ফোটন এবং কোয়ান্টামের মধ্যে মূল পার্থক্য হল ফোটন হল একটি প্রাথমিক কণা, যেখানে কোয়ান্টাম হল পরিমাণের পরিমাপ।
ফোটন হল একটি প্রাথমিক কণা যেখানে কোয়ান্টাম হল একটি পৃথক প্যাকেট যেখানে শক্তি সঞ্চিত থাকে। ফোটন এবং কোয়ান্টাম আধুনিক পদার্থবিজ্ঞানে দুটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ ধারণা। অধিকন্তু, এই ধারণাগুলি কোয়ান্টাম পদার্থবিদ্যা, কোয়ান্টাম রসায়ন, ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তত্ত্ব, অপটিক্স, কণা পদার্থবিদ্যা ইত্যাদি ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে কার্যকর। এই ধারণাগুলি বাস্তব জগতের অনেক অ্যাপ্লিকেশন যেমন লেজার, উচ্চ-রেজোলিউশন মাইক্রোস্কোপি, আণবিক পরিমাপের ক্ষেত্রেও গুরুত্বপূর্ণ। দূরত্ব, কোয়ান্টাম ক্রিপ্টোগ্রাফি এবং ফটোকেমিস্ট্রি।
ফোটন কি?
ফোটন হল একটি প্রাথমিক কণা যার কোনো অবকাঠামো নেই। প্রাথমিক কণা মহাবিশ্বের বিল্ডিং ব্লক; অন্য সব কণা এই কণা থেকে তৈরি হয়. ফোটন প্রাথমিক বোসন শ্রেণীর অন্তর্গত। আলবার্ট আইনস্টাইন ফোটনের আধুনিক ধারণার জনক। তিনি এই ধারণাটি ব্যবহার করেছেন পরীক্ষামূলক পর্যবেক্ষণ ব্যাখ্যা করতে যা আলোর শাস্ত্রীয় তরঙ্গ মডেলের সাথে খাপ খায় না।
একটি ফোটন একটি শূন্য বিশ্রাম ভর সহ একটি কণা, তবে এটির একটি আপেক্ষিক ভর রয়েছে। এছাড়াও, এটিতে কোনও বৈদ্যুতিক চার্জ নেই। এছাড়াও, এটি স্থানটিতে স্বতঃস্ফূর্তভাবে ক্ষয় হয় না। তাছাড়া এটি মহাকাশে আলোর গতিতে চলে। আমরা E=hf দ্বারা ফোটনের শক্তি খুঁজে পেতে পারি, যেখানে E হল শক্তি, f হল ফোটনের ফ্রিকোয়েন্সি এবং h হল প্লাঙ্কের ধ্রুবক। এছাড়াও আমরা এই সমীকরণটি E=hc/λ আকারে দিতে পারি, যেখানে আলোর গতি c এবং λ হল তরঙ্গদৈর্ঘ্য।
চিত্র 01: যখন একটি ইলেক্ট্রন উচ্চ শক্তির স্তর থেকে একটি নিম্ন শক্তি স্তরে চলে যায়, তখন একটি ফোটন নির্গত হয় (এতে এইচভি শক্তি রয়েছে)
উপরন্তু, ফোটন, অন্যান্য সমস্ত কোয়ান্টাম বস্তুর মতো, তরঙ্গের মতো এবং কণার মতো বৈশিষ্ট্যগুলি প্রদর্শন করে। এবং, এই দ্বৈত তরঙ্গ-কণা প্রকৃতির ধারণাটিকে আমরা একটি ফোটনের তরঙ্গ-কণা দ্বৈততা বলি। অনেক প্রাকৃতিক প্রক্রিয়ায় ফোটন নির্গত হয়; উদাহরণস্বরূপ, একটি আধানকে ত্বরান্বিত করার সময়, একটি আণবিক, পারমাণবিক বা পারমাণবিক পরিবর্তনের সময় একটি নিম্ন স্তরে এবং যখন একটি কণা এবং তার সংশ্লিষ্ট প্রতিকণা বিনাশের মধ্যে থাকে৷
কোয়ান্টাম কি?
কোয়ান্টাম শব্দটি ল্যাটিন 'কোয়ান্টাস' থেকে এসেছে যার অর্থ 'কত'। একটি কোয়ান্টাম হল 'একটি পৃথক প্যাকেট' যার মধ্যে শক্তি সঞ্চিত থাকে। পদার্থের শক্তি অবিচ্ছিন্ন নয়। অর্থাৎ কোনো পরিমাণ শক্তির স্থানান্তর সম্ভব নয়। বিজ্ঞানীরা আবিষ্কার করেছেন যে শক্তি পরিমাপ করা হয় এবং এটি hf আকারের বিচ্ছিন্ন ইউনিটে (বা প্যাকেট) স্থানান্তরিত হয়।শক্তির প্রতিটি প্যাকেটকে আমরা 'কোয়ান্টাম' বলে থাকি।
চিত্র 02: একটি তরঙ্গ প্যাকেট একটি কোয়ান্টাম কণার প্রতিনিধিত্ব করে
উদাহরণস্বরূপ, একটি ফোটন হল আলোর একক পরিমাণ। কোয়ান্টাম এর বহুবচন হল কোয়ান্টা। ম্যাক্স প্ল্যাঙ্ক কোয়ান্টাইজেশনের ধারণা আবিষ্কার করেন। তিনি উত্তপ্ত বস্তু থেকে বিকিরণ নির্গমন ব্যাখ্যা করার জন্য এই ধারণা ব্যবহার করেছিলেন; আমরা এই ব্ল্যাক বডি রেডিয়েশন বলি।
ফোটন এবং কোয়ান্টামের মধ্যে পার্থক্য কী?
ফোটন হল ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক রেডিয়েশনের ক্ষুদ্রতম বিযুক্ত পরিমাণ বা কোয়ান্টাম যেখানে কোয়ান্টাম হল একটি বিযুক্ত পরিমাণ শক্তি যা এটি প্রতিনিধিত্ব করে বিকিরণের ফ্রিকোয়েন্সির পরিমাণের সমানুপাতিক। অতএব, ফোটন এবং কোয়ান্টামের মধ্যে মূল পার্থক্য হল ফোটন হল একটি প্রাথমিক কণা, যেখানে কোয়ান্টাম হল পরিমাণের পরিমাপ।
এছাড়াও, ফোটন এবং কোয়ান্টামের মধ্যে আরেকটি উল্লেখযোগ্য পার্থক্য হল যে ফোটন ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক রেডিয়েশনের একটি কোয়ান্টাম হিসাবে গুরুত্বপূর্ণ যেখানে কোয়ান্টাম সাবটমিক স্কেলে পরিমাণ পরিমাপ করার জন্য গুরুত্বপূর্ণ৷
সারাংশ – ফোটন বনাম কোয়ান্টাম
আমরা কোয়ান্টামকে পরিমাণের পরিমাপ হিসাবে বর্ণনা করতে পারি, তবে একটি ফোটন পরিমাণের পরিমাপ নয়। আসলে, আমরা ফোটনকে শক্তির একটি পরিমাণ হিসাবে বর্ণনা করতে পারি। সুতরাং, ফোটন এবং কোয়ান্টামের মধ্যে মূল পার্থক্য হল ফোটন হল একটি প্রাথমিক কণা, যেখানে কোয়ান্টাম হল পরিমাণের পরিমাপ।
