Efek fotolistrik
Efek fotolistrik menunjukkan bahwa cahaya memindahkan energi dalam paket-paket diskret yang disebut foton. Hal ini membantu menegakkan model kuantum cahaya.
Frekuensi ambang
Di bawah frekuensi ambang yang khas untuk setiap logam, tidak ada elektron yang dipancarkan berapa pun intensitas cahayanya. Setiap foton harus memiliki energi yang melampaui fungsi kerja.
Energi kinetik fotoelektron
Persamaan Einstein Kmax = hf − φ menghubungkan frekuensi foton dengan energi kinetik maksimum elektron. Meningkatkan intensitas hanya menambah jumlah foton, bukan energi tiap foton.
Uji gagasan ini dengan simulasi
Gunakan simulasi fotolistrik untuk mengubah panjang gelombang, mengamati pemancaran elektron, dan menentukan potensial henti untuk berbagai logam.
Efek Fotolistrik
Cahaya tidak menabrak logam sebagai gelombang yang halus — ia datang dalam paket-paket kecil yang disebut foton, masing-masing membawa jumlah energi tertentu. Sebuah elektron lepas hanya jika energi satu foton setidaknya sebesar fungsi kerja logam itu, energi yang biasanya menahan elektron di tempatnya. Energi yang tersisa menjadi energi kinetik elektron saat ia terlempar keluar.
KEₘₐₓ = h · f − φ
- KEₘₐₓ — energi kinetik maksimum (eV): energi terbesar yang dibawa pergi oleh elektron yang terlempar
- h — konstanta Planck (eV·s): konstanta sangat kecil yang menghubungkan frekuensi foton dengan energinya
- f — frekuensi (Hz): berapa banyak gelombang cahaya yang datang setiap detik
- φ — fungsi kerja (eV): energi minimum yang dibutuhkan untuk melepaskan elektron dari logam
Sebuah foton yang menabrak permukaan natrium membawa energi 3,1 eV. Fungsi kerja natrium adalah 2,1 eV. Berapa energi kinetik maksimum elektron yang terlempar?
- hf = 3.1 eV
- φ = 2.1 eV
- KEₘₐₓ = h · f − φ
- KEₘₐₓ = 3.1 eV − 2.1 eV
KEₘₐₓ = 1.0 eV