कॉम्पटन प्रभाव बनाम फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव
कॉम्पटन प्रभाव और फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव दो बहुत महत्वपूर्ण प्रभाव हैं जिनकी चर्चा पदार्थ के तरंग कण द्वैत के तहत की जाती है। कॉम्पटन प्रभाव और फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव की व्याख्या से पदार्थ के तरंग कण द्वैत का निर्माण और पुष्टि हुई। ये दो प्रभाव क्वांटम यांत्रिकी, परमाणु संरचना, जाली संरचना और यहां तक कि परमाणु भौतिकी जैसे क्षेत्रों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। इस तरह के विज्ञान में उत्कृष्टता प्राप्त करने के लिए इन क्षेत्रों में उचित समझ होना महत्वपूर्ण है। इस लेख में, हम चर्चा करने जा रहे हैं कि फोटोइलेक्ट्रिक इफेक्ट और कॉम्पटन इफेक्ट क्या हैं, उनकी परिभाषाएं, समानताएं और अंत में कॉम्पटन इफेक्ट और फोटोइलेक्ट्रिक इफेक्ट के बीच अंतर।
फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव क्या है?
फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव घटना विद्युत चुम्बकीय विकिरण के मामले में एक धातु से एक इलेक्ट्रॉन की निकासी की प्रक्रिया है। प्रकाश-विद्युत प्रभाव का सर्वप्रथम वर्णन अल्बर्ट आइंस्टीन ने किया था। प्रकाश का तरंग सिद्धांत प्रकाश-विद्युत प्रभाव के अधिकांश प्रेक्षणों का वर्णन करने में विफल रहा। आपतित तरंगों के लिए एक दहलीज आवृत्ति होती है। यह इंगित करता है कि इलेक्ट्रोमैग्नेटिक तरंगें कितनी भी तीव्र क्यों न हों, जब तक कि इसकी आवश्यक आवृत्ति न हो, तब तक इसे बाहर नहीं निकाला जाएगा। प्रकाश की घटना और इलेक्ट्रॉनों की अस्वीकृति के बीच का समय तरंग सिद्धांत से गणना किए गए मूल्य का लगभग एक हजारवां हिस्सा है। जब थ्रेशोल्ड आवृत्ति से अधिक प्रकाश उत्पन्न होता है, तो उत्सर्जित इलेक्ट्रॉनों की संख्या प्रकाश की तीव्रता पर निर्भर करती है। उत्सर्जित इलेक्ट्रॉनों की अधिकतम गतिज ऊर्जा आपतित प्रकाश की आवृत्ति पर निर्भर करती है। इससे प्रकाश के फोटॉन सिद्धांत का निष्कर्ष निकला।इसका मतलब है कि प्रकाश पदार्थ के साथ बातचीत करते समय कणों के रूप में व्यवहार करता है। प्रकाश ऊर्जा के छोटे पैकेट के रूप में आता है जिसे फोटॉन कहा जाता है। फोटॉन की ऊर्जा केवल फोटॉन की आवृत्ति पर निर्भर करती है। फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव में परिभाषित कुछ अन्य शब्द हैं। धातु का कार्य कार्य दहलीज आवृत्ति के अनुरूप ऊर्जा है। यह सूत्र E=h f का उपयोग करके प्राप्त किया जा सकता है, जहाँ E फोटॉन की ऊर्जा है, h प्लांक स्थिरांक है, और f तरंग की आवृत्ति है। कोई भी प्रणाली केवल विशिष्ट मात्रा में ऊर्जा को अवशोषित या उत्सर्जित कर सकती है। अवलोकनों से पता चला कि इलेक्ट्रॉन फोटॉन को तभी अवशोषित करेगा जब फोटॉन की ऊर्जा इलेक्ट्रॉन को स्थिर अवस्था में ले जाने के लिए पर्याप्त होगी।
कॉम्पटन प्रभाव क्या है?
कॉम्पटन प्रभाव या कॉम्पटन प्रकीर्णन एक मुक्त इलेक्ट्रॉन से विद्युत चुम्बकीय तरंग के प्रकीर्णन की प्रक्रिया है। कॉम्पटन स्कैटरिंग की गणना से पता चलता है कि अवलोकनों को केवल प्रकाश के फोटॉन सिद्धांत का उपयोग करके समझाया जा सकता है।इन प्रेक्षणों में सबसे महत्वपूर्ण प्रकीर्णन कोण के साथ प्रकीर्णित फोटॉन की तरंगदैर्घ्य की भिन्नता थी। इसे केवल एक कण के रूप में विद्युत चुम्बकीय तरंग का इलाज करके समझाया जा सकता है। कॉम्पटन प्रकीर्णन का मुख्य समीकरण Δλ=λc(1-Cosθ) है, जहां तरंगदैर्घ्य शिफ्ट है, λc कॉम्पटन तरंगदैर्घ्य है, और विचलन का कोण है। अधिकतम तरंगदैर्घ्य बदलाव 1800 पर होता है
फोटोइलेक्ट्रिक इफेक्ट और कॉम्पटन इफेक्ट में क्या अंतर है?
• फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव केवल बाध्य इलेक्ट्रॉनों में होता है, लेकिन कॉम्पटन बिखराव बाध्य और मुक्त इलेक्ट्रॉनों दोनों में होता है; हालाँकि, यह केवल मुक्त इलेक्ट्रॉनों में ही देखा जा सकता है।
• फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव में, इलेक्ट्रॉन द्वारा आपतित फोटॉन का अवलोकन किया जाता है, लेकिन कॉम्पटन प्रकीर्णन में, ऊर्जा का केवल एक भाग अवशोषित होता है, और शेष फोटॉन बिखर जाता है।
