Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Wat beïnvloedt de snelheid van elektronen in het foto -elektrische effect?

De snelheid van een elektron dat in het foto -elektrische effect wordt uitgeworpen, wordt voornamelijk beïnvloed door:

1. Frequentie van het invallende licht:

* De belangrijkste factor: De kinetische energie van het uitgeworpen elektron is recht evenredig met de frequentie van het invallende licht. Dit wordt uitgedrukt door de vergelijking:

* ke =hf - φ

waar:

* Ke is de kinetische energie van het elektron

* H is de constante van Planck

* f is de frequentie van het invallende licht

* Φ is de werkfunctie van het metaal (de minimale energie die nodig is om een ​​elektron uit het metaal te verwijderen)

* Hoger frequentielicht betekent fotonen met een hogere energie: Hogere energiefotonen geven meer energie aan de elektronen, wat resulteert in hogere kinetische energie en dus een hogere snelheid.

2. Werkfunctie van het metaal:

* De minimale energie die nodig is om een ​​elektron uit te werpen: De werkfunctie is een eigenschap van het specifieke metaal dat wordt verlicht.

* Lagere werkfunctie betekent eenvoudiger uitwerpen: Metalen met lagere werkfuncties vereisen minder energie om elektronen uit te werpen. Dit betekent dat zelfs laagfrequent licht elektronen kan uitwerpen, maar met lagere kinetische energie en snelheid.

Hier is een uitsplitsing van de relatie:

* Als de frequentie van het invallende licht onder de drempelfrequentie is (f <φ/h), worden er geen elektronen uitgeworpen, ongeacht de intensiteit van het licht.

* Als de frequentie van het invallende licht boven de drempelfrequentie is (f> φ/h), worden elektronen uitgeworpen en zal hun kinetische energie toenemen met de frequentie van het licht.

* De intensiteit van het licht beïnvloedt het aantal uitgeworpen elektronen, maar niet hun individuele kinetische energieën (snelheden).

Daarom is de snelheid van een elektron in het foto -elektrische effect direct gerelateerd aan de frequentie van het invallende licht en omgekeerd gerelateerd aan de werkfunctie van het metaal.