Kľúčový rozdiel medzi fotónom a elektrónom je v tom, že fotón je balík energie, zatiaľ čo elektrón je hmotnosť.
Elektrón je subatomárna častica, ktorá hrá dôležitú úlohu takmer vo všetkom. Fotón je koncepčný balík energie, ktorý je v kvantovej mechanike veľmi dôležitý. Elektrón a fotón sú dva koncepty, ktoré sa výrazne vyvinuli s rozvojom kvantovej mechaniky. Je nevyhnutné správne porozumieť týmto pojmom, správne porozumieť oblasti kvantovej mechaniky, klasickej mechaniky a príbuzných odborov.
Čo je Photon?
Fotón je téma, o ktorej diskutujeme vo vlnovej mechanike. V kvantovej teórii môžeme pozorovať, že aj vlny majú vlastnosti častíc. Fotón je častica vlny. Je to fixné množstvo energie závislé len od frekvencie vlny. Energiu fotónu môžeme dať rovnicou E=hf, kde E je energia fotónu, h je Plankova konštanta a f je frekvencia vlny.
Obrázok 01: Pohyb fotónu ako elektromagnetické žiarenie
Fotóny môžeme považovať za balíčky energie. S rozvojom relativity vedci zistili, že aj vlny majú hmotnosť. Je to preto, že vlny sa pri interakciách s hmotou správajú ako častice. Pokojová hmotnosť fotónu je však nulová. Keď sa fotón pohybuje rýchlosťou svetla, má relativistickú hmotnosť E/C2, kde E je energia fotónu a C je rýchlosť svetla vo vákuu.
Čo je elektrón?
Atóm pozostáva z jadra, ktoré má kladný náboj a obsahuje takmer všetku hmotu a elektróny obiehajúce okolo jadra. Tieto elektróny majú záporný náboj a v porovnaní s jadrom obsahujú veľmi malé množstvo hmoty. Elektrón má pokojovú hmotnosť 9,11 x 10-31kilogramov.
Elektrón spadá do rodiny fermiónov subatomárnych častíc. Navyše majú polovičné celočíselné hodnoty ako rotácia. Spin je vlastnosť popisujúca moment hybnosti elektrónu. Klasická teória elektrónu opisovala elektrón ako časticu obiehajúcu okolo jadra. S rozvojom kvantovej mechaniky však môžeme vidieť, že elektrón sa môže správať aj ako vlna.
Obrázok 02: Elektrón (červenou farbou) a atómové jadro (modrou farbou) v atóme vodíka
Ďalej, elektrón má špecifické energetické úrovne. Teraz môžeme definovať dráhu elektrónu ako pravdepodobnostnú funkciu nájdenia elektrónu okolo jadra. Vedci dospeli k záveru, že elektrón sa správa ako vlna aj ako častica. Keď vezmeme do úvahy pohybujúci sa elektrón, niektoré vlnové vlastnosti sa stanú prominentnejšími ako vlastnosti častíc. Keď vezmeme do úvahy interakcie, vlastnosti častíc sú výraznejšie ako vlastnosti vĺn. Elektrón má náboj – 1,602 x 10-19 C. Je to najmenšia suma, ktorú môže systém získať. Navyše všetky ostatné náboje sú násobením jednotkového náboja elektrónu.
Aký je rozdiel medzi fotónom a elektrónom?
Fotón je typ elementárnej častice, ktorá pôsobí ako nosič energie, ale elektrón je subatomárna častica, ktorá sa vyskytuje vo všetkých atómoch. Kľúčový rozdiel medzi fotónom a elektrónom je v tom, že fotón je balík energie, zatiaľ čo elektrón je hmotnosť. Navyše fotón nemá pokojovú hmotnosť, ale elektrón má pokojovú hmotnosť. Ďalším významným rozdielom medzi fotónom a elektrónom je, že fotón môže ísť rýchlosťou svetla, ale pre elektrón je teoreticky nemožné dosiahnuť rýchlosť svetla.
Ďalší rozdiel medzi fotónom a elektrónom je v tom, že fotón vykazuje viac vlnových vlastností, zatiaľ čo elektrón vykazuje viac vlastností častíc. Nižšie je infografika o rozdiele medzi fotónom a elektrónom.
Zhrnutie – fotón vs elektrón
Fotón je elementárna častica a môžeme ho opísať ako balík energie, zatiaľ čo elektrón je subatomárna častica s hmotnosťou. Preto môžeme povedať, že kľúčový rozdiel medzi fotónom a elektrónom je v tom, že fotón je balík energie, zatiaľ čo elektrón je hmotnosť.
