Forskjellen mellom Compton Effect og Photoelectric effekt

Compton Effect vs Photoelectric effekt
 

Compton Effect og Photoelectric Effect er to svært viktige effekter diskutert under bølge partikkel dualitet av materie. Forklaringene til Compton-effekten og den fotoelektriske effekten førte til dannelsen og bekreftelsen av bølgepartikkeldualitet av materie. Disse to effektene spiller en viktig rolle i områder som kvantemekanikk, atomstruktur, gitterstruktur og til og med kjernefysikk. Det er viktig å ha en skikkelig forståelse på disse feltene for å utmerke seg i slike vitenskaper. I denne artikkelen skal vi diskutere hva fotoelektrisk effekt og Compton Effect er, deres definisjoner, likhetene og til slutt forskjellene mellom Compton Effect og fotoelektrisk effekt.

Hva er fotoelektrisk effekt?

Fotoelektrisk effekt er prosessen med utkastning av et elektron fra et metall ved tilfelle av elektromagnetiske strålinger. Den fotoelektriske effekten ble først riktig beskrevet av Albert Einstein. Bølgeteorien klarte ikke å beskrive de fleste observasjonene av den fotoelektriske effekten. Det er en terskelfrekvens for hendelsesbølgene. Dette indikerer at uansett hvor intense de elektromagnetiske bølgene er, vil elektronene ikke bli kastet ut med mindre den har den nødvendige frekvensen. Tidsforsinkelsen mellom lysets forekomst og utkastet av elektroner er omtrent tusen av verdien beregnet fra bølgetheoretikken. Når lys som overskrider terskelfrekvensen blir produsert, avhenger antall emitterte elektroner av lysets intensitet. Den maksimale kinetiske energien til de utstrålede elektronene avhenger av frekvensen av innfallslampen. Dette førte til konklusjonen av fotonets teori om lys. Dette betyr at lyset oppfører seg som partikler når det samhandler med materie. Lyset kommer som små pakker med energi kalt fotoner. Fotonenes energi er bare avhengig av fotons frekvens. Det er noen andre begreper definert i den fotoelektriske effekten. Arbeidsfunksjonen til metallet er energien som tilsvarer terskelfrekvensen. Dette kan oppnås ved å bruke formelen E = h f, hvor E er energien til fotonet, h er Plank-konstanten, og f er frekvensen til bølgen. Ethvert system kan absorbere eller avgi bare bestemte mengder energi. Observasjonene viste at elektronen bare ville absorbere fotonet hvis fotonenes energi var nok til å ta elektronen i en stabil tilstand.

Hva er Compton Effect?

Compton-effekt eller Compton-spredning er prosessen med spredning av en elektromagnetisk bølge fra en fri elektron. Beregningen av Compton Scattering viser at observasjonene bare kan forklares ved hjelp av fotonets teori om lys. Det viktigste av disse observasjonene var variasjonen av bølgelengden til det spredte foton med spredningsvinkelen. Dette kan bare forklares ved å behandle den elektromagnetiske bølgen som en partikkel. Hovedligningen for Compton-spredning er Aλ = λ_c(1-Cosθ), hvor A λ er bølgelengdeforskyvningen, λ_c er Compton bølgelengden, og θ er vinkelen for avvik. Maksimal bølgelengdeforskyvning skjer ved 180⁰.