Athari Compton dhidi ya athari ya umeme
Athari Kamili na Athari ya Picha ni athari mbili muhimu sana zinazojadiliwa chini ya uwili wa chembe ya mawimbi. Ufafanuzi wa Compton Effect na athari ya fotoelectric ulisababisha uundaji na uthibitisho wa uwili wa chembe ya mawimbi. Athari hizi mbili zina jukumu muhimu katika nyanja kama vile mechanics ya quantum, muundo wa atomiki, muundo wa kimiani na hata fizikia ya nyuklia. Ni muhimu kuwa na uelewa sahihi katika nyanja hizi ili kufaulu katika sayansi kama hizi. Katika makala haya, tutajadili athari ya picha na Athari ya Compton ni nini, ufafanuzi wao, kufanana na hatimaye tofauti kati ya Athari ya Compton na athari ya photoelectric.
Athari ya Umeme ni Nini?
Athari ya umeme wa picha ni mchakato wa utoaji wa elektroni kutoka kwa chuma katika kesi ya mionzi ya sumakuumeme. Athari ya picha ya umeme ilielezewa kwanza vizuri na Albert Einstein. Nadharia ya wimbi la mwanga ilishindwa kuelezea uchunguzi mwingi wa athari ya fotoelectric. Kuna mzunguko wa kizingiti kwa mawimbi ya tukio. Hii inaonyesha kwamba haijalishi jinsi mawimbi ya sumakuumeme ni makali elektroni hazingetolewa isipokuwa iwe na masafa yanayohitajika. Ucheleweshaji wa muda kati ya matukio ya mwanga na utoaji wa elektroni ni karibu elfu moja ya thamani iliyohesabiwa kutoka kwa nadharia ya wimbi. Wakati mwanga unaozidi mzunguko wa kizingiti hutolewa, idadi ya elektroni zinazotolewa inategemea ukubwa wa mwanga. Upeo wa nishati ya kinetic ya elektroni zilizotolewa hutegemea mzunguko wa mwanga wa tukio. Hii ilisababisha hitimisho la nadharia ya photon ya mwanga. Hii ina maana kwamba mwanga hutenda kama chembe wakati wa kuingiliana na jambo. Nuru huja kama pakiti ndogo za nishati zinazoitwa fotoni. Nishati ya photon inategemea tu mzunguko wa photon. Kuna masharti mengine machache yaliyofafanuliwa katika athari ya picha ya umeme. Kazi ya kazi ya chuma ni nishati inayofanana na mzunguko wa kizingiti. Hii inaweza kupatikana kwa kutumia formula E=h f, ambapo E ni nishati ya photon, h ni Plank mara kwa mara, na f ni mzunguko wa wimbi. Mfumo wowote unaweza kunyonya au kutoa tu viwango maalum vya nishati. Uchunguzi ulionyesha kuwa elektroni ingenyonya fotoni ikiwa tu nishati ya fotoni itatosha kupeleka elektroni katika hali thabiti.
Comton Effect ni nini?
Compton Effect au Mtawanyiko wa Compton ni mchakato wa kutawanya kwa wimbi la sumakuumeme kutoka kwa elektroni isiyolipishwa. Hesabu ya Mtawanyiko wa Compton inaonyesha kuwa uchunguzi unaweza kuelezewa tu kwa kutumia nadharia ya fotoni ya mwanga. Muhimu zaidi kati ya uchunguzi huu ulikuwa utofauti wa urefu wa wimbi la fotoni iliyotawanyika na pembe ya kutawanya. Hii inaweza tu kuelezewa kutibu wimbi la sumakuumeme kama chembe. Mlinganyo mkuu wa mtawanyiko wa Compton ni Δλ=λc(1-Cosθ), ambapo Δλ ni mabadiliko ya urefu wa wimbi, λc ni urefu wa wimbi la Compton, na θ ni pembe ya kupotoka. Upeo wa mabadiliko ya urefu wa wimbi hutokea 1800
Kuna tofauti gani kati ya Photoelectric Effect na Compton Effect?
• Athari ya umeme wa picha hutokea tu katika elektroni zilizofungamana, lakini mtawanyiko wa Compton hutokea katika elektroni zilizounganishwa na zisizo huru; hata hivyo, inaonekana tu katika elektroni zisizolipishwa.
• Katika athari ya kupiga picha, fotoni ya tukio hutazamwa na elektroni, lakini katika mtawanyiko wa Compton, ni sehemu tu ya nishati hufyonzwa, na fotoni iliyosalia hutawanywa.
