Разница между эффектом Комптона и фотоэлектрическим эффектом

Эффект Комптона против Фотоэлектрического эффекта
 

Эффект Комптона и фотоэлектрический эффект являются двумя очень важными эффектами, обсуждаемыми под дуальностью волновой частицы вещества. Объяснения эффекта Комптона и фотоэффекта привели к образованию и подтверждению двойственности вещества волновой частицы. Эти два эффекта играют жизненно важную роль в таких областях, как квантовая механика, строение атома, структура решетки и даже ядерная физика. Очень важно иметь правильное понимание в этих областях, чтобы преуспеть в таких науках. В этой статье мы собираемся обсудить, что такое фотоэлектрический эффект и эффект Комптона, их определения, сходства и, наконец, различия между эффектом Комптона и фотоэлектрическим эффектом..

Что такое фотоэлектрический эффект?

Фотоэлектрический эффект - процесс выброса электрона из металла в случае падающего электромагнитного излучения. Фотоэлектрический эффект был впервые правильно описан Альбертом Эйнштейном. Волновая теория света не смогла описать большинство наблюдений фотоэффекта. Существует пороговая частота для падающих волн. Это указывает на то, что независимо от того, насколько сильны электромагнитные волны, электроны не будут выбрасываться, если у них нет необходимой частоты. Временная задержка между падением света и выбросом электронов составляет около одной тысячной величины, рассчитанной по волновой теории. Когда свет превышает пороговую частоту, количество испускаемых электронов зависит от интенсивности света. Максимальная кинетическая энергия испускаемых электронов зависит от частоты падающего света. Это привело к заключению фотонной теории света. Это означает, что свет ведет себя как частицы при взаимодействии с веществом. Свет приходит в виде небольших пакетов энергии, называемых фотонами. Энергия фотона зависит только от частоты фотона. Есть несколько других терминов, определенных в фотоэлектрическом эффекте. Работа выхода металла - это энергия, соответствующая пороговой частоте. Это можно получить по формуле E = h f, где E - энергия фотона, h - постоянная Планка, а f - частота волны. Любая система может поглощать или излучать только определенное количество энергии. Наблюдения показали, что электрон будет поглощать фотон, только если энергии фотона достаточно, чтобы привести электрон в устойчивое состояние..

Что такое эффект Комптона?

Комптоновский эффект или комптоновское рассеяние - это процесс рассеяния электромагнитной волны от свободного электрона. Расчет комптоновского рассеяния показывает, что наблюдения можно объяснить только с помощью фотонной теории света. Важнейшим из этих наблюдений было изменение длины волны рассеянного фотона в зависимости от угла рассеяния. Это можно объяснить только трактовкой электромагнитной волны как частицы. Основное уравнение комптоновского рассеяния Δλ = λ_с(1-Cosθ), где Δλ - сдвиг длины волны, λ_с - длина волны Комптона, а θ - угол отклонения. Максимальный сдвиг длины волны возникает при 180⁰.