Die sleutelverskil tussen foton en kwantum is dat foton 'n elementêre deeltjie is, terwyl kwantum 'n maatstaf van hoeveelheid is.
Foto is 'n elementêre deeltjie terwyl kwantum 'n diskrete pakkie is met energie daarin gestoor. Foton en kwantum is twee baie belangrike konsepte in moderne fisika. Verder is hierdie konsepte wyd bruikbaar in velde soos kwantumfisika, kwantumchemie, elektromagnetiese teorie, optika, partikelfisika, ens. Hierdie konsepte is ook belangrik in baie werklike toepassings soos LASERs, hoë-resolusie mikroskopie, metings van molekulêre afstande, kwantumkriptografie en fotochemie.
Wat is foton?
Foto is 'n elementêre deeltjie wat nie 'n onderbou het nie. Elementêre deeltjies is die boustene van die heelal; alle ander deeltjies word van hierdie deeltjies gemaak. Fotone behoort tot die kategorie van elementêre bosone. Albert Einstein is die vader van die moderne konsep van fotone. Hy het hierdie konsep gebruik om eksperimentele waarnemings te verduidelik wat nie by die klassieke golfmodel van lig pas nie.
'n Foton is 'n deeltjie met 'n nul-rusmassa, maar dit het 'n relativistiese massa. Dit het ook geen elektriese lading nie. Boonop verval dit nie spontaan in die ruimte nie. Boonop beweeg dit teen die spoed van lig in die ruimte. Ons kan die energie van 'n foton vind deur E=hf, waar E energie is, f die frekwensie van die foton is en h die Plank se konstante is. Ons kan hierdie vergelyking ook gee in die vorm E=hc/λ, waar die spoed van lig c is en λ golflengte is.
Figuur 01: Wanneer 'n elektron van 'n hoë energievlak na 'n lae energievlak beweeg, word 'n foton uitgestraal (dit het hv-energie)
Verder vertoon fotone, soos alle ander kwantumvoorwerpe, golfagtige en deeltjieagtige eienskappe. En hierdie dubbelgolf-deeltjie-aard is die konsep wat ons golf-deeltjie-dualiteit van 'n foton noem. Fotone word in baie natuurlike prosesse uitgestraal; byvoorbeeld wanneer 'n lading versnel word, tydens 'n molekulêre, atoom- of kernoorgang na 'n laer vlak, en wanneer 'n deeltjie en sy ooreenstemmende teendeeltjie in uitwissing is.
Wat is Quantum?
Die term kwantum kom van die Latynse ‘quantus’ wat ‘hoeveel’ beteken. 'n Kwantum is ''n diskrete pakkie' met energie daarin gestoor. Die energie van materie is nie kontinu nie. Dit beteken die oordrag van enige hoeveelheid energie is nie moontlik nie. Wetenskaplikes het ontdek dat energie gekwantiseer word en dit oorgedra word in diskrete eenhede (of pakkies) van grootte hf. Ons noem elkeen van die pakkies energie as ''n kwantum'.
Figuur 02: 'n Golfpakkie verteenwoordig 'n kwantumdeeltjie
Byvoorbeeld, 'n foton is 'n enkele kwantum lig. Die meervoud van kwantum is kwantum. Max Plank het die konsep van kwantisering ontdek. Hy het hierdie konsep gebruik om die uitstraling van straling van verhitte voorwerpe te verduidelik; ons noem dit swart liggaam bestraling.
Wat is die verskil tussen foton en kwantum?
Foto is die kleinste diskrete hoeveelheid of kwantum van elektromagnetiese straling terwyl kwantum 'n diskrete hoeveelheid energie is wat eweredig in grootte is aan die frekwensie van die straling wat dit verteenwoordig. Daarom is die sleutelverskil tussen foton en kwantum dat foton 'n elementêre deeltjie is, terwyl kwantum 'n maatstaf van hoeveelheid is.
Boonop is nog 'n beduidende verskil tussen foton en kwantum dat die foton belangrik is as 'n kwantum van elektromagnetiese straling terwyl kwantum belangrik is om hoeveelheid op die subatomiese skaal te meet.
Opsomming – Foton vs Quantum
Ons kan kwantum beskryf as 'n maatstaf van hoeveelheid, maar 'n foton gaan nie oor 'n maatstaf van hoeveelheid nie. Trouens, ons kan foton beskryf as 'n kwantum van energie. Gevolglik is die sleutelverskil tussen foton en kwantum dat foton 'n elementêre deeltjie is, terwyl kwantum 'n maatstaf van hoeveelheid is.
