Différence entre l'effet compton et l'effet photoélectrique

Effet compton vs effet photoélectrique
 

Effet compton et effet photoélectrique sont deux effets très importants discutés sous la dualité des particules d'onde de la matière. Les explications de l'effet Compton et de l'effet photoélectrique ont conduit à la formation et à la confirmation de la dualité des particules d'onde de la matière. Ces deux effets jouent un rôle vital dans des domaines tels que la mécanique quantique, la structure atomique, la structure du réseau et même la physique nucléaire. Il est essentiel d'avoir une bonne compréhension dans ces domaines afin d'exceller dans de telles sciences. Dans cet article, nous allons discuter de quels sont les effets photoélectriques et l'effet Compton, leurs définitions, les similitudes et enfin les différences entre l'effet compton et l'effet photoélectrique.

Quel est l'effet photoélectrique?

L'effet photoélectrique est le processus d'éjection d'un électron à partir d'un métal dans le cas des rayonnements électromagnétiques incidents. L'effet photoélectrique a d'abord été correctement décrit par Albert Einstein. La théorie des vagues de la lumière n'a pas décrit la plupart des observations de l'effet photoélectrique. Il y a une fréquence de seuil pour les vagues incidents. Cela indique que peu importe à quel point les ondes électromagnétiques sont intenses ne seraient pas éjectées à moins qu'elle n'ait la fréquence requise. Le délai entre l'incidence de la lumière et l'éjection des électrons est d'environ un millième de la valeur calculée à partir de la théorie des vagues. Lorsque la lumière dépassant la fréquence de seuil est produite, le nombre d'électrons émis dépend de l'intensité de la lumière. L'énergie cinétique maximale des électrons éjectés dépend de la fréquence de la lumière incidente. Cela a conduit à la conclusion de la théorie des photons de la lumière. Cela signifie que la lumière se comporte comme des particules lors de l'interaction avec la matière. La lumière est livrée sous forme de petits paquets d'énergie appelés photons. L'énergie du photon ne dépend que de la fréquence du photon. Il y a quelques autres termes définis dans l'effet photoélectrique. La fonction de travail du métal est l'énergie correspondant à la fréquence de seuil. Cela peut être obtenu en utilisant la formule E = H F, où E est l'énergie du photon, H est la constante de la planche et F est la fréquence de la vague. Tout système ne peut absorber ou émettre que des quantités spécifiques d'énergie. Les observations ont montré que l'électron n'absorberait le photon que si l'énergie du photon suffit pour porter l'électron à un état stable.

Qu'est-ce que l'effet Compton?

Effet compton ou diffusion Compton est le processus de diffusion d'une onde électromagnétique à partir d'un électron libre. Le calcul de la diffusion Compton montre que les observations ne peuvent être expliquées qu'en utilisant la théorie des photons de la lumière. La plus importante de ces observations était la variation de la longueur d'onde du photon dispersé avec l'angle de diffusion. Cela ne pouvait être expliqué que le traitement de l'onde électromagnétique comme une particule. L'équation principale de la diffusion Compton est Δλ = λ_c(1-Cosθ), où Δλ est le décalage de la longueur d'onde, λ_c est la longueur d'onde Compton, et θ est l'angle de déviation. Le décalage maximal de longueur d'onde se produit à 180⁰.