Fizyka atomowa i kwanty promieniowania elektromagnetycznego · Zjawisko fotoelektryczne

Zjawisko fotoelektryczne — teoria

Elektrony wybite światłem

W zjawisku fotoelektrycznym elektron opuszcza metal po pochłonięciu fotonu. Emisja zachodzi tylko powyżej częstotliwości progowej. Większa częstotliwość zwiększa maksymalną energię elektronów, a większe natężenie zwykle zwiększa ich liczbę.

Energia fotonu i praca wyjścia

Energia fotonu pokrywa pracę wyjścia

W

i maksymalną energię elektronu:

hf=W+E_{k,\max}=W+\frac12mv_{\max}^2.

h

to stała Plancka,

f

— częstotliwość,

m

— masa elektronu. Dla napięcia hamowania

U_h

eU_h=E_{k,\max}

, gdzie

e

to wartość ładunku elektronu.

Co zmienia częstotliwość, a co natężenie?

Częstotliwość progowa spełnia

hf_0=W

. Zwiększanie natężenia światła powyżej progu zwiększa liczbę emitowanych elektronów, ale nie energię pojedynczego elektronu. Na wykresie

E_{k,\max}(f)

nachylenie jest równe

h