Perbezaan Antara Photon dan Quantum

The perbezaan utama antara foton dan kuantum ialah Foton adalah zarah asas, manakala kuantum adalah ukuran kuantiti.

Photon adalah zarah asas manakala kuantum adalah paket diskret dengan tenaga yang disimpan di dalamnya. Photon dan kuantum adalah dua konsep yang sangat penting dalam fizik moden. Tambahan pula, konsep-konsep ini berguna secara meluas dalam bidang seperti fizik kuantum, kimia kuantum, teori elektromagnetik, optik, fizik zarah, dan sebagainya. Konsep-konsep ini juga penting dalam banyak aplikasi dunia seperti LASER, mikroskopi resolusi tinggi, pengukuran molekul jarak, kriptografi kuantum, dan fotokimia.

KANDUNGAN

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

Apa itu Photon?

Photon adalah zarah asas yang tidak mempunyai substruktur. Zarah-zarah asas adalah blok bangunan alam semesta; semua zarah lain dibuat dari zarah-zarah ini. Foton tergolong dalam kategori boson asas. Albert Einstein adalah bapa kepada konsep moden foton. Beliau menggunakan konsep ini untuk menerangkan pemerhatian eksperimen yang tidak sesuai dengan model gelombang klasik cahaya.

Foton adalah zarah dengan jisim berulang sifar, tetapi ia mempunyai massa relativistik. Juga, ia tidak mempunyai caj elektrik. Selain itu, ia tidak merosot secara spontan di dalam ruang. Selain itu, ia bergerak pada kelajuan cahaya di angkasa. Kita boleh menemui tenaga foton oleh E = hf, di mana E adalah tenaga, f ialah kekerapan foton dan h ialah pemalar Plank. Kita juga boleh memberikan persamaan ini dalam bentuk E = hc / λ, di mana kelajuan cahaya adalah c dan λ adalah panjang gelombang.

Rajah 01: Apabila Elektron Bergerak dari Tahap Tenaga Tinggi ke Tahap Tenaga Rendah, sebuah Photon Emitted (ia mempunyai tenaga hv)

Selain itu, foton, seperti semua objek kuantum lain, mempamerkan sifat seperti gelombang dan sifat-sifat seperti zarah. Dan, sifat gelombang partikel ganda ini adalah konsep yang kita panggil duality gelombang-partikel foton. Fotonya dipancarkan dalam banyak proses semulajadi; sebagai contoh, apabila mempercepatkan pertuduhan, semasa peralihan molekul, atomik, atau nuklear ke tahap yang lebih rendah, dan apabila zarah dan antipartikel yang sepadan berada dalam penghapusan.

Apa itu Quantum?

Istilah kuantum berasal dari bahasa Latin 'quantus' yang bermaksud 'berapa banyak'. Kuantum adalah 'satu paket diskret' dengan tenaga yang disimpan di dalamnya. Tenaga bahan tidak berterusan. Ini bermakna pemindahan sebarang kuantiti tenaga tidak mungkin. Para saintis mendapati bahawa tenaga diukur dan ia dipindahkan dalam unit diskret (atau paket) saiz hf. Kami memanggil setiap paket tenaga sebagai 'kuantum'.

Rajah 02: Satu Pakej Gelombang mewakili Zarah Kuantum 

Sebagai contoh, foton adalah satu kuantum cahaya. Kuantum jamak adalah quanta. Max Plank menemui konsep kuantisasi. Beliau menggunakan konsep ini untuk menjelaskan pelepasan radiasi dari objek yang dipanaskan; kita panggil sinaran badan hitam ini.

Apakah Perbezaan Antara Photon dan Kuantum?

Photon adalah jumlah diskret terkecil atau kuantum radiasi elektromagnet manakala kuantum adalah kuantiti diskret kuasa berkadar dalam magnitud kepada kekerapan sinaran yang diwakilinya. Oleh itu, perbezaan utama antara foton dan kuantum ialah foton adalah zarah asas, manakala quantum adalah ukuran kuantiti.

Selain itu, satu lagi perbezaan penting antara foton dan kuantum adalah bahawa foton adalah penting sebagai kuantum radiasi elektromagnet manakala kuantum adalah penting untuk mengukur kuantiti pada skala subatomik.

Ringkasan - Photon vs Quantum

Kita boleh menerangkan kuantum sebagai ukuran kuantiti, tetapi foton bukanlah kira-kira ukuran kuantiti. Malah, kita boleh menerangkan foton sebagai kuantum tenaga. Oleh itu, perbezaan utama antara foton dan kuantum ialah foton adalah zarah asas, manakala quantum adalah ukuran kuantiti.

Rujukan:

1. Jones, Andrew Zimmerman. "Apakah Photon dalam Fizik?" ThoughtCo, 3 Sep, 2018, boleh didapati di sini.

Image Courtesy:

1. "AtomicLineSpEm" (CC BY-SA 3.0) melalui Wikimedia Commons
2. "Wavelet" oleh Thierry Dugnolle - Kerja sendiri (CC BY-SA 3.0) melalui Wikimedia Commons