Compton-effekt vs fotoelektrisk effekt
Compton-effekt och fotoelektrisk effekt är två mycket viktiga effekter som diskuteras under materiens vågpartikeldualitet. Förklaringarna av Compton Effect och den fotoelektriska effekten ledde till bildandet och bekräftelsen av vågpartikeldualitet av materia. Dessa två effekter spelar en viktig roll inom områden som kvantmekanik, atomstruktur, gitterstruktur och till och med kärnfysik. Det är viktigt att ha en ordentlig förståelse inom dessa områden för att kunna utmärka sig i sådana vetenskaper. I den här artikeln kommer vi att diskutera vad fotoelektrisk effekt och Compton-effekt är, deras definitioner, likheterna och slutligen skillnaderna mellan Compton-effekt och fotoelektrisk effekt.
Vad är fotoelektrisk effekt?
Fotoelektrisk effekt är processen för utstötning av en elektron från en metall vid infallande elektromagnetisk strålning. Den fotoelektriska effekten beskrevs först ordentligt av Albert Einstein. Vågteorin om ljus misslyckades med att beskriva de flesta av observationerna av den fotoelektriska effekten. Det finns en tröskelfrekvens för de infallande vågorna. Detta indikerar att oavsett hur intensiva de elektromagnetiska vågorna är, skulle elektroner inte kastas ut om de inte har den erforderliga frekvensen. Tidsfördröjningen mellan ljusinfall och utstötning av elektroner är ungefär en tusendel av det värde som beräknats från vågteorin. När ljus som överskrider tröskelfrekvensen produceras beror antalet emitterade elektroner på ljusets intensitet. Den maximala kinetiska energin för de utstötta elektronerna beror på frekvensen av det infallande ljuset. Detta ledde till slutsatsen av fotonteorin om ljus. Det betyder att ljuset beter sig som partiklar när det interagerar med materia. Ljuset kommer som små energipaket som kallas fotoner. Fotonens energi beror bara på fotonens frekvens. Det finns några andra termer definierade i den fotoelektriska effekten. Metallens arbetsfunktion är den energi som motsvarar tröskelfrekvensen. Detta kan erhållas med formeln E=h f, där E är fotonens energi, h är Plankkonstanten och f är vågens frekvens. Alla system kan bara absorbera eller avge specifika mängder energi. Observationerna visade att elektronen skulle absorbera fotonen endast om fotonens energi är tillräcklig för att ta elektronen till ett stabilt tillstånd.
Vad är Compton Effect?
Compton-effekt eller Compton-spridning är processen för spridning av en elektromagnetisk våg från en fri elektron. Beräkningen av Compton-spridning visar att observationerna endast kan förklaras med hjälp av fotonteorin om ljus. Den viktigaste av dessa observationer var variationen av våglängden för den spridda fotonen med spridningsvinkeln. Detta kunde bara förklaras genom att behandla den elektromagnetiska vågen som en partikel. Huvudekvationen för Compton-spridningen är Δλ=λc(1-Cosθ), där Δλ är våglängdsförskjutningen, λc är Comptons våglängd, och θ är avvikelsens vinkel. Den maximala våglängdsförskjutningen sker vid 1800
Vad är skillnaden mellan fotoelektrisk effekt och Compton-effekt?
• Fotoelektrisk effekt förekommer endast i bundna elektroner, men Compton-spridningen sker i både bundna och fria elektroner; men det är bara observerbart i fria elektroner.
• I den fotoelektriska effekten observeras den infallande fotonen av elektronen, men vid Compton-spridning absorberas bara en del av energin, och resten av fotonen sprids.
