Frekvenca praga v primerjavi z delovno funkcijo
Delovna funkcija in mejna frekvenca sta izraza, povezana s fotoelektričnim učinkom. Fotoelektrični učinek je široko uporabljen poskus za prikaz delcev narave valov. V tem članku bomo razpravljali o tem, kaj je fotoelektrični učinek, kaj sta delovna funkcija in mejna frekvenca, njuni uporabi, podobnosti in razlike med delovno funkcijo in mejno frekvenco.
Kaj je mejna frekvenca?
Za pravilno razumevanje koncepta mejne frekvence je treba najprej razumeti fotoelektrični učinek. Fotoelektrični učinek je proces izbitja elektrona iz kovine v primeru vpadnega elektromagnetnega sevanja. Fotoelektrični učinek je prvi pravilno opisal Albert Einstein. Valovna teorija svetlobe ni uspela opisati večine opazovanj fotoelektričnega učinka. Za vpadne valove obstaja mejna frekvenca. To pomeni, da ne glede na to, kako intenzivni so elektromagnetni valovi, elektroni ne bodo izločeni, razen če imajo zahtevano frekvenco. Časovni zamik med vpadom svetlobe in izmetom elektronov je približno tisočinka vrednosti, izračunane iz valovne teorije. Ko nastane svetloba, ki presega mejno frekvenco, je število oddanih elektronov odvisno od jakosti svetlobe. Največja kinetična energija izbitih elektronov je bila odvisna od frekvence vpadne svetlobe. To je vodilo do zaključka fotonske teorije svetlobe. To pomeni, da se svetloba pri interakciji s snovjo obnaša kot delci. Svetloba prihaja kot majhni paketi energije, imenovani fotoni. Energija fotona je odvisna samo od frekvence fotona. To lahko dobimo z uporabo formule E=h f, kjer je E energija fotona, h Plankova konstanta in f frekvenca valovanja. Vsak sistem lahko absorbira ali oddaja samo določene količine energije. Opazovanja so pokazala, da bo elektron absorbiral foton le, če je energija fotona dovolj, da popelje elektron v stabilno stanje. Pražna frekvenca je označena z izrazom ft
Kaj je delovna funkcija?
Delovna funkcija kovine je energija, ki ustreza mejni frekvenci kovine. Funkcijo dela običajno označujemo z grško črko φ. Albert Einstein je za opis fotoelektričnega učinka uporabil delovno funkcijo kovine. Največja kinetična energija izbitih elektronov je bila odvisna od frekvence vpadnega fotona in delovne funkcije. K. E.max=hf – φ. Delovno funkcijo kovine lahko razlagamo kot minimalno vezno energijo ali vezno energijo površinskih elektronov. Če je energija vpadnih fotonov enaka delovni funkciji, bo kinetična energija sproščenih elektronov enaka nič.
Kakšna je razlika med delovno funkcijo in mejno frekvenco?
• Delovna funkcija se meri v joulih ali elektronvoltih, mejna frekvenca pa se meri v hercih.
• Delovno funkcijo lahko neposredno uporabimo za Einsteinovo enačbo fotoelektričnega učinka. Za uporabo mejne frekvence je treba frekvenco pomnožiti s konstanto planka, da dobimo ustrezno energijo.
