Modern Physics
Sodium photocell
Ang nakaayos na 500 nm photon (2.48 eV) ay lumalampas sa 2.28 eV; ang 589 nm photon ng sodium D-line (~2.1 eV) ay hindi nag-eemit sa modelong ito.
Sodium photocell — interactive na Modern Physics simulation. Ang nakaayos na 500 nm photon (2.48 eV) ay lumalampas sa 2.28 eV; ang 589 nm photon ng sodium D-line (~2.1 eV) ay hindi nag-eemit sa modelong ito. Libreng browser-based virtual physics lab na may live na SI measurement at guided tutorial.
Photocell I–V
Ang 500 nm (2.48 eV) ay nag-e-emit; ang 589 nm (~2.1 eV) ay hindi.
Lumalampas ang naka-configure na 500 nm photon (2.48 eV) sa 2.28 eV; ang 589 nm sodium D-line photon (~2.1 eV) ay hindi nag-e-emit sa modelong ito.
- φ para sa sodium
- Yellow line λ
Investigation brief
Iplano ang tanong bago mo buksan ang lab
Ang brief ay kapareho ng prerendered na page: driving question, magkatunggaling hula, papel ng variable, governing law, setup, pagtatasa at prompt ng pagpapalawak — nananatiling nakikita at sa ganitong pagkakasunod.
Pangunahing tanong
Ang work function ng sodium ay 2.28 eV, na tumutugma sa threshold wavelength na mga 544 nm (dilaw-berdeng liwanag). Makakapag-eject kaya ng photoelectron ang pulang liwanag (mga 650 nm) mula sa sodium, gaano man ito kaliwanag?
Mga hulang timbangin
- Oo, kung sapat ang liwanag.
- Nakadepende sa gaano katagal nililiwanag.
- Hindi — mas mababa sa work function ng sodium ang photon energy ng pulang liwanag, kaya walang naeject na electron anuman ang intensity.
Mga papel ng variable
Ang itinatakda mo:
- Wavelength λ (nm)
Ang sinusukat mo:
- Photon energy E_γ (eV)
- Max kinetic energy K_max (eV)
Paano tumatakbo ang investigation
- Buksan ang sodium-photocell preset at pindutin ang I-reset. Ang work function ng sodium ay 2.28 eV.
- I-enable ang photon-energy at photoemission-status readout.
- Itakda ang wavelength ng liwanag sa bawat trial at itala ang maximum kinetic energy (0 kapag mababa sa threshold).
Governing equation
Threshold Behavior — K_max = E − φ
K_max = max(0, E_γ − φ): sa ibaba ng work function, walang naeemit na photoelectron anuman ang intensity — matalas na threshold na hindi kayang ipaliwanag ng purong klasikal (wave) na larawan ng liwanag.
Ang hinihingi sa mga estudyante na kalkulahin ng napi-print na worksheet
- Para sa isang trial, kalkulahin ang E_γ = hc/λ, tapos ang K_max = max(0, E_γ − φ) gamit ang φ = 2.28 eV. Ihambing sa table — kumpirmahing zero ang K_max ng pinakamahabang-wavelength na trial.
- Ang threshold wavelength ng sodium ay λ_threshold = hc/φ ≈ 544 nm. Ipaliwanag kung bakit ang kahit anong wavelength na mas mahaba dito (mas mababang photon energy) ay hindi kailanman makakaeject ng electron mula sa sodium, anuman ang intensity ng liwanag.
Saan ito lumilitaw lampas sa lab
- Pinipili ang iba't ibang photovoltaic na materyales na may work function na tumutugma sa solar spectrum. Ipaliwanag kung bakit ang materyal na napakataas na work function ay magtatapon ng karamihan ng nakikitang liwanag ng araw sa halip na gawin itong kuryente.
- Ipinapakita ng experiment na ito na sa wavelength (kulay) nakadepende ang K_max, hindi sa liwanag. Anong pisikal na property ng liwanag ang NAGBABAGO kung taasan mo ang liwanag sa nakatakdang wavelength sa itaas ng threshold?
- AP Physics 2 — Unit 15: Modern Physics
- IB Physics — E.2 Quantum physics
- General High School Physics — Modern physics intro
- NGSS High School Physics — Wave-particle duality of light
- Mabuhay sa Sodium Photocell
- Piliin ang photocell
- Pindutin ang I-play
- Sodium work function
- Buksan ang Properties panel
- Nagawa mo ito!
Buksan ang interactive simulation para buuin ang scene, pindutin ang I-play, at tuklasin na may live na measurement at guided tutorial.