วิธีหาพลังงานจลน์สูงสุดของโฟโตอิเล็กตรอน

กำหนดความยาวคลื่นของแสงตกกระทบ โฟโตอิเล็กตรอนจะถูกขับออกจากวัสดุเมื่อมีแสงตกกระทบบนพื้นผิว ความยาวคลื่นที่แตกต่างกันจะส่งผลให้พลังงานจลน์สูงสุดต่างกัน

ตัวอย่างเช่น คุณสามารถเลือกความยาวคลื่น 415 นาโนเมตร (นาโนเมตรคือหนึ่งในพันล้านของเมตร)

คำนวณความถี่ของแสง ความถี่ของคลื่นเท่ากับความเร็วของคลื่นหารด้วยความยาวคลื่น สำหรับแสง ความเร็ว 300 ล้านเมตรต่อวินาที หรือ 3 x 10^8 เมตรต่อวินาที

สำหรับปัญหาตัวอย่าง ความเร็วหารด้วยความยาวคลื่นคือ 3 x 10^8 / 415 x 10^-9 = 7.23 x 10^14 เฮิรตซ์

คำนวณพลังงานของแสง ความก้าวหน้าครั้งใหญ่ของไอน์สไตน์คือการพิจารณาว่าแสงมาในแพ็คเก็ตพลังงานขนาดเล็ก พลังงานของแพ็กเก็ตเหล่านั้นเป็นสัดส่วนกับความถี่ ค่าคงที่ของสัดส่วนคือตัวเลขที่เรียกว่าค่าคงที่ของพลังค์ ซึ่งเท่ากับ 4.136 x 10^-15 eV-seconds ดังนั้นพลังงานของแพ็กเก็ตแสงจึงเท่ากับค่าคงที่ของพลังค์ x ความถี่

พลังงานของควอนตาแสงสำหรับปัญหาตัวอย่างคือ (4.136 x 10^-15) x (7.23 x 10^14) = 2.99 eV

ดูฟังก์ชันการทำงานของวัสดุ ฟังก์ชันการทำงานคือปริมาณพลังงานที่จำเป็นในการดึงอิเล็กตรอนออกจากพื้นผิวของวัสดุ

ตัวอย่างเช่น เลือกโซเดียมซึ่งมีฟังก์ชันการทำงาน 2.75 eV

instagram story viewer

คำนวณพลังงานส่วนเกินที่นำพาโดยแสง ค่านี้เป็นพลังงานจลน์สูงสุดของโฟโตอิเล็กตรอน สมการที่ไอน์สไตน์กำหนดไว้ว่า (พลังงานจลน์สูงสุดของอิเล็กตรอน) = (พลังงานของแพ็กเก็ตพลังงานแสงตกกระทบ) ลบ (ฟังก์ชันการทำงาน)

ตัวอย่างเช่น พลังงานจลน์สูงสุดของอิเล็กตรอนคือ 2.99 eV - 2.75 eV = 0.24 eV

Richard Gaughan ตีพิมพ์ครั้งแรกในปี 2541 มีส่วนในการตีพิมพ์ เช่น "Photonics Spectra" "The Scientist" และนิตยสารอื่นๆ เขาเป็นผู้เขียน "อัจฉริยะโดยบังเอิญ: การค้นพบโดยบังเอิญที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในโลก" Gaughan สำเร็จการศึกษาระดับปริญญาตรีสาขาวิทยาศาสตร์สาขาฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยชิคาโก

Teachs.ru
  • แบ่งปัน
instagram viewer