Nosakiet krītošās gaismas viļņa garumu. Fotoelektroni tiek izstumti no materiāla, kad uz virsmu notiek gaisma. Dažādu viļņu garumu rezultātā tiks iegūta atšķirīga maksimālā kinētiskā enerģija.
Piemēram, jūs varētu izvēlēties viļņa garumu 415 nanometri (nanometrs ir viena miljardā daļa metra).
Aprēķiniet gaismas biežumu. Viļņa frekvence ir vienāda ar tā ātrumu, dalītu ar viļņa garumu. Gaismai ātrums ir 300 miljoni metru sekundē vai 3 x 10 ^ 8 metri sekundē.
Problēmas piemēram ātrums dalīts ar viļņa garumu ir 3 x 10 ^ 8/415 x 10 ^ -9 = 7,23 x 10 ^ 14 hercus.
Aprēķiniet gaismas enerģiju. Einšteina lielais sasniegums noteica, ka gaisma nāk mazās mazās enerģijas paketēs; šo pakešu enerģija bija proporcionāla frekvencei. Proporcionalitātes konstante ir skaitlis, ko sauc par Plankas konstanti, kas ir 4,136 x 10 ^ -15 eV sekundes. Tātad gaismas paketes enerģija ir vienāda ar Plankas konstanti x frekvenci.
Gaismas kvantu enerģija problēmas piemēram ir (4,136 x 10 ^ -15) x (7,23 x 10 ^ 14) = 2,99 eV.
Uzmeklējiet materiāla darba funkciju. Darba funkcija ir enerģijas daudzums, kas vajadzīgs, lai no materiāla virsmas atbrīvotu elektronu.
Piemēram, atlasiet nātriju, kura darba funkcija ir 2,75 eV.
Aprēķiniet gaismas pārnesto enerģiju. Šī vērtība ir maksimālā iespējamā fotoelektrona kinētiskā enerģija. Vienādojums, kuru noteica Einšteins, saka (elektrona maksimālā kinētiskā enerģija) = (krītošās gaismas enerģijas paketes enerģija) mīnus (darba funkcija).
Piemēram, elektrona maksimālā kinētiskā enerģija ir: 2,99 eV - 2,75 eV = 0,24 eV.
Pirmo reizi publicēts 1998. gadā, Ričards Gogens ir piedalījies tādās publikācijās kā "Photonics Spectra", "The Scientist" un citos žurnālos. Viņš ir grāmatas "Nejaušs ģēnijs: pasaules lielākie nejaušie atklājumi" autors. Gaughanam ir fizikas zinātņu bakalaurs Čikāgas universitātē.