近代物理
鈉光電管
設定的 500 nm 光子 (2.48 eV) 超過 2.28 eV；589 nm 鈉 D 線光子 (~2.1 eV) 在此模型中不會產生放射。
鈉光電管——互動式近代物理模擬。設定的 500 nm 光子 (2.48 eV) 超過 2.28 eV；589 nm 鈉 D 線光子 (~2.1 eV) 在此模型中不會產生放射。 免費的瀏覽器物理虛擬實驗室，提供即時 SI 測量與分步引導教學。
光電管 I–V
500 nm (2.48 eV) 可產生放射；589 nm (~2.1 eV) 不可。
設定的 500 nm 光子 (2.48 eV) 超過 2.28 eV；589 nm 鈉 D 線光子 (~2.1 eV) 在此模型中不會產生放射。
- 鈉的 φ
- 黃線 λ
調查簡介
在打開實驗室之前先規劃好問題
這份簡報反映預先渲染的頁面：探究問題、互相競爭的預測、變數角色、支配定律、設定，以及分析和延伸提示都會以此順序保持可見。
駕駛問題
鈉的功函數為2.28 eV，對應約544 nm（黃綠光）的閾值波長。紅光（約650 nm）無論多亮，是否能從鈉中射出任何光電子？
預測權重
- 是的，如果光線夠亮的話。
- 這取決於光照射的時間長短。
- 不會－紅光的光子能量低於鈉的功函數，因此無論強度如何，都不會發射電子。
可變角色
您設定的內容：
- 波長λ (nm)
您測量的內容：
- 光子能量E_γ (eV)
- 最大動能K_max (eV)
調查如何進行
- 開啟 sodium-photocell 預設並按下 Reset。鈉的功函數為2.28 eV。
- 啟用光子能量與光電發射狀態讀數。
- 設定每次試驗的光波長並記錄最大動能（如果低於閾值則為 0）。
控制方程
閾值行為 — K_max = E − φ
K_max = max(0, E_γ − φ)：低於功函數，無論強度如何，都不會發射光電子 - 這是一個純經典（波）光圖無法解釋的尖銳閾值。
可列印的工作表要求學生完成什麼
- 對於其中一次試驗，計算E_γ = hc/λ，再使用φ = 2.28 eV計算K_max = max(0, E_γ − φ)。將結果與表格比較——確認波長最長的那次試驗給出K_max = 0。
- 鈉的閾值波長為 λ_threshold = hc/φ ≈ 544 nm。解釋為什麼任何比這個波長更長的波長（較低的光子能量）永遠不能從鈉中射出電子，無論光的強度如何。
這在實驗室之外的地方表現出來
- 選擇不同的光伏材料以使其功函數與太陽光譜相符。解釋為什麼功函數太高的材料會浪費大部分太陽可見光而不是將其轉換為電能。
- 此實驗顯示 K_max 取決於波長（顏色），而不是亮度。如果將固定波長的亮度提高到閾值以上，光的哪些物理特性會改變？
- 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
- 歡迎學習鈉光電管
- 選擇光電管
- 按播放
- 鈉的逸出功
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- 完成了！
打開互動式模擬以構建場景，點擊運行，並透過即時測量和引導式教學進行探索。