Rozdiel medzi Compton efektom a fotoelektrickým efektom

Comptonov efekt vs fotoelektrický efekt
 

Comptonov efekt a fotoelektrický efekt sú dva veľmi dôležité účinky diskutované pod dualitou vlnových častíc hmoty. Vysvetlenie Comptonovho efektu a fotoelektrického efektu viedli k vytvoreniu a potvrdeniu diverzity vlnových častíc hmoty. Tieto dva účinky zohrávajú dôležitú úlohu v oblastiach ako kvantová mechanika, atómová štruktúra, mriežková štruktúra a dokonca aj jadrová fyzika. V týchto oblastiach je nevyhnutné správne porozumieť, aby sme v týchto vedách vynikali. V tomto článku sa chystáme diskutovať o tom, čo sú fotoelektrický efekt a Comptonov efekt, ich definície, podobnosti a nakoniec rozdiely medzi účinkami Comptonovho a fotoelektrického účinku..

Čo je to fotoelektrický efekt?

Fotoelektrický efekt je proces vylučovania elektrónu z kovu v prípade dopadajúceho elektromagnetického žiarenia. Fotoelektrický efekt prvýkrát správne opísal Albert Einstein. Vlnová teória svetla nedokázala opísať väčšinu pozorovaní fotoelektrického efektu. Pre dopadajúce vlny existuje prahová frekvencia. To naznačuje, že bez ohľadu na to, do akej miery sú elektromagnetické vlny elektróny elektróny, by sa nevyhodili, pokiaľ nemajú požadovanú frekvenciu. Časové oneskorenie medzi dopadom svetla a vyhadzovaním elektrónov je asi tisícina hodnoty vypočítanej z teórie vĺn. Keď sa vytvára svetlo presahujúce prahovú frekvenciu, počet emitovaných elektrónov závisí od intenzity svetla. Maximálna kinetická energia vyhodených elektrónov závisí od frekvencie dopadajúceho svetla. To viedlo k záveru fotónovej teórie svetla. To znamená, že svetlo sa pri interakcii s hmotou správa ako častice. Svetlo prichádza ako malé balíčky energie nazývané fotóny. Energia fotónu závisí iba od frekvencie fotónu. Vo fotoelektrickom účinku je definovaných niekoľko ďalších pojmov. Pracovnou funkciou kovu je energia zodpovedajúca prahovej frekvencii. Toto sa dá získať pomocou vzorca E = h f, kde E je energia fotónu, h je Plankova konštanta a f je frekvencia vlny. Každý systém môže absorbovať alebo emitovať iba určité množstvo energie. Pozorovania ukázali, že elektrón by absorboval fotón iba vtedy, ak energia fotónu stačí na to, aby sa elektrón dostal do stabilného stavu..

Čo je Comptonov efekt?

Comptonov efekt alebo Comptonov rozptyl je proces rozptylu elektromagnetickej vlny z voľného elektrónu. Výpočet Comptonovho rozptylu ukazuje, že pozorovania sa dajú vysvetliť iba pomocou fotónovej teórie svetla. Najdôležitejším z týchto pozorovaní bola zmena vlnovej dĺžky rozptýleného fotónu s uhlom rozptylu. Dalo by sa to vysvetliť iba tak, že sa elektromagnetická vlna považuje za časticu. Hlavná rovnica Comptonovho rozptylu je λλ = λ_C(1-Cosθ), kde A je posun vlnovej dĺžky, A_C je Comptonova vlnová dĺžka a 9 je uhol odchýlky. Maximálny posun vlnovej dĺžky nastáva pri 180 ° C⁰.