Ero Compton-efektin ja fotoelektrisen tehon välillä

Compton-efekti vs. valosähköinen vaikutus
 

Compton Effect ja Photoelectric Effect ovat kaksi erittäin tärkeää vaikutusta, joista keskustellaan aineen aaltohiukkasten kaksinaisuudessa. Compton Effectin ja fotoelektrisen vaikutuksen selitykset johtivat aineen aaltohiukkasten kaksinaisuuden muodostumiseen ja vahvistumiseen. Näillä kahdella vaikutuksella on tärkeä rooli muun muassa kvantimekaniikassa, atomien rakenteessa, hilarakenteessa ja jopa ydinfysiikassa. On välttämätöntä, että näillä aloilla on asianmukainen ymmärrys, jotta voimme kehittyä tällaisissa tieteissä. Tässä artikkelissa aiomme keskustella siitä, mitä fotoelektrinen vaikutus ja Compton Effect ovat, niiden määritelmät, yhtäläisyydet ja lopulta erot Compton Effect ja fotoelektrisen tehon välillä.

Mikä on valosähkötehoste?

Valosähköinen vaikutus on prosessin, jolla elektroni poistuu metallista, jos tapahtuvia sähkömagneettisia säteilyjä. Albert Einstein kuvasi valosähköisen vaikutuksen ensin oikein. Valon aaltojen teoria ei onnistunut kuvaamaan suurimpaa osaa valosähkön havainnoista. Tapahtuma-aalloille on kynnystaajuus. Tämä osoittaa, että riippumatta siitä, kuinka voimakkaat sähkömagneettiset aallot ovat elektroneja, ei poistu, ellei sillä ole vaadittua taajuutta. Aikaviive valon esiintymisen ja elektronien poistumisen välillä on noin tuhannesosa aaltoteorian perusteella lasketusta arvosta. Kun kynnystaajuuden ylittävää valoa tuotetaan, emittoituneiden elektronien lukumäärä riippuu valon voimakkuudesta. Poistettujen elektronien suurin kineettinen energia riippuu tulevan valon taajuudesta. Tämä johti valon fotoniteorian loppumiseen. Tämä tarkoittaa, että valo käyttäytyy hiukkasina vuorovaikutuksessa aineen kanssa. Valo tulee pieninä energiapaketeina, nimeltään fotoneja. Fotonin energia riippuu vain fotonin taajuudesta. Valosähkötehosteessa on määritelty muutama termi. Metallin työfunktio on kynnystaajuutta vastaava energia. Tämä voidaan saada käyttämällä kaavaa E = h f, missä E on fotonin energia, h on Plank-vakio ja f on aallon taajuus. Mikä tahansa järjestelmä voi absorboida tai päästää vain tiettyjä määriä energiaa. Havainnot osoittivat, että elektroni absorboi fotonia vain, jos fotonin energia on riittävä elektronin saattamiseksi vakaaseen tilaan.

Mikä on Compton Effect?

Compton-efekti tai Compton-sironta on sähkömagneettisen aallon sirontaprosessi vapaasta elektronista. Compton-sironnan laskenta osoittaa, että havainnot voidaan selittää vain valon fotoniteorian avulla. Tärkein näistä havainnoista oli sironneen fotonin aallonpituuden vaihtelu sirontakulman kanssa. Tämä voitaisiin selittää vain käsittelemällä sähkömagneettista aaltoa hiukkasena. Compton-sironnan pääyhtälö on Δλ = λ_C(1-Cosθ), missä λ on aallonpituussiirto, λ_C on Compton-aallonpituus ja θ on poikkeamakulma. Suurin aallonpituussiirto tapahtuu 180 ° C: ssa⁰.