U fotoelektronskoj spektroskopiji čvrste materije analizira se kinetička energija elektrona emitovanih kada su čvrste materije zračene monoenergetskim fotonima energijom.Odgovarajuća jednačina očuvanja energije ima oblik

gdje je Epol - ukupna energija početno stanje; E - kinetička energija fotoelektrona; je ukupna finalna energija sistema nakon emisije fotoelektrona iz nivoa. Doprinos energije trzaja može se zanemariti (vidi problem 8.5). Samo za najlakše atome vrijednost je značajna u poređenju sa izmjerenim širinama fotoelektronskih spektra. Energija vezivanja fotoelektrona definira se kao energija potrebna da se pomakne u beskonačnost pri nultoj kinetičkoj energiji. U XPS mjerenjima, energija vezivanja elektrona na nivou u odnosu na lokalni nivo vakuuma definira se kao

Zamjena (9.1) u (9.2) dovodi do jednačine fotoelektričnog efekta

Energije vezivanja se računaju od uslovnog nivoa. U fotoemisiji iz gasne faze, energije vezivanja se mjere u odnosu na nivo vakuuma. Prilikom proučavanja čvrstih tijela, Fermijev nivo se koristi kao referentni nivo.

U slučaju čvrstog uzorka, spektrometar je s njim povezan električnim kontaktom. Za uzorke metala, nastaju nivoi energije prikazano na sl. 9.6. Pošto su uzorak i spektrometar u termodinamičkoj ravnoteži, njihovi elektrohemijski potencijali ili Fermijevi nivoi su jednaki. Prelazeći od površine uzorka do spektrometra, fotoelektron „osjeća“ potencijal jednak razlici između radne funkcije spektrometra Fspeck i radne funkcije uzorka. Dakle, kinetička energija elektrona na površini uzorka


gdje je energija veze u odnosu na Fermi nivo. Imajte na umu da ovaj izraz ne uključuje radnu funkciju, ali je uključena radna funkcija spektrometra.

Prilikom proučavanja neprovodnih uzoraka potrebna je velika pažnja zbog mogućnosti akumulacije naboja na uzorku i nesigurnosti položaja Fermijevog nivoa unutar pojasa. Jedno rješenje problema je prskanje tankog filma zlata (ili drugog metala)

na površini uzorka i upotreba poznatih atomski nivoi zlato za određivanje energetske skale. Drugi način je korištenje vrlo vidljivih karakteristika elektronska struktura, kao što je rub valentnog pojasa, koji se može odrediti iz XPS spektra.

U nastavku, simbol će označavati energiju vezivanja bez obzira na referentni nivo. U metalima i metalnim jedinjenjima, kao što su silicidi, najčešće se koristi Fermi nivo. U poluprovodnicima i dielektricima nikada nije pronađen dobro definisan referentni nivo. Ova nesigurnost, zajedno sa nagomilavanjem naelektrisanja na uzorku, ukazuje na to da je potreban oprez prilikom uzimanja spektra.

13.3. Fotoelektrični efekat: talasne i kvantne teorije

13.3.2. Ajnštajnova jednačina za eksterni fotoelektrični efekat

Godine 1905. A. Einstein je objasnio fotoelektrični efekat sa kvantnih pozicija.

Šema pojave vanjskog fotoelektričnog efekta prikazano na sl. 13.4:

Rice. 13.4

  • foton s energijom E γ, padajući na supstancu, prenosi dio svoje energije na elektron koji se nalazi blizu površine tvari;
  • energija se troši na uklanjanje elektrona, jednaka radu izlaz elektrona iz supstance A van;
  • emitovani elektron ima kinetičku energiju T e max .

Opisan je fenomen fotoelektričnog efekta Ajnštajnova jednačina, što je matematički prikaz zakona održanja energije za fotoelektrični efekat:

E γ \u003d A out + T e max,

gdje je E γ - energija fotona; Van radna funkcija; T e max - maksimalna kinetička energija fotoelektrona.

Energija fotona E γ se izračunava po formulama:

E γ = h ν, E γ = h c λ ,

gdje je h Plankova konstanta, h = 6,626 ⋅ 10 −34 J ⋅ s; ν - frekvencija fotona, ν = c /λ; λ je talasna dužina fotona; c je brzina svjetlosti u vakuumu, c ≈ 3,0 ⋅ 10 8 m/s.

Radna funkcija elektrona od supstance A out je konstantna (referentna) vrednost za ovu supstancu, nezavisna od karakteristika zračenja; određuje se samo prema vrsti supstance i stepenu obrade/čistoće njene površine.

Maksimalna kinetička energija fotoelektrona T e max se izračunava po formulama:

T e max = m v max 2 2 , T e max = | e | U s,

gdje je m masa elektrona, m = 9,1 ⋅ 10 −31 kg; v max - maksimalna brzina fotoelektrona; |e| - modul naboja elektrona, |e | = 1,6 ⋅ 10 −19 C; U C - razlika potencijala odlaganja.

Grafikon zavisnosti maksimalne kinetičke energije fotoelektrona od frekvencije zračenja koje upada na površinu prikazan je na sl. 13.5, a grafik zavisnosti napona usporavanja od navedene frekvencije je na sl. 13.6.

Rice. 13.5

Rice. 13.6

Kvantna teorija u potpunosti objašnjava zakone fotoelektričnog efekta:

1) broj fotoelektrona izbačenih sa površine proporcionalan je broju fotona koje apsorbuje površina, tj. intenzitet zračenja;

2) maksimalna kinetička energija fotoelektrona linearno zavisi od frekvencije svetlosti (vidi sliku 13.4):

T e max = h ν − A out,

gdje je T e max - maksimalna energija fotoelektroni; h - Plankova konstanta, h = 6,626 ⋅ 10 −34 J ⋅ s; Van radna funkcija; ν je frekvencija fotona;

3) fotoelektrični efekat počinje kada je energija fotona dovoljna da izvuče elektron sa površine supstance (E γ = A van); minimalna energija odgovara minimalnoj frekvenciji svjetlosti ν 0, koja se naziva "crvena granica" fotoelektričnog efekta (vidi sliku 13.4);

4) apsorpcija energije fotona od strane elektrona se događa gotovo trenutno, što objašnjava inerciju fotoelektričnog efekta.

Primjer 7. Talasna dužina svjetlosti koja upada metalna ploča, smanjen sa 500 na 420 nm. Odrediti radnu funkciju elektrona ako je poznato da se maksimalna kinetička energija fotoelektrona povećala za faktor 2,50.

Rješenje . Kada se načini učenja mijenjaju, radna funkcija elektrona iz tvari se ne mijenja:

A izlaz = konst.

Napišimo Ajnštajnovu jednačinu dvaput:

E γ1 = A out + T e 1 ,

gdje je E γ1 - energija fotona, E γ1 = hc /λ 1 ; h - Plankova konstanta, h = 6,63 ⋅ 10 −34 J ⋅ s; c je brzina svjetlosti u vakuumu, c = 3,00 ⋅ 10 8 m/s; T e 1 - maksimalna kinetička energija fotoelektrona u prvom slučaju;

  • svjetlost talasne dužine λ 2 -

E γ2 = A out + T e 2 ,

gdje je E γ2 energija fotona, E γ2 = hc /λ 2 ; T e 2 - maksimalna kinetička energija fotoelektrona u drugom slučaju.

Iz Ajnštajnove jednačine izražavamo maksimum kinetička energija fotoelektroni:

  • za svjetlost talasne dužine λ 1 -

T e 1 = E γ1 − A out;

  • svjetlost talasne dužine λ 2 -

T e 2 = E γ2 − A out.

Prema zadatku

T e 2 = 2,5 T e 1,

ili uzimajući u obzir eksplicitni oblik izraza za T e 1 i T e 2:

E γ2 − A izlaz = 2,5 (E γ1 − A izlaz).

Izrazimo iz ovoga radnu funkciju elektrona koji napuštaju tvar:

A out \u003d 2,5 E γ 1 - E γ 2 1,5 = 2,5 h c λ 1 - h c λ 2 1,5 = h c (2,5 λ 2 - λ 1) 1,5 λ 1 λ 2.

Izračunajmo:

A out = 6,63 ⋅ 10 − 34 ⋅ 3,00 ⋅ 10 8 (2,5 ⋅ 420 ⋅ 10 − 9 − 500 ⋅ 10 − 9)

3,47 ⋅ 10 − 19 J.

Prevedemo dobijenu vrijednost radne funkcije iz džula u elektronvolte:

A izlaz ≈ 3,47 ⋅ 10 − 19 1,6 ⋅ 10 − 19 = 2,17 eV.

Radna funkcija elektrona sa površine ove supstance je 2,17 eV.

Maksimalna kinetička energija fotoelektrona raste linearno sa povećanjem frekvencije svjetlosti i ne ovisi o intenzitetu svjetlosti.

hν \u003d A out + E k (max)

Energija upadnog fotona troši se na savladavanje radne funkcije elektrona iz supstance i prenošenje kinetičke energije elektronima

Radna funkcija elektrona iz metala jednaka je minimalnoj energiji koju elektron mora imati da bi se oslobodio s površine tvari.

Postoji spoljašnji i unutrašnji fotoelektrični efekat.

1. Fotoelektrični efekat je nemoguć ako energija upadnog fotona nije dovoljna da savlada radnu funkciju, hν< А вых

2. Ako je hν min \u003d I van - prag fotoelektričnog efekta.

Frekvencija i talasna dužina crvene granice fotoelektričnog efekta:

ν min \u003d A izlaz / hλ max \u003d hc / A izlaz

KVANTNA FIZIKA
Quanta Prema Plancku, svako zračenje (uključujući svjetlost) sastoji se od zasebnih kvanta. Kao posledica toga, energija zračenja je uvek jednaka energiji celog broja kvanta. Međutim, energija pojedinačnog kvanta ovisi o frekvenciji.
Kvantna energija, ili kvantna energija — frekvencija zračenja, J s — Plankova konstanta
Kvanti zračenja, frekvencije (ili talasne dužine), koji odgovaraju području vidljivo svetlo nazivaju se kvanti svjetlosti.
Odnos energije i mase je masa koja odgovara energiji W, m/s je brzina svjetlosti u vakuumu
Photon Kvantizacija energije znači da je zračenje tok čestica. Ove čestice se nazivaju fotoni, ali nisu čestice u smislu klasične fizike.
Masa fotona Js je Plankova konstanta, frekvencija zračenja, talasna dužina zračenja, s je brzina svetlosti u vakuumu
Fotoni se uvijek kreću brzinom svjetlosti; ne postoje u mirovanju, njihova masa mirovanja je nula
impuls fotona
fotoelektrični efekat Emisija elektrona tvari pod djelovanjem svjetlosnog elektromagnetnog zračenja.
Zakoni fotoelektričnog efekta
I. Pri fiksnoj frekvenciji upadne svjetlosti, broj fotoelektrona koji izlaze iz katode u jedinici vremena proporcionalan je intenzitetu svjetlosti (Stoletovov zakon).
II. Maksimalna početna brzina (maksimalna kinetička energija) fotoelektrona ne zavisi od intenziteta upadne svetlosti, već je određena samo njenom frekvencijom
III. Za svaku supstancu postoji crvena granica fotoelektričnog efekta, tj. minimalna frekvencija svjetlosti (ovisno o kemijskoj prirodi tvari i stanju njene površine), ispod koje je fotoelektrični efekat nemoguć.
Četiri učenika su zamoljena da crtaju opšti oblik grafik maksimalne kinetičke energije elektrona emitovanih iz ploče kao rezultat fotoelektričnog efekta, na intenzitet / upadnu svjetlost. Koji je crtež tačan? Maksimalna kinetička energija fotoelektrona ne zavisi od intenziteta upadne svetlosti. Dakle, slika 4) je ispravno izvedena.
Šema za proučavanje fotoelektričnog efekta
Volt-amperska karakteristika fotoelektričnog efekta Zavisnost od fotostruje I, formiran protokom elektrona emitovanih pod uticajem svetlosti, iz napona U između elektroda. - fotostruja zasićenja Određena je ovom vrijednošću u, pri čemu svi elektroni koje emituje katoda dospevaju do anode.
- napon zadržavanja. Na , nijedan od elektrona, čak i ako imaju maksimalnu brzinu kada napuštaju katodu, ne može savladati usporavajuće polje i doći do anode.
Uz vrijednost ne zavisi od intenziteta upadnog svjetlosnog toka. Pažljiva mjerenja su pokazala da potencijal blokiranja raste linearno sa povećanjem frekvencije ν svjetlosti. Zavisnost potencijala blokiranja Uz od frekvencije ν upadne svjetlosti
Fotoćelija je osvijetljena svjetlošću određene frekvencije i intenziteta. Na slici je prikazan grafikon zavisnosti jačine fotostruje u ovoj fotoćeliji od napona koji se na nju primenjuje. Ako se frekvencija poveća bez promjene intenziteta upadne svjetlosti, grafik će se promijeniti. Koja od sljedećih slika ispravno prikazuje promjenu na grafikonu? Pri konstantnom intenzitetu, veličina fotostruje ne zavisi od frekvencije. Kada se frekvencija promijeni, mijenja se i napon blokiranja. Slika 1 odgovara ovim uslovima.
Einsteinova jednadžba za fotoelektrični efekat A je radna funkcija elektrona. Energija upadnog fotona troši se na energiju elektrona koji napušta metal i na prenošenje maksimalne kinetičke energije odlazećem elektronu.
Ova jednadžba je izvedena na osnovu kvantne teorije fotoelektričnog efekta, prema kojoj svjetlost sa frekvencijom v ne samo da se emituje, već se i širi u svemiru i apsorbuje od strane materije u odvojenim delovima (kvantima), čija energija
Sloj kalcijum oksida je ozračen svjetlom i emituje elektrone. Na slici je prikazan grafik promjene maksimalne kinetičke energije fotoelektrona u zavisnosti od frekvencije upadne svjetlosti. Koja je radna funkcija fotoelektrona iz kalcijum oksida? Prema grafikonu nalazimo: Na ν = 1 10 15 Hz E k = 3 10 -19 J Iz Einsteinove jednadžbe A = hν - E k A= 6,6 10 - 34 1 10 15 - 3 10 -19 = 3,6 10 -19 J = = 3,6 10 -19 / 1,6 10 -19 = 2,25 eV
Grafikon prikazuje ovisnost fotostruje od primijenjenog reverznog napona kada je metalna ploča (fotokatoda) osvijetljena zračenjem energije od 4 eV. Koja je radna funkcija ovog metala? Fotostruja prestaje kada U h = 1,5 V. Prema tome, maksimalna kinetička energija fotoelektrona je E k = 1,6·10 -19 C·1,5 V/1,6·10 -19 J = = 1,5 eV. Radna funkcija elektrona s površine ploče A= hν - E k = 4 - 1,5 = 2,5 eV
crveni obrub foto efekat
je maksimalna talasna dužina upadne svetlosti (odnosno, minimalna frekvencija) na kojoj je fotoelektrični efekat još uvek moguć.
Radna funkcija se izražava u elektronvoltima 1 eV = 1,6 10 -19 J


Koji grafikon odgovara zavisnosti maksimalne kinetičke energije fotoelektrona E o učestalosti upada fotona na materiju tokom fotoelektričnog efekta (vidi sliku)? Fotoelektroni dobijaju maksimalnu kinetičku energiju kada frekvencija upadnih fotona pređe crvenu granicu fotoelektričnog efekta. Na grafikonu crveni okvir odgovara tački ALI. Dakle, raspored 3 odgovara uslovima problema.
Pritisak koji proizvodi svjetlost kada normalno pada na površinu - koeficijent refleksije; je energija svih fotona koji upadaju na jediničnu površinu u jedinici vremena.
Objašnjenje svjetlosnog pritiska
zasnovano na kvantnoj teoriji Pritisak svjetlosti na površinu nastaje zbog činjenice da svaki foton, sudarajući se s površinom, na nju prenosi svoj zamah.
zasnovano na teoriji talasa Pritisak svjetlosti na površinu nastaje zbog djelovanja Lorentzove sile na elektrone tvari koji osciliraju pod djelovanjem električno polje elektromagnetni talas.

Fotoelektrični efekat crvene granice za kalij λ 0 = 0,62 µm. Kolika je valna dužina svjetlosti koja pada na kalijevu fotokatodu ako je najveća brzina fotoelektrona v= 580 km/s? Odgovor dajte u mikronima.

Rješenje.

Energija upadnog fotona troši se na savladavanje radne funkcije i povećanje kinetičke energije fotoelektrona gdje je frekvencija koja odgovara crvenoj granici fotoelektričnog efekta. Tada je talasna dužina upadne svetlosti

Odgovor: 0,42 mikrona.

Odgovor: 0,42

Izvor: Jedinstveni državni ispit iz fizike 05.05.2014. Rani talas. Opcija 3.

Metalna ploča je ozračena monohromatsko svetlo, čija je talasna dužina 2/3 talasne dužine koja odgovara crvenoj granici fotoelektričnog efekta za ovaj metal. Radna funkcija elektrona za metal koji se proučava je 4 eV. Odredite maksimalnu kinetičku energiju fotoelektrona emitovanih iz metalne ploče pod dejstvom ove svetlosti. Odgovor dajte u elektronvoltima.

Rješenje.

Odgovor: 2.

Odgovor: 2

Izvor: StatGrad: Dijagnostički rad u fizici 03.12.2015. Varijanta PHI10901.

Koja je valna dužina svjetlosti koja izbija fotoelektrone iz metalne ploče, čija je maksimalna kinetička energija 25% rada rada elektrona iz ovog metala? Crvena granica fotoelektričnog efekta za ovaj metal odgovara talasnoj dužini od 500 nm. Odgovor dajte u nm, zaokružen na najbliži cijeli broj.

Rješenje.

Na talasnoj dužini koja je jednaka crvenoj ivici fotoelektričnog efekta, energija talasa je jednaka radu koji je izvršio metal. Dakle, gde

Odgovor: 400.

Odgovor: 400

Izvor: StatGrad: Dijagnostički rad u fizici 03.12.2015. Varijanta PHI10902.

Pada na fiksiranu ploču od nikla elektromagnetno zračenje, čija je energija fotona 8 eV. U ovom slučaju, kao rezultat fotoelektričnog efekta, elektroni s maksimalnom kinetičkom energijom od 3 eV izlete iz ploče. Koja je radna funkcija elektrona u niklu? (Odgovor dajte u elektronvoltima.)

Rješenje.

Jednačina fotoelektričnog efekta: gdje je energija fotona.

Izražavamo iz formule

Odgovor: 5.

Odgovor: 5

Izvor: StatGrad: Tematski dijagnostički rad iz fizike 17.04.2015. Varijanta PHI10704

Foton s valnom dužinom koja odgovara crvenoj granici fotoelektričnog efekta izbacuje elektron s metalne ploče (katode) posude iz koje se ispumpava zrak. Elektron se ubrzava ujednačenim električnim poljem jačine Do koje brzine će se elektron ubrzati u tom polju nakon što je preletio putanju? Relativistički efekti se zanemaruju.

Rješenje.

U skladu sa Ajnštajnovom jednačinom za fotoelektrični efekat, početna brzina emitovanog elektrona v 0 = 0.

Formula koja povezuje promjenu kinetičke energije čestice s radom sile iz električnog polja:

Rad sile je povezan sa jačinom polja i pređenim putem:

odgovor:

Izvor: StatGrad: Probni rad iz fizike 17.05.2015. Varijanta PHI10801

roman 19.06.2016 16:53

Zdravo.

Čini mi se da postoji greška u stepenima (u odgovoru). Ako nije tačno, onda izvinite.

Ovdje je numerički izračun koji pokazuje rezultat koji je približno jednak 3*10^5

http://imageshack.com/a/img922/2749/hfsxdi.jpg

Anton

U ovoj formuli postoji greška u kucanju: trebalo bi da bude umesto 104.

Snop svjetlosti iz lasera bio je usmjeren na metalnu ploču, uzrokujući fotoelektrični efekat. Intenzitet lasersko zračenje postepeno povećavaju bez promjene njegove frekvencije. Kako se broj fotoelektrona emitiranih u jedinici vremena i njihova maksimalna kinetička energija mijenjaju kao rezultat toga?

1) povećanje

2) smanjenje

3) neće se promijeniti

Zapišite odabrane brojeve za svaki fizička količina. Brojevi u odgovoru se mogu ponoviti.

Rješenje.

Intenzitet laserskog zračenja je broj fotona koji su prošli kroz jedinicu površine u jedinici vremena. To znači da će se povećanjem intenziteta povećavati broj fotona i povećavati broj fotoelektrona. Prema drugom zakonu fotoelektričnog efekta, kinetička energija fotoelektrona ovisi o radnoj funkciji materijala i o energiji fotona. Kako se intenzitet povećava, energija fotona se ne mijenja, što znači da maksimalna kinetička energija fotoelektrona ostaje nepromijenjena.

Odgovor: 13.

Odgovor: 13

U vakuumu se nalaze dvije kalcijumske elektrode na koje je spojen kondenzator od 4000 pF. Kada je katoda dugo osvijetljena svjetlom, fotostruja između elektroda, koja se pojavila na početku, prestaje, a na kondenzatoru se pojavljuje naboj od 5,5 × 10–9 C. "Crvena granica" fotoelektričnog efekta za kalcijum λ 0 = 450 nm. Odredite frekvenciju svjetlosnog talasa koji osvjetljava katodu. Zanemarite kapacitivnost elektrodnog sistema.

Rješenje.

Einsteinova jednadžba za fotoelektrični efekat: hν = A out + E gdje E k - maksimalna kinetička energija fotoelektrona,

Fotostruja prestaje kada E k = EU, gdje U- napon između elektroda, ili napon na kondenzatoru.

Napunjenost kondenzatora q = CU.

Kao rezultat, dobijamo:

odgovor:

Izvor: Demo verzija USE-2016 iz fizike.

λ λ 2 λ 1 . Kako se mijenjaju maksimalna kinetička energija elektrona emitiranih iz fotokatode i radna funkcija materijala fotokatode u drugom eksperimentu u odnosu na prvi?

Za svaku vrijednost odredite odgovarajuću prirodu promjene:

1) povećava;

2) smanjuje;

3) se ne menja.

U tabelu upišite odabrane brojeve za svaku fizičku veličinu. Brojevi u odgovoru se mogu ponoviti.

Rješenje.

Prema jednadžbi fotoelektričnog efekta, energija apsorbiranog fotona ide na radnu funkciju i prenosi kinetičku energiju elektronu:

Smanjenje valne dužine će dovesti do povećanja energije upadnog zračenja, što znači da će se povećati maksimalna kinetička energija fotoelektrona.

Radna funkcija je karakteristika samo materijala fotokatode i ne zavisi od talasne dužine upadnih fotona.

Odgovor: 13.

Odgovor: 13

Izvor: Nastavni rad iz fizike 16.02.2017., varijanta PHI10303

U prvom eksperimentu, fotokatoda je osvijetljena svjetlošću talasne dužine λ 1, a uočen je fotoelektrični efekat. U drugom eksperimentu, fotokatoda je osvijetljena svjetlošću talasne dužine λ 2 > λ jedan . Kako se mijenjaju maksimalna kinetička energija elektrona emitiranih iz fotokatode i radna funkcija materijala fotokatode u drugom eksperimentu u odnosu na prvi?

Fotoelektrični efekat je pojava izvlačenja elektrona pod dejstvom svetlosti iz tečnih i čvrstih supstanci.

2. Opišite koncept Stoletovljevog eksperimenta. Šta je fotostruja i fotoelektroni?

Dvije elektrode, katoda i anoda, postavljene su u vakuumsku cijev i spojene na izvor napona. Nije bilo struje u kolu bez katodnog osvjetljenja. Kada su osvijetljeni, elektroni izbačeni iz katode privlače se na anodu.

Fotostruja je struja koja nastaje u kolu pod dejstvom svetlosti, a fotoelektroni su izbačeni elektroni.

3. Formulirajte tri zakona fotoelektričnog efekta i objasnite strujno-naponsku karakteristiku fotoelektričnog efekta. Kako će izgledati s većim intenzitetom svjetla?

Zakoni fotoelektričnog efekta:

1) fotostruja zasićenja je proporcionalna intenzitetu svjetlosti koja pada na katodu.

2) maksimalna kinetička energija fotoelektrona ne zavisi od intenziteta svetlosti i direktno je proporcionalna njegovoj frekvenciji.

3) postoji minimalna frekvencija svjetlosti za svaku supstancu, ispod koje fotoelektrični efekat nije moguć. Zove se crvena granica fotoelektričnog efekta.

Pri niskim naponima samo dio fotoelektrona stiže do anode. Što je veća razlika potencijala, to je veća fotostruja. Pri određenoj vrijednosti napona, ona postaje maksimalna, naziva se fotostruja napona. Sa većim intenzitetom svjetlosti, fotostruja zasićenja će biti veća, a graf će ići viši.

4. Napišite i objasnite Ajnštajnovu jednačinu za fotoelektrični efekat. Koja je vrijednost radne funkcije?

Energija fotona se koristi da prenese kinetičku energiju emitovanom fotoelektronu i da izvrši radnu funkciju. Radna funkcija je minimalni rad koji se mora obaviti da bi se uklonio elektron iz metala. Foto efekat crvenog obruba:

5. Objasniti grafik zavisnosti kinetičke energije fotoelektrona od frekvencije svjetlosti. Kako se izračunava crvena granica fotoelektričnog efekta?

Kinetička energija fotoelektrona linearno zavisi od frekvencije svetlosti:

Ona je uvijek veća od nule, a fotoelektrični efekat se ne javlja ispod crvene granice.