Διαφορά μεταξύ Compton Effect και φωτοηλεκτρικού αποτελέσματος

Compton Effect vs Photoelectric Effect

Compton Effect και φωτοηλεκτρική επίδραση είναι δύο πολύ σημαντικά αποτελέσματα που συζητήθηκαν κάτω από την δυαδικότητα των σωματιδίων κύματος ύλη. Οι εξηγήσεις του Compton Effect και του φωτοηλεκτρικού αποτελέσματος οδήγησαν στο σχηματισμό και την επιβεβαίωση της δυαδικότητας των σωματικών κυμάτων της ύλης. Αυτά τα δύο εφέ διαδραματίζουν ζωτικό ρόλο σε τομείς όπως η κβαντική μηχανική, η ατομική δομή, η δομή πλέγματος και ακόμη και η πυρηνική φυσική. Είναι ζωτικής σημασίας να έχουμε μια σωστή κατανόηση σε αυτούς τους τομείς προκειμένου να υπερέχουν σε τέτοιες επιστήμες. Σε αυτό το άρθρο, πρόκειται να συζητήσουμε το φωτοηλεκτρικό αποτέλεσμα και το Compton Effect, τους ορισμούς τους, τις ομοιότητες και τέλος τις διαφορές μεταξύ του Compton Effect και του φωτοηλεκτρικού αποτελέσματος.

Τι είναι η φωτοηλεκτρική ενέργεια;

Το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο είναι η διαδικασία της εκτόξευσης ενός ηλεκτρονίου από ένα μέταλλο στην περίπτωση προσπίπτουσας ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας. Το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο περιγράφηκε αρχικά από τον Albert Einstein. Η κυματική θεωρία του φωτός δεν περιέγραψε τις περισσότερες παρατηρήσεις του φωτοηλεκτρικού αποτελέσματος. Υπάρχει μια συχνότητα κατωφλίου για τα περιστατικά κύματα. Αυτό δείχνει ότι ανεξάρτητα από το πόσο έντονα τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα είναι ηλεκτρόνια, δεν θα εκτοξεύονται εκτός αν έχουν την απαιτούμενη συχνότητα. Η χρονική καθυστέρηση μεταξύ της επίπτωσης του φωτός και της εκτόξευσης των ηλεκτρονίων είναι περίπου ένα χιλιοστό της αξίας που υπολογίζεται από τη θεωρία των κυμάτων. Όταν παράγεται φως που υπερβαίνει τη συχνότητα κατωφλίου, ο αριθμός των εκπεμπόμενων ηλεκτρονίων εξαρτάται από την ένταση του φωτός. Η μέγιστη κινητική ενέργεια των εκτοξευόμενων ηλεκτρονίων εξαρτάται από τη συχνότητα του προσπίπτοντος φωτός. Αυτό οδήγησε στο συμπέρασμα της φωτονικής θεωρίας του φωτός. Αυτό σημαίνει ότι το φως συμπεριφέρεται ως σωματίδια όταν αλληλεπιδρά με την ύλη. Το φως προέρχεται από μικρά πακέτα ενέργειας που ονομάζονται φωτόνια. Η ενέργεια του φωτονίου εξαρτάται μόνο από τη συχνότητα του φωτονίου. Υπάρχουν ορισμένοι άλλοι όροι που ορίζονται στο φωτοηλεκτρικό εφέ. Η λειτουργία του μετάλλου είναι η ενέργεια που αντιστοιχεί στη συχνότητα κατωφλίου. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί χρησιμοποιώντας τον τύπο E = h f, όπου E είναι η ενέργεια του φωτονίου, h είναι η σταθερά Plank, και f είναι η συχνότητα του κύματος. Κάθε σύστημα μπορεί να απορροφήσει ή να εκπέμψει μόνο συγκεκριμένες ποσότητες ενέργειας. Οι παρατηρήσεις έδειξαν ότι το ηλεκτρόνιο θα απορροφά το φωτόνιο μόνο εάν η ενέργεια του φωτονίου είναι αρκετή για να πάρει το ηλεκτρόνιο σε σταθερή κατάσταση.

Τι είναι το Compton Effect;

Το Compton Effect ή η Compton σκέδαση είναι η διαδικασία σκέδασης ενός ηλεκτρομαγνητικού κύματος από ένα ελεύθερο ηλεκτρόνιο. Ο υπολογισμός του Compton Scattering δείχνει ότι οι παρατηρήσεις μπορούν να εξηγηθούν μόνο με τη θεωρία φωτονίων του φωτός.Η πιο σημαντική από αυτές τις παρατηρήσεις ήταν η παραλλαγή του μήκους κύματος του διάσπαρτου φωτονίου με τη γωνία σκέδασης. Αυτό θα μπορούσε να εξηγηθεί μόνο με την αντιμετώπιση του ηλεκτρομαγνητικού κύματος ως σωματιδίου. Η κύρια εξίσωση της σκέδασης Compton είναι Δλ = λ _c (1-Cosθ), όπου Δλ είναι η μετατόπιση των μηκών κύματος, λ _c είναι το μήκος κύματος Compton και θ είναι η γωνία απόκλιση. Η μέγιστη μετατόπιση μήκους κύματος συμβαίνει στο 180 ⁰ .

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του φωτοηλεκτρικού αποτελέσματος και του Compton Effect; • Το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο εμφανίζεται μόνο σε δεσμευμένα ηλεκτρόνια, αλλά η διάσπαση του Compton συμβαίνει τόσο στα δεσμευμένα όσο και στα ελεύθερα ηλεκτρόνια. Ωστόσο, παρατηρείται μόνο στα ελεύθερα ηλεκτρόνια. • Στο φωτοηλεκτρικό φαινόμενο, το φωτόνιο προσπίπτοντος παρατηρείται από το ηλεκτρόνιο, αλλά με τη διασπορά του Compton, απορροφάται μόνο ένα μέρος της ενέργειας και το υπόλοιπο του φωτονίου είναι διάσπαρτα.