1. Arbetsfunktion:
* Varje metall har en viss mängd energi, kallad arbetsfunktionen (φ), som en elektron måste övervinna för att fly från ytan.
* Arbetsfunktionen representerar elektronens bindande energi till metallen.
* När en foton slår metallen används dess energi (Hν) för att övervinna arbetsfunktionen och ge den elektroniska kinetiska energin.
2. Fördelning av energinivåer:
* Elektroner i en metall har inte alla samma energi; De finns i olika energinivåer.
* Vissa elektroner kan vara bundna tätare (högre energinivåer) än andra.
* När en foton slår metallen kan den interagera med elektroner vid olika energinivåer.
* Elektroner vid lägre energinivåer kommer att behöva mindre energi för att fly, vilket resulterar i en högre kinetisk energi efter att ha övervunnit arbetsfunktionen.
Ekvationen:
Förhållandet mellan fotonens energi, arbetsfunktion och den kinetiska energin hos fotoelektronen beskrivs av den fotoelektriska effektekvationen:
hν =φ + ke
där:
* hν är energin i den infallande fotonen
* φ är metallens arbetsfunktion
* ke är den utsända fotoelektronens kinetiska energi
Slutsats:
* Fotoelektroner har varierande kinetiska energier på grund av kombinationen av arbetsfunktionen och de olika energinivåerna för elektroner i metallen.
* En foton med tillräckligt med energi för att övervinna arbetsfunktionen kan mata ut en elektron, men elektronens kinetiska energi beror på den energinivå den härstammar från.
Kort sagt, det är som att rulla en boll nerför en kulle med olika utgångspunkter. Bollens slutliga hastighet (kinetisk energi) beror på var den började på kullen (energinivå).
