Різниця між ефектом Комптона і Фотоефектом

Ефект Комптона проти фотоелектричного ефекту
 

Ефект Комптона і Фотоефект - це два дуже важливих ефекту, що обговорюються під подвійністю хвильових частинок речовини. Пояснення ефекту Комптона та фотоелектричного ефекту призвели до утворення та підтвердження подвійності хвилевих частинок речовини. Ці два ефекти відіграють життєво важливу роль у таких сферах, як квантова механіка, структура атома, структура решітки і навіть ядерна фізика. Важливо мати належне розуміння в цих галузях, щоб досягти успіху в таких науках. У цій статті ми розглянемо, що таке фотоелектричний ефект та Ефект Комптона, їх визначення, схожість і нарешті відмінності між ефектом Комптона та фотоефектом.

Що таке фотоефект?

Фотоефект - це процес викидання електрона з металу у разі падаючих електромагнітних випромінювань. Фотоефект вперше правильно описав Альберт Ейнштейн. Хвильова теорія світла не змогла описати більшість спостережень фотоефекту. Існує порогова частота падаючих хвиль. Це вказує на те, що незалежно від того, якою інтенсивністю електромагнітні хвилі є електронами, їх не викидати, якщо б вона не мала необхідну частоту. Затримка в часі між падінням світла та викидом електронів становить приблизно тисячну частину значення, обчисленого з хвильової теорії. Коли виробляється світло, що перевищує порогову частоту, кількість випромінюваних електронів залежить від інтенсивності світла. Максимальна кінетична енергія викинутих електронів залежить від частоти падаючого світла. Це призвело до висновку фотонної теорії світла. Це означає, що світло поводиться як частинки при взаємодії з речовиною. Світло надходить як невеликі пакети енергії, які називаються фотонами. Енергія фотона залежить лише від частоти фотона. Є кілька інших термінів, визначених у фотоефекті. Робоча функція металу - це енергія, відповідна пороговій частоті. Це можна отримати, використовуючи формулу E = h f, де E - енергія фотона, h - константа Планка, а f - частота хвилі. Будь-яка система може поглинати або випромінювати лише певні кількості енергії. Спостереження показали, що електрон поглинає фотон лише у тому випадку, якщо енергії фотона буде достатньо, щоб привести електрон до стабільного стану.

Що таке ефект Комптона?

Ефект Комптона або розсіювання Комптона - це процес розсіювання електромагнітної хвилі від вільного електрона. Розрахунок Compton Scattering показує, що спостереження можна пояснити лише за допомогою фотонної теорії світла. Найважливішим із цих спостережень було зміна довжини хвилі розсіяного фотона з кутом розсіювання. Це можна було пояснити лише трактуючи електромагнітну хвилю як частинку. Основне рівняння розсіювання Комптона - Δλ = λ_c(1-Cosθ), де Δλ - зсув довжини хвилі, λ_c - довжина хвилі Комптона, а θ - кут відхилення. Максимальний зсув довжини хвилі відбувається при 180⁰.