Effet Compton vs effet photoélectrique
L'effet Compton et l'effet photoélectrique sont deux effets très importants abordés dans le cadre de la dualité onde-particule 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 particule-onde de la matière. Ces deux effets jouent un rôle essentiel 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 ces sciences. Dans cet article, nous allons discuter de ce que sont l'effet photoélectrique et l'effet Compton, leurs définitions, les similitudes et enfin les différences entre l'effet Compton et l'effet photoélectrique.
Qu'est-ce que l'effet photoélectrique ?
L'effet photoélectrique est le processus d'éjection d'un électron d'un métal dans le cas de rayonnements électromagnétiques incidents. L'effet photoélectrique a d'abord été correctement décrit par Albert Einstein. La théorie ondulatoire de la lumière n'a pas réussi à décrire la plupart des observations de l'effet photoélectrique. Il existe une fréquence seuil pour les ondes incidentes. Cela indique que, quelle que soit l'intensité des ondes électromagnétiques, les électrons ne seraient pas éjectés à moins d'avoir 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 ondes. Lorsqu'une 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 lorsqu'elle interagit avec la matière. La lumière se présente sous la forme de petits paquets d'énergie appelés photons. L'énergie du photon ne dépend que de la fréquence du photon. Il existe quelques autres termes définis dans l'effet photoélectrique. Le travail de sortie du métal est l'énergie correspondant à la fréquence de seuil. Ceci peut être obtenu en utilisant la formule E=h f, où E est l'énergie du photon, h est la constante de Plank et f est la fréquence de l'onde. 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 est suffisante pour amener l'électron dans un état stable.
Qu'est-ce que l'effet Compton ?
L'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 photonique de la lumière. La plus importante de ces observations était la variation de la longueur d'onde du photon diffusé avec l'angle de diffusion. Cela ne pouvait s'expliquer qu'en traitant l'onde électromagnétique comme une particule. L'équation principale de la diffusion Compton est Δλ=λc(1-Cosθ), où Δλ est le décalage de longueur d'onde, λc est la longueur d'onde de Compton, et θ est l'angle de déviation. Le décalage de longueur d'onde maximal se produit à 1800
Quelle est la différence entre l'effet photoélectrique et l'effet Compton ?
• L'effet photoélectrique ne se produit que dans les électrons liés, mais la diffusion Compton se produit à la fois dans les électrons liés et libres; cependant, il n'est observable que dans les électrons libres.
• Dans l'effet photoélectrique, le photon incident est observé par l'électron, mais dans la diffusion Compton, seule une partie de l'énergie est absorbée et le reste du photon est diffusé.
