الفرق بين الفوتون والالكترون كما سنتحدث كذلك عن الفرق بين الفوتون والالكترون وقانون زخم الفوتون وخصائص الفوتون ومكتشف الفوتون كل تلك الموضوعات تجدونها من خلال مقالنا هذا.
محتويات المقال
الفرق بين الفوتون والالكترون
-الفوتون ليس لديه كتلة راحة ولكن الإلكترون لديه كتلة راحة.
-الفوتون هو حزمة من الطاقة في حين الإلكترون هو كتلة.
-يعرض الفوتون المزيد من خصائص الموجة بينما يعرض الإلكترون خصائص أكثر الجسيمات.
-يمكن للفوتون أن يسير بسرعة الضوء، ولكن بالنسبة للإلكترون، فمن المستحيل من الناحية النظرية للحصول على سرعة الضوء.
فوتون هو موضوع نوقش في ميكانيكا الموجات.
– في نظرية الكم، لوحظ أن الموجات لها أيضا خصائص الجسيمات. الفوتون هو جسيم الموجة. بل هو كمية ثابتة من الطاقة اعتمادا فقط على وتيرة الموجة.
-وتعطى طاقة الفوتون بالمعادلة E = h f، حيث E هي طاقة الفوتون، h هو ثابت لوح، و f هو تردد الموجة. وتعتبر الفوتونات بمثابة رزم من الطاقة.
-ومع تطور النسبية، تم اكتشاف أن الموجات لها كتلة أيضا. وذلك لأن الموجات تتصرف كجسيمات على التفاعلات مع المادة. ومع ذلك، فإن كتلة الفوتون المتبقية هي صفر. عندما يتحرك الفوتون مع سرعة الضوء، فإنه يحتوي على كتلة النسبية من E / C 2 ، حيث E هو طاقة الفوتون.
-الإلكترون الذرة مصنوعة من نواة مشحونة بشكل إيجابي وتحتوي على كل الكتلة والإلكترونات التي تدور حول النواة تقريبا. هذه الإلكترونات مشحونة سلبا، وتحتوي على كمية صغيرة جدا من الكتلة مقارنة بالنواة.
-الإلكترون لديه كتلة راحة 9. 11 × 10 -31 كيلوغرام.
– يقع الإلكترون في فرميونات عائلة الجسيمات الذرية الفرعية. الإلكترونات لها قيم صحيحة نصف كما تدور. تدور هو خاصية تصف الزخم الزاوي للإلكترون.
-وقد وصفت النظرية الكلاسيكية للإلكترون الإلكترون بأنه جسيم يدور حول النواة.
-ومع تطور ميكانيكا الكم، كان ينظر إلى أن الإلكترون تصرف أيضا كموجة.
-الإلكترون له مستويات طاقة محددة.
– يتم تعريف مدار الإلكترون الآن على أنه وظيفة الاحتمالية للعثور على الإلكترون حول النواة. وخلصنا الآن إلى أن الإلكترون يتصرف كموجة وجسيم.
-عندما يعتبر الإلكترون المسافر بعض خصائص الموجة تصبح بارزة من خصائص الجسيمات.
-عندما تكون التفاعلات المعنية، خصائص الجسيمات هي أكثر بروزا من خصائص الموجة. الإلكترون لديه تهمة – 1. 602 × 10 -19 C.
-هذا هو أصغر مبلغ من تهمة أي نظام يمكن الحصول عليها. جميع الرسوم الأخرى هي مضاعفات وحدة تهمة الإلكتروني.
قانون زخم الفوتون
– زخم الفوتون مع العلم طاقته. احسب باستخدام الصيغة p = E / c ، حيث E هي الطاقة و c هي سرعة الفوتون. بما أن الفوتون هو جسيم أولي لا توجد فيه حالة من الراحة ، يمكن دائمًا أخذ سرعته مساوية لـ 3 ∙ 10 ^ 8 m / s. بمعنى آخر ، سيكون الزخم مساويًا لـ p = E / (3 ∙ 10 ^ 8) = (E ∙ 10 ^ -8) / 3.
-احسب زخم الفوتون ، مع العلم بمؤشر تكرار انبعاث الضوء. استخدم العلاقة بين التردد الزاوي والخطي. يتم التعبير عنها كـ ω = 2πν ، حيث ν هو تردد الإشعاع. نظرًا لأنه ، كما هو موضح في الخطوة السابقة ، p = ω / 2πc ، يمكن التعبير عن الزخم من حيث النسبة: p = 2hπν / 2πc = hν / c.
– يرجى ملاحظة أنه نظرًا لأن سرعة الضوء وثابت بلانك هي ثوابت ، فإن زخم الفوتون يعتمد في الواقع على تردده فقط.
خصائص الفوتون
1-باعتبار أن الفوتونات جسيمات عديمة الكتلة فيمكن إنشاؤها وتدميرها عند انبعاث الشعاع أو امتصاصه.
2-يمكن للفوتونات أن يكون لها تفاعلات مع الإلكترونات والجسيمات الأخرى، ومن الأمثلة عليها تأثير كومبتون ,الذي يتم فيه اصطدام جزيئات الضوء مع الذرات مما يسبب إطلاق الإلكترونات.
3-تمتلك الفوتونات خصائص الجسيمات والموجة في آنٍ واحد. تتحرك بسرعة ثابتة في المساحة الفارغة تساوي ج= 2.9979 × 10^8 م/ث وهي تعادل سرعة الضوء.
مكتشف الفوتون
– طور ألبرت أينشتاين تدريجياً المفهوم الحديث للفوتون لتفسير الملاحظات التجريبية غير المطابقة لنموذج موجة الضوء التقليدي، حيث علل نموذج الفوتون على وجه الخصوص اعتماد طاقة الضوء على تردده، وفسر قابلية المادة والإشعاع ليكونا في حالة توازن حراري. كما علل النموذج الحديث للفوتون الملاحظات الشاذة لخصائص إشعاع الجسم الأسود، التي سعى العديد من الفيزيائيين وعلى الأخص ماكس بلانك إلى تفسيرها باستخدام نماذج شبه تقليدية تصف الضوء -بمعادلات ماكسويل وتكمم الأجسام المادية المشعة والماصة للضوء. بالرغم من مساهمة هذه النماذج الشبه تقليدية في تطوير ميكانيكا الكم، فإن التجارب اللاحقة تحققت من صحة فرضية أينشتاين بأن الضوء هو نفسه مكمم وأن الفوتونات هي كم الضوء.
