Eragin fotoelektrikoa eta Compton eragina

Informazio gehiago

Eragin fotoelektrikoa eta Compton eragina

XX. mendeko lehen herenean, erlatibotasun eta mekanika kuantikoaren teoria berriak ezarri zituzten fenomenoetan, elektroiaren hainbat zehaztasun ezagutzen hasi ziren. Bere artean, eragin fotoelektrikoa eta Compton eragina bezala ezagututako adierazpenak nabarmentzen dira; hau da, elektroi eta erradiazio elektromagnetikoaren arteko bi forma elkarreragile.

Eragin fotoelektrikoa

1887an, Heinrich Hertz (1857-1894) fisikari alemaniarrak, ustekabean, argi ultramoreak metalezko elektrodoen artean gertatzen ziren txinpartetako boltajea aldatzen zuela ohartu zen. Philipp Lenard (1862-1947) alemaniarrak eragin fotoelektrikoa deituriko fenomeno hau, ikusten den argiak edo ultramoreak azalera metalikoengan eragina dutenean gertatzen den elektroi-igortzea bezala deskribatu zuen eta bi oinarrizko ondoriotara iritsi zen:

Igorritako elektroiek lor dezaketen gehieneko energia zinetikoa, ez da erradiazio erasotzailearen intentsitatearen araberakoa.
Eragin fotoelektrikoan, elektroi igortzea bat-batekoa da.

Eragin fotoelektrikoaren eskema: hainbat materialengan argi sortak erasotzean, elektroi igortzea gertatzen da.

Einsteinen azalpena

1905ean, Albert Einsteinek (1879-1955), eragin fotoelektrikoaren azalpen adierazgarria eskaini zuen. Einsteinek zioenez, erradiazio elektromagnetikoa partikulen bitartez osatuta dago, zeini fotoiak deitu baitzien; hauen energia, lotura zuen uhinaren frekuentziarekiko proportzionala litzateke. Horrela, erradiazioa eta materiaren arteko energia elkarraldatzea, oinarrizko kopuru batekiko balio anitzetan soilik litzateke posible, adibidez, fotoien kopuru osoaren lekualdatzean. Orduan:

Uhinak azalera metalikoaren gainean erasotzean, pausagunean dagoen elektroiak E_f = hn energia fotoia xurgatzen du, n uhineko frekuentzia eta "h" Planck-en konstantea izanik.
W azalera metalikotik elektroia ateratzeko beharrezko energia bada, honek bertatik ihes egingo luke Ec = hn - W energia zinetikoarekin.

Era honetan, eragin fotoelektrikoaren propietateak behar bezala azaltzen dira.

Lorturiko gehieneko energia zinetikoa, erradiazio erasotzailearen maiztasunaren araberakoa da soilik, baino ez bere intentsitatearen araberakoa. Aldiz, igorritako elektroi kopurua, fotoi erasotzaileen kopuruaren funtzioa da (hau da, erradiazioaren intentsitatearena).
Elektroi-igortzea bat-batekoa da, fotoi-elektroi energia transferentzia bezala.

Gainera, Einsteinek, eragin fotoelektrikoa gertatzeko erradiazioaren frekuentziako atalase balioa gainditzea beharrezkoa dela ezarri zuen, bere intentsitatea edozein izanda ere:

Compton eragina

Compton eragina, fenomeno bat da zeinen eraginaren bitartez hainbat azalengan erasotzen duen erradiazio elektromagnetikoa sarrerakoa baino handiagoa den uhin luzera handiagoarekin ateratzen baita.

Fenomeno hau, Arthur Holly Compton (1892-1962) fisikari estatubatuarrak "X" izpiak barreiatzeari buruz eginiko ikerketen zehar ikusitakoa, mekanika kuantikoaren printzipiotatik abiatuta soilik azal daitezke. Horrela, erradiazio magnetikoa fotoiak izeneko energia kopuruengatik osatuta dagoela kontsideratzen bada, materiarekin duen elkarreraginean fotoi hauen hein bat xurga daiteke. Kasu horretan, erradiazioaren energia globala gutxitu egingo litzateke, eta bere frekuentzia ere bai, horrela uhinaren luzera handiagotuz.

Compton uhinaren luzera

Compton eragina, Planck eta Einsteinek energia elektromagnetikoari buruz eskainitako marko teorikoaren barnean zenbatu daiteke. Erradiazio honen (fotoiak) kopuruen masa Ef = hn, dela kontuan izanik, E_f = w bezala ere idatz daitekeena, = h / 2p, fotoi bakoitzaren momentu lineala ondorengo formulak definitzen du:

Momentu lineala eta energiaren kontserbatze legeen bitartez, elkarreraginean fotoiaren sarrera eta irteerako uhinen luzeren arteko diferentzia, ondorengo formulak adierazten du:

q fotoiaren ibilbidearen desbideratze angelua izanik eta lc elektroiaren Compton-en uhin luzera deituriko konstantea izanik, zeinen balioa ondorengo formulak adierazten du:

Bidali

Zuzendu

Eskubideak

Orria posta elektronikoz bidali

¿Qué son los iconos de "Compartir"?

Todos los iconos apuntan a servicios web externos y ajenos a HIRU.com que facilitan la gestión personal o comunitaria de la información. Estos servicios permiten al usuario, por ejemplo, clasificar , compartir, valorar, comentar o conservar los contenidos que encuentra en Internet.

¿Para qué sirve cada uno?

Facebook

Comparte con amigos y otros usuarios fotos, vídeos, noticias y comentarios personales, controlando la privacidad de los mismos.
Eskup

Conversa sobre los temas que te interesan y que proponen los expertos. Todo ello en 280 caracteres con fotos y vídeos. Lee, pregunta e infórmate.

Twitter

Contacta y comparte con amigos, familiares y compañeros de trabajo mensajes cortos (tweets) de no más de 140 caracteres.
Tuenti

Conéctate, comparte y comunícate con tus amigos, compañeros de trabajo y familia.

Google Buzz

Comparte tus novedades, fotos y vídeos con tus amigos e inicia conversaciones sobre los temas que te interesan.
Meneame

Sitio web que se sirve de la inteligencia colectiva para dar a conocer noticias. Los usuarios registrados envían historias que los demás usuarios del sitio pueden votar.

Derechos de reproducción de la obra

Eusko Jaurlaritzaren Hezkuntza, Unibertsitate eta Ikerketa Sailarenak dira hiru.eus webgunearen eta bertan agertzen diren elementu guztien jabetza intelektualaren eskubideak.

Halere, baimenduta dago hezkuntzaren esparruan hiru.eus-eko edukiak erabiltzea, betiere webguneari aipamena egiten bazaio eta Creative Commons CC-BY-NC-SA lizentziaren baldintzapean.
Informazio gehiagorako: pdf dokumentua jaitsi (943,2k).

Eusko Jaurlaritzaren Hezkuntza, Unibertsitate eta Ikerketa Sailak bere buruari aitortzen dio, edozein unetan eta aurretiaz ohartarazi gabe, bere webguneko informazioa edota haren konfigurazioa edo itxura aldatzeko eta eguneratzeko ahalmena.

Eusko Jaurlaritzaren Hezkuntza, Unibertsitate eta Ikerketa Sailak ez du bermatzen ez dela akatsik egongo webguneko sarbidean, ezta han jasotako edukietan ere. Era berean, ez du ziurtatzen eduki hori behar bezala eguneratuta egongo denik. Dena den, beharrezko ahalegin guztia egingo du akats horiek saihesteko, eta, hala behar izanez gero, ahalik eta azkarren konpontzeko edo eguneratzeko.

Webgunera sartzea eta bertan jasotako informazioaz egiten den erabilera soilik erabiltzailearen erantzukizuna dira. Eusko Jaurlaritzaren Hezkuntza, Unibertsitate eta Ikerketa Sailak ez du inolako erantzukizunik izango webgunera sartzeak edo hango informazioa erabiltzeak sor litzakeen ondorio edo kalteen aurrean, bere eskumenen erabilera zehatzetan jarraitu behar dituen legezko xedapenak ezartzearen ondorio diren egintza guztietan izan ezik.

Eusko Jaurlaritzaren Hezkuntza, Unibertsitate eta Ikerketa Sailak ez du bere gain hartzen webgunean aipatzen diren kanpoko beste esteka batzuetara konektatzetik edo haietan jasotako edukietatik erator daitekeen inolako erantzukizunik.

Webgune honetan jasotako informazioa baimenik gabe edo oker erabiltzeak eta Eusko Jaurlaritzaren Hezkuntza, Unibertsitate eta Ikerketa Sailaren jabego intelektual eta industrialaren eskubideetan sorturiko kalte eta galerek legez dagozkion egintzak erabiltzeko bidea emango diote aipatutako Administrazioari, eta, hala badagokio, erabilera horren ondorio diren erantzukizunak hartuko ditu.

Pribatutasuna

Interesatuak emandako datuak dagokion prozedura edo egintzan aurreikusitako helburuetarako baino ez dira erabiliko.

Eusko Jaurlaritzaren Hezkuntza, Unibertsitate eta Ikerketa Saileko Etengabeko Ikaskuntzako Zuzendaritza da datu horiek biltzen dituen fitxategiaren erantzulea, eta haren aurrean egikaritu ahal izango dira sartzeko, zuzentzeko, deuseztatzeko eta aurka egiteko eskubideak. Horretarako, eskura duzu info@hiru.eus helbide elektronikoa.

Fisika nuklearra