Compton-tehoste vs. valosähköinen efekti
Compton Effect ja Photoelectric Effect ovat kaksi erittäin tärkeää vaikutusta, joista keskustellaan aineen a altohiukkasten kaksinaisuuden alla. Compton-ilmiön ja valosähköisen vaikutuksen selitykset johtivat aineen a altohiukkasten kaksinaisuuden muodostumiseen ja vahvistamiseen. Näillä kahdella vaikutuksella on tärkeä rooli sellaisilla aloilla kuin kvanttimekaniikka, atomirakenne, hilarakenne ja jopa ydinfysiikka. On elintärkeää saada asianmukainen ymmärrys näillä aloilla, jotta voidaan loistaa tällaisissa tieteissä. Tässä artikkelissa aiomme keskustella siitä, mitä valosähköinen efekti ja Compton Effect ovat, niiden määritelmät, yhtäläisyydet ja lopuksi erot Compton-efektin ja valosähköisen vaikutuksen välillä.
Mikä on valosähköinen vaikutus?
Valosähköinen vaikutus on prosessi, jossa elektroni irtoaa metallista tulevan sähkömagneettisen säteilyn yhteydessä. Albert Einstein kuvaili ensin kunnolla valosähköistä vaikutusta. Valon a altoteoria ei pystynyt kuvaamaan useimpia valosähköisen vaikutuksen havaintoja. Tulevilla aalloilla on kynnystaajuus. Tämä osoittaa, että riippumatta siitä, kuinka voimakkaita sähkömagneettiset aallot ovat, elektronit eivät poistuisi, ellei niillä ole vaadittua taajuutta. Aikaviive valon tulon ja elektronien ejektion välillä on noin tuhannesosa a altoteoriasta lasketusta arvosta. Kun tuotetaan kynnystaajuuden ylittävää valoa, emittoivien elektronien määrä riippuu valon voimakkuudesta. Ulosheitettyjen elektronien suurin kineettinen energia riippuu tulevan valon taajuudesta. Tämä johti valon fotoniteorian johtopäätökseen. Tämä tarkoittaa, että valo käyttäytyy hiukkasina vuorovaikutuksessa aineen kanssa. Valo tulee pieninä energiapaketteina, joita kutsutaan fotoneiksi. Fotonin energia riippuu vain fotonin taajuudesta. Valosähköisessä efektissä on määritelty muutamia muita termejä. Metallin työfunktio on kynnystaajuutta vastaava energia. Tämä voidaan saada kaavalla E=h f, jossa E on fotonin energia, h on Plankin vakio ja f on aallon taajuus. Mikä tahansa järjestelmä voi absorboida tai lähettää vain tiettyjä määriä energiaa. Havainnot osoittivat, että elektroni absorboi fotonin vain, jos fotonin energia riittää viemään elektronin vakaaseen tilaan.
Mikä on Compton-efekti?
Compton Effect tai Compton-sironta on prosessi, jossa sähkömagneettinen a alto siroaa vapaasta elektronista. Compton-sirontalaskenta osoittaa, että havainnot voidaan selittää vain valon fotoniteorialla. Näistä havainnoista tärkein oli sironneen fotonin aallonpituuden vaihtelu sirontakulman kanssa. Tämä voidaan selittää vain käsittelemällä sähkömagneettista a altoa hiukkasena. Compton-sironnan pääyhtälö on Δλ=λc(1-Cosθ), missä Δλ on aallonpituuden muutos, λc on Comptonin aallonpituus, ja θ on poikkeamakulma. Suurin aallonpituuden muutos tapahtuu kohdassa 1800
Mitä eroa on valosähköisellä efektillä ja Compton-efektillä?
• Valosähköinen vaikutus esiintyy vain sitoutuneissa elektroneissa, mutta Compton-sironta esiintyy sekä sitoutuneissa että vapaissa elektroneissa; se on kuitenkin havaittavissa vain vapaissa elektroneissa.
• Valosähköisessä efektissä elektroni havaitsee tulevan fotonin, mutta Compton-sironnassa vain osa energiasta absorboituu ja loppu fotonista siroaa.
