Frekvencija praga u odnosu na radnu funkciju
Radna funkcija i prag frekvencije su dva pojma povezana sa fotoelektričnim efektom. Fotoelektrični efekat je široko korišten eksperiment za demonstriranje prirode čestica valova. U ovom članku ćemo raspravljati o tome šta je fotoelektrični efekat, šta su radna funkcija i granična frekvencija, njihove primjene, sličnosti i razlike između radne funkcije i praga frekvencije.
Šta je prag frekvencije?
Da bi se pravilno razumio koncept granične frekvencije, prvo se mora razumjeti fotoelektrični efekat. Fotoelektrični efekat je proces izbacivanja elektrona iz metala u slučaju upadnog elektromagnetnog zračenja. Fotoelektrični efekat je prvi ispravno opisao Albert Ajnštajn. Talasna teorija svjetlosti nije uspjela opisati većinu opažanja fotoelektričnog efekta. Postoji prag frekvencije za upadne talase. Ovo ukazuje da bez obzira koliko su intenzivni elektromagnetski talasi, elektroni neće biti izbačeni osim ako imaju potrebnu frekvenciju. Vremensko kašnjenje između upada svjetlosti i izbacivanja elektrona je oko hiljaditi dio vrijednosti izračunate iz teorije valova. Kada se proizvodi svjetlost koja prelazi graničnu frekvenciju, broj emitiranih elektrona ovisi o intenzitetu svjetlosti. Maksimalna kinetička energija izbačenih elektrona zavisila je od frekvencije upadne svetlosti. To je dovelo do zaključka fotonske teorije svjetlosti. To znači da se svjetlost u interakciji s materijom ponaša kao čestice. Svjetlost dolazi kao mali paketi energije koji se nazivaju fotoni. Energija fotona zavisi samo od frekvencije fotona. Ovo se može dobiti pomoću formule E=h f, gdje je E energija fotona, h je Plankova konstanta, a f je frekvencija vala. Svaki sistem može apsorbovati ili emitovati samo određene količine energije. Opažanja su pokazala da će elektron apsorbirati foton samo ako je energija fotona dovoljna da odvede elektron u stabilno stanje. Prag frekvencije je označen terminom ft
Šta je radna funkcija?
Radna funkcija metala je energija koja odgovara graničnoj frekvenciji metala. Radna funkcija se obično označava grčkim slovom φ. Albert Ajnštajn je koristio radnu funkciju metala da bi opisao fotoelektrični efekat. Maksimalna kinetička energija izbačenih elektrona ovisila je o frekvenciji upadnog fotona i radnoj funkciji. K. E.max=hf – φ. Radna funkcija metala može se tumačiti kao minimalna energija veze ili energija veze površinskih elektrona. Ako je energija upadnih fotona jednaka radnoj funkciji, kinetička energija oslobođenih elektrona bit će nula.
Koja je razlika između radne funkcije i praga frekvencije?
• Radna funkcija se mjeri u džulima ili elektron-voltima, ali se granična frekvencija mjeri u hercima.
• Radna funkcija se može direktno primijeniti na Einsteinovu jednačinu fotoelektričnog efekta. Da bi se primijenila granična frekvencija, frekvencija se mora pomnožiti sa konstantom planka kako bi se dobila odgovarajuća energija.
