近代物理
钠光电管
设定的 500 nm 光子 (2.48 eV) 超过 2.28 eV；589 nm 钠 D 线光子 (~2.1 eV) 在此模型中不会产生发射。
钠光电管——交互式近代物理模拟。设定的 500 nm 光子 (2.48 eV) 超过 2.28 eV；589 nm 钠 D 线光子 (~2.1 eV) 在此模型中不会产生发射。 免费的基于浏览器的虚拟物理实验室，提供实时 SI 测量和分步引导教程。
光电管 I–V
500 nm (2.48 eV) 可发射；589 nm (~2.1 eV) 不可。
设定的 500 nm 光子 (2.48 eV) 超过 2.28 eV；589 nm 钠 D 线光子 (~2.1 eV) 在此模型中不会产生发射。
- 钠的 φ
- 黄线 λ
调查简介
在打开实验室之前计划好问题
这份简介反映预渲染页面：探究问题、相互竞争的预测、变量角色、支配定律、设置以及分析和拓展提示都会按此顺序保持可见。
驾驶问题
钠的功函数为2.28 eV，对应约544 nm（黄绿光）的阈值波长。红光（约650 nm）无论多亮，是否能从钠中射出任何光电子？
预测权重
- 是的，如果光线足够亮的话。
- 这取决于光照射的时间长短。
- 不会——红光的光子能量低于钠的功函数，因此无论强度如何，都不会发射电子。
可变角色
您设置的内容：
- 波长λ (nm)
您测量的内容：
- 光子能量E_γ (eV)
- 最大动能K_max (eV)
调查如何进行
- 打开「真正的光电管：钠的功函数（sodium-photocell）」预设并按重置。钠的功函数为2.28 eV。
- 启用光子能量与光电发射状态读数。
- 设置每次试验的光波长并记录最大动能（如果低于阈值则为 0）。
控制方程
阈值行为 — K_max = E − φ
K_max = max(0, E_γ − φ)：低于功函数，无论强度如何，都不会发射光电子 - 这是一个纯经典（波）光图无法解释的尖锐阈值。
可打印的工作表要求学生完成什么
- 对于其中一次试验，计算E_γ = hc/λ，再使用φ = 2.28 eV计算K_max = max(0, E_γ − φ)。将结果与表格比较——确认波长最长的那次试验给出K_max = 0。
- 钠的阈值波长为 λ_threshold = hc/φ ≈ 544 nm。解释为什么任何比这个波长更长的波长（较低的光子能量）永远不能从钠中射出电子，无论光的强度如何。
这在实验室之外的地方表现出来
- 选择不同的光伏材料以使其功函数与太阳光谱相匹配。解释为什么功函数太高的材料会浪费大部分太阳可见光而不是将其转化为电能。
- 该实验表明 K_max 取决于波长（颜色），而不是亮度。如果将固定波长的亮度提高到阈值以上，光的哪些物理特性会发生变化？
- 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
- 欢迎学习钠光电管
- 选择光电管
- 按播放
- 钠的逸出功
- 打开检查器
- 完成了！
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