Compton Effect vs Photoelectric effect
Comptonov učinek in fotoelektrični učinek sta dva zelo pomembna učinka, o katerih govorimo v dvojnosti snovi valovnih delcev. Razlage Comptonovega učinka in fotoelektričnega učinka so privedle do nastanka in potrditve dvojnosti snovi valovitih delcev. Ta dva učinka igrata ključno vlogo na področjih, kot so kvantna mehanika, atomska struktura, struktura mrež in celo jedrska fizika. Bistveno je imeti pravilno razumevanje teh področij, da bi se lahko izkazali na takem področju. V tem članku bomo razpravljali o tem, kaj sta fotoelektrični učinek in Comptonov učinek, njihove definicije, podobnosti in na koncu razlike med Comptonovim učinkom in fotoelektričnim učinkom.
Kaj je fotoelektrični učinek?
Fotoelektrični učinek je postopek izmeta elektrona iz kovine v primeru vpadnih elektromagnetnih sevanj. Fotoelektrični učinek je prvič pravilno opisal Albert Einstein. Valovna teorija svetlobe ni uspela opisati večine opazovanj fotoelektričnega učinka. Obstaja mejna frekvenca za vpadne valove. To kaže, da ne glede na to, kako močni so elektromagnetni valovi, elektroni ne bodo izpuščeni, če nimajo zahtevane frekvence. Časovni zamik med vpadom svetlobe in izmetom elektronov je približno tisočinka vrednosti, izračunane iz valovne teorije. Ko nastane svetloba, ki presega pragovno frekvenco, je število oddanih elektronov odvisno od jakosti svetlobe. Največja kinetična energija izvrženih elektronov je odvisna od frekvence vpadne svetlobe. To je pripeljalo do zaključka fotonske teorije svetlobe. To pomeni, da se svetloba ob interakciji s snovjo obnaša kot delci. Svetloba prihaja kot majhni zavojčki energije, imenovani fotoni. Energija fotona je odvisna samo od frekvence fotona. V fotoelektričnem učinku je opredeljenih nekaj drugih izrazov. Delovna funkcija kovine je energija, ki ustreza pragovni frekvenci. To lahko dobimo s formulo E = hf, kjer je E energija fotona, h Plankova konstanta in f frekvenca vala. Vsak sistem lahko absorbira ali oddaja samo določene količine energije. Opazovanja so pokazala, da bi elektron absorbiral foton le, če bi bila energija fotona dovolj, da bi elektron pripeljal v stabilno stanje.
Kaj je Compton Effect?
Comptonov učinek ali Comptonovo sipanje je postopek sipanja elektromagnetnega vala iz prostega elektrona. Izračun Comptonovega razprševanja kaže, da je opažanja mogoče razložiti le s fotonsko teorijo svetlobe. Najpomembnejše od teh opazovanj je bilo spreminjanje valovne dolžine razpršenega fotona s kotom razprševanja. To bi lahko razložili le, če bi elektromagnetno valovanje obravnavali kot delce. Glavna enačba Comptonovega sipanja je Δλ = λ c (1-Cosθ), kjer je Δλ premik valovne dolžine, λ c Comptonova valovna dolžina in θ kot odklona. Največji premik valovne dolžine se zgodi pri 180 0.
Kakšna je razlika med fotoelektričnim in Comptonovim učinkom?
• Fotoelektrični učinek se pojavi le v vezanih elektronih, Comptonovo sipanje pa se pojavi tako v vezanih kot v prostih elektronih; vendar je opazen le v prostih elektronih.
• Pri fotoelektričnem učinku elektron opazi vpadni foton, pri Comptonovem razpršenju pa se absorbira le del energije, preostali del fotona pa se razprši.
