Комптън ефект срещу фотоелектричен ефект
Ефектът на Комптън и фотоелектрическият ефект са два много важни ефекта, обсъждани в дуалността на вълновите частици на материята. Обясненията на ефекта на Комптън и фотоелектричния ефект доведоха до формирането и потвърждението на двойствеността на вълновата частица на материята. Тези два ефекта играят жизненоважна роля в области като квантовата механика, атомната структура, решетъчната структура и дори ядрената физика. Жизненоважно е да имате правилно разбиране в тези области, за да превъзхождате тези науки. В тази статия ще обсъдим какво представляват фотоелектрическият ефект и ефектът на Комптън, техните дефиниции, приликите и накрая разликите между ефекта на Комптън и фотоелектричния ефект.
Какво е фотоелектричен ефект?
Фотоелектричният ефект е процесът на изхвърляне на електрон от метал в случай на падащи електромагнитни лъчения. Фотоелектричният ефект е описан за първи път правилно от Алберт Айнщайн. Вълновата теория на светлината не успя да опише повечето от наблюденията на фотоелектричния ефект. Има прагова честота за падащите вълни. Това показва, че без значение колко интензивни са електромагнитните вълни, електроните няма да бъдат изхвърлени, освен ако нямат необходимата честота. Закъснението във времето между падането на светлина и изхвърлянето на електрони е около една хилядна от стойността, изчислена от вълновата теория. Когато се произвежда светлина, надвишаваща праговата честота, броят на излъчените електрони зависи от интензитета на светлината. Максималната кинетична енергия на изхвърлените електрони зависи от честотата на падащата светлина. Това доведе до заключението на фотонната теория на светлината. Това означава, че светлината се държи като частици, когато взаимодейства с материята. Светлината идва като малки пакети енергия, наречени фотони. Енергията на фотона зависи само от честотата на фотона. Има няколко други термина, дефинирани във фотоелектричния ефект. Работата на метала е енергията, съответстваща на праговата честота. Това може да се получи с помощта на формулата E=h f, където E е енергията на фотона, h е константата на Планк и f е честотата на вълната. Всяка система може да абсорбира или излъчва само определени количества енергия. Наблюденията показват, че електронът ще абсорбира фотона само ако енергията на фотона е достатъчна, за да отведе електрона в стабилно състояние.
Какво е Compton Effect?
Комптън ефект или Комптън разсейване е процес на разсейване на електромагнитна вълна от свободен електрон. Изчислението на Compton Scattering показва, че наблюденията могат да бъдат обяснени само с помощта на фотонната теория на светлината. Най-важното от тези наблюдения беше промяната на дължината на вълната на разпръснатия фотон с ъгъла на разсейване. Това може да се обясни само като се третира електромагнитната вълна като частица. Основното уравнение на Комптъновото разсейване е Δλ=λc(1-Cosθ), където Δλ е изместването на дължината на вълната, λc е дължината на вълната на Комптън, а θ е ъгълът на отклонение. Максималното изместване на дължината на вълната се получава при 1800
Каква е разликата между фотоелектричния ефект и ефекта на Комптън?
• Фотоелектричен ефект възниква само в свързаните електрони, но Комптъновото разсейване възниква както в свързаните, така и в свободните електрони; обаче може да се наблюдава само в свободни електрони.
• При фотоелектричния ефект падащият фотон се наблюдава от електрона, но при Комптъновото разсейване само част от енергията се абсорбира, а останалата част от фотона се разпръсква.
