Dallimi kryesor midis fotonit dhe kuantit është se fotoni është një grimcë elementare, ndërsa kuantika është një masë e sasisë.
Fotoni është një grimcë elementare ndërsa kuantike është një paketë diskrete me energji të ruajtur në të. Fotoni dhe kuanti janë dy koncepte shumë të rëndësishme në fizikën moderne. Për më tepër, këto koncepte janë të dobishme gjerësisht në fusha të tilla si fizika kuantike, kimia kuantike, teoria elektromagnetike, optika, fizika e grimcave, etj. Këto koncepte janë gjithashtu të rëndësishme në shumë aplikacione të botës reale si LASER-et, mikroskopi me rezolucion të lartë, matjet molekulare. distancat, kriptografia kuantike dhe fotokimia.
Çfarë është Fotoni?
Fotoni është një grimcë elementare që nuk ka një nënstrukturë. Grimcat elementare janë blloqet ndërtuese të universit; të gjitha grimcat e tjera janë bërë nga këto grimca. Fotonet i përkasin kategorisë së bozoneve elementare. Albert Einstein është babai i konceptit modern të fotoneve. Ai e përdori këtë koncept për të shpjeguar vëzhgimet eksperimentale që nuk përshtateshin me modelin valor klasik të dritës.
Një foton është një grimcë me masë pushimi zero, por ka një masë relativiste. Gjithashtu, nuk ka ngarkesë elektrike. Përveç kësaj, ajo nuk prishet spontanisht në hapësirë. Për më tepër, ai lëviz me shpejtësinë e dritës në hapësirë. Ne mund ta gjejmë energjinë e një fotoni me E=hf, ku E është energji, f është frekuenca e fotonit dhe h është konstanta e Plankut. Këtë ekuacion mund ta japim edhe në formën E=hc/λ, ku shpejtësia e dritës është c dhe λ është gjatësia e valës.
Figura 01: Kur një elektron lëviz nga një nivel i lartë i energjisë në një nivel të ulët të energjisë, një foton emetohet (ai ka energji hv)
Për më tepër, fotonet, si të gjitha objektet e tjera kuantike, shfaqin veti të ngjashme me valë dhe grimca. Dhe, kjo natyrë e dyfishtë valë-grimcë është koncepti që ne e quajmë dualitet valë-grimcë e një fotoni. Fotonet emetohen në shumë procese natyrore; për shembull, kur përshpejtoni një ngarkesë, gjatë një tranzicioni molekular, atomik ose bërthamor në një nivel më të ulët dhe kur një grimcë dhe antigrimca e saj përkatëse janë në asgjësim.
Çfarë është Kuanti?
Termi kuant vjen nga latinishtja 'quantus' që do të thotë 'sa'. Një kuant është "një paketë diskrete" me energji të ruajtur në të. Energjia e materies nuk është e vazhdueshme. Kjo do të thotë se transferimi i çdo sasie energjie nuk është i mundur. Shkencëtarët zbuluan se energjia kuantizohet dhe transferohet në njësi (ose pako) diskrete të madhësisë hf. Ne e quajmë secilën nga paketat e energjisë si "një kuantike".
Figura 02: Një paketë valësh përfaqëson një grimcë kuantike
Për shembull, një foton është një kuant i vetëm drite. Shumësi i kuantit është kuant. Max Plank zbuloi konceptin e kuantizimit. Ai e përdori këtë koncept për të shpjeguar emetimin e rrezatimit nga objektet e nxehta; ne e quajmë këtë rrezatim të trupit të zi.
Cili është ndryshimi midis fotonit dhe kuantit?
Fotoni është sasia më e vogël diskrete ose kuanti i rrezatimit elektromagnetik ndërsa kuanti është një sasi diskrete e energjisë në përpjesëtim me madhësinë me frekuencën e rrezatimit që përfaqëson. Prandaj, ndryshimi kryesor midis fotonit dhe kuantit është se fotoni është një grimcë elementare, ndërsa kuantike është një masë e sasisë.
Për më tepër, një tjetër ndryshim domethënës midis fotonit dhe kuantit është se fotoni është i rëndësishëm si një kuant i rrezatimit elektromagnetik ndërsa kuanti është i rëndësishëm për të matur sasinë në shkallën nënatomike.
Përmbledhje – Fotoni vs Kuanti
Ne mund ta përshkruajmë kuantin si një masë të sasisë, por një foton nuk ka të bëjë me një masë të sasisë. Në fakt, ne mund ta përshkruajmë fotonin si një sasi energjie. Prandaj, ndryshimi kryesor midis fotonit dhe kuantit është se fotoni është një grimcë elementare, ndërsa kuantika është një masë e sasisë.
