La differenza fondamentale tra fotone ed elettrone è che il fotone è un pacchetto di energia mentre l'elettrone è una massa.
Un elettrone è una particella subatomica che svolge un ruolo vitale in quasi tutto. Il fotone è un pacchetto concettuale di energia, molto importante nella meccanica quantistica. Elettrone e fotone sono due concetti che si sono sviluppati notevolmente con lo sviluppo della meccanica quantistica. È fondamentale avere una comprensione adeguata di questi concetti, per comprendere correttamente il campo della meccanica quantistica, della meccanica classica e dei campi correlati.
Cos'è Photon?
Photon è un argomento di cui discutiamo nella meccanica delle onde. Nella teoria quantistica, possiamo osservare che anche le onde hanno proprietà delle particelle. Il fotone è la particella dell'onda. È una quantità fissa di energia che dipende solo dalla frequenza dell'onda. Possiamo dare l'energia del fotone con l'equazione E=hf, dove E è l'energia del fotone, h è la costante di Plank ed f è la frequenza dell'onda.
Figura 01: Movimento di un fotone come radiazione elettromagnetica
Possiamo considerare i fotoni come pacchetti di energia. Con lo sviluppo della relatività, gli scienziati hanno scoperto che anche le onde hanno una massa. È perché le onde si comportano come particelle nelle interazioni con la materia. Tuttavia, la massa a riposo di un fotone è zero. Quando un fotone si muove alla velocità della luce, ha una massa relativistica di E/C2, dove E è l'energia del fotone e C è la velocità della luce nel vuoto.
Cos'è Electron?
Un atomo è costituito da un nucleo che ha una carica positiva e contiene quasi tutta la massa e gli elettroni che orbitano attorno al nucleo. Questi elettroni hanno una carica negativa e contengono una quantità molto piccola di massa rispetto al nucleo. Un elettrone ha una massa a riposo di 9,11 x 10-31 chilogrammi.
L'elettrone cade nei fermioni della famiglia delle particelle subatomiche. Inoltre, hanno valori semi-interi come spin. Lo spin è una proprietà che descrive il momento angolare dell'elettrone. La teoria classica dell'elettrone descriveva l'elettrone come una particella in orbita attorno al nucleo. Tuttavia, con lo sviluppo della meccanica quantistica, possiamo vedere che anche l'elettrone può comportarsi come un'onda.
Figura 02: Elettrone (in rosso) e nucleo atomico (in blu) in un atomo di idrogeno
Inoltre, l'elettrone ha livelli di energia specifici. Ora, possiamo definire l'orbita dell'elettrone come la funzione di probabilità di trovare l'elettrone attorno al nucleo. Gli scienziati concludono che l'elettrone si comporta sia come un'onda che come una particella. Quando consideriamo un elettrone in viaggio, alcune delle proprietà dell'onda diventano prominenti rispetto alle proprietà delle particelle. Quando consideriamo le interazioni, le proprietà delle particelle sono più importanti delle proprietà delle onde. L'elettrone ha una carica di – 1.602 x 10-19 C. È la minima quantità di carica che un sistema può ottenere. Inoltre, tutte le altre cariche sono moltiplicazioni della carica unitaria dell'elettrone.
Qual è la differenza tra fotone ed elettrone?
Il fotone è un tipo di particella elementare che funge da vettore di energia, ma l'elettrone è una particella subatomica che si trova in tutti gli atomi. Il differenza fondamentale tra fotone ed elettrone è quello il fotone è un pacchetto di energia mentre l'elettrone è una massa. Inoltre, il fotone non ha una massa a riposo, ma un elettrone ha una massa a riposo. Come altra differenza significativa tra fotone ed elettrone, il fotone può andare alla velocità della luce, ma per un elettrone è teoricamente impossibile ottenere la velocità della luce.
Inoltre, un'ulteriore differenza tra fotone ed elettrone è che il fotone mostra più proprietà d'onda mentre l'elettrone mostra più proprietà di particella. Di seguito è riportata un'infografica sulla differenza tra fotone ed elettrone.
Riepilogo – Photon vs Electron
Il fotone è una particella elementare e possiamo descriverlo come un pacchetto di energia mentre l'elettrone è una particella subatomica con una massa. Pertanto, possiamo dire che la differenza chiave tra fotone ed elettrone è che il fotone è un pacchetto di energia mentre l'elettrone è una massa.
