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光子与电子的主要差别 是什么？
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特 征 电 子 光 子 静止质量(m) m0 0 运动质量(m) me hν/c2 传 播 特 性 不能在自由空间传播 能在自由空间传播 传 播 速 度 小于光速(c) 等于光速(c) 时 间 特 性 具时间不可逆性 具一定的类时间可逆性 空 间 特 性 高度的空间局域 不具空间局域性 粒 子 特 性 费米子 (费米统计) 玻色子 (玻色统计) 电 荷 - e 0 自 旋 l(h)/2 l(h) 正因为光子具有这样一些特性，才使其，特别是在信息领域显示出非凡的能力 |
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★ 一星级,一般
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转个详细的 1光子是电磁场的量子,电子是电荷的量子 2波长 由de Broglie关系光子波和电子波的波长 等于 h 除以 p 光子波波长 等于 c 除以 光频 电子波波长 等于 h 除以 mv 电子和光子都具有波动性,但与二者相联系的波长的数量级不同,相差100倍以上,光子波波长在微米级,电子波波长在纳米级 3征值等式 Eigenvalue Equation,或Wave Equation 光子 Helmholz算符作用于B 等于 波矢平方 数乘 B Helmholz算符 等于 Nabula 叉乘 (1除介电常数)数乘 Nabula 叉乘 电子 Hamilton算符作用于phi 等于 E数乘 phi, 其中Hamilton算符是动能算符和势能算符的和 光子的电矢或磁矢相当于电子的phi 光子的Helmholz算符相当于电子的Hamilton算符 光子的波矢平方相当于电子的能级的能量值 波矢的实虚的含义 波矢为实,表示此波为传播型 波矢为虚,表示此波为衰减型 4自由空间传播 光子 电矢E 等于 0.5 E0 数乘 正反向传播的平面波 电子 波函phi 等于 常数c 数乘 正反向传播的平面波 波矢都是实数 正反向传播的平面波 exp i(k点乘r 加减 角频率数乘t),发散波取正,会聚波取负 5 介质中的相互作用势能 光子 介电常数,或,折射率 电子 库仑相互作用 6 透入经典禁区tunneling 光子 光子隧穿效应,即消逝场,消逝场的波矢k为虚,故,沿透入禁区的法向按指数规律衰减 电子 电子隧穿效应,几率幅沿透入禁区的法向按指数规律衰减 7 定域localization 光子 被大介电常数的变化强烈散射,例如光晶 电子 被大库仑相互作用的变化强烈散射,例如半导体晶体 8合作效应cooperativ effect 光子 频率变换,二阶SHG,PM,三阶THG,TPA;高阶; 与非线性介质互作,Pockel效应,光学Kerr效应 电子 多体相关,超导体内的Cooper电子对,(BCS理论),低于临界温度时,两临近电子通过交换声子结合成电子对 激子(Frenkel激子,Wannier激子),,双激子,激子串形成 9如何使得二者产生能带? 周期性互作 对电子,使用半导体晶体,周期型晶格离子与电子见的互作,使得电子产生能带 对光子,用所谓的光子学晶体,周期性折射率变化,使得光子产生能带 详见Bloch理论 原贴在bbs.matwav.com |
3楼2007-09-16 17:53:58
2楼2007-09-14 21:56:06
4楼2007-09-16 17:55:57