1. Förstå den fotoelektriska effekten
Den fotoelektriska effekten beskriver utsläpp av elektroner från en metallyta när ljus lyser på den. Nyckelkoncepten är:
* arbetsfunktion (φ): Den minsta energin som krävs för att ta bort en elektron från ytan på en metall. Detta är en karakteristisk egenskap hos metallen.
* fotonenergi (e): Energin som bärs av en enda foton av ljus. Det beräknas med ekvationen:E =HC/λ, där:
* h är Plancks konstant (6,63 x 10^-34 j · s)
* C är ljusets hastighet (3 x 10^8 m/s)
* λ är ljusets våglängd (i meter)
* kinetic energi (KE): Den maximala kinetiska energin hos de utsända elektronerna.
2. Beräkna fotonenergin
* Konvertera våglängden från nanometrar till mätare:122 nm =122 x 10^-9 m
* Beräkna fotonenergin:
* E =(6,63 x 10^-34 j · s) * (3 x 10^8 m / s) / (122 x 10^-9 m)
* E ≈ 1,63 x 10^-18 j
3. Bestäm arbetsfunktionen för molybden
Du måste leta upp Molybdens arbetsfunktion. Det är vanligtvis cirka 4,2 eV (elektronvolt).
* Konvertera arbetsfunktionen till Joules:4.2 eV * (1.602 x 10^-19 j/eV) ≈ 6.73 x 10^-19 J
4. Beräkna den maximala kinetiska energin
Den maximala kinetiska energin hos de utsända elektronerna är skillnaden mellan fotonenergin och arbetsfunktionen:
* Ke =e - φ
* Ke ≈ (1,63 x 10^-18 j)-(6,73 x 10^-19 j)
* Ke ≈ 9,57 x 10^-19 j
Därför är den utsända elektronernas maximala möjliga energi cirka 9,57 x 10^-19 j.
