Фотоефект

Порогова частота

Умова hν≥Φ дає ν₀=Φ/h. Нижче порогова частота збільшення інтенсивність не компенсує недостатню енергію окремих фотони у однофотонна модель.

Саме частотний поріг був ключовим фактом, який не пояснювала класична картина неперервного накопичення енергії.

Рівняння Ейнштейна

K_макс=hν−Φ. Якщо вимірюють зупиняючий потенціал V_s, то eV_s=K_макс для найенергійніших електрони.

Графік eV_s проти ν лінійний: схил дає h, а перехопити пов’язаний із Φ.

Інтенсивність і частота

Вище порога збільшення інтенсивність зазвичай збільшує кількість випущених електронів і струм насичення, але не K_макс.

Збільшення частота підвищує енергії на фотон, тому K_макс росте, якщо Φ не змінюється.

Функція роботи

Φ є властивістю поверхні і залежить від матеріал, кристалографічний грань, забруднення та стан поверхні.

Фотоелектронна спектроскопія використовує ту саму облік енергії, але аналізує енергії зв'язку і структура смуги детальніше.

Часова поведінка

Фотон передає енергію в окремій квантовій взаємодії, тому емісія не потребує довгого класичного накопичення енергії.

За дуже високих інтенсивності лазера можливі багатофотонні процеси, але це інший режим.

Хвиля і квант

Фотоефект демонструє квантований енергетичний обмін, але те саме світло проявляє втручання і дифракція.

Квантова теорія не зводить світло лише до 'частинок' або лише до 'хвиль'; різні експерименти вимірюють різні аспекти.

Як читати I–V крива

Крива фотоструму–напруги розділяє дві інформації: струм насичення пов’язаний із кількістю зібраних електрони, зупиняючий потенціал — з K_макс.

Поверхневе забруднення може змінювати робоча функція, тому підготовка поверхні є частиною фізики фотоемісійний експеримент.

Розібраний приклад