Foonon
Foonon on füüsikas kvantitud võnkumine. Füüsikas kasutatakse sõna kvanteeritud, mis tähendab, et millegi puhul on lubatud ainult teatud väärtused. Kvanteeritud asja võib mõelda kui trepist; saab liikuda ainult astmelt astmele ja astmete vahel ei saa seista. Midagi, mis ei ole kvanteeritud, võib mõelda kui kaldtee või sujuv kalle; te võite liikuda ükskõik kui kaugele üles või alla. Võre on kristalli korduv või perioodiline struktuur. Kristall koosneb aatomitest või molekulidest kindla mustri järgi. Mustri punktid, kus aatomid või molekulid asuvad, on võre. Tahked kehad, vedelikud ja gaasid võivad kõik kogeda võnkeid. Kvanteeritud vibratsioon tähendab, et ainult teatud sagedusega vibratsioonid on lubatud.
Intuitiivselt ei ole mingit põhjust, miks võnkete võnked peaksid olema kvantitud. Materjali makroskoopilised või suuremõõtmelised võnkumised ei ole kvantitud ja võivad võtta põhimõtteliselt mis tahes sageduse. Alles siis, kui me vaatleme materjali moodustavate osakeste - aatomite ja molekulide - pisikesi võnkumisi, muutub kvantimise ja footonite mõiste oluliseks. Foononite olemasolu mõistmiseks on vaja keerulist kvantmehaanikat. Laskumata liiga palju üksikasjadesse, analüüsitakse kristalli aatomite või molekulide vahelisi vastastikmõjusid kvantmehaaniliselt. Kuna nende paigutus kordub mustris, siis kui jõutakse võnkesageduse matemaatilise väljenduseni, leitakse, et lubatud on ainult kindlad kvantitud väärtused. Seda ei ole kahjuks võimalik lihtsalt seletada.
Küsimused ja vastused
K: Mis on foonon?
V: Foonon on füüsikas kvanteeritud võnkumine.
K: Mida tähendab füüsikas sõna "kvantitud"?
V: Füüsikas tähendab sõna kvanteeritud, et millegi puhul on lubatud ainult teatud väärtused.
K: Kuidas saab mõelda millegi kvanteeritud kohta?
V: Midagi, mis on kvanteeritud, võib mõelda kui trepist; saab liikuda ainult astmelt astmele ja astmete vahel ei saa seista.
K: Mis on võre?
V: Võre on kristalli korduv või perioodiline struktuur, mis koosneb aatomitest või molekulidest teatud mustris, mille mustris on punktid, kus aatomid või molekulid asuvad.
K: Kas tahked ained, vedelikud ja gaasid võivad kõik kogeda võnkeid?
V: Jah, tahked ained, vedelikud ja gaasid võivad kõik kogeda vibratsiooni.
K: Miks on olemas footonid?
V: Selleks, et mõista, miks footonid eksisteerivad, on vaja keerulist kvantmehaanikat. Laskumata liiga palju üksikasjadesse, analüüsitakse kristalli aatomite või molekulide vahelisi vastastikmõjusid kvantmehaaniliselt. Nende korduva paigutuse tõttu, kui jõuame võnkesageduse matemaatilise väljenduseni, leiame, et lubatud on ainult kindlad kvantitud väärtused.
