Strona na telefon


Zadanie


Obliczyć długość fali światła wywołującej zjawisko fotoelektryczne dla poszczególnych metali.
Rozwiązanie zadania
Zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne polega na emisji elektronów z powierzchni metalu pod wpływem światła.
Zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne - zadania,


"Stajesz się kimś tylko w starciu z tym, co stawia ci opór."
Antoine de Saint Exupery

"Gdy przyjmujemy hipotezę, że substancja składa się z atomów, nie możemy uniknąć wniosku, że także elektryczność, zarówno dodatnia jak i ujemna jest podzielona na elementarne części, które zachowują się jak atomy elektryczności."
Hermann Helmholtz

Zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne


Zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne zachodzi dla metali czyli dla substancji, w których oprócz elektronów na stałe związanych z atomami są także elektrony swobodne.

Elektrony te nie są związane z atomami, mogą poruszać się w całej objętości bryły metalu.

Strukturę metalu tworzą więc jony dodatnie i poruszające się między nimi elektrony swobodne.

Energia dostarczana przez światło potrzebna jest do oderwania elektronu związanego z atomem.
Jeden z elektronów swobodnych zajmuje wolne miejsce.
Emituje elektron związany z jądrem, ponieważ musi być spełnione prawo zachowania pędu w zjawisku zderzenia fotonu z jonem.

Elektrony swobodne nie mogą samoistnie opuścić objętości metalu ze względu na oddziaływania jonów sieci krystalicznej metalu.

Elektrony pokonują barierę potencjału - wykonują pracę przeciwko siłom pola elektrycznego.

Minimalna energia potrzebna do ucieczki elektronu swobodnego z metalu to inaczej praca wyjścia lub energia wyjścia W.

Pracę wyjścia podajemy najczęściej w elektronowoltach dla uniknięcia konieczności posługiwania się bardzo małymi liczbami (ach te ujemne potęgi dziesiątki!)

Wartości pracy wyjścia elektronu z metali w elektronowoltach


Lp.pierwiastek - metalsymbol chemicznypraca wyjscia [w elektronowoltach]
1.cezCs2,14
2.rubidRb2,16
3.sódNa2,75
4.glinAl4,28
5.cynkZN4,33
6.miedźCu4,65
7.żelazoFe4,70
8.platynaPt5,65



Powrót na górę strony


Inna strona o zjawisku fotoelektrycznym

Wzór Einsteina-Millikana - zasada zachowania energii dla zjawiska fotoelektrycznego zewnętrznego


wzór Einsteina-Millikana

Wielkości


W – praca wyjścia elektronu

Ek – energia kinetyczna fotoelektronu

E – energia kwantu fotonu

h – stała Plancka

c – prędkość światła w próżni

Zadanie


Obliczyć długość fali światła wywołującej zjawisko fotoelektryczne dla poszczególnych metali.

Rozwiązanie


Wzór Einsteina-Millikana dla fali granicznej - wywołującej zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne

zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne, wzór Einsteina-Millikana

Powrót na górę strony


Praca wyjścia i maksymalna długość fali światła wywołującej zjawisko fotoelektryczne w nanometrach [nm] dla wybranych metali
Lp.pierwiastek - metalsymbol chemicznymaksymalna długość fali światła wywołującej zjawisko fotoelektryczne [w nanometrach]
1.cezCs581
2.rubidRb575
3.sódNa452
4.glinAl280
5.cynkZN287
6.miedźCu267
7.żelazoFe264
8.platynaPt220


Do wyjaśnienia zjawiska fotoelektrycznego zewnętrznego konieczne było przyjęcie hipotezy Maxa Plancka - energia światła przenoszona jest w postaci kwantów (porcji) energii.

Wartość energii jednego kwantu jest równa iloczynowi częstotliwości fali świetlnej i stałej.

"Po kilku nieudanych próbach, rozpoczętych w 1897 r. Planck opracował wzór opisujący promieniowanie ciała doskonale czarnego. Według teorii Plancka wielkość kwantu światła zależy od częstotliwości światła oraz stałej fizycznej, którą Planck oznaczył jako h. Hipoteza Plancka była całkowicie sprzeczna z ówczesnymi poglądami na naturę promieniowania, jednakże pozwoliła Planckowi na wyprowadzenie dokładnego, poprawnego wzoru opisującego promieniowanie ciała doskonale czarnego."



Powrót na górę strony



Praca wyjścia fotoelektronów dla niektórych metali



1. Cez - Cs - 2,14
2. Rubid - Rb - 2,16
3. Sód - Na - 2,75
4. Glin - Al - 4,28
5. Cynk - Zn - 4,33
6. Miedź - Cu - 4,65
7. Żelazo - Fe - 4,70
8. Platyna - Pt - 5,65



319. Zasada zachowania energii w zjawisku fotoelektrycznym.

318. Zjawisko fotoelektryczne. Polega ono na tym, że światło wybija z powierzchni czystych metali elektrony.

320. Zasada zachowania energii w zjawisku fotoelektrycznym.

POWRÓT DO "FALE"

POWRÓT DO "ATOMU"
Powrót na górę strony

Pomoc z matematyki

Rozwiązane zadania i przykłady z matematyki


Pomoc z historii

Co było powodem olbrzymiego rozkwitu Grecji?