Foton va Phonon
Fonon va foton ikkita juda yaqin so'z bo'lib, ularni bir xil narsa bilan adashish mumkin. Foton - bu kvant mexanikasining asosi bo'lgan energiya to'plami. Fonon - bu bir nechta atomlarning umumiy tebranishi. Bu ikkala tushuncha ham fizikada juda muhim. Foton nazariyasi zamonaviy fizikaning aksariyat qismi bog'liq bo'lgan asosiy nazariyadir. Fonon, shuningdek, materiallar va ularning ichki tebranishlarini o'rganishda muhim tushunchadir. Ushbu maqolada biz fonon va foton nima ekanligini, ularning o'xshashliklari, ta'riflari, fonon va fotonning qo'llanilishi va nihoyat foton va fonon o'rtasidagi farqni muhokama qilamiz.
Foton nima?
Foton toʻlqin mexanikasida muhokama qilinadigan mavzu. Kvant nazariyasida to'lqinlarning zarracha xossalari ham borligi kuzatiladi. Yorug'likning kvant nazariyasi yorug'lik to'lqinlar to'plamida tarqalishini ko'rsatadi. Ushbu to'lqin paketlarining har biri o'zini zarracha sifatida tutadi. Foton to'lqinning zarrasi hisoblanadi. Bu faqat to'lqin chastotasiga bog'liq bo'lgan qat'iy energiya miqdori. Fotonning energiyasi E=h f tenglama bilan berilgan, bu erda E - foton energiyasi, h - Plank doimiysi, f - to'lqin chastotasi. Fotonlar energiya paketlari sifatida qabul qilinadi. Nisbiylik nazariyasining rivojlanishi bilan to'lqinlarning ham massasi borligi aniqlandi. Buning sababi shundaki, to'lqinlar materiya bilan o'zaro ta'sirda zarrachalar kabi harakat qiladi. Biroq, fotonning qolgan massasi nolga teng. Foton yorug'lik tezligi bilan harakat qilganda, u E/C2 nisbiy massaga ega, bu erda E - fotonning energiyasi va C - vakuumdagi yorug'lik urug'i.
Fonon nima?
Qattiq va ba'zi suyuqliklar kabi kondensatsiyalangan moddalarda material atom darajasida elastik harakat qiladi. Atomlar va molekulalararo aloqalar elastikdir. Bu atomlar va molekulalarning tebranishiga olib keladi. Kondensatsiyalangan moddada atomlar yoki molekulalarning davriy, elastik joylashuvidagi jamoaviy qo'zg'alish fonon deb nomlanadi. Bunday tebranuvchi zarralar to'plami ko'pincha kvazizarralar deb ataladi. Kvant mexanikasida bog' ichida tebranayotgan elektron bir o'lchovli kvant qudug'i sifatida qaraladi. Kvazizarralar bunday elektronlar yig'indisi bo'lgani uchun uni ikki o'lchovli yoki uch o'lchovli kvant tizimlari deb hisoblash mumkin. Fonon - bu har bir zarracha bir xil chastotada tebranadigan panjaradagi tebranishning maxsus turi. Bu klassik mexanikada normal rejim sifatida tanilgan. Bu ixtiyoriy panjara harakatlarining chastotalarini asosiy chastota nuqtai nazaridan hisoblash uchun Furye teoremasidan foydalanishda juda foydali.
Fonon va Foton o'rtasidagi farq nima?
• Foton energiya shaklidir, lekin fonon panjarali tuzilmalarda yuzaga keladigan tebranish rejimidir.
• Fotonni jismoniy kuzatilishi mumkin bo'lgan to'lqin va zarracha sifatida ko'rish mumkin. Fonon tebranish usuli boʻlib, u toʻlqin ham, zarra ham emas.
