Compton Effect vs Photoelectric effect
Comptonov efekt i Fotoelektrični efekt dva su vrlo važna efekta o kojima se raspravlja u dualnosti valovitih čestica materije. Objašnjenja Comptonovog učinka i fotoelektričnog efekta dovela su do stvaranja i potvrde dualnosti valovitih čestica materije. Ova dva učinka igraju vitalnu ulogu u poljima kao što su kvantna mehanika, atomska struktura, struktura rešetke, pa čak i nuklearna fizika. Od vitalne je važnosti imati pravilno razumijevanje u tim područjima kako bismo se istaknuli u tim znanostima. U ovom ćemo članku raspraviti što su fotoelektrični efekt i Comptonov efekt, njihove definicije, sličnosti i na kraju razlike između Comptonovog efekta i fotoelektričnog efekta.
Što je fotoelektrični efekt?
Fotoelektrični efekt je postupak izbacivanja elektrona iz metala u slučaju upada elektromagnetskih zračenja. Fotoelektrični efekt prvi je ispravno opisao Albert Einstein. Valna teorija svjetlosti nije uspjela opisati većinu promatranja fotoelektričnog efekta. Postoji granična frekvencija za upadne valove. To ukazuje na to da bez obzira na intenzitet elektromagnetskih valova, elektroni se neće izbaciti ako nemaju potrebnu frekvenciju. Vremensko kašnjenje između pojave svjetlosti i izbacivanja elektrona iznosi oko tisućinku vrijednosti izračunate iz teorije valova. Kada se proizvodi svjetlost koja prelazi prag frekvencije, broj emitiranih elektrona ovisi o jačini svjetlosti. Maksimalna kinetička energija izbačenih elektrona ovisi o frekvenciji upadne svjetlosti. To je dovelo do zaključka fotonske teorije svjetlosti. To znači da se svjetlost ponaša kao čestice u interakciji s materijom. Svjetlost dolazi kao mali paketići energije zvani fotoni. Energija fotona ovisi samo o frekvenciji fotona. U fotoelektričnom efektu definirano je još nekoliko pojmova. Radna funkcija metala je energija koja odgovara pragovoj frekvenciji. To se može dobiti pomoću formule E = hf, gdje je E energija fotona, h Plankova konstanta i f frekvencija vala. Bilo koji sustav može apsorbirati ili emitirati samo određene količine energije. Promatranja su pokazala da će elektron apsorbirati foton samo ako je energija fotona dovoljna da odvede elektron u stabilno stanje.
Što je Compton Effect?
Comptonov efekt ili Comptonovo raspršivanje postupak je raspršivanja elektromagnetskog vala iz slobodnog elektrona. Izračun Comptonovog raspršivanja pokazuje da se promatranja mogu objasniti samo pomoću fotonske teorije svjetlosti. Najvažnije od ovih opažanja bila je varijacija valne duljine raspršenog fotona s kutom raspršenja. To bi se moglo objasniti tretiranjem elektromagnetskog vala kao čestice. Glavna jednadžba Comptonovog raspršenja je Δλ = λ c (1-Cosθ), gdje je Δλ pomak valne duljine, λ c je Comptonova valna duljina, a θ je kut odstupanja. Maksimalni pomak valne duljine događa se na 180 0.
Koja je razlika između fotoelektričnog i Comptonovog efekta?
• Fotoelektrični efekt javlja se samo u vezanim elektronima, ali Comptonovo rasipanje događa se i u vezanim i u slobodnim elektronima; međutim, uočljiv je samo u slobodnim elektronima.
• U fotoelektričnom efektu elektron promatra upadni foton, ali u Comptonovom rasipanju apsorbira se samo dio energije, a ostatak fotona se raspršuje.
