Fotoelektrik etki

Threshold frequency

hν≥Φ koşulu ν₀=Φ/h verir. Frequency threshold altında intensity artırmak tek-foton modelinde emission başlatmaz; sadece yetersiz enerjili photon sayısını artırır.

Bu threshold behavior klasik sürekli enerji aktarımı fikrinin eksik olduğunu gösteren temel deneysel bulguydu.

Einstein equation

K_max=hν−Φ. Stopping potential V_s ölçülürse eV_s=K_max.

eV_s'nin ν'ye karşı grafiği lineer olur; slope h, intercept ise work function ile ilişkilidir.

Intensity ve frequency farklı etkiler

Threshold üstünde intensity artışı genellikle emitted electron sayısını ve saturation current'ı artırır, K_max'i değil.

Frequency artışı photon başına enerjiyi artırır ve Φ sabitse K_max yükselir.

Work function

Φ surface property'dir; material, crystallographic face, contamination ve yüzey condition'dan etkilenebilir.

Modern photoelectron spectroscopy aynı energy bookkeeping'i kullanır ama band structure ve binding energies hakkında çok daha ayrıntılı bilgi çıkarır.

Zaman davranışı

Photon energy tek kuantum etkileşiminde aktarılabildiği için emission klasik modelin beklediği uzun enerji biriktirme gecikmesini göstermez.

Very high intensity laser regime'lerinde multiphoton photoemission mümkündür, ancak bu farklı bir süreçtir.

Wave-particle complementarity

Fotoelektrik etki quantized energy exchange'i gösterir. Aynı ışık interference ve diffraction da gösterir.

Quantum theory ışığı yalnızca particle veya yalnızca wave olarak indirgemez; hangi observable'ın ölçüldüğüne göre farklı matematiksel yönler öne çıkar.

I–V curve nasıl okunur

Photocurrent–voltage curve iki ayrı bilgiyi taşır: saturation current toplanan electron sayısıyla, stopping potential ise K_max ile ilişkilidir.

Surface contamination work function'ı değiştirebildiği için aynı bulk metal bile farklı hazırlanmış yüzeylerde farklı threshold gösterebilir.

Çözümlü örnek