Sự khác biệt giữa hiệu ứng Compton và hiệu ứng quang điện

Hiệu ứng Compton và hiệu ứng quang điện
 

Hiệu ứng Compton và Hiệu ứng quang điện là hai hiệu ứng rất quan trọng được thảo luận dưới tính đối ngẫu của hạt sóng. Các giải thích về Hiệu ứng Compton và hiệu ứng quang điện đã dẫn đến sự hình thành và xác nhận tính đối ngẫu của hạt sóng. Hai hiệu ứng này đóng một vai trò quan trọng trong các lĩnh vực như cơ học lượng tử, cấu trúc nguyên tử, cấu trúc mạng tinh thể và thậm chí cả vật lý hạt nhân. Điều quan trọng là phải có một sự hiểu biết đúng đắn trong các lĩnh vực này để vượt trội trong các ngành khoa học như vậy. Trong bài viết này, chúng ta sẽ thảo luận về hiệu ứng quang điện và Hiệu ứng Compton là gì, định nghĩa của chúng, sự tương đồng và cuối cùng là sự khác biệt giữa Hiệu ứng Compton và hiệu ứng quang điện.

Hiệu ứng quang điện là gì?

Hiệu ứng quang điện là quá trình phóng ra một electron từ kim loại trong trường hợp bức xạ điện từ tới. Hiệu ứng quang điện lần đầu tiên được mô tả đúng bởi Albert Einstein. Lý thuyết sóng ánh sáng không thể mô tả hầu hết các quan sát về hiệu ứng quang điện. Có một tần số ngưỡng cho sóng sự cố. Điều này chỉ ra rằng dù các sóng điện từ có cường độ như thế nào thì các electron sẽ không bị đẩy ra trừ khi nó có tần số yêu cầu. Độ trễ thời gian giữa tần suất ánh sáng và sự phóng của các electron là khoảng một phần nghìn giá trị được tính từ lý thuyết sóng. Khi ánh sáng vượt quá tần số ngưỡng được tạo ra, số lượng electron phát ra phụ thuộc vào cường độ ánh sáng. Động năng cực đại của các electron bị đẩy ra phụ thuộc vào tần số của ánh sáng tới. Điều này dẫn đến kết luận về lý thuyết photon của ánh sáng. Điều này có nghĩa là ánh sáng hành xử như các hạt khi tương tác với vật chất. Ánh sáng đến như những gói năng lượng nhỏ gọi là photon. Năng lượng của photon chỉ phụ thuộc vào tần số của photon. Có một vài thuật ngữ khác được định nghĩa trong hiệu ứng quang điện. Hàm làm việc của kim loại là năng lượng tương ứng với tần số ngưỡng. Điều này có thể thu được bằng cách sử dụng công thức E = h f, trong đó E là năng lượng của photon, h là hằng số Plank và f là tần số của sóng. Bất kỳ hệ thống nào cũng có thể hấp thụ hoặc chỉ phát ra một lượng năng lượng cụ thể. Các quan sát cho thấy rằng electron sẽ chỉ hấp thụ photon nếu năng lượng của photon đủ để đưa electron về trạng thái ổn định.

Hiệu ứng Compton là gì?

Hiệu ứng Compton hay tán xạ Compton là quá trình tán xạ sóng điện từ từ một electron tự do. Tính toán của Compton Scattering cho thấy các quan sát chỉ có thể được giải thích bằng lý thuyết ánh sáng photon. Điều quan trọng nhất trong những quan sát này là sự thay đổi bước sóng của photon tán xạ với góc tán xạ. Điều này chỉ có thể được giải thích coi sóng điện từ là một hạt. Phương trình chính của tán xạ Compton là Δλ =_c(1-Cosθ), trong đó Δλ là bước sóng, λ_c là bước sóng Compton và là góc lệch. Sự thay đổi bước sóng tối đa xảy ra ở 180⁰.