Różnica między częstotliwością progową a funkcją pracy

Częstotliwość progowa a funkcja pracy

Funkcja pracy i częstotliwość progowa to dwa terminy związane z efektem fotoelektrycznym. Efekt fotoelektryczny jest szeroko stosowanym eksperymentem w celu zademonstrowania cząsteczkowej natury fal. W tym artykule omówimy, jaki jest efekt fotoelektryczny, jaka jest funkcja pracy i częstotliwość progowa, ich zastosowania, podobieństwa i różnice między funkcją pracy a częstotliwością progową.

Co to jest częstotliwość progowa?

Aby właściwie zrozumieć pojęcie częstotliwości progowej, należy najpierw zrozumieć efekt fotoelektryczny. Efekt fotoelektryczny to proces wyrzucania elektronu z metalu w przypadku padającego promieniowania elektromagnetycznego. Efekt fotoelektryczny został po raz pierwszy poprawnie opisany przez Alberta Einsteina. Falowa teoria światła nie opisała większości obserwacji efektu fotoelektrycznego. Częstotliwość progowa dla fal padających. Oznacza to, że bez względu na to, jak intensywne są fale elektromagnetyczne, elektrony nie zostaną wyrzucone, jeśli nie będą miały wymaganej częstotliwości. Opóźnienie czasowe między pojawieniem się światła a wyrzuceniem elektronów wynosi około jednej tysięcznej wartości obliczonej na podstawie teorii fal. Kiedy wytwarzane jest światło przekraczające częstotliwość progową, liczba emitowanych elektronów zależy od intensywności światła. Maksymalna energia kinetyczna wyrzucanych elektronów zależała od częstotliwości padającego światła. Doprowadziło to do wniosku o fotonowej teorii światła. Oznacza to, że światło zachowuje się jak cząsteczki podczas interakcji z materią. Światło przychodzi w postaci małych pakietów energii zwanych fotonami. Energia fotonu zależy tylko od częstotliwości fotonu. Można to uzyskać za pomocą wzoru E = hf, gdzie E jest energią fotonu, h jest stałą Planka, a f jest częstotliwością fali. Każdy system może absorbować lub emitować tylko określone ilości energii. Obserwacje wykazały, że elektron absorbuje foton tylko wtedy, gdy energia fotonu jest wystarczająca, aby doprowadzić elektron do stabilnego stanu. Częstotliwość progowa jest oznaczona terminem f_t.

Co to jest funkcja pracy?

Funkcją roboczą metalu jest energia odpowiadająca częstotliwości progowej metalu. Funkcja pracy jest zwykle oznaczona grecką literą φ. Albert Einstein wykorzystał funkcję pracy metalu do opisania efektu fotoelektrycznego. Maksymalna energia kinetyczna wyrzucanych elektronów zależała od częstotliwości padającego fotonu i funkcji pracy. K.E._max= hf - φ. Funkcję pracy metalu można interpretować jako minimalną energię wiązania lub energię wiązania elektronów powierzchniowych. Jeśli energia padających fotonów jest równa funkcji pracy, energia kinetyczna uwolnionych elektronów będzie wynosić zero.