Sự khác biệt chính giữa photon và electron là photon là một gói năng lượng trong khi electron là một khối lượng.
Electron là một hạt hạ nguyên tử đóng một vai trò quan trọng trong hầu hết mọi thứ. Photon là một gói năng lượng khái niệm, rất quan trọng trong cơ học lượng tử. Electron và photon là hai khái niệm phát triển vượt bậc cùng với sự phát triển của cơ học lượng tử. Điều quan trọng là phải hiểu đúng về các khái niệm này, hiểu đúng về lĩnh vực cơ học lượng tử, cơ học cổ điển và các lĩnh vực liên quan.
Photon là gì?
Photon là một chủ đề mà chúng ta thảo luận trong cơ học sóng. Trong lý thuyết lượng tử, chúng ta có thể quan sát thấy rằng sóng cũng có tính chất hạt. Photon là hạt của sóng. Nó là một lượng năng lượng cố định chỉ phụ thuộc vào tần số của sóng. Chúng ta có thể cho năng lượng của photon theo phương trình E=hf, trong đó E là năng lượng của photon, h là hằng số Plank và f là tần số của sóng.
Hình 01: Chuyển động của một Photon dưới dạng Bức xạ Điện từ
Chúng ta có thể coi các photon là những gói năng lượng. Với sự phát triển của thuyết tương đối, các nhà khoa học phát hiện ra rằng sóng cũng có khối lượng. Đó là bởi vì các sóng hoạt động như các hạt khi tương tác với vật chất. Tuy nhiên, khối lượng nghỉ của một photon bằng không. Khi một photon chuyển động với tốc độ ánh sáng, nó có khối lượng tương đối tính là E / C2, trong đó E là năng lượng của photon và C là tốc độ ánh sáng trong chân không.
Electron là gì?
Một nguyên tử bao gồm một hạt nhân mang điện tích dương, và nó chứa gần như toàn bộ khối lượng và các electron quay xung quanh hạt nhân. Các electron này mang điện tích âm, và chúng chứa một khối lượng rất nhỏ so với hạt nhân. Một electron có khối lượng nghỉ là 9,11 x 10-31kilôgam.
Electron rơi vào các fermion họ hạt hạ nguyên tử. Hơn nữa, chúng có giá trị nửa số nguyên là spin. Spin là một tính chất mô tả momen động lượng của electron. Lý thuyết cổ điển về electron đã mô tả electron như một hạt quay xung quanh hạt nhân. Tuy nhiên, với sự phát triển của cơ học lượng tử, chúng ta có thể thấy rằng electron cũng có thể hoạt động như một sóng.
Hình 02: Electron (màu đỏ) và Hạt nhân nguyên tử (màu xanh lam) trong Nguyên tử Hydrogen
Hơn nữa, electron có các mức năng lượng cụ thể. Bây giờ, chúng ta có thể định nghĩa quỹ đạo của electron là hàm xác suất của việc tìm thấy electron xung quanh hạt nhân. Các nhà khoa học kết luận rằng electron hoạt động như một sóng và một hạt. Khi chúng ta xem xét một electron đang di chuyển, một số tính chất sóng trở nên nổi bật hơn tính chất hạt. Khi chúng ta xem xét các tương tác, tính chất hạt nổi bật hơn tính chất sóng. Electron có điện tích - 1.602 x 10-19C. Đây là mức phí nhỏ nhất mà bất kỳ hệ thống nào có thể thu được. Hơn nữa, tất cả các điện tích khác đều là phép nhân của điện tích đơn vị của electron.
Sự khác biệt giữa Photon và Electron là gì?
Photon là một loại hạt cơ bản hoạt động như vật mang năng lượng, nhưng electron là một hạt hạ nguyên tử xuất hiện trong tất cả các nguyên tử. Sự khác biệt chính giữa photon và electron là photon là một gói năng lượng trong khi electron là một khối lượng. Hơn nữa, photon không có khối lượng nghỉ, nhưng một electron có khối lượng nghỉ. Như một sự khác biệt đáng kể khác giữa photon và electron, photon có thể đi với tốc độ ánh sáng, nhưng đối với một electron, về mặt lý thuyết là không thể đạt được tốc độ ánh sáng.
Hơn nữa, một điểm khác biệt nữa giữa photon và electron là photon hiển thị nhiều tính chất sóng hơn trong khi electron hiển thị nhiều tính chất hạt hơn. Dưới đây là đồ họa về sự khác biệt giữa photon và electron.
Tóm tắt - Photon vs Electron
Photon là một hạt cơ bản, và chúng ta có thể mô tả nó như một gói năng lượng trong khi electron là một hạt hạ nguyên tử có khối lượng. Do đó, chúng ta có thể nói rằng sự khác biệt chính giữa photon và electron là photon là một gói năng lượng trong khi electron là một khối lượng.
