„Compton Effect“ir „Photoelectric“efektas
„Compton Effect“ir „Photoelectric Effect“yra du labai svarbūs efektai, aptarti pagal materijos bangų dalelių dvilypumą. „Compton Effect“ir fotoelektrinio efekto paaiškinimai paskatino susidaryti ir patvirtinti bangų dalelių materijos dvilypumą. Šie du efektai vaidina gyvybiškai svarbų vaidmenį tokiose srityse kaip kvantinė mechanika, atominė struktūra, grotelių struktūra ir net branduolinė fizika. Nepaprastai svarbu tinkamai suprasti šias sritis, kad galėtume tobulėti tokiuose moksluose. Šiame straipsnyje aptarsime, koks yra fotoelektrinis efektas ir „Compton Effect“, jų apibrėžimus, panašumus ir galiausiai skirtumus tarp „Compton Effect“ir fotoelektrinio efekto.
Kas yra fotoelektrinis efektas?
Fotoelektrinis efektas - tai elektrono išmetimo iš metalo procesas krintančių elektromagnetinių spindulių atveju. Fotoelektrinį efektą pirmiausia tinkamai aprašė Albertas Einšteinas. Bangos šviesos teorija nesugebėjo aprašyti daugumos fotoelektrinio efekto stebėjimų. Įeinančioms bangoms yra nustatytas ribinis dažnis. Tai rodo, kad nesvarbu, kokios intensyvios elektromagnetinės bangos yra elektronai, nebūtų išmestos, nebent jis turėtų reikiamą dažnį. Laiko uždelsimas tarp šviesos kritimo ir elektronų išstūmimo yra maždaug tūkstantoji vertės, apskaičiuotos pagal bangų teoriją. Kai gaminama ribą dažnio viršijanti šviesa, išskiriamų elektronų skaičius priklauso nuo šviesos intensyvumo. Didžiausia išstumtų elektronų kinetinė energija priklauso nuo krintančios šviesos dažnio. Tai leido padaryti fotonų šviesos teorijos išvadą. Tai reiškia, kad šviesa sąveikaudama su materija elgiasi kaip dalelės. Šviesa ateina kaip maži energijos paketai, vadinami fotonais. Fotono energija priklauso tik nuo fotono dažnio. Fotoelektriniame efekte yra keletas kitų terminų. Metalo darbo funkcija yra energija, atitinkanti slenksčio dažnį. Tai galima gauti naudojant formulę E = hf, kur E yra fotono energija, h yra Planko konstanta ir f yra bangos dažnis. Bet kuri sistema gali sugerti arba išskirti tik tam tikrą energijos kiekį. Stebėjimai parodė, kad elektronas sugers fotoną tik tuo atveju, jei fotono energijos pakaks, kad elektronas būtų stabilus.
Kas yra „Compton Effect“?
„Compton Effect“arba „Compton“sklaida yra laisvo elektrono elektromagnetinės bangos sklaidos procesas. „Compton Scattering“skaičiavimas rodo, kad stebėjimus galima paaiškinti tik naudojant fotonų šviesos teoriją. Svarbiausias iš šių stebėjimų buvo išsklaidyto fotono bangos ilgio ir sklaidos kampo kitimas. Tai buvo galima paaiškinti tik elektromagnetinės bangos traktavimu kaip dalele. Pagrindinė „Compton“sklaidos lygtis yra Δλ = λ c (1-Cosθ), kur Δλ yra bangos ilgio poslinkis, λ c yra Compton bangos ilgis ir θ yra nuokrypio kampas. Didžiausias bangos ilgio poslinkis įvyksta esant 180 0.
Kuo skiriasi Photoelectric Effect ir Compton Effect?
• Fotoelektrinis efektas pasireiškia tik susietuose elektronuose, tačiau „Compton“sklaida pasireiškia tiek surištuose, tiek laisvuosiuose elektronuose; tačiau tai galima pastebėti tik laisvuosiuose elektronuose.
• Fotoelektriniame efekte krintantį fotoną stebi elektronas, tačiau sklaidant Compton, absorbuojama tik dalis energijos, o likusi fotono dalis yra išsklaidyta.
