Compton Effect protiv fotoelektričnog efekta
Compton Effect i Photoelectric Effect su dva veoma važna efekta o kojima se raspravlja u okviru dualnosti talasnih čestica materije. Objašnjenja Komptonovog efekta i fotoelektričnog efekta dovela su do formiranja i potvrde dualnosti talasnih čestica materije. Ova dva efekta igraju vitalnu ulogu u poljima kao što su kvantna mehanika, struktura atoma, struktura rešetke, pa čak i nuklearna fizika. Od vitalnog je značaja imati odgovarajuće razumijevanje u ovim oblastima da biste bili izvrsni u takvim naukama. U ovom članku ćemo raspravljati o tome šta su fotoelektrični i Comptonov efekat, njihove definicije, sličnosti i na kraju razlike između Comptonovog efekta i fotoelektričnog efekta.
Šta je fotoelektrični efekat?
Fotoelektrični efekat je proces izbacivanja elektrona iz metala u slučaju upadnog elektromagnetnog zračenja. Fotoelektrični efekat je prvi ispravno opisao Albert Ajnštajn. Talasna teorija svjetlosti nije uspjela opisati većinu opažanja fotoelektričnog efekta. Postoji granična frekvencija za upadne talase. Ovo ukazuje da bez obzira koliko su intenzivni elektromagnetski talasi, elektroni neće biti izbačeni osim ako imaju potrebnu frekvenciju. Vremensko kašnjenje između upada svjetlosti i izbacivanja elektrona je oko hiljaditi dio vrijednosti izračunate iz teorije valova. Kada se proizvodi svjetlost koja prelazi graničnu frekvenciju, broj emitiranih elektrona ovisi o intenzitetu svjetlosti. Maksimalna kinetička energija izbačenih elektrona zavisi od frekvencije upadne svetlosti. To je dovelo do zaključka fotonske teorije svjetlosti. To znači da se svjetlost u interakciji s materijom ponaša kao čestice. Svjetlost dolazi kao mali paketi energije koji se nazivaju fotoni. Energija fotona zavisi samo od frekvencije fotona. Postoji nekoliko drugih pojmova definiranih u fotoelektričnom efektu. Radna funkcija metala je energija koja odgovara graničnoj frekvenciji. Ovo se može dobiti pomoću formule E=h f, gdje je E energija fotona, h je Plankova konstanta, a f je frekvencija vala. Svaki sistem može apsorbovati ili emitovati samo određene količine energije. Posmatranja su pokazala da bi elektron apsorbirao foton samo ako je energija fotona dovoljna da elektron odvede u stabilno stanje.
Šta je Comptonov efekat?
Compton Effect ili Comptonovo raspršenje je proces raspršivanja elektromagnetnog talasa od slobodnog elektrona. Proračun Comptonovog raspršenja pokazuje da se opažanja mogu objasniti samo pomoću fotonske teorije svjetlosti. Najvažnije od ovih opažanja bila je varijacija talasne dužine raspršenog fotona sa uglom raspršenja. Ovo bi se moglo objasniti samo tretiranjem elektromagnetnog talasa kao čestice. Glavna jednačina Comptonovog raspršenja je Δλ=λc(1-Cosθ), gdje je Δλ pomak talasne dužine, λc je Comptonova talasna dužina, a θ je ugao odstupanja. Maksimalni pomak talasne dužine se dešava na 1800
Koja je razlika između fotoelektričnog efekta i Comptonovog efekta?
• Fotoelektrični efekat se javlja samo u vezanim elektronima, ali se Comptonovo rasejanje dešava i u vezanim i u slobodnim elektronima; međutim, to je vidljivo samo u slobodnim elektronima.
• U fotoelektričnom efektu, upadni foton se posmatra od strane elektrona, ali u Comptonovom rasejanju, samo se dio energije apsorbira, a ostatak fotona se raspršuje.
