تأثير كومبتون مقابل التأثير الكهروضوئي
تأثير كومبتون والتأثير الكهروضوئي هما تأثيران مهمان للغاية تمت مناقشتهما في ظل ازدواجية الجسيمات الموجية للمادة. أدت تفسيرات تأثير كومبتون والتأثير الكهروضوئي إلى تكوين وتأكيد ازدواجية جسيم الموجة للمادة. يلعب هذان التأثيران دورًا حيويًا في مجالات مثل ميكانيكا الكم والبنية الذرية والبنية الشبكية وحتى الفيزياء النووية. من الضروري أن يكون لديك فهم مناسب في هذه المجالات من أجل التفوق في مثل هذه العلوم. في هذه المقالة ، سنناقش ماهية التأثير الكهروضوئي وتأثير كومبتون ، وتعريفاتها ، وأوجه التشابه ، وأخيرًا الاختلافات بين تأثير كومبتون والتأثير الكهروضوئي.
ما هو التأثير الكهروضوئي؟
التأثير الكهروضوئي هو عملية طرد إلكترون من معدن في حالة حدوث إشعاعات كهرومغناطيسية. تم وصف التأثير الكهروضوئي لأول مرة بشكل صحيح بواسطة ألبرت أينشتاين. فشلت النظرية الموجية للضوء في وصف معظم ملاحظات التأثير الكهروضوئي. هناك تردد عتبة لموجات الحادث. يشير هذا إلى أنه بغض النظر عن مدى شدة الموجات الكهرومغناطيسية لن يتم إخراج الإلكترونات إلا إذا كان لديها التردد المطلوب. يبلغ التأخير الزمني بين حدوث الضوء وطرد الإلكترونات حوالي جزء من الألف من القيمة المحسوبة من نظرية الموجة. عندما يتم إنتاج الضوء الذي يتجاوز تردد الحد ، يعتمد عدد الإلكترونات المنبعثة على شدة الضوء. تعتمد الطاقة الحركية القصوى للإلكترونات المقذوفة على تواتر الضوء الساقط. أدى هذا إلى استنتاج نظرية الفوتون للضوء.هذا يعني أن الضوء يتصرف كجسيمات عند تفاعله مع المادة. يأتي الضوء في شكل حزم صغيرة من الطاقة تسمى الفوتونات. تعتمد طاقة الفوتون فقط على تردد الفوتون. هناك بعض المصطلحات الأخرى المحددة في التأثير الكهروضوئي. وظيفة عمل المعدن هي الطاقة المقابلة لتردد العتبة. يمكن الحصول على ذلك باستخدام الصيغة E=h f ، حيث E هي طاقة الفوتون ، و h ثابت بلانك ، و f تردد الموجة. يمكن لأي نظام امتصاص أو إصدار كميات محددة فقط من الطاقة. أظهرت الملاحظات أن الإلكترون لن يمتص الفوتون إلا إذا كانت طاقة الفوتون كافية لنقل الإلكترون إلى حالة مستقرة.
ما هو تأثير كومبتون؟
تأثير كومبتون أو تشتت كومبتون هو عملية تشتت الموجة الكهرومغناطيسية من الإلكترون الحر. يُظهر حساب تشتت كومبتون أنه لا يمكن تفسير الملاحظات إلا باستخدام نظرية الفوتون للضوء.كان أهم هذه الملاحظات هو تغير الطول الموجي للفوتون المتناثر بزاوية التشتت. يمكن تفسير ذلك فقط بمعالجة الموجة الكهرومغناطيسية كجسيم. المعادلة الرئيسية لتشتت كومبتون هي Δλ=λc(1-Cosθ) ، حيث Δλ هي إزاحة الطول الموجي ، λcهو الطول الموجي كومبتون ، و هي زاوية الانحراف. يحدث أقصى إزاحة في الطول الموجي عند 1800
ما هو الفرق بين التأثير الكهروضوئي وتأثير كومبتون؟
• يحدث التأثير الكهروضوئي فقط في الإلكترونات المرتبطة ، لكن تشتت كومبتون يحدث في كل من الإلكترونات المقيدة والحرة ؛ ومع ذلك ، يمكن ملاحظته فقط في الإلكترونات الحرة.
• في التأثير الكهروضوئي ، يلاحظ الإلكترون الفوتون الساقط ، لكن في تشتت كومبتون ، يتم امتصاص جزء فقط من الطاقة ، ويتشتت باقي الفوتون.
