Perbezaan utama antara foton dan elektron ialah foton ialah satu paket tenaga manakala elektron ialah jisim.
Elektron ialah zarah subatomik yang memainkan peranan penting dalam hampir semua perkara. Foton adalah paket tenaga konseptual, yang sangat penting dalam mekanik kuantum. Elektron dan foton adalah dua konsep yang berkembang pesat dengan perkembangan mekanik kuantum. Adalah penting untuk mempunyai pemahaman yang betul tentang konsep ini, untuk memahami bidang mekanik kuantum, mekanik klasik dan bidang berkaitan dengan betul.
Apakah Foton?
Foto ialah topik yang kita bincangkan dalam mekanik gelombang. Dalam teori kuantum, kita dapat melihat bahawa gelombang juga mempunyai sifat zarah. Foton ialah zarah gelombang. Ia adalah jumlah tenaga yang tetap bergantung hanya pada frekuensi gelombang. Kita boleh memberikan tenaga foton dengan persamaan E=hf, di mana E ialah tenaga foton, h ialah pemalar Plank, dan f ialah kekerapan gelombang.
Rajah 01: Pergerakan Foton sebagai Sinaran Elektromagnet
Kita boleh menganggap foton sebagai paket tenaga. Dengan perkembangan relativiti, saintis mendapati bahawa gelombang juga mempunyai jisim. Ia adalah kerana gelombang berkelakuan sebagai zarah pada interaksi dengan jirim. Walau bagaimanapun, jisim selebihnya bagi foton adalah sifar. Apabila foton bergerak dengan kelajuan cahaya, ia mempunyai jisim relativistik E/C2, di mana E ialah tenaga foton dan C ialah kelajuan cahaya dalam vakum.
Apakah itu Elektron?
Atom terdiri daripada nukleus yang mempunyai cas positif, dan ia mengandungi hampir semua jisim dan elektron yang mengorbit di sekeliling nukleus. Elektron ini mempunyai cas negatif, dan ia mengandungi jumlah jisim yang sangat kecil berbanding dengan nukleus. Sebuah elektron mempunyai jisim rehat 9.11 x 10-31 kilogram.
Elektron jatuh ke dalam fermion keluarga zarah subatom. Selain itu, mereka mempunyai nilai separuh integer sebagai putaran. Putaran ialah sifat yang menerangkan momentum sudut elektron. Teori klasik elektron menggambarkan elektron sebagai zarah yang mengorbit di sekeliling nukleus. Walau bagaimanapun, dengan perkembangan mekanik kuantum, kita dapat melihat bahawa elektron juga boleh berkelakuan sebagai gelombang.
Rajah 02: Elektron (berwarna merah) dan Nukleus Atom (berwarna biru) dalam Atom Hidrogen
Seterusnya, elektron mempunyai tahap tenaga tertentu. Sekarang, kita boleh mentakrifkan orbit elektron sebagai fungsi kebarangkalian mencari elektron di sekeliling nukleus. Para saintis membuat kesimpulan bahawa elektron bertindak sebagai gelombang dan zarah. Apabila kita menganggap elektron yang bergerak, beberapa sifat gelombang menjadi menonjol daripada sifat zarah. Apabila kita mempertimbangkan interaksi, sifat zarah lebih menonjol daripada sifat gelombang. Elektron mempunyai cas – 1.602 x 10-19 C. Ia adalah jumlah caj terkecil yang boleh diperolehi oleh mana-mana sistem. Selain itu, semua cas lain adalah pendaraban cas unit elektron.
Apakah Perbezaan Antara Foton dan Elektron?
Photon ialah sejenis zarah asas yang bertindak sebagai pembawa tenaga, tetapi elektron ialah zarah subatomik yang terdapat dalam semua atom. Perbezaan utama antara foton dan elektron ialah foton adalah satu paket tenaga manakala elektron adalah jisim. Selain itu, foton tidak mempunyai jisim rehat, tetapi elektron mempunyai jisim rehat. Sebagai satu lagi perbezaan ketara antara foton dan elektron, foton boleh bergerak pada kelajuan cahaya, tetapi bagi elektron, secara teorinya mustahil untuk mendapatkan kelajuan cahaya.
Selain itu, perbezaan selanjutnya antara foton dan elektron ialah foton memaparkan lebih banyak sifat gelombang manakala elektron memaparkan lebih banyak sifat zarah. Di bawah ialah maklumat grafik tentang perbezaan antara foton dan elektron.
Ringkasan – Foton lwn Elektron
Photon ialah zarah asas, dan kita boleh menggambarkannya sebagai satu paket tenaga manakala elektron ialah zarah subatomik yang mempunyai jisim. Oleh itu, kita boleh mengatakan bahawa perbezaan utama antara foton dan elektron ialah foton adalah satu paket tenaga manakala elektron adalah jisim.
