Sự khác biệt chính giữa photon và lượng tử là photon là một hạt cơ bản, trong khi lượng tử là thước đo đại lượng.
Photon là một hạt cơ bản trong khi lượng tử là một gói rời rạc với năng lượng được lưu trữ trong nó. Photon và lượng tử là hai khái niệm rất quan trọng trong vật lý hiện đại. Hơn nữa, những khái niệm này rất hữu ích trong các lĩnh vực như vật lý lượng tử, hóa học lượng tử, lý thuyết điện từ, quang học, vật lý hạt, v.v. Những khái niệm này cũng rất quan trọng trong nhiều ứng dụng trong thế giới thực như LASER, kính hiển vi độ phân giải cao, phép đo phân tử. khoảng cách, mật mã lượng tử và quang hóa học.
Photon là gì?
Photon là một hạt cơ bản không có cấu trúc con. Các hạt cơ bản là các khối xây dựng của vũ trụ; tất cả các hạt khác đều được tạo ra từ các hạt này. Các photon thuộc loại boson sơ cấp. Albert Einstein là cha đẻ của khái niệm photon hiện đại. Ông đã sử dụng khái niệm này để giải thích những quan sát thực nghiệm không phù hợp với mô hình sóng cổ điển của ánh sáng.
Một photon là một hạt có khối lượng nghỉ bằng 0, nhưng nó có khối lượng tương đối tính. Ngoài ra, nó không có điện tích. Bên cạnh đó, nó không bị phân hủy một cách tự phát trong không gian. Hơn nữa, nó di chuyển với tốc độ ánh sáng trong không gian. Chúng ta có thể tìm năng lượng của một photon bằng E=hf, trong đó E là năng lượng, f là tần số của photon và h là hằng số Plank. Chúng ta cũng có thể đưa ra phương trình này ở dạng E=hc / λ, trong đó tốc độ ánh sáng là c và λ là bước sóng.
Hình 01: Khi một Electron chuyển từ Mức năng lượng cao sang Mức năng lượng thấp, một Photon được phát ra (nó có năng lượng hv)
Hơn nữa, các photon, giống như tất cả các vật thể lượng tử khác, thể hiện các đặc tính giống như sóng và giống như hạt. Và, bản chất sóng-hạt kép này là khái niệm mà chúng ta gọi là lưỡng tính sóng-hạt của một photon. Các photon được phát ra trong nhiều quá trình tự nhiên; ví dụ, khi gia tốc một điện tích, trong quá trình chuyển đổi phân tử, nguyên tử hoặc hạt nhân xuống mức thấp hơn và khi một hạt và phản hạt tương ứng của nó đang bị hủy diệt.
Lượng tử là gì?
Thuật ngữ lượng tử xuất phát từ tiếng Latin ‘quantus’ có nghĩa là “bao nhiêu”. Lượng tử là "một gói tin rời rạc" với năng lượng được lưu trữ trong nó. Năng lượng của vật chất không liên tục. Điều đó có nghĩa là không thể truyền bất kỳ lượng năng lượng nào. Các nhà khoa học phát hiện ra rằng năng lượng được lượng tử hóa và nó truyền theo các đơn vị (hoặc gói) rời rạc có kích thước hf. Chúng tôi gọi mỗi gói năng lượng là "một lượng tử".
Hình 02: Gói sóng đại diện cho một hạt lượng tử
Ví dụ, một photon là một lượng tử ánh sáng. Số nhiều của lượng tử là quanta. Max Plank đã khám phá ra khái niệm lượng tử hóa. Ông đã sử dụng khái niệm này để giải thích sự phát ra bức xạ từ các vật thể bị nung nóng; chúng tôi gọi đây là bức xạ vật đen.
Sự khác biệt giữa Photon và Lượng tử là gì?
Photon là lượng hay lượng tử rời rạc nhỏ nhất của bức xạ điện từ trong khi lượng tử là đại lượng năng lượng rời rạc tỷ lệ thuận về độ lớn với tần số của bức xạ mà nó biểu diễn. Do đó, sự khác biệt cơ bản giữa photon và lượng tử là photon là một hạt cơ bản, trong khi lượng tử là thước đo đại lượng.
Hơn nữa, một sự khác biệt đáng kể khác giữa photon và lượng tử là photon quan trọng như một lượng tử bức xạ điện từ trong khi lượng tử quan trọng để đo đại lượng ở quy mô hạ nguyên tử.
Tóm tắt - Photon vs Lượng tử
Chúng ta có thể mô tả lượng tử là thước đo đại lượng, nhưng photon không phải là thước đo đại lượng. Trên thực tế, chúng ta có thể mô tả photon như một lượng tử năng lượng. Do đó, sự khác biệt chính giữa photon và lượng tử là photon là một hạt cơ bản, trong khi lượng tử là thước đo đại lượng.
