Фотон менен кванттын негизги айырмасы фотон элементардык бөлүкчө, ал эми квант сандык өлчөм болуп саналат.
Фтон элементардык бөлүкчө, ал эми квант анда энергия сакталган дискреттик пакет. Фотон жана квант заманбап физикада абдан маанилүү эки түшүнүк. Мындан тышкары, бул түшүнүктөр кванттык физика, кванттык химия, электромагниттик теория, оптика, бөлүкчөлөр физикасы ж.б.у.с. тармактарда кеңири пайдалуу. Бул түшүнүктөр LASER, жогорку чечилиштеги микроскопия, молекулярдык өлчөөлөр сыяктуу көптөгөн реалдуу тиркемелерде да маанилүү. аралыктар, кванттык криптография жана фотохимия.
Фотон деген эмне?
Фотон – элементардык бөлүкчө, анын подструктурасы жок. Элементардык бөлүкчөлөр ааламдын курулуш материалы; башка бардык бөлүкчөлөр бул бөлүкчөлөрдөн жасалган. Фотондор элементардык бозондор категориясына кирет. Альберт Эйнштейн фотондордун заманбап концепциясынын атасы. Ал бул түшүнүктү жарыктын классикалык толкун моделине туура келбеген эксперименталдык байкоолорду түшүндүрүү үчүн колдонгон.
Фотон – бул нөлдүк тынчтык массасы бар бөлүкчө, бирок анын релятивисттик массасы бар. Ошондой эле, анын электр заряды жок. Мындан тышкары, ал мейкиндикте өзүнөн-өзү чирип кетпейт. Болгондо да космосто жарык ылдамдыгы менен кыймылдайт. Фотондун энергиясын E=hf менен таба алабыз, мында E - энергия, f - фотондун жыштыгы жана h - Планктын туруктуусу. Бул теңдемени E=hc/λ түрүндө да бере алабыз, мында жарыктын ылдамдыгы c жана λ толкун узундугу.
01-сүрөт: Электрон жогорку энергия деңгээлинен төмөнкү энергия деңгээлине өткөндө, фотон чыгарылат (анын hv энергиясы бар)
Мындан тышкары, фотондор, бардык башка кванттык объектилер сыяктуу, толкун жана бөлүкчө сыяктуу касиеттерди көрсөтүшөт. Жана бул кош толкун-бөлүкчө табияты - бул фотондун толкун-бөлүкчөлөрүнүн коштугу деп атаган түшүнүк. Фотондор көптөгөн табигый процесстерде чыгарылат; мисалы, зарядды ылдамдатканда, молекулярдык, атомдук же ядролук төмөнкү деңгээлге өтүүдө жана бөлүкчө жана ага тиешелүү антибөлүкчө жок болгондо.
Квант деген эмне?
Квант термини латын тилинен алынган «кант» «канча» дегенди билдирет. Квант - бул анда сакталган энергиясы бар "дискреттүү пакет". Заттын энергиясы үзгүлтүксүз эмес. Бул энергиянын кандайдыр бир көлөмүн өткөрүп берүү мүмкүн эмес дегенди билдирет. Окумуштуулар энергия квантталаарын жана ал hf өлчөмүндөгү дискреттик бирдиктерде (же пакеттерде) берилээрин аныкташкан. Энергия пакеттеринин ар бирин “квант” деп атайбыз.
02-сүрөт: Толкун пакети кванттык бөлүкчөлөрдү билдирет
Мисалы, фотон – бул жарыктын жалгыз кванты. Кванттын көптүк түрү - квант. Макс Планк кванттоо түшүнүгүн ачкан. Ал бул түшүнүктү ысытылган объекттерден радиациянын чыгышын түшүндүрүү үчүн колдонгон; биз муну кара дененин нурлануусу деп атайбыз.
Фотон менен кванттын ортосунда кандай айырма бар?
Фтон - электромагниттик нурлануунун эң кичине дискреттик саны же квант, ал эми квант - ал чагылдырган нурлануунун жыштыгына пропорционалдуу энергиянын дискреттик саны. Ошондуктан, фотон менен кванттын ортосундагы негизги айырма фотон элементардык бөлүкчө, ал эми квант сандык өлчөм болуп саналат.
Мындан тышкары, фотон менен кванттын дагы бир олуттуу айырмасы - фотон электромагниттик нурлануунун кванты катары маанилүү, ал эми квант субатомдук масштабдагы санды өлчөө үчүн маанилүү.
Кыскача – Фотон менен квант
Квантты сандын өлчөмү катары сүрөттөсөк болот, бирок фотон чоңдуктун өлчөмү жөнүндө эмес. Чынында, биз фотонду энергиянын квант катары сүрөттөсөк болот. Демек, фотон менен кванттын ортосундагы негизги айырма фотон элементардык бөлүкчө, ал эми квант сандык өлчөм болуп саналат.
