Unterschied zwischen Compton- und Photoeffekt
Angelegenheit. Die Erklärungen von Compton Effect und dem photoelektrischen Effekt führten zur Bildung und Bestätigung der Wellenpartikel-Dualität der Materie. Diese beiden Effekte spielen in Bereichen wie der Quantenmechanik, der Atomstruktur, der Gitterstruktur und sogar der Kernphysik eine wichtige Rolle. Es ist wichtig, auf diesen Gebieten ein angemessenes Verständnis zu haben, um sich in solchen Wissenschaften hervorzuheben. In diesem Artikel werden wir diskutieren, was photoelektrischer Effekt und Compton-Effekt sind, ihre Definitionen, die Ähnlichkeiten und schließlich die Unterschiede zwischen Compton-Effekt und photoelektrischem Effekt.
Was ist ein Fotoeffekt?Der photoelektrische Effekt ist der Prozess des Ausstoßens eines Elektrons aus einem Metall im Falle von einfallenden elektromagnetischen Strahlungen. Der photoelektrische Effekt wurde zuerst von Albert Einstein richtig beschrieben. Die Wellentheorie des Lichts konnte die meisten Beobachtungen des photoelektrischen Effekts nicht beschreiben. Es gibt eine Schwellenfrequenz für die einfallenden Wellen. Dies zeigt an, dass, egal wie intensiv die elektromagnetischen Wellen sind, Elektronen nicht ausgestoßen würden, es sei denn, sie hätten die erforderliche Frequenz. Die Zeitverzögerung zwischen dem Lichteinfall und dem Ausstoß von Elektronen beträgt etwa ein Tausendstel des aus der Wellentheorie berechneten Wertes. Wenn Licht, das die Grenzfrequenz überschreitet, erzeugt wird, hängt die Anzahl der emittierten Elektronen von der Intensität des Lichts ab. Die maximale kinetische Energie der ausgestoßenen Elektronen hängt von der Frequenz des einfallenden Lichts ab. Dies führte zum Abschluss der Photonentheorie des Lichts. Dies bedeutet, dass sich das Licht als Teilchen verhält, wenn es mit der Materie wechselwirkt. Das Licht kommt als kleine Energiepakete, Photonen genannt. Die Energie des Photons hängt nur von der Frequenz des Photons ab. Es gibt einige andere Begriffe, die im photoelektrischen Effekt definiert sind. Die Austrittsarbeit des Metalls ist die Energie, die der Grenzfrequenz entspricht. Dies kann mit der Formel E = h f erreicht werden, wobei E die Energie des Photons ist, h die Plank-Konstante ist und f die Frequenz der Welle ist. Jedes System kann nur bestimmte Mengen an Energie absorbieren oder emittieren. Die Beobachtungen zeigten, dass das Elektron das Photon nur dann absorbieren würde, wenn die Energie des Photons ausreicht, um das Elektron in einen stabilen Zustand zu bringen.
Compton-Effekt oder Compton-Streuung ist der Prozess der Streuung einer elektromagnetischen Welle aus einem freien Elektron. Die Berechnung der Compton-Streuung zeigt, dass die Beobachtungen nur mit der Photonentheorie des Lichts erklärt werden können.Die wichtigste dieser Beobachtungen war die Variation der Wellenlänge des gestreuten Photons mit dem Streuwinkel. Dies konnte nur erklärt werden, die elektromagnetische Welle als ein Teilchen zu behandeln. Die Hauptgleichung der Compton-Streuung ist Δλ = λ
c (1-Cosθ), wobei Δλ die Wellenlängenverschiebung ist, λ c die Comptonwellenlänge ist und θ der Winkel von Abweichung. Die maximale Wellenlängenverschiebung tritt bei 180 0 auf.
