Tanulás

Fotoeffektus — Küszöbfrekvencia

Egy fém kilépési munkája 2,0 eV, a beeső foton energiája 3,5 eV. Mekkora lehet a maximális elektronkinetikai energia?

Küszöbfrekvencia

Egy fém kilépési munkája 2,0 eV, a beeső foton energiája 3,5 eV. Mekkora lehet a maximális elektronkinetikai energia?

Intenzitás és frekvencia eltérő szerepe

K max =3,5−2,0=1,5 eV. A valós elektronok egy része ennél kisebb energiával is távozhat.

Fékezőfeszültség

Fotoeffektusban megfelelő frekvenciájú fény elektronokat léptethet ki egy anyag felületéről. Einstein fotonmodelljében egy foton energiája E=hν, és a maximális elektronkinetikai energia K max =hν−φ, ahol φ a kilépési munka.

Miért van energiamegoszlás?

Ha hν<φ, a legegyszerűbb egyfotonos modellben nincs fotoelektron-kilépés, akármilyen hosszú ideig világítjuk meg a felületet gyenge klasszikus körülmények között. A küszöbfrekvencia ν₀=φ/h. Ez volt az egyik jelenség, amelyet a klasszikus hullámkép önmagában nehezen magyarázott.

FotoeffektusK_max = hf − φ

Küszöbfrekvencia

Küszöb fölött nagyobb fényintenzitás több fotont jelenthet időegységenként, ezért több elektron léphet ki és nagyobb fotoáram mérhető. A maximális elektronenergia azonban elsősorban a foton frekvenciájával nő. Nagyobb intenzitás azonos ν mellett nem emeli automatikusan K max -ot az egyszerű egyfotonos tartományban.

K max =3,5−2,0=1,5 eV. A valós elektronok egy része ennél kisebb energiával is távozhat.