Perbedaan utama antara foton dan elektron adalah foton adalah paket energi sedangkan elektron adalah massa.
Sebuah elektron adalah partikel subatom yang memainkan peran penting dalam hampir semua hal. Foton adalah paket energi konseptual, yang sangat penting dalam mekanika kuantum. Elektron dan foton adalah dua konsep yang berkembang pesat seiring dengan perkembangan mekanika kuantum. Sangat penting untuk memiliki pemahaman yang tepat tentang konsep-konsep ini, untuk memahami bidang mekanika kuantum, mekanika klasik, dan bidang terkait dengan benar.
Apa itu Foton?
Foton adalah topik yang kita bahas dalam mekanika gelombang. Dalam teori kuantum, kita dapat mengamati bahwa gelombang juga memiliki sifat partikel. Foton adalah partikel gelombang. Ini adalah jumlah energi yang tetap yang hanya bergantung pada frekuensi gelombang. Kita dapat memberikan energi foton dengan persamaan E=hf, di mana E adalah energi foton, h adalah konstanta Plank, dan f adalah frekuensi gelombang.
Gambar 01: Pergerakan Foton sebagai Radiasi Elektromagnetik
Kita dapat menganggap foton sebagai paket energi. Dengan perkembangan relativitas, para ilmuwan menemukan bahwa gelombang juga memiliki massa. Itu karena gelombang berperilaku sebagai partikel pada interaksi dengan materi. Namun, massa diam foton adalah nol. Ketika sebuah foton bergerak dengan kecepatan cahaya, ia memiliki massa relativistik E/C2, di mana E adalah energi foton dan C adalah kecepatan cahaya dalam ruang hampa.
Apa itu Elektron?
Sebuah atom terdiri dari nukleus yang bermuatan positif, dan mengandung hampir semua massa dan elektron yang mengorbit di sekitar nukleus. Elektron ini memiliki muatan negatif, dan mengandung jumlah massa yang sangat kecil dibandingkan dengan nukleus. Sebuah elektron memiliki massa diam 9,11 x 10-31 kilogram.
Elektron jatuh ke dalam fermion keluarga partikel subatom. Selain itu, mereka memiliki nilai setengah bilangan bulat sebagai putaran. Spin adalah properti yang menggambarkan momentum sudut elektron. Teori klasik elektron menggambarkan elektron sebagai partikel yang mengorbit di sekitar nukleus. Namun, dengan perkembangan mekanika kuantum, kita dapat melihat bahwa elektron juga dapat berperilaku sebagai gelombang.
Gambar 02: Elektron (berwarna merah) dan Inti Atom (berwarna biru) dalam Atom Hidrogen
Selanjutnya, elektron memiliki tingkat energi tertentu. Sekarang, kita dapat mendefinisikan orbit elektron sebagai fungsi probabilitas untuk menemukan elektron di sekitar nukleus. Para ilmuwan menyimpulkan bahwa elektron berperilaku baik sebagai gelombang dan partikel. Ketika kita mempertimbangkan elektron yang bergerak, beberapa sifat gelombang menjadi lebih menonjol daripada sifat partikel. Ketika kita mempertimbangkan interaksi, sifat partikel lebih menonjol daripada sifat gelombang. Elektron memiliki muatan – 1,602 x 10-19 C. Ini adalah jumlah muatan terkecil yang dapat diperoleh sistem mana pun. Selain itu, semua muatan lainnya adalah perkalian dari muatan satuan elektron.
Apa Perbedaan Antara Foton dan Elektron?
Foton adalah jenis partikel elementer yang bertindak sebagai pembawa energi, tetapi elektron adalah partikel subatom yang terjadi di semua atom. Perbedaan utama antara foton dan elektron adalah bahwa foton adalah paket energi sedangkan elektron adalah massa. Selain itu, foton tidak memiliki massa diam, tetapi elektron memiliki massa diam. Sebagai perbedaan penting lainnya antara foton dan elektron, foton dapat bergerak dengan kecepatan cahaya, tetapi untuk sebuah elektron, secara teori tidak mungkin untuk mendapatkan kecepatan cahaya.
Selain itu, perbedaan lebih lanjut antara foton dan elektron adalah foton menampilkan lebih banyak sifat gelombang sedangkan elektron menampilkan lebih banyak sifat partikel. Di bawah ini adalah infografis tentang perbedaan antara foton dan elektron.
Ringkasan – Foton vs Elektron
Foton adalah partikel elementer, dan kita dapat menggambarkannya sebagai paket energi sedangkan elektron adalah partikel subatom yang memiliki massa. Oleh karena itu, kita dapat mengatakan bahwa perbedaan utama antara foton dan elektron adalah bahwa foton adalah paket energi sedangkan elektron adalah massa.
