Värähdyskvanttien

Värähdyskvantti on kvanttimekaaninen käsite, joka liittyy atomien ja molekyylien värähtelyihin. Klassisessa fysiikassa värähtely voi esiintyä millä tahansa energialla. Kvanttimekaniikassa värähtely on kuitenkin kvantittunut, eli se voi esiintyä vain tietyillä diskreeteillä energiatasoilla. Nämä energiat ovat värähdyskvantteja.

Värähdyskvantti, jota usein kutsutaan myös värähtelykvantiksi tai fononiksi kiinteiden aineiden fysiikassa, edustaa pientä energianpakettia, joka liittyy harmonisen värähtelijän kvantittuneisiin energiatasoihin. Kuten fotoni on sähkömagneettisen säteilyn kvantti, värähdyskvantti on yksi kvantti mekaanisesta värähtelymoodista. Värähtelijän energia voi muuttua vain absorboimalla tai emittoimalla kokonaisia värähdyskvantteja.

Värähdyskvanttien olemassaolo selittää monia fysikaalisia ilmiöitä, kuten kiinteiden aineiden lämpökapasiteetin ja sähkönjohtavuuden. Ne ovat fundamentaalisia kvantteja, jotka kuvaavat atomien ja molekyylien liikettä ja vuorovaikutuksia. Konkreettisesti värähdyskvantteja ei voida suoraan havaita yksittäisinä hiukkasina, vaan niiden vaikutukset ilmenevät kollektiivisina värähtelyinä.