Foton və elektron arasındakı əsas fərq ondadır ki, elektron kütlədir, foton isə enerji paketidir.
Elektron, demək olar ki, hər şeydə mühüm rol oynayan atom altı hissəcikdir. Foton kvant mexanikasında çox vacib olan konseptual enerji paketidir. Elektron və foton kvant mexanikasının inkişafı ilə çox inkişaf etmiş iki anlayışdır. Bu anlayışları düzgün başa düşmək, kvant mexanikası, klassik mexanika və əlaqəli sahələri düzgün başa düşmək çox vacibdir.
Foton nədir?
Foton dalğa mexanikasında müzakirə etdiyimiz mövzudur. Kvant nəzəriyyəsində dalğaların da hissəcik xüsusiyyətləri olduğunu müşahidə edə bilərik. Foton dalğanın hissəciyidir. Yalnız dalğanın tezliyindən asılı olaraq sabit bir enerji miqdarıdır. Fotonun enerjisini E=hf tənliyi ilə verə bilərik, burada E fotonun enerjisidir, h Plank sabitidir və f dalğanın tezliyidir.
Şəkil 01: Fotonun elektromaqnit şüalanma kimi hərəkəti
Biz fotonları enerji paketləri hesab edə bilərik. Nisbilik nəzəriyyəsinin inkişafı ilə alimlər dalğaların da kütləsi olduğunu kəşf etdilər. Bunun səbəbi dalğaların maddə ilə qarşılıqlı təsirdə hissəciklər kimi davranmasıdır. Bununla belə, fotonun qalan kütləsi sıfırdır. Foton işıq sürəti ilə hərəkət edərkən, E/C2 nisbi kütləsinə malikdir, burada E fotonun enerjisi, C isə vakuumda işığın sürətidir.
Elektron nədir?
Atom müsbət yüklü nüvədən ibarətdir və nüvənin ətrafında dövr edən demək olar ki, bütün kütlə və elektronları ehtiva edir. Bu elektronlar mənfi yükə malikdir və nüvə ilə müqayisədə çox az miqdarda kütlə ehtiva edir. Bir elektronun istirahət kütləsi 9,11 x 10-31 kiloqramdır.
Elektron atom altı hissəciklər ailəsinin fermionlarına düşür. Üstəlik, spin kimi yarı tam dəyərlərə malikdirlər. Spin elektronun bucaq momentumunu təsvir edən bir xüsusiyyətdir. Klassik elektron nəzəriyyəsi elektronu nüvənin ətrafında dövr edən hissəcik kimi təsvir edirdi. Bununla belə, kvant mexanikasının inkişafı ilə elektronun da dalğa kimi davrana biləcəyini görə bilərik.
Şəkil 02: Hidrogen Atomunda Elektron (qırmızı) və Atom Nüvəsi (mavi rəngdə)
Bundan başqa, elektron xüsusi enerji səviyyələrinə malikdir. İndi biz elektronun orbitini nüvənin ətrafında elektron tapmaq ehtimalı funksiyası kimi təyin edə bilərik. Alimlər belə nəticəyə gəliblər ki, elektron həm dalğa, həm də hissəcik kimi davranır. Səyahət edən bir elektronu nəzərdən keçirdikdə, bəzi dalğa xüsusiyyətləri hissəcik xüsusiyyətlərindən daha qabarıq olur. Qarşılıqlı təsirləri nəzərə alsaq, hissəciklərin xüsusiyyətləri dalğa xüsusiyyətlərindən daha qabarıqdır. Elektronun yükü – 1,602 x 10-19 C. Bu, istənilən sistemin əldə edə biləcəyi ən kiçik ödənişdir. Üstəlik, bütün digər yüklər elektronun vahid yükünün çarpımıdır.
Foton və Elektron Arasındakı Fərq Nədir?
Foton enerji daşıyıcısı kimi çıxış edən elementar hissəcik növüdür, lakin elektron bütün atomlarda meydana gələn atom altı hissəcikdir. Foton və elektron arasındakı əsas fərq, elektronun kütlə olduğu halda fotonun bir enerji paketi olmasıdır. Üstəlik, fotonun sükunət kütləsi yoxdur, lakin elektronun istirahət kütləsi var. Foton və elektron arasındakı digər əhəmiyyətli fərq kimi, foton işıq sürəti ilə gedə bilər, lakin elektron üçün işıq sürətini əldə etmək nəzəri cəhətdən mümkün deyil.
Üstəlik, foton və elektron arasındakı digər fərq ondan ibarətdir ki, foton daha çox dalğa xassələri, elektron isə daha çox hissəcik xassələri nümayiş etdirir. Aşağıda foton və elektron arasındakı fərqə dair infoqrafika verilmişdir.
Xülasə – Foton və Elektron
Foton elementar hissəcikdir və biz onu enerji paketi kimi təsvir edə bilərik, elektron isə kütləsi olan atom altı hissəcikdir. Buna görə də deyə bilərik ki, foton və elektron arasındakı əsas fərq, elektronun kütlə olduğu halda fotonun bir enerji paketi olmasıdır.
