Фотоэффе́кт, Фотоэлектрический эффект — испускание электронов веществом под действием света (или любого другого электромагнитного излучения). В конденсированных (твёрдых и жидких) веществах выделяют внешний и внутренний фотоэффект.
Формулировка 1-го закона фотоэффекта: Сила фототока прямо пропорциональна плотности светового потока.
Согласно 2-му закону фотоэффекта, максимальная кинетическая энергия вырываемых светом электронов линейно возрастает с частотой света и не зависит от его интенсивности.
3-й закон фотоэффекта: для каждого вещества существует красная граница фотоэффекта, то есть минимальная частота света 
(или максимальная длина волны λ0), при которой ещё возможен фотоэффект, и если 
, то фотоэффект уже не происходит.
Эффект комптона
Эффе́кт Ко́мптона (Ко́мптон-эффе́кт, ко́мптоновское рассе́яние) — некогерентное рассеяние фотонов на свободных электронах. Эффект сопровождается изменением частоты фотонов, часть энергии которых после рассеяния передается электронам. Обнаружен американским физиком Артуром Комптоном в 1923 году в экспериментах с рентгеновским излучением. В 1927 Комптон получил за это открытие Нобелевскую премию по физике.
Теория эффекта Комптона[править | править вики-текст]
Иллюстрация к эффекту Комптона. Излучение с длиной волны 
направлено слева направо. После взаимодействия с электроном оно меняет длину волны на 
а направление на угол 
относительно первоначального направления. Стрелкой указано направление движения электрона, с которым провзаимодействовал фотон.
При рассеянии фотона на покоящемся электроне частоты фотона 
и 
(до и после рассеяния соответственно) связаны соотношением:
где — угол рассеяния (угол между направлениями распространения фотона до и после рассеяния).
Перейдя к длинам волн:
где 
— комптоновская длина волны электрона, равная 
м.
Уменьшение энергии фотона в результате комптоновского рассеяния называется комптоновским сдвигом. Объяснение эффекта Комптона в рамках классической электродинамики невозможно, так как рассеяние электромагнитной волны на заряде (томсоновское рассеяние) не меняет её частоты.
Эффект Комптона является одним из доказательств справедливости корпускулярно-волнового дуализма микрочастиц и подтверждает существование фотонов.
Закон сохранения энергии в случае эффекта Комптона можно записать следующим образом[1]:
Сечение эффекта Комптона описывается формулой Клейна — Нишины.
Обратный эффект Комптона[править | править вики-текст]
Эффектом, обратным эффекту Комптона, является увеличение частоты света, претерпевающего рассеяние на релятивистских электронах, имеющих энергию выше, чем энергия фотонов. То есть в процессе такого взаимодействия происходит передача энергии от электрона фотону.
Энергия рассеянных фотонов определяется выражением[2]:
где 
и 
— энергия рассеянного и падающего фотонов соответственно, K — кинетическая энергия электрона.
Обратный эффект Комптона ответственен за рентгеновское излучение галактических источников, рентгеновскую составляющую реликтового фонового излучения (эффект Сюняева — Зельдовича), трансформацию плазменных волн в высокочастотные электромагнитные волны[3].
