Schwellenfrequenz vs. Arbeitsfunktion
Arbeitsfunktion und Grenzfrequenz sind zwei Begriffe, die mit dem photoelektrischen Effekt verbunden sind. Der photoelektrische Effekt ist ein weit verbreitetes Experiment, um die Teilchennatur von Wellen zu demonstrieren. In diesem Artikel werden wir diskutieren, was ein photoelektrischer Effekt ist, was Austrittsarbeit und Schwellenfrequenz sind, ihre Anwendungen, die Ähnlichkeiten und Unterschiede zwischen Austrittsarbeit und Schwellenfrequenz.
Was ist die Schwellenhäufigkeit?
Um das Konzept der Schwellenfrequenz richtig zu verstehen, muss man zuerst den photoelektrischen Effekt verstehen. Photoelektrischer Effekt ist der Vorgang des Herausschlagens eines Elektrons aus einem Metall bei einfallender elektromagnetischer Strahlung. Der photoelektrische Effekt wurde erstmals von Albert Einstein richtig beschrieben. Die Wellentheorie des Lichts konnte die meisten Beobachtungen des photoelektrischen Effekts nicht beschreiben. Es gibt eine Schwellenfrequenz für die einfallenden Wellen. Dies weist darauf hin, dass, egal wie intensiv die elektromagnetischen Wellen sind, Elektronen nicht ausgestoßen werden, wenn sie nicht die erforderliche Frequenz haben. Die Zeitverzögerung zwischen Lichteinfall und Elektronenausstoß beträgt etwa ein Tausendstel des aus der Wellentheorie berechneten Wertes. Wenn Licht erzeugt wird, das die Schwellenfrequenz überschreitet, hängt die Anzahl der emittierten Elektronen von der Intensität des Lichts ab. Die maximale kinetische Energie der ausgestoßenen Elektronen hing von der Frequenz des einfallenden Lichts ab. Dies führte zur Schlussfolgerung der Photonentheorie des Lichts. Das bedeutet, dass sich das Licht bei der Wechselwirkung mit Materie wie Teilchen verhält. Das Licht kommt als kleine Energiepakete, die Photonen genannt werden. Die Energie des Photons hängt nur von der Frequenz des Photons ab. Dies kann mit der Formel E=h f ermittelt werden, wobei E die Energie des Photons, h die Plank-Konstante und f die Frequenz der Welle ist. Jedes System kann nur bestimmte Energiemengen aufnehmen oder abgeben. Die Beobachtungen zeigten, dass das Elektron das Photon nur dann absorbiert, wenn die Energie des Photons ausreicht, um das Elektron in einen stabilen Zustand zu bringen. Die Schwellenfrequenz wird mit ft bezeichnet.
Was ist die Arbeitsfunktion?
Die Austrittsarbeit eines Metalls ist die Energie, die der Schwellenfrequenz des Metalls entspricht. Die Austrittsarbeit wird üblicherweise mit dem griechischen Buchstaben φ bezeichnet. Albert Einstein verwendete die Austrittsarbeit eines Metalls, um den photoelektrischen Effekt zu beschreiben. Die maximale kinetische Energie der ausgestoßenen Elektronen hing von der Frequenz des einfallenden Photons und der Austrittsarbeit ab. K. E.max=hf – φ. Die Austrittsarbeit eines Metalls kann als minimale Bindungsenergie oder als Bindungsenergie der Oberflächenelektronen interpretiert werden. Wenn die Energie der einfallenden Photonen gleich der Austrittsarbeit ist, ist die kinetische Energie der freigesetzten Elektronen null.
Was ist der Unterschied zwischen Austrittsarbeit und Schwellenfrequenz?
• Die Austrittsarbeit wird in Joule oder Elektronenvolt gemessen, aber die Schwellenfrequenz wird in Hertz gemessen.
• Die Austrittsarbeit kann direkt auf die Einstein-Gleichung des photoelektrischen Effekts angewendet werden. Um die Schwellenfrequenz anzuwenden, muss die Frequenz mit der Plank-Konstante multipliziert werden, um die entsprechende Energie zu erh alten.
