Perbezaan Antara Photon dan Electron

The perbezaan utama antara foton dan elektron ialah Foton adalah satu paket tenaga manakala elektron adalah jisim. 

Satu elektron adalah zarah subatom yang memainkan peranan penting dalam hampir segalanya. Foton adalah paket tenaga konseptual, yang sangat penting dalam mekanik kuantum. Elektron dan foton adalah dua konsep yang berkembang pesat dengan perkembangan mekanik kuantum. Adalah penting untuk mempunyai pemahaman yang betul mengenai konsep-konsep ini, untuk memahami bidang mekanik kuantum, mekanik klasik dan bidang yang berkaitan dengan betul.

KANDUNGAN

1. Gambaran Keseluruhan dan Perbezaan Utama
2. Apa itu Photon
3. Apakah Electron
4. Side by Side Comparison - Photon vs Electron dalam Borang Tabular
5. Ringkasan

Apa itu Photon?

Photon adalah topik yang kita bincangkan dalam mekanik gelombang. Dalam teori kuantum, kita dapat memerhatikan bahawa gelombang juga mempunyai sifat zarah. Foton adalah zarah gelombang. Ia adalah jumlah tenaga yang tetap bergantung kepada kekerapan gelombang. Kita boleh memberi tenaga foton dengan persamaan E = hf, di mana E adalah tenaga foton, h ialah pemalar Plank, dan f adalah kekerapan gelombang.

Rajah 01: Gerakan Photon sebagai Radiasi Elektromagnetik

Kita boleh mempertimbangkan foton sebagai paket tenaga. Dengan perkembangan kerelatifan, saintis mendapati bahawa gelombang juga mempunyai massa. Ia adalah kerana gelombang berkelakuan sebagai zarah pada interaksi dengan perkara. Walau bagaimanapun, jisim lain foton adalah sifar. Apabila foton bergerak dengan kelajuan cahaya, ia mempunyai jisim relativistik E / C², di mana E adalah tenaga foton dan C adalah kelajuan cahaya dalam vakum.

Apa itu Electron?

Atom terdiri daripada nukleus yang mempunyai cas positif, dan ia mengandungi hampir semua jisim dan elektron yang mengorbit sekitar nukleus. Elektron ini mempunyai caj negatif, dan ia mengandungi sejumlah besar jisim berbanding dengan nukleus. Satu elektron mempunyai jisim beristirahat 9.11 x 10^-31 kilogram.

Elektron jatuh ke dalam fermions keluarga zarah subatomik. Selain itu, mereka mempunyai nilai setengah integer sebagai spin. Spin adalah harta yang menggambarkan momentum sudut elektron. Teori klasik elektron menggambarkan elektron sebagai zarah yang mengorbit di sekeliling nukleus. Walau bagaimanapun, dengan perkembangan mekanik kuantum, kita dapat melihat bahawa elektron juga boleh bertindak sebagai gelombang.

Rajah 02: Elektron (dalam warna merah) dan Atom Atom (dalam warna biru) dalam Atom Hidrogen

Selanjutnya, elektron mempunyai tahap tenaga tertentu. Kini, kita boleh menentukan orbit elektron sebagai fungsi kebarangkalian mencari elektron di sekeliling nukleus. Para saintis menyimpulkan bahawa elektron bertindak sebagai kedua-dua gelombang dan zarah. Apabila kita mempertimbangkan elektron perjalanan, beberapa sifat gelombang menjadi menonjol daripada sifat zarah. Apabila kita mempertimbangkan interaksi, sifat zarah lebih menonjol daripada sifat gelombang. Elektron mempunyai caj sebanyak - 1,602 x 10^-19 C. Ia adalah jumlah terkecil caj mana-mana sistem boleh diperolehi. Selain itu, semua caj lain adalah pendaraban caj unit elektron.

Apakah Perbezaan Antara Photon dan Electron?

Photon adalah sejenis zarah asas yang berfungsi sebagai pembawa tenaga, tetapi elektron adalah zarah subatomik yang berlaku di semua atom. Perbezaan utama antara foton dan elektron ialah foton adalah satu paket tenaga manakala elektron adalah jisim. Selain itu, foton tidak mempunyai massa yang lain, tetapi elektron mempunyai massa yang lain. Sebagai satu lagi perbezaan penting antara foton dan elektron, foton boleh pergi pada kelajuan cahaya, tetapi untuk elektron, secara teorinya mustahil untuk mendapatkan kelajuan cahaya.

Selain itu, perbezaan selanjutnya antara foton dan elektron adalah bahawa foton memaparkan lebih banyak sifat gelombang manakala elektron memaparkan lebih banyak sifat zarah. Di bawah ini adalah infographic pada perbezaan antara foton dan elektron.

Ringkasan - Photon vs Electron

Photon adalah zarah asas, dan kita boleh menerangkannya sebagai satu paket tenaga manakala elektron adalah zarah subatomik yang mempunyai massa. Oleh itu, kita boleh mengatakan bahawa perbezaan utama antara foton dan elektron adalah bahawa foton adalah satu paket tenaga manakala elektron adalah jisim.

Rujukan:

1. Jones, Andrew Zimmerman. "Apakah Photon dalam Fizik?" ThoughtCo, 3 Sep, 2018. Boleh didapati di sini  
2. Britannica, The Editors of Encyclopaedia. "Photon." Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 7 Feb. 2018. Available here 

Image Courtesy:

1. "The Photon" oleh Illusterati (CC BY-SA 3.0) melalui Wikimedia Commons  
2. "2750576" oleh sjeiti (CC0) melalui pixabay