Nustatykite krintančios šviesos bangos ilgį. Fotoelektronai išmetami iš medžiagos, kai į paviršių patenka šviesa. Skirtingi bangos ilgiai lemia skirtingą maksimalią kinetinę energiją.
Pavyzdžiui, galite pasirinkti 415 nanometrų bangos ilgį (nanometras yra viena milijardo metro dalis).
Apskaičiuokite šviesos dažnį. Bangos dažnis yra lygus jos greičiui, padalytam iš bangos ilgio. Šviesos greitis yra 300 milijonų metrų per sekundę arba 3 x 10 ^ 8 metrų per sekundę.
Problemos pavyzdyje greitis, padalytas iš bangos ilgio, yra 3 x 10 ^ 8/415 x 10 ^ -9 = 7,23 x 10 ^ 14 hercų.
Apskaičiuokite šviesos energiją. Didelis Einšteino proveržis lėmė, kad šviesa atkeliavo į mažus mažus energijos pakelius; tų pakelių energija buvo proporcinga dažniui. Proporcingumo konstanta yra skaičius, vadinamas Plancko konstanta, kuris yra 4,366 x 10 ^ -15 eV sekundės. Taigi šviesos paketo energija lygi Plancko konstantai x dažniui.
Šviesos kvantų energija pavyzdžio uždaviniui yra (4.136 x 10 ^ -15) x (7.23 x 10 ^ 14) = 2.99 eV.
Ieškokite medžiagos darbo funkcijos. Darbo funkcija yra energijos kiekis, reikalingas elektronui, atsilaisvinusiam nuo medžiagos paviršiaus.
Pavyzdžiui, pasirinkite natrį, kurio darbo funkcija yra 2,75 eV.
Apskaičiuokite šviesos nešamą energijos perteklių. Ši vertė yra didžiausia įmanoma fotoelektrono kinetinė energija. Einšteino nustatyta lygtis sako (didžiausia elektrono kinetinė energija) = (krintančios šviesos energijos paketo energija) atėmus (darbo funkcija).
Pavyzdžiui, elektrono didžiausia kinetinė energija yra: 2,99 eV - 2,75 eV = 0,24 eV.
Pirmą kartą išleistas 1998 m. Richardas Gaughanas prisidėjo prie tokių leidinių kaip „Photonics Spectra“, „The Scientist“ ir kitų žurnalų. Jis yra knygos „Atsitiktinis genijus: didžiausi atsitiktiniai pasaulio atradimai“ autorius. Gaughanas turi fizikos mokslų bakalaurą Čikagos universitete.