ปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริก

ความถี่ขีดเริ่ม

ต่ำกว่าความถี่ตัดเฉพาะของโลหะ ไม่มีอิเล็กตรอนถูกปล่อยไม่ว่าความเข้มเท่าใด โฟตอนแต่ละตัวต้องเกินพลังงานฟังก์ชันงาน

พลังงานจลน์ของโฟโตอิเล็กตรอน

สมการของไอน์สไตน์ Kmax = hf − φ เชื่อมโยงความถี่โฟตอนกับพลังงานจลน์สูงสุดของอิเล็กตรอน การเพิ่มความเข้มเพิ่มจำนวนโฟตอน ไม่ใช่พลังงานต่อโฟตอนที่สูงขึ้น

จำลองปรากฏการณ์

ใช้การจำลองโฟโตอิเล็กทริก เปลี่ยนความยาวคลื่น สังเกตการปล่อยอิเล็กตรอน แล้วหาศักย์หยุดของโลหะต่างชนิด

แสงไม่ได้กระทบโลหะเป็นคลื่นเนียน — มันมาเป็นก้อนจิ๋วเรียกโฟตอน แต่ละตัวพาพลังงานคงที่ อิเล็กตรอนหลุดออกได้เมื่อพลังงานของโฟตอนเดี่ยวไม่น้อยกว่าฟังก์ชันงานของโลหะ — พลังงานที่ปกติยึดอิเล็กตรอนไว้ พลังงานที่เหลือจึงกลายเป็นพลังงานจลน์ของอิเล็กตรอนขณะมันบินออก

KEₘₐₓ = h · f − φ

• KEₘₐₓ — พลังงานจลน์สูงสุด (eV): พลังงานมากสุดที่อิเล็กตรอนที่ดีดออกพาไป
• h — ค่าคงที่พลังค์ (eV·s): ค่าคงที่จิ๋วเชื่อมความถี่โฟตอนกับพลังงาน
• f — ความถี่ (Hz): คลื่นแสงมาถึงกี่ลูกต่อวินาที
• φ — ฟังก์ชันงาน (eV): พลังงานขั้นต่ำที่ต้องใช้ดึงอิเล็กตรอนออกจากโลหะ

โฟตอนที่ต้องผิวโซเดียมพาพลังงาน 3.1 eV ฟังก์ชันงานของโซเดียมคือ 2.1 eV พลังงานจลน์สูงสุดของอิเล็กตรอนที่ดีดออกเป็นเท่าใด

• hf = 3.1 eV
• φ = 2.1 eV

1. KEₘₐₓ = h · f − φ
2. KEₘₐₓ = 3.1 eV − 2.1 eV

KEₘₐₓ = 1.0 eV

ลองการจำลองแบบโต้ตอบ

• ขีดเริ่มโฟโตอิเล็กทริก