Küszöbérték és munkafunkció
A munkafunkció és a küszöbfrekvencia két fogalom kapcsolódik a fotoelektromos effektushoz. A fotoelektromos hatás széles körben alkalmazott kísérlet a hullámok részecske jellegének bemutatására. Ebben a cikkben megvitatjuk, mi a fotoelektromos hatás, mi a munkafunkció és a küszöbfrekvencia, alkalmazásuk, a munkafunkció és a küszöbfrekvencia közötti hasonlóságok és különbségek.
Mi a küszöbérték??
A küszöbfrekvencia fogalmának megfelelő megértéséhez először meg kell érteni a fotoelektromos hatást. A fotoelektromos hatás az az eljárás, amely során egy fémből elektron kiürül, az esetleges elektromágneses sugárzás esetén. A fotoelektromos hatást először Albert Einstein írta le megfelelően. A fényhullám elmélete nem tudta leírni a fotoelektromos hatás megfigyeléseinek nagy részét. Van egy küszöbfrekvencia a beeső hullámokhoz. Ez azt jelzi, hogy függetlenül attól, hogy az elektromágneses hullámok milyen intenzív elektronok, nem szabadul ki, hacsak nem rendelkezik a kívánt frekvenciával. A fény előfordulása és az elektronok kisugárzása közötti időkés a hullámelmélet alapján számított érték körülbelül ezred része. A küszöbfrekvenciát meghaladó fény előállításakor a kibocsátott elektronok száma a fény intenzitásától függ. A kiadott elektronok maximális kinetikus energiája a beeső fény frekvenciájától függ. Ez a fény fotonelméletének következtetéséhez vezetett. Ez azt jelenti, hogy a fény részecskékként viselkedik, amikor az anyaggal kölcsönhatásba lépnek. A fény kis energiacsomagként jön, fotonoknak nevezzük. A foton energiája csak a foton frekvenciájától függ. Ezt az E = h f képlettel kaphatjuk meg, ahol E a foton energiája, h a Plank állandó és f a hullám frekvenciája. Bármely rendszer csak meghatározott mennyiségű energiát képes felvenni vagy kibocsátani. A megfigyelések azt mutatták, hogy az elektron csak akkor fogja elnyelni a fotont, ha a foton energiája elegendő ahhoz, hogy az elektron stabil állapotba kerüljön. A küszöbfrekvenciát az f kifejezés jelölit.
Mi a munkafunkció??
A fém működési funkciója a fém küszöbfrekvenciájának megfelelő energia. A munkafunkciót általában görög letter betű jelöli. Albert Einstein egy fém munkafunkcióját használta a fotoelektromos hatás leírására. A kibocsátott elektronok maximális kinetikus energiája a beeső foton frekvenciájától és a munkafüggvénytől függött. K. E.max= hf - φ. A fém munkafunkciója úgy értelmezhető, mint a minimális kötési energia vagy a felületi elektronok kötési energiája. Ha a beeső fotonok energiája megegyezik a munkafunkcióval, a kibocsátott elektronok kinetikus energiája nulla lesz.
Mi a különbség a munkafunkció és a küszöbfrekvencia között?? • A munkafunkciót džaulokban vagy elektronvoltokban mérjük, de a küszöbfrekvenciát hertsekben mérjük. • A munka funkció közvetlenül alkalmazható a fotoelektromos hatás Einstein egyenletére. A küszöbfrekvencia alkalmazásához a frekvenciát meg kell szorozni a deszkaállandóval, hogy megkapjuk a megfelelő energiát. |