फोटॉन और इलेक्ट्रॉन के बीच मुख्य अंतर यह है कि फोटॉन ऊर्जा का एक पैकेट है जबकि इलेक्ट्रॉन एक द्रव्यमान है।
इलेक्ट्रॉन एक उप-परमाणु कण है जो लगभग हर चीज में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। फोटॉन ऊर्जा का एक वैचारिक पैकेट है, जो क्वांटम यांत्रिकी में बहुत महत्वपूर्ण है। इलेक्ट्रॉन और फोटॉन दो अवधारणाएं हैं जो क्वांटम यांत्रिकी के विकास के साथ बहुत विकसित हुई हैं। क्वांटम यांत्रिकी, शास्त्रीय यांत्रिकी और संबंधित क्षेत्रों के क्षेत्र को ठीक से समझने के लिए इन अवधारणाओं की उचित समझ होना महत्वपूर्ण है।
फोटॉन क्या है?
फोटॉन एक ऐसा विषय है जिस पर हम तरंग यांत्रिकी में चर्चा करते हैं।क्वांटम सिद्धांत में, हम देख सकते हैं कि तरंगों में कण गुण भी होते हैं। फोटॉन तरंग का कण है। यह केवल तरंग की आवृत्ति के आधार पर ऊर्जा की एक निश्चित मात्रा है। हम समीकरण E=hf द्वारा फोटॉन की ऊर्जा दे सकते हैं, जहां E फोटॉन की ऊर्जा है, h प्लैंक स्थिरांक है, और f तरंग की आवृत्ति है।
चित्र 01: विद्युत चुम्बकीय विकिरण के रूप में एक फोटॉन की गति
हम फोटॉन को ऊर्जा का पैकेट मान सकते हैं। सापेक्षता के विकास के साथ, वैज्ञानिकों ने पाया कि तरंगों का भी एक द्रव्यमान होता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि तरंगें पदार्थ के साथ परस्पर क्रिया पर कणों के रूप में व्यवहार करती हैं। हालाँकि, एक फोटॉन का शेष द्रव्यमान शून्य होता है। जब एक फोटान प्रकाश की गति से गतिमान होता है, तो उसका सापेक्षिक द्रव्यमान E/C2 होता है, जहां E फोटॉन की ऊर्जा है और C निर्वात में प्रकाश की गति है।
इलेक्ट्रॉन क्या है?
एक परमाणु में एक नाभिक होता है जिस पर धनात्मक आवेश होता है, और इसमें नाभिक के चारों ओर परिक्रमा करने वाले लगभग सभी द्रव्यमान और इलेक्ट्रॉन होते हैं। इन इलेक्ट्रॉनों का ऋणात्मक आवेश होता है, और इनमें नाभिक की तुलना में बहुत कम मात्रा में द्रव्यमान होता है। एक इलेक्ट्रॉन का विश्राम द्रव्यमान 9.11 x 10-31 किलोग्राम है।
इलेक्ट्रॉन उपपरमाण्विक कण परिवार फर्मियन में गिर जाता है। इसके अलावा, उनके पास स्पिन के रूप में अर्ध-पूर्णांक मान हैं। स्पिन इलेक्ट्रॉन की कोणीय गति का वर्णन करने वाला एक गुण है। इलेक्ट्रॉन के शास्त्रीय सिद्धांत ने इलेक्ट्रॉन को नाभिक के चारों ओर परिक्रमा करने वाले कण के रूप में वर्णित किया। हालाँकि, क्वांटम यांत्रिकी के विकास के साथ, हम देख सकते हैं कि इलेक्ट्रॉन भी एक तरंग के रूप में व्यवहार कर सकता है।
चित्र 02: हाइड्रोजन परमाणु में इलेक्ट्रॉन (लाल रंग में) और परमाणु नाभिक (नीले रंग में)
इसके अलावा, इलेक्ट्रॉन में विशिष्ट ऊर्जा स्तर होते हैं। अब, हम इलेक्ट्रॉन की कक्षा को नाभिक के चारों ओर इलेक्ट्रॉन खोजने की प्रायिकता फलन के रूप में परिभाषित कर सकते हैं। वैज्ञानिकों का निष्कर्ष है कि इलेक्ट्रॉन एक तरंग और एक कण दोनों के रूप में व्यवहार करता है। जब हम एक यात्रा करने वाले इलेक्ट्रॉन पर विचार करते हैं, तो कुछ तरंग गुण कण गुणों से प्रमुख हो जाते हैं। जब हम अंतःक्रियाओं पर विचार करते हैं, तो कण गुण तरंग गुणों की तुलना में अधिक प्रमुख होते हैं। इलेक्ट्रॉन का आवेश होता है – 1.602 x 10-19 C. यह किसी भी प्रणाली द्वारा प्राप्त की जाने वाली सबसे छोटी राशि है। इसके अलावा, अन्य सभी चार्ज इलेक्ट्रॉन के यूनिट चार्ज के गुणन हैं।
फोटोन और इलेक्ट्रॉन में क्या अंतर है?
फोटॉन एक प्रकार का प्राथमिक कण है जो ऊर्जा के वाहक के रूप में कार्य करता है, लेकिन इलेक्ट्रॉन एक उप-परमाणु कण है जो सभी परमाणुओं में होता है। फोटॉन और इलेक्ट्रॉन के बीच महत्वपूर्ण अंतर यह है कि फोटॉन ऊर्जा का एक पैकेट है जबकि इलेक्ट्रॉन एक द्रव्यमान है।इसके अलावा, फोटॉन में आराम द्रव्यमान नहीं होता है, लेकिन एक इलेक्ट्रॉन में आराम द्रव्यमान होता है। फोटॉन और इलेक्ट्रॉन के बीच एक और महत्वपूर्ण अंतर के रूप में, फोटॉन प्रकाश की गति से जा सकता है, लेकिन एक इलेक्ट्रॉन के लिए, प्रकाश की गति प्राप्त करना सैद्धांतिक रूप से असंभव है।
इसके अलावा, फोटॉन और इलेक्ट्रॉन के बीच एक और अंतर यह है कि फोटॉन अधिक तरंग गुण प्रदर्शित करता है जबकि इलेक्ट्रॉन अधिक कण गुण प्रदर्शित करता है। नीचे फोटॉन और इलेक्ट्रॉन के बीच अंतर पर एक इन्फोग्राफिक है।
सारांश - फोटॉन बनाम इलेक्ट्रॉन
फोटॉन एक प्राथमिक कण है, और हम इसे ऊर्जा के एक पैकेट के रूप में वर्णित कर सकते हैं जबकि इलेक्ट्रॉन एक उप-परमाणु कण है जिसका द्रव्यमान है। इसलिए, हम कह सकते हैं कि फोटॉन और इलेक्ट्रॉन के बीच महत्वपूर्ण अंतर यह है कि फोटॉन ऊर्जा का एक पैकेट है जबकि इलेक्ट्रॉन एक द्रव्यमान है।
