Compton Effect vs Photoelectric Effect
A Compton-effektus és a Photoelectric Effect két nagyon fontos hatás, amelyeket az anyag hullámrészecske-kettőssége tárgyal. A Compton Effect és a fotoelektromos effektus magyarázata az anyag hullámrészecske-kettősségének kialakulásához és megerősítéséhez vezetett. Ez a két hatás létfontosságú szerepet játszik olyan területeken, mint a kvantummechanika, az atomszerkezet, a rácsszerkezet és még a magfizika is. Elengedhetetlen, hogy megfelelő ismeretekkel rendelkezzünk ezeken a területeken ahhoz, hogy az ilyen tudományokban kiemelkedő teljesítményt nyújtsunk. Ebben a cikkben azt fogjuk megvitatni, hogy mi a fotoelektromos hatás és a Compton Effect, azok definíciói, a Compton Effect és a fotoelektromos effektus közötti hasonlóságok és végül a különbségek.
Mi az a fotoelektromos effektus?
A fotoelektromos effektus az elektron fémből történő kidobásának folyamata beeső elektromágneses sugárzás esetén. A fotoelektromos hatást először Albert Einstein írta le megfelelően. A fény hullámelmélete nem írta le a fotoelektromos hatás legtöbb megfigyelését. Van egy küszöbérték a beeső hullámok számára. Ez azt jelzi, hogy bármennyire is intenzívek az elektromágneses hullámok, az elektronokat nem dobják ki, hacsak nem rendelkezik a szükséges frekvenciával. A fény beesése és az elektronok kilökődése közötti időeltolódás a hullámelmélet alapján kiszámított érték körülbelül ezreléke. Amikor a küszöbfrekvenciát meghaladó fény keletkezik, a kibocsátott elektronok száma a fény intenzitásától függ. A kidobott elektronok maximális mozgási energiája a beeső fény frekvenciájától függ. Ez a fény fotonelméletének következtetéséhez vezetett. Ez azt jelenti, hogy a fény részecskéként viselkedik, amikor kölcsönhatásba lépnek az anyaggal. A fény kis energiacsomagokként jön, amelyeket fotonoknak neveznek. A foton energiája csak a foton frekvenciájától függ. A fotoelektromos effektusban meghatározunk még néhány kifejezést. A fém munkafunkciója a küszöbfrekvenciának megfelelő energia. Ezt az E = hf képlettel kaphatjuk meg, ahol E a foton energiája, h a Plank állandó és f a hullám frekvenciája. Bármely rendszer csak meghatározott mennyiségű energiát képes elnyelni vagy kibocsátani. A megfigyelések azt mutatták, hogy az elektron csak akkor szívná fel a fotont, ha a foton energiája elegendő ahhoz, hogy az elektron stabil állapotba kerüljön.
Mi a Compton Effect?
A Compton-effektus vagy a Compton-szórás az elektromágneses hullám szórásának folyamata egy szabad elektronból. A Compton-szórás számítása azt mutatja, hogy a megfigyelések csak a foton fényelméletével magyarázhatók. Ezen megfigyelések közül a legfontosabb a szórt foton hullámhosszának variációja volt a szórási szöggel. Ez csak az elektromágneses hullám részecskeként történő kezelésével magyarázható. A Compton-szórás fő egyenlete: Δλ = λ c (1-Cosθ), ahol Δλ a hullámhossz eltolódása, λ c a Compton hullámhossza és θ az eltérési szög. A maximális hullámhossz-eltolás 180 0- nál történik.
Mi a különbség a Photoelectric Effect és a Compton Effect között?
• A fotoelektromos hatás csak kötött elektronokban jelentkezik, de a Compton-szórás bekötött és szabad elektronokban egyaránt bekövetkezik; azonban csak szabad elektronokban figyelhető meg.
• A fotoelektromos effektusban a beeső fotont az elektron figyeli meg, de a Compton-szórásban csak az energia egy része szívódik fel, a foton többi része pedig szétszóródik.
