फोटॉन बनाम फोनन
फोनन और फोटॉन दो बहुत करीबी शब्द हैं, जिन्हें एक ही चीज़ के लिए गलत समझा जा सकता है। एक फोटॉन ऊर्जा का एक पैकेट है, जो क्वांटम यांत्रिकी का आधार है। एक फोनन कई परमाणुओं का सामूहिक दोलन है। ये दोनों अवधारणाएं भौतिकी में बहुत महत्वपूर्ण हैं। फोटॉन सिद्धांत अंतर्निहित सिद्धांत है जिस पर अधिकांश आधुनिक भौतिकी निर्भर है। सामग्री और उनके आंतरिक दोलनों के अध्ययन में फोनन भी एक महत्वपूर्ण अवधारणा है। इस लेख में, हम चर्चा करने जा रहे हैं कि फोनन और फोटॉन क्या हैं, उनकी समानताएं, उनकी परिभाषाएं, फोनन और फोटॉन के अनुप्रयोग और अंत में फोटॉन और फोनन के बीच का अंतर।
फोटॉन क्या है?
फोटॉन तरंग यांत्रिकी में चर्चा का विषय है। क्वांटम सिद्धांत में, यह देखा गया है कि तरंगों में कण गुण भी होते हैं। प्रकाश का क्वांटम सिद्धांत बताता है कि प्रकाश तरंगों के बंडलों में यात्रा करता है। इनमें से प्रत्येक तरंग पैकेट एक कण के रूप में व्यवहार करता है। फोटॉन तरंग का कण है। यह केवल तरंग की आवृत्ति के आधार पर ऊर्जा की एक निश्चित मात्रा है। फोटॉन की ऊर्जा समीकरण E=h f द्वारा दी गई है, जहां E फोटॉन की ऊर्जा है, h प्लैंक स्थिरांक है, और f तरंग की आवृत्ति है। फोटॉन को ऊर्जा का पैकेट माना जाता है। सापेक्षता के विकास के साथ, यह पता चला 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। हालांकि, फोटॉन का शेष द्रव्यमान शून्य होता है। जब कोई 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 का बीज है।
फोनन क्या है?
संघनित पदार्थ जैसे ठोस और कुछ तरल पदार्थ में, सामग्री परमाणु स्तर में लोचदार व्यवहार प्रदर्शित करती है। परमाणुओं और अंतर-आणविक बंधनों के बीच के बंधन लोचदार होते हैं। यह परमाणुओं और अणुओं को दोलन करने का कारण बनता है। संघनित पदार्थ में परमाणुओं या अणुओं की आवधिक, लोचदार व्यवस्था में सामूहिक उत्तेजना को फोनन के रूप में जाना जाता है। ऐसे दोलन करने वाले कणों के एक समूह को अक्सर अर्ध-कण के रूप में संदर्भित किया जाता है। क्वांटम यांत्रिकी में, एक बंधन के अंदर दोलन करने वाले एक इलेक्ट्रॉन को एक-आयामी क्वांटम कुआं माना जाता है। चूंकि अर्ध-कण ऐसे इलेक्ट्रॉनों का एक संग्रह है, इसे द्वि-आयामी या त्रि-आयामी क्वांटम सिस्टम के रूप में माना जा सकता है। एक फोनन जाली में एक विशेष प्रकार का कंपन होता है जहां प्रत्येक कण समान आवृत्ति के साथ दोलन करता है। इसे शास्त्रीय यांत्रिकी में सामान्य विधा के रूप में जाना जाता है। यह फूरियर प्रमेय का उपयोग करने के लिए मौलिक आवृत्ति के संदर्भ में मनमानी जाली आंदोलनों की आवृत्तियों की गणना करने में बहुत उपयोगी है।
फोनन और फोटॉन में क्या अंतर है?
• फोटान ऊर्जा का एक रूप है लेकिन फोनन दोलन का एक तरीका है जो जालीदार संरचनाओं में होता है।
• एक फोटॉन को एक तरंग और एक कण के रूप में माना जा सकता है, जो भौतिक रूप से देखने योग्य संस्थाएं हैं। फोनन कंपन की एक विधा है, जो न तो तरंग है और न ही कण।
