Комптон эффект ба Фотоэлектрик эффект
Комптон эффект ба Фотоэлектрик эффект нь материйн долгионы бөөмийн хоёрдмол байдлын хүрээнд хэлэлцсэн маш чухал хоёр нөлөө юм. Комптон эффект ба фотоэлектрик эффектийн тайлбарууд нь материйн долгионы бөөмсийн хоёрдмол байдлыг бий болгож, батлахад хүргэсэн. Эдгээр хоёр нөлөө нь квант механик, атомын бүтэц, торны бүтэц, тэр ч байтугай цөмийн физик зэрэг салбарт чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Ийм шинжлэх ухаанд амжилтанд хүрэхийн тулд эдгээр салбарт зохих ойлголттой байх нь амин чухал юм. Энэ нийтлэлд бид фотоэлектрик эффект ба Комптон эффект гэж юу болох, тэдгээрийн тодорхойлолт, ижил төстэй байдал, эцэст нь Комптон эффект ба фотоэлектрик эффектийн ялгааг авч үзэх болно.
Фотоэлектрик эффект гэж юу вэ?
Фотоэлектрик эффект гэдэг нь цахилгаан соронзон цацраг туяа туссан тохиолдолд металаас электрон ялгарах үйл явц юм. Фотоэлектрик эффектийг анх Альберт Эйнштейн зөв тодорхойлсон. Гэрлийн долгионы онол нь фотоэлектрик эффектийн ихэнх ажиглалтыг тайлбарлаж чадаагүй юм. Ослын долгионы босго давтамж байдаг. Энэ нь цахилгаан соронзон долгион хэр хүчтэй байсан ч шаардлагатай давтамжтай байхаас нааш электронууд гадагшлахгүй гэдгийг харуулж байна. Гэрлийн тусгал болон электрон ялгарах хоорондох хугацааны саатал нь долгионы онолоор тооцоолсон утгын мянганы нэг орчим байна. Босго давтамжаас давсан гэрэл үүсэх үед ялгарах электронуудын тоо нь гэрлийн эрчмээс хамаарна. Гарсан электронуудын хамгийн их кинетик энерги нь туссан гэрлийн давтамжаас хамаарна. Энэ нь гэрлийн фотоны онолын дүгнэлтэд хүргэсэн. Энэ нь гэрэл нь бодистой харьцахдаа бөөмс шиг ажилладаг гэсэн үг юм. Гэрэл нь фотон гэж нэрлэгддэг энергийн жижиг багц хэлбэрээр ирдэг. Фотоны энерги нь зөвхөн фотоны давтамжаас хамаарна. Фотоэлектрик эффектэд тодорхойлогдсон өөр хэд хэдэн нэр томъёо байдаг. Металлын ажлын функц нь босго давтамжтай тохирох энерги юм. Үүнийг E=h f томъёог ашиглан олж авч болно, энд E нь фотоны энерги, h нь Планкийн тогтмол, f нь долгионы давтамж юм. Аливаа систем нь зөвхөн тодорхой хэмжээний эрчим хүчийг шингээж эсвэл ялгаруулж чаддаг. Ажиглалтаас харахад фотоны энерги нь электроныг тогтвортой төлөвт аваачихад л хангалттай бол электрон фотоныг шингээх болно.
Комптон эффект гэж юу вэ?
Комптон эффект буюу Комптон сарнилт нь чөлөөт электроноос цахилгаан соронзон долгионыг тараах үйл явц юм. Комптон сарнилын тооцоолол нь ажиглалтыг зөвхөн гэрлийн фотоны онолыг ашиглан тайлбарлаж болохыг харуулж байна. Эдгээр ажиглалтын дотроос хамгийн чухал нь сарнисан фотоны долгионы уртыг тараах өнцөгтэй хамт өөрчлөх явдал байв. Үүнийг зөвхөн цахилгаан соронзон долгионыг бөөмс гэж тайлбарлаж болно. Комптон сарнилын гол тэгшитгэл нь Δλ=λc(1-Cosθ) бөгөөд Δλ нь долгионы уртын шилжилт, λc нь Комптон долгионы урт юм., ба θ нь хазайлтын өнцөг юм. Хамгийн их долгионы уртын шилжилт 1800 үед тохиолддог
Фотоэлектрик эффект ба Комптон эффект хоёрын ялгаа юу вэ?
• Фотоэлектрик эффект нь зөвхөн холбогдсон электронуудад тохиолддог, харин Комптон сарнилт нь холбогдсон болон чөлөөт электронуудын аль алинд нь тохиолддог; гэхдээ энэ нь зөвхөн чөлөөт электронуудад ажиглагддаг.
• Фотоэлектрик эффектийн үед туссан фотоныг электрон ажигладаг бол Комптон сарниалтад энергийн зөвхөн нэг хэсэг нь шингэж, үлдсэн фотон нь сарнидаг.
