Efecte Compton vs efecte fotoelèctric
L'efecte Compton i l'efecte fotoelèctric són dos efectes molt importants que es discuteixen sota la dualitat de partícules ondulatòries de la matèria. Les explicacions de l'efecte Compton i l'efecte fotoelèctric van conduir a la formació i la confirmació de la dualitat de partícules d'ona de la matèria. Aquests dos efectes tenen un paper vital en camps com la mecànica quàntica, l'estructura atòmica, l'estructura de gelosia i fins i tot la física nuclear. És vital tenir una comprensió adequada d'aquests camps per sobresortir en aquestes ciències. En aquest article, parlarem de què són l'efecte fotoelèctric i l'efecte Compton, les seves definicions, les similituds i, finalment, les diferències entre l'efecte Compton i l'efecte fotoelèctric.
Què és l'efecte fotoelèctric?
L'efecte fotoelèctric és el procés d'expulsió d'un electró d'un metall en el cas de radiacions electromagnètiques incidents. L'efecte fotoelèctric va ser descrit correctament per primera vegada per Albert Einstein. La teoria ondulatòria de la llum no va poder descriure la majoria de les observacions de l'efecte fotoelèctric. Hi ha una freqüència llindar per a les ones incidents. Això indica que, per molt intenses que siguin les ones electromagnètiques, els electrons no serien expulsats tret que tinguin la freqüència requerida. El retard de temps entre la incidència de la llum i l'ejecció d'electrons és aproximadament una mil·lèsima part del valor calculat a partir de la teoria ondulatòria. Quan es produeix llum que supera la freqüència llindar, el nombre d'electrons emesos depèn de la intensitat de la llum. L'energia cinètica màxima dels electrons expulsats depèn de la freqüència de la llum incident. Això va portar a la conclusió de la teoria fotònica de la llum. Això vol dir que la llum es comporta com a partícules quan interacciona amb la matèria. La llum ve com a petits paquets d'energia anomenats fotons. L'energia del fotó només depèn de la freqüència del fotó. Hi ha alguns altres termes definits en l'efecte fotoelèctric. La funció de treball del metall és l'energia corresponent a la freqüència llindar. Això es pot obtenir mitjançant la fórmula E=h f, on E és l'energia del fotó, h és la constant de Plank i f és la freqüència de l'ona. Qualsevol sistema pot absorbir o emetre només quantitats específiques d'energia. Les observacions van mostrar que l'electró absorbiria el fotó només si l'energia del fotó és suficient per portar l'electró a un estat estable.
Què és l'efecte Compton?
L'efecte Compton o la dispersió Compton és el procés de dispersió d'una ona electromagnètica des d'un electró lliure. El càlcul de Compton Scattering mostra que les observacions només es poden explicar mitjançant la teoria de fotons de la llum. La més important d'aquestes observacions va ser la variació de la longitud d'ona del fotó dispers amb l'angle de dispersió. Això només es podria explicar tractant l'ona electromagnètica com una partícula. L'equació principal de la dispersió de Compton és Δλ=λc(1-Cosθ), on Δλ és el desplaçament de la longitud d'ona, λc és la longitud d'ona de Compton, i θ és l'angle de desviació. El canvi de longitud d'ona màxim es produeix a 1800
Quina diferència hi ha entre l'efecte fotoelèctric i l'efecte Compton?
• L'efecte fotoelèctric només es produeix en electrons lligats, però la dispersió Compton es produeix tant en electrons lligats com lliures; tanmateix, només és observable en electrons lliures.
• En l'efecte fotoelèctric, el fotó incident és observat per l'electró, però en la dispersió Compton, només s'absorbeix una part de l'energia i la resta del fotó es dispersa.
