Unterschied zwischen Photon und Quantum

Der Schlüsselunterschied Zwischen Photon und Quantum ist das Photon ist ein Elementarteilchen, während Quantum ein Maß für die Menge ist.

Photon ist ein Elementarteilchen, während Quantum ein diskretes Paket mit darin gespeicherter Energie ist. Photon und Quanten sind zwei sehr wichtige Konzepte in der modernen Physik. Darüber hinaus sind diese Konzepte in Bereichen wie Quantenphysik, Quantenchemie, elektromagnetische Theorie, Optik, Partikelphysik usw. nützlich. Diese Konzepte sind auch in vielen realen Anwendungen wie Lasern, hochauflösender Mikroskopie, Messungen molekularer Entfernungen, Quantenkryptographie und Photochemie wichtig.

INHALT

1. Überblick und wichtiger Unterschied
2. Was ist Photon 
3. Was ist Quantum 
4. Seite an Seite Vergleich - Photon vs Quantum in tabellarischer Form
5. Zusammenfassung

Was ist Photon?

Photon ist ein Elementarteilchen, das keine Unterstruktur aufweist. Elementarpartikel sind die Bausteine ​​des Universums; Alle anderen Partikel werden aus diesen Partikeln hergestellt. Photonen gehören zur Kategorie der Elementarbosonen. Albert Einstein ist der Vater des modernen Konzepts von Photonen. Er benutzte dieses Konzept, um experimentelle Beobachtungen zu erklären, die nicht zum klassischen Wellenmodell des Lichts passen.

Ein Photon ist ein Teilchen mit einer Null -Rastmasse, hat aber eine relativistische Masse. Außerdem hat es keine elektrische Ladung. Außerdem verfällt es nicht spontan im Raum. Darüber hinaus bewegt es sich mit Lichtgeschwindigkeit im Raum. Wir können die Energie eines Photons durch E = HF finden, wobei E Energie ist, f die Frequenz des Photons und H die Konstante der Planke ist. Wir können diese Gleichung auch in der Form e = hc/λ geben, wobei die Lichtgeschwindigkeit c und λ Wellenlänge ist.

Abbildung 01: Wenn sich ein Elektron von einem hohen Energieniveau zu einem niedrigen Energieniveau bewegt, wird ein Photon emittiert (Es hat HV -Energie)

Darüber hinaus weisen Photonen wie alle anderen Quantenobjekte wellenähnliche und partikelähnliche Eigenschaften auf. Und diese doppelte Wellenpartikel-Natur ist das Konzept, das wir als Wellenpartikel-Dualität eines Photons bezeichnen. Photonen werden in vielen natürlichen Prozessen emittiert; Zum Beispiel beim Beschleunigen einer Ladung, während eines molekularen, atomaren oder nuklearen Übergangs auf eine niedriger.

Was ist Quantum?

Der Begriff Quantum stammt aus dem lateinischen Quantus, der "wie viel" bedeutet,. Ein Quanten ist 'ein diskretes Paket' mit gespeicherter Energie darin. Die Energie der Materie ist nicht kontinuierlich. Das bedeutet, dass die Übertragung einer Energiemenge nicht möglich ist. Wissenschaftler entdeckten, dass Energie quantisiert wird und in diskrete Einheiten (oder Pakete) der Größe HF überträgt. Wir nennen jedes der Energiepakete als "Quantum".

Abbildung 02: Ein Wellenpaket repräsentiert ein Quantenpartikel 

Zum Beispiel ist ein Photon ein einzelnes Lichtquantum. Der Plural von Quantum ist Quanta. Max Plank entdeckte das Konzept der Quantisierung. Er benutzte dieses Konzept, um die Strahlungsemission von beheizten Objekten zu erklären; Wir nennen diese schwarze Körperstrahlung.

Was ist der Unterschied zwischen Photon und Quantum?

Photon ist die kleinste diskrete Menge oder Quantum elektromagnetischer Strahlung, während Quantum eine diskrete Energiemenge ist, die in der Größe proportional zur Frequenz der von ihm dargestellten Strahlung proportional ist. Daher ist der Schlüsselunterschied zwischen Photon und Quant, dass Photon ein Elementarteilchen ist, während Quantum ein Maß für die Menge ist.

Ein weiterer signifikanter Unterschied zwischen Photon und Quantum besteht darin, dass das Photon als Quantum elektromagnetischer Strahlung wichtig ist, während die Quantum wichtig ist, um die Menge auf der subatomaren Skala zu messen.

Zusammenfassung -Photon vs Quantum

Wir können Quanten als Maß für die Menge beschreiben, aber ein Photon ist nicht um ein Maß für die Menge. In der Tat können wir Photon als ein Energiequantum beschreiben. Daher ist der Schlüsselunterschied zwischen Photon und Quantum, dass Photon ein Elementarteilchen ist, während Quantum ein Maß für die Menge ist.

Referenz:

1. Jones, Andrew Zimmerman. „Was ist ein Photon in der Physik??”Thoughtco, Sep. 3, 2018, hier erhältlich.

Bild mit freundlicher Genehmigung:

1. "Atomiclinespem" (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia
2. "Wavelet" von Thierry Dugnolle - eigene Arbeit (CC BY -SA 3.0) über Commons Wikimedia