Efecto Compton frente a efecto fotoeléctrico
El efecto Compton y el efecto fotoeléctrico son dos efectos muy importantes discutidos bajo la dualidad onda-partícula de la materia. Las explicaciones del efecto Compton y el efecto fotoeléctrico llevaron a la formación y confirmación de la dualidad onda-partícula de la materia. Estos dos efectos juegan un papel vital en campos como la mecánica cuántica, la estructura atómica, la estructura reticular e incluso la física nuclear. Es vital tener una comprensión adecuada en estos campos para sobresalir en tales ciencias. En este artículo, vamos a discutir qué son el efecto fotoeléctrico y el efecto Compton, sus definiciones, las similitudes y finalmente las diferencias entre el efecto Compton y el efecto fotoeléctrico.
¿Qué es el efecto fotoeléctrico?
El efecto fotoeléctrico es el proceso de eyección de un electrón de un metal en el caso de radiaciones electromagnéticas incidentes. El efecto fotoeléctrico fue descrito correctamente por primera vez por Albert Einstein. La teoría ondulatoria de la luz no pudo describir la mayoría de las observaciones del efecto fotoeléctrico. Existe una frecuencia umbral para las ondas incidentes. Esto indica que no importa cuán intensas sean las ondas electromagnéticas, los electrones no se expulsarán a menos que tenga la frecuencia requerida. El tiempo de retardo entre la incidencia de la luz y la eyección de electrones es aproximadamente una milésima parte del valor calculado a partir de la teoría ondulatoria. Cuando se produce luz que excede la frecuencia umbral, el número de electrones emitidos depende de la intensidad de la luz. La energía cinética máxima de los electrones expulsados depende de la frecuencia de la luz incidente. Esto llevó a la conclusión de la teoría fotónica de la luz. Esto significa que la luz se comporta como partículas al interactuar con la materia. La luz viene como pequeños paquetes de energía llamados fotones. La energía del fotón solo depende de la frecuencia del fotón. Hay algunos otros términos definidos en el efecto fotoeléctrico. La función de trabajo del metal es la energía correspondiente a la frecuencia umbral. Esto se puede obtener utilizando la fórmula E=h f, donde E es la energía del fotón, h es la constante de Plank y f es la frecuencia de la onda. Cualquier sistema puede absorber o emitir solo cantidades específicas de energía. Las observaciones mostraron que el electrón absorbería el fotón solo si la energía del fotón es suficiente para llevar al electrón a un estado estable.
¿Qué es el efecto Compton?
Efecto Compton o dispersión Compton es el proceso de dispersión de una onda electromagnética de un electrón libre. El cálculo de Compton Scattering muestra que las observaciones solo pueden explicarse utilizando la teoría fotónica de la luz. La más importante de estas observaciones fue la variación de la longitud de onda del fotón disperso con el ángulo de dispersión. Esto solo podría explicarse tratando la onda electromagnética como una partícula. La ecuación principal de la dispersión de Compton es Δλ=λc(1-Cosθ), donde Δλ es el cambio de longitud de onda, λc es la longitud de onda de Compton, y θ es el ángulo de desviación. El cambio máximo de longitud de onda ocurre en 1800
¿Cuál es la diferencia entre el efecto fotoeléctrico y el efecto Compton?
• El efecto fotoeléctrico sólo se produce en los electrones enlazados, pero la dispersión Compton se produce tanto en los electrones enlazados como en los libres; sin embargo, solo es observable en electrones libres.
• En el efecto fotoeléctrico, el fotón incidente es observado por el electrón, pero en la dispersión Compton, solo una parte de la energía es absorbida y el resto del fotón es dispersado.
