Katode pada tabung fotolistrik mempunyai frekuensi ambang

Katode pada tabung fotolistrik mempunyai frekuensi ambang

Prinsip pengukuran efek fotolistrik.

Efek fotolistrik adalah pengeluaran elektron dari suatu permukaan (biasanya logam) ketika dikenai, dan menyerap, radiasi elektromagnetik (seperti cahaya tampak dan radiasi ultraungu) yang mempunyai di atas frekuensi ambang tergantung pada jenis permukaan. Istilah lama kepada efek fotolistrik adalah efek Hertz (yang saat ini tidak digunakan lagi). Hertz mengamati dan kesudahan menunjukkan bahwa elektrode diterangi dengan sinar ultraviolet menciptakan bunga api listrik bertambah mudah.

Efek fotolistrik membutuhkan foton dengan energi dari beberapa electronvolts sampai bertambah dari 1 MeV unsur yang nomor atomnya tinggi. Studi efek fotolistrik menyebabkan langkah-langkah penting dalam memahami sifat kuantum cahaya, elektron dan mempengaruhi pembentukan konsep Dualitas gelombang-partikel. fenomena di mana cahaya mempengaruhi gerakan muatan listrik termasuk efek fotokonduktif (juga diketahui sebagai fotokonduktivitas atau photoresistivity ), efek fotovoltaik , dan efek fotoelektrokimia .

Mekanisme Emisi

Foton dari sinar memiliki energi karakteristik yang dipilihkan oleh frekuensi cahaya. Dalam babak photoemission, jika elektron dalam beberapa bahan menyerap energi dari satu foton dan dengan demikian memiliki bertambah banyak energi daripada fungsi kerja (energi ikat elektron) dari materi, itu dikeluarkan. Jika energi foton terlalu rendah, elektron tidak bisa keluar dari materi. Peningkatan intensitas sinar meningkatkan banyak foton dalam berkas cahaya, dan dengan demikian meningkatkan banyak elektron, tetapi tidak meningkatkan energi setiap elektron yang dimemiliki. Energi dari elektron yang dipancarkan tidak tergantung pada intensitas cahaya yang masuk, tetapi hanya pada energi atau frekuensi foton individual. Ini adalah interaksi selang foton dan elektron terluar.

Elektron dapat menyerap energi dari foton ketika disinari, tetapi mereka kebanyakan mengikuti prinsip "semua atau tidak" . Semua energi dari satu foton harus diresap dan digunakan kepada menjadikan merdeka satu elektron dari atom yang mengikat, atau energi dipancarkan kembali. Jika energi foton diresap, sebagian energi menjadikan merdeka elektron dari atom, dan sisanya dikontribusi kepada energi kinetik elektron sebagai partikel lepas sama sekali.

Tidak mempunyai elektron yang dibebaskan oleh radiasi di bawah frekuensi ambang, karena elektron tidak mendapatkan energi yang cukup kepada mengatasi ikatan atom. Elektron yang dipancarkan kebanyakan dikata fotoelektron dalam banyak buku pelajaran.

Efek fotolistrik banyak membantu penduaan gelombang-partikel, dimana sistem fisika (seperti foton dalam kasus ini) dapat menunjukkan kedua sifat dan kebaikan budi pekerti seperti-gelombang dan seperti-partikel, sebuah konsep yang banyak digunakan oleh pencipta mekanika kuantum. Efek fotolistrik dinyatakan secara matematis oleh Albert Einstein yang memperluas kuanta yang dikembangkan oleh Max Planck.

Hukum emisi fotolistrik:

  1. Kepada logam dan radiasi tertentu, banyak fotoelektro yang dikeluarkan berbanding lurus dengan intensitas cahaya yg digunakan.
  2. Kepada logam tertentu, terdapat frekuensi minimum radiasi. di bawah frekuensi ini fotoelektron tidak bisa dipancarkan.
  3. Di atas frekuensi tersebut, energi kinetik yang dipancarkan fotoelektron tidak bergantung pada intensitas cahaya, namun bergantung pada frekuensi cahaya.
  4. Perbedaan waktu dari radiasi dan pemancaran fotoelektron sangat kecil, kurang dari 10-9 detik.

Deskripsi Matematika

Maksimum energi kinetik K maks dari sebuah elektron yang dikeluarkan dituliskan sebagai berikut

Katode pada tabung fotolistrik mempunyai frekuensi ambang

di mana h adalah konstanta Planck dan f adalah frekuensi foton. Lambang φ adalah fungsi kerja (kadang dilambangkan W), yang memberikan energi minimum yang diperlukan kepada memindahkan elektron terdelokalisasi dari permukaan logam. Fungsi kerja memenuhi

Katode pada tabung fotolistrik mempunyai frekuensi ambang

dimana f 0 adalah frekuensi ambang batasan kepada logam. Maksimum energi kinetik dari sebuah elektron dikeluarkan kesudahan

Katode pada tabung fotolistrik mempunyai frekuensi ambang

Energi kinetik adalah positif, sah kita harus memiliki f> f 0 kepada efek fotolistrik terjadi.

Potensial Penghenti

Hubungan selang aliran dan tegangan diterapkan menggambarkan sifat efek fotolistrik. Kepada diskusi, sumber cahaya menerangi P piring, dan lain elektrode pelat Q mengumpulkan setiap elektron yang dipancarkan. Kami bervariasi potensial selang P dan Q dan mengukur aliran yang mengalir dalam sirkuit eksternal selang dua lempeng.

Jika frekuensi dan intensitas radiasi insiden adalah tetap, aliran fotolistrik meningkat secara bertahap dengan peningkatan potensi positif sampai semua foto elektron yang dipancarkan dikumpulkan. Aliran fotolistrik mencapai nilai saturasi dan tidak meningkatkan bertambah lanjut kepada peningkatan potensi positif. Aliran saturasi tergantung pada intensitas pencahayaan, tetapi tidak panjang gelombang.

Jika kita melakukan potensi negatif ke piring Q sehubungan dengan plat P dan secara bertahap meningkatkan itu, berkurang saat fotolistrik sampai nol, pada potensial negatif tertentu di piring Q. potensi negatif minimum yang diberikan ke piring Q di mana aliran fotolistrik menjadi nol dikata potensial menghentikan atau memotong potensial. [7]

Kepada frekuensi yang diberikan radiasi insiden, potensi beristirahat adalah independen dari intensitasnya.

Kepada frekuensi yang diberikan radiasi insiden, potensi Vo beristirahat berkomunikasi dengan energi kinetik maksimum fotoelektron yang hanya beristirahat dari T. piring mencapai Jika m adalah massa dan v adalah kecepatan maks maksimum fotoelektron dipancarkan, maka

Katode pada tabung fotolistrik mempunyai frekuensi ambang

Jika e adalah muatan pada elektron dan V 0 adalah potensial penahan, maka pekerjaan yang diterapkan oleh potensi perlambatan dalam menghentikan elektron = e V 0, yang memberikan

Katode pada tabung fotolistrik mempunyai frekuensi ambang


Hubungan di atas menunjukkan bahwa kecepatan maksimum fotoelektron dipancarkan tidak tergantung pada intensitas cahaya insiden. Oleh karena itu,

Katode pada tabung fotolistrik mempunyai frekuensi ambang

Tegangan menghentikan bervariasi secara linear dengan frekuensi cahaya, tetapi tergantung pada jenis bahan. Kepada materi tertentu, mempunyai frekuensi ambang yang harus dilampaui, independen dari intensitas cahaya, kepada mengamati emisi elektron.

Tiga langkah model

Dalam rezim sinar-X, efect fotolistrik dalam bahan kristal sering didekomposisi menjadi tiga langkah: [8]

  1. Inner efek fotolistrik (lihat diode di bawah). Lubang tertinggal dapat menimbulkan efek auger , yang terlihat bahkan ketika elektron tidak meninggalkan materi. Dalam padatan molekul fonon sangat antusias dalam langkah ini dan dapat terlihat sebagai garis dalam energi elektron yang belakang sekali. The inner photoeffect has to be dipole allowed. Para photoeffect batin harus dipol diperbolehkan. Para aturan transisi kepada atom menerjemahkan menempuh model ketat mengikat ke kristal. Mereka adalah serupa geometri kepada osilasi plasma dalam bahwa mereka harus transversal.
  2. Balistik transportasi setengah dari elektron ke permukaan. Some electrons are scattered. Beberapa elektron tersebar.
  3. Elektron melarikan diri dari bahan di permukaan.

Dalam model tiga langkah, elektron dapat mengambil beberapa jalur menempuh tiga langkah. Semua perlintasan dapat mengganggu dalam faedah formulasi perlintasan terpisahkan. Kepada negara permukaan dan molekul model tiga langkah apakah masih masuk muslihat bahkan beberapa sebagai yang paling atom memiliki elektron yang dapat menyebarkan beberapa elektron yang meninggalkan.

Sejarah

J.J. Thomson: Elektron

Pada tahun 1899, Joseph John Thomson meneliti cahaya ultraungu dalam tabung sinar katode. Dipengaruhi oleh kerja James Clerk Maxwell, Thomson menyimpulkan bahwa sinar katode terdiri atas partikel-partikel bermuatan negatif, yang dia sebut corpuscles (belakangan dikata "elektron"). Dalam penelitian tersebut, Thomson menempatkan pelat logam (yaitu, katode) dalam tabung hampa, dan menyinarinya dengan radiasi frekuensi tinggi.

Referensi

  • Photoelectric efect dari Wikipedia bicara Inggris.

edunitas.com


Page 2

Katode pada tabung fotolistrik mempunyai frekuensi ambang

Prinsip pengukuran efek fotolistrik.

Efek fotolistrik adalah pengeluaran elektron dari suatu permukaan (biasanya logam) ketika dikenai, dan menyerap, radiasi elektromagnetik (seperti cahaya tampak dan radiasi ultraungu) yang mempunyai di atas frekuensi ambang tergantung pada jenis permukaan. Istilah lama kepada efek fotolistrik adalah efek Hertz (yang saat ini tidak digunakan lagi). Hertz mengamati dan kesudahan menunjukkan bahwa elektrode diterangi dengan sinar ultraviolet menciptakan bunga api listrik bertambah mudah.

Efek fotolistrik membutuhkan foton dengan energi dari beberapa electronvolts sampai bertambah dari 1 MeV unsur yang nomor atomnya tinggi. Studi efek fotolistrik menyebabkan langkah-langkah penting dalam memahami sifat kuantum cahaya, elektron dan mempengaruhi pembentukan konsep Dualitas gelombang-partikel. fenomena di mana cahaya mempengaruhi gerakan muatan listrik termasuk efek fotokonduktif (juga diketahui sebagai fotokonduktivitas atau photoresistivity ), efek fotovoltaik , dan efek fotoelektrokimia .

Mekanisme Emisi

Foton dari sinar memiliki energi karakteristik yang dipilihkan oleh frekuensi cahaya. Dalam babak photoemission, jika elektron dalam beberapa bahan menyerap energi dari satu foton dan dengan demikian memiliki bertambah banyak energi daripada fungsi kerja (energi ikat elektron) dari materi, itu dikeluarkan. Jika energi foton terlalu rendah, elektron tidak bisa keluar dari materi. Peningkatan intensitas sinar meningkatkan banyak foton dalam berkas cahaya, dan dengan demikian meningkatkan banyak elektron, tetapi tidak meningkatkan energi setiap elektron yang dimemiliki. Energi dari elektron yang dipancarkan tidak tergantung pada intensitas cahaya yang masuk, tetapi hanya pada energi atau frekuensi foton individual. Ini adalah interaksi selang foton dan elektron terluar.

Elektron dapat menyerap energi dari foton ketika disinari, tetapi mereka kebanyakan mengikuti prinsip "semua atau tidak" . Semua energi dari satu foton harus diresap dan digunakan kepada menjadikan merdeka satu elektron dari atom yang mengikat, atau energi dipancarkan kembali. Jika energi foton diresap, sebagian energi menjadikan merdeka elektron dari atom, dan sisanya dikontribusi kepada energi kinetik elektron sebagai partikel lepas sama sekali.

Tidak mempunyai elektron yang dibebaskan oleh radiasi di bawah frekuensi ambang, karena elektron tidak mendapatkan energi yang cukup kepada mengatasi ikatan atom. Elektron yang dipancarkan kebanyakan dikata fotoelektron dalam banyak buku pelajaran.

Efek fotolistrik banyak membantu penduaan gelombang-partikel, dimana sistem fisika (seperti foton dalam kasus ini) dapat menunjukkan kedua sifat dan kebaikan budi pekerti seperti-gelombang dan seperti-partikel, sebuah konsep yang banyak digunakan oleh pencipta mekanika kuantum. Efek fotolistrik dinyatakan secara matematis oleh Albert Einstein yang memperluas kuanta yang dikembangkan oleh Max Planck.

Hukum emisi fotolistrik:

  1. Kepada logam dan radiasi tertentu, banyak fotoelektro yang dikeluarkan berbanding lurus dengan intensitas cahaya yg digunakan.
  2. Kepada logam tertentu, terdapat frekuensi minimum radiasi. di bawah frekuensi ini fotoelektron tidak bisa dipancarkan.
  3. Di atas frekuensi tersebut, energi kinetik yang dipancarkan fotoelektron tidak bergantung pada intensitas cahaya, namun bergantung pada frekuensi cahaya.
  4. Perbedaan waktu dari radiasi dan pemancaran fotoelektron sangat kecil, kurang dari 10-9 detik.

Deskripsi Matematika

Maksimum energi kinetik K maks dari sebuah elektron yang dikeluarkan dituliskan sebagai berikut

Katode pada tabung fotolistrik mempunyai frekuensi ambang

di mana h adalah konstanta Planck dan f adalah frekuensi foton. Lambang φ adalah fungsi kerja (kadang dilambangkan W), yang memberikan energi minimum yang diperlukan kepada memindahkan elektron terdelokalisasi dari permukaan logam. Fungsi kerja memenuhi

Katode pada tabung fotolistrik mempunyai frekuensi ambang

dimana f 0 adalah frekuensi ambang batasan kepada logam. Maksimum energi kinetik dari sebuah elektron dikeluarkan kesudahan

Katode pada tabung fotolistrik mempunyai frekuensi ambang

Energi kinetik adalah positif, sah kita harus memiliki f> f 0 kepada efek fotolistrik terjadi.

Potensial Penghenti

Hubungan selang aliran dan tegangan diterapkan menggambarkan sifat efek fotolistrik. Kepada diskusi, sumber cahaya menerangi P piring, dan lain elektrode pelat Q mengumpulkan setiap elektron yang dipancarkan. Kami bervariasi potensial selang P dan Q dan mengukur aliran yang mengalir dalam sirkuit eksternal selang dua lempeng.

Jika frekuensi dan intensitas radiasi insiden adalah tetap, aliran fotolistrik meningkat secara bertahap dengan peningkatan potensi positif sampai semua foto elektron yang dipancarkan dikumpulkan. Aliran fotolistrik mencapai nilai saturasi dan tidak meningkatkan bertambah lanjut kepada peningkatan potensi positif. Aliran saturasi tergantung pada intensitas pencahayaan, tetapi tidak panjang gelombang.

Jika kita melakukan potensi negatif ke piring Q sehubungan dengan plat P dan secara bertahap meningkatkan itu, berkurang saat fotolistrik sampai nol, pada potensial negatif tertentu di piring Q. potensi negatif minimum yang diberikan ke piring Q di mana aliran fotolistrik menjadi nol dikata potensial menghentikan atau memotong potensial. [7]

Kepada frekuensi yang diberikan radiasi insiden, potensi beristirahat adalah independen dari intensitasnya.

Kepada frekuensi yang diberikan radiasi insiden, potensi Vo beristirahat berkomunikasi dengan energi kinetik maksimum fotoelektron yang hanya beristirahat dari T. piring mencapai Jika m adalah massa dan v adalah kecepatan maks maksimum fotoelektron dipancarkan, maka

Katode pada tabung fotolistrik mempunyai frekuensi ambang

Jika e adalah muatan pada elektron dan V 0 adalah potensial penahan, maka pekerjaan yang diterapkan oleh potensi perlambatan dalam menghentikan elektron = e V 0, yang memberikan

Katode pada tabung fotolistrik mempunyai frekuensi ambang


Hubungan di atas menunjukkan bahwa kecepatan maksimum fotoelektron dipancarkan tidak tergantung pada intensitas cahaya insiden. Oleh karena itu,

Katode pada tabung fotolistrik mempunyai frekuensi ambang

Tegangan menghentikan bervariasi secara linear dengan frekuensi cahaya, tetapi tergantung pada jenis bahan. Kepada materi tertentu, mempunyai frekuensi ambang yang harus dilampaui, independen dari intensitas cahaya, kepada mengamati emisi elektron.

Tiga langkah model

Dalam rezim sinar-X, efect fotolistrik dalam bahan kristal sering didekomposisi menjadi tiga langkah: [8]

  1. Inner efek fotolistrik (lihat diode di bawah). Lubang tertinggal dapat menimbulkan efek auger , yang terlihat bahkan ketika elektron tidak meninggalkan materi. Dalam padatan molekul fonon sangat antusias dalam langkah ini dan dapat terlihat sebagai garis dalam energi elektron yang belakang sekali. The inner photoeffect has to be dipole allowed. Para photoeffect batin harus dipol diperbolehkan. Para aturan transisi kepada atom menerjemahkan menempuh model ketat mengikat ke kristal. Mereka adalah serupa geometri kepada osilasi plasma dalam bahwa mereka harus transversal.
  2. Balistik transportasi setengah dari elektron ke permukaan. Some electrons are scattered. Beberapa elektron tersebar.
  3. Elektron melarikan diri dari bahan di permukaan.

Dalam model tiga langkah, elektron dapat mengambil beberapa jalur menempuh tiga langkah. Semua perlintasan dapat mengganggu dalam faedah formulasi perlintasan terpisahkan. Kepada negara permukaan dan molekul model tiga langkah apakah masih masuk muslihat bahkan beberapa sebagai yang paling atom memiliki elektron yang dapat menyebarkan beberapa elektron yang meninggalkan.

Sejarah

J.J. Thomson: Elektron

Pada tahun 1899, Joseph John Thomson meneliti cahaya ultraungu dalam tabung sinar katode. Dipengaruhi oleh kerja James Clerk Maxwell, Thomson menyimpulkan bahwa sinar katode terdiri atas partikel-partikel bermuatan negatif, yang dia sebut corpuscles (belakangan dikata "elektron"). Dalam penelitian tersebut, Thomson menempatkan pelat logam (yaitu, katode) dalam tabung hampa, dan menyinarinya dengan radiasi frekuensi tinggi.

Referensi

  • Photoelectric efect dari Wikipedia bicara Inggris.

edunitas.com


Page 3

Katode pada tabung fotolistrik mempunyai frekuensi ambang

Prinsip pengukuran efek fotolistrik.

Efek fotolistrik adalah pengeluaran elektron dari suatu permukaan (biasanya logam) ketika dikenai, dan menyerap, radiasi elektromagnetik (seperti cahaya tampak dan radiasi ultraungu) yang mempunyai di atas frekuensi ambang tergantung pada jenis permukaan. Istilah lama kepada efek fotolistrik adalah efek Hertz (yang saat ini tidak digunakan lagi). Hertz mengamati dan kesudahan menunjukkan bahwa elektrode diterangi dengan sinar ultraviolet menciptakan bunga api listrik bertambah mudah.

Efek fotolistrik membutuhkan foton dengan energi dari beberapa electronvolts sampai bertambah dari 1 MeV unsur yang nomor atomnya tinggi. Studi efek fotolistrik menyebabkan langkah-langkah penting dalam memahami sifat kuantum cahaya, elektron dan mempengaruhi pembentukan konsep Dualitas gelombang-partikel. fenomena di mana cahaya mempengaruhi gerakan muatan listrik termasuk efek fotokonduktif (juga diketahui sebagai fotokonduktivitas atau photoresistivity ), efek fotovoltaik , dan efek fotoelektrokimia .

Mekanisme Emisi

Foton dari sinar memiliki energi karakteristik yang dipilihkan oleh frekuensi cahaya. Dalam babak photoemission, jika elektron dalam beberapa bahan menyerap energi dari satu foton dan dengan demikian memiliki bertambah banyak energi daripada fungsi kerja (energi ikat elektron) dari materi, itu dikeluarkan. Jika energi foton terlalu rendah, elektron tidak bisa keluar dari materi. Peningkatan intensitas sinar meningkatkan banyak foton dalam berkas cahaya, dan dengan demikian meningkatkan banyak elektron, tetapi tidak meningkatkan energi setiap elektron yang dimemiliki. Energi dari elektron yang dipancarkan tidak tergantung pada intensitas cahaya yang masuk, tetapi hanya pada energi atau frekuensi foton individual. Ini adalah interaksi selang foton dan elektron terluar.

Elektron dapat menyerap energi dari foton ketika disinari, tetapi mereka kebanyakan mengikuti prinsip "semua atau tidak" . Semua energi dari satu foton harus diresap dan digunakan kepada menjadikan merdeka satu elektron dari atom yang mengikat, atau energi dipancarkan kembali. Jika energi foton diresap, sebagian energi menjadikan merdeka elektron dari atom, dan sisanya dikontribusi kepada energi kinetik elektron sebagai partikel lepas sama sekali.

Tidak mempunyai elektron yang dibebaskan oleh radiasi di bawah frekuensi ambang, karena elektron tidak mendapatkan energi yang cukup kepada mengatasi ikatan atom. Elektron yang dipancarkan kebanyakan dikata fotoelektron dalam banyak buku pelajaran.

Efek fotolistrik banyak membantu penduaan gelombang-partikel, dimana sistem fisika (seperti foton dalam kasus ini) dapat menunjukkan kedua sifat dan kebaikan budi pekerti seperti-gelombang dan seperti-partikel, sebuah konsep yang banyak digunakan oleh pencipta mekanika kuantum. Efek fotolistrik dinyatakan secara matematis oleh Albert Einstein yang memperluas kuanta yang dikembangkan oleh Max Planck.

Hukum emisi fotolistrik:

  1. Kepada logam dan radiasi tertentu, banyak fotoelektro yang dikeluarkan berbanding lurus dengan intensitas cahaya yg digunakan.
  2. Kepada logam tertentu, terdapat frekuensi minimum radiasi. di bawah frekuensi ini fotoelektron tidak bisa dipancarkan.
  3. Di atas frekuensi tersebut, energi kinetik yang dipancarkan fotoelektron tidak bergantung pada intensitas cahaya, namun bergantung pada frekuensi cahaya.
  4. Perbedaan waktu dari radiasi dan pemancaran fotoelektron sangat kecil, kurang dari 10-9 detik.

Deskripsi Matematika

Maksimum energi kinetik K maks dari sebuah elektron yang dikeluarkan dituliskan sebagai berikut

Katode pada tabung fotolistrik mempunyai frekuensi ambang

di mana h adalah konstanta Planck dan f adalah frekuensi foton. Lambang φ adalah fungsi kerja (kadang dilambangkan W), yang memberikan energi minimum yang diperlukan kepada memindahkan elektron terdelokalisasi dari permukaan logam. Fungsi kerja memenuhi

Katode pada tabung fotolistrik mempunyai frekuensi ambang

dimana f 0 adalah frekuensi ambang batasan kepada logam. Maksimum energi kinetik dari sebuah elektron dikeluarkan kesudahan

Katode pada tabung fotolistrik mempunyai frekuensi ambang

Energi kinetik adalah positif, sah kita harus memiliki f> f 0 kepada efek fotolistrik terjadi.

Potensial Penghenti

Hubungan selang aliran dan tegangan diterapkan menggambarkan sifat efek fotolistrik. Kepada diskusi, sumber cahaya menerangi P piring, dan lain elektrode pelat Q mengumpulkan setiap elektron yang dipancarkan. Kami bervariasi potensial selang P dan Q dan mengukur aliran yang mengalir dalam sirkuit eksternal selang dua lempeng.

Jika frekuensi dan intensitas radiasi insiden adalah tetap, aliran fotolistrik meningkat secara bertahap dengan peningkatan potensi positif sampai semua foto elektron yang dipancarkan dikumpulkan. Aliran fotolistrik mencapai nilai saturasi dan tidak meningkatkan bertambah lanjut kepada peningkatan potensi positif. Aliran saturasi tergantung pada intensitas pencahayaan, tetapi tidak panjang gelombang.

Jika kita melakukan potensi negatif ke piring Q sehubungan dengan plat P dan secara bertahap meningkatkan itu, berkurang saat fotolistrik sampai nol, pada potensial negatif tertentu di piring Q. potensi negatif minimum yang diberikan ke piring Q di mana aliran fotolistrik menjadi nol dikata potensial menghentikan atau memotong potensial. [7]

Kepada frekuensi yang diberikan radiasi insiden, potensi beristirahat adalah independen dari intensitasnya.

Kepada frekuensi yang diberikan radiasi insiden, potensi Vo beristirahat berkomunikasi dengan energi kinetik maksimum fotoelektron yang hanya beristirahat dari T. piring mencapai Jika m adalah massa dan v adalah kecepatan maks maksimum fotoelektron dipancarkan, maka

Katode pada tabung fotolistrik mempunyai frekuensi ambang

Jika e adalah muatan pada elektron dan V 0 adalah potensial penahan, maka pekerjaan yang diterapkan oleh potensi perlambatan dalam menghentikan elektron = e V 0, yang memberikan

Katode pada tabung fotolistrik mempunyai frekuensi ambang


Hubungan di atas menunjukkan bahwa kecepatan maksimum fotoelektron dipancarkan tidak tergantung pada intensitas cahaya insiden. Oleh karena itu,

Katode pada tabung fotolistrik mempunyai frekuensi ambang

Tegangan menghentikan bervariasi secara linear dengan frekuensi cahaya, tetapi tergantung pada jenis bahan. Kepada materi tertentu, mempunyai frekuensi ambang yang harus dilampaui, independen dari intensitas cahaya, kepada mengamati emisi elektron.

Tiga langkah model

Dalam rezim sinar-X, efect fotolistrik dalam bahan kristal sering didekomposisi menjadi tiga langkah: [8]

  1. Inner efek fotolistrik (lihat diode di bawah). Lubang tertinggal dapat menimbulkan efek auger , yang terlihat bahkan ketika elektron tidak meninggalkan materi. Dalam padatan molekul fonon sangat antusias dalam langkah ini dan dapat terlihat sebagai garis dalam energi elektron yang belakang sekali. The inner photoeffect has to be dipole allowed. Para photoeffect batin harus dipol diperbolehkan. Para aturan transisi kepada atom menerjemahkan menempuh model ketat mengikat ke kristal. Mereka adalah serupa geometri kepada osilasi plasma dalam bahwa mereka harus transversal.
  2. Balistik transportasi setengah dari elektron ke permukaan. Some electrons are scattered. Beberapa elektron tersebar.
  3. Elektron melarikan diri dari bahan di permukaan.

Dalam model tiga langkah, elektron dapat mengambil beberapa jalur menempuh tiga langkah. Semua perlintasan dapat mengganggu dalam faedah formulasi perlintasan terpisahkan. Kepada negara permukaan dan molekul model tiga langkah apakah masih masuk muslihat bahkan beberapa sebagai yang paling atom memiliki elektron yang dapat menyebarkan beberapa elektron yang meninggalkan.

Sejarah

J.J. Thomson: Elektron

Pada tahun 1899, Joseph John Thomson meneliti cahaya ultraungu dalam tabung sinar katode. Dipengaruhi oleh kerja James Clerk Maxwell, Thomson menyimpulkan bahwa sinar katode terdiri atas partikel-partikel bermuatan negatif, yang dia sebut corpuscles (belakangan dikata "elektron"). Dalam penelitian tersebut, Thomson menempatkan pelat logam (yaitu, katode) dalam tabung hampa, dan menyinarinya dengan radiasi frekuensi tinggi.

Referensi

  • Photoelectric efect dari Wikipedia bicara Inggris.

edunitas.com


Page 4

Katode pada tabung fotolistrik mempunyai frekuensi ambang

Prinsip pengukuran efek fotolistrik.

Efek fotolistrik adalah pengeluaran elektron dari suatu permukaan (biasanya logam) ketika dikenai, dan menyerap, radiasi elektromagnetik (seperti cahaya tampak dan radiasi ultraungu) yang mempunyai di atas frekuensi ambang tergantung pada jenis permukaan. Istilah lama kepada efek fotolistrik adalah efek Hertz (yang saat ini tidak digunakan lagi). Hertz mengamati dan kesudahan menunjukkan bahwa elektrode diterangi dengan sinar ultraviolet menciptakan bunga api listrik bertambah mudah.

Efek fotolistrik membutuhkan foton dengan energi dari beberapa electronvolts sampai bertambah dari 1 MeV unsur yang nomor atomnya tinggi. Studi efek fotolistrik menyebabkan langkah-langkah penting dalam memahami sifat kuantum cahaya, elektron dan mempengaruhi pembentukan konsep Dualitas gelombang-partikel. fenomena di mana cahaya mempengaruhi gerakan muatan listrik termasuk efek fotokonduktif (juga diketahui sebagai fotokonduktivitas atau photoresistivity ), efek fotovoltaik , dan efek fotoelektrokimia .

Mekanisme Emisi

Foton dari sinar memiliki energi karakteristik yang dipilihkan oleh frekuensi cahaya. Dalam babak photoemission, jika elektron dalam beberapa bahan menyerap energi dari satu foton dan dengan demikian memiliki bertambah banyak energi daripada fungsi kerja (energi ikat elektron) dari materi, itu dikeluarkan. Jika energi foton terlalu rendah, elektron tidak bisa keluar dari materi. Peningkatan intensitas sinar meningkatkan banyak foton dalam berkas cahaya, dan dengan demikian meningkatkan banyak elektron, tetapi tidak meningkatkan energi setiap elektron yang dimemiliki. Energi dari elektron yang dipancarkan tidak tergantung pada intensitas cahaya yang masuk, tetapi hanya pada energi atau frekuensi foton individual. Ini adalah interaksi selang foton dan elektron terluar.

Elektron dapat menyerap energi dari foton ketika disinari, tetapi mereka kebanyakan mengikuti prinsip "semua atau tidak" . Semua energi dari satu foton harus diresap dan digunakan kepada menjadikan merdeka satu elektron dari atom yang mengikat, atau energi dipancarkan kembali. Jika energi foton diresap, sebagian energi menjadikan merdeka elektron dari atom, dan sisanya dikontribusi kepada energi kinetik elektron sebagai partikel lepas sama sekali.

Tidak mempunyai elektron yang dibebaskan oleh radiasi di bawah frekuensi ambang, karena elektron tidak mendapatkan energi yang cukup kepada mengatasi ikatan atom. Elektron yang dipancarkan kebanyakan dikata fotoelektron dalam banyak buku pelajaran.

Efek fotolistrik banyak membantu penduaan gelombang-partikel, dimana sistem fisika (seperti foton dalam kasus ini) dapat menunjukkan kedua sifat dan kebaikan budi pekerti seperti-gelombang dan seperti-partikel, sebuah konsep yang banyak digunakan oleh pencipta mekanika kuantum. Efek fotolistrik dinyatakan secara matematis oleh Albert Einstein yang memperluas kuanta yang dikembangkan oleh Max Planck.

Hukum emisi fotolistrik:

  1. Kepada logam dan radiasi tertentu, banyak fotoelektro yang dikeluarkan berbanding lurus dengan intensitas cahaya yg digunakan.
  2. Kepada logam tertentu, terdapat frekuensi minimum radiasi. di bawah frekuensi ini fotoelektron tidak bisa dipancarkan.
  3. Di atas frekuensi tersebut, energi kinetik yang dipancarkan fotoelektron tidak bergantung pada intensitas cahaya, namun bergantung pada frekuensi cahaya.
  4. Perbedaan waktu dari radiasi dan pemancaran fotoelektron sangat kecil, kurang dari 10-9 detik.

Deskripsi Matematika

Maksimum energi kinetik K maks dari sebuah elektron yang dikeluarkan dituliskan sebagai berikut

Katode pada tabung fotolistrik mempunyai frekuensi ambang

di mana h adalah konstanta Planck dan f adalah frekuensi foton. Lambang φ adalah fungsi kerja (kadang dilambangkan W), yang memberikan energi minimum yang diperlukan kepada memindahkan elektron terdelokalisasi dari permukaan logam. Fungsi kerja memenuhi

Katode pada tabung fotolistrik mempunyai frekuensi ambang

dimana f 0 adalah frekuensi ambang batasan kepada logam. Maksimum energi kinetik dari sebuah elektron dikeluarkan kesudahan

Katode pada tabung fotolistrik mempunyai frekuensi ambang

Energi kinetik adalah positif, sah kita harus memiliki f> f 0 kepada efek fotolistrik terjadi.

Potensial Penghenti

Hubungan selang aliran dan tegangan diterapkan menggambarkan sifat efek fotolistrik. Kepada diskusi, sumber cahaya menerangi P piring, dan lain elektrode pelat Q mengumpulkan setiap elektron yang dipancarkan. Kami bervariasi potensial selang P dan Q dan mengukur aliran yang mengalir dalam sirkuit eksternal selang dua lempeng.

Jika frekuensi dan intensitas radiasi insiden adalah tetap, aliran fotolistrik meningkat secara bertahap dengan peningkatan potensi positif sampai semua foto elektron yang dipancarkan dikumpulkan. Aliran fotolistrik mencapai nilai saturasi dan tidak meningkatkan bertambah lanjut kepada peningkatan potensi positif. Aliran saturasi tergantung pada intensitas pencahayaan, tetapi tidak panjang gelombang.

Jika kita melakukan potensi negatif ke piring Q sehubungan dengan plat P dan secara bertahap meningkatkan itu, berkurang saat fotolistrik sampai nol, pada potensial negatif tertentu di piring Q. potensi negatif minimum yang diberikan ke piring Q di mana aliran fotolistrik menjadi nol dikata potensial menghentikan atau memotong potensial. [7]

Kepada frekuensi yang diberikan radiasi insiden, potensi beristirahat adalah independen dari intensitasnya.

Kepada frekuensi yang diberikan radiasi insiden, potensi Vo beristirahat berkomunikasi dengan energi kinetik maksimum fotoelektron yang hanya beristirahat dari T. piring mencapai Jika m adalah massa dan v adalah kecepatan maks maksimum fotoelektron dipancarkan, maka

Katode pada tabung fotolistrik mempunyai frekuensi ambang

Jika e adalah muatan pada elektron dan V 0 adalah potensial penahan, maka pekerjaan yang diterapkan oleh potensi perlambatan dalam menghentikan elektron = e V 0, yang memberikan

Katode pada tabung fotolistrik mempunyai frekuensi ambang


Hubungan di atas menunjukkan bahwa kecepatan maksimum fotoelektron dipancarkan tidak tergantung pada intensitas cahaya insiden. Oleh karena itu,

Katode pada tabung fotolistrik mempunyai frekuensi ambang

Tegangan menghentikan bervariasi secara linear dengan frekuensi cahaya, tetapi tergantung pada jenis bahan. Kepada materi tertentu, mempunyai frekuensi ambang yang harus dilampaui, independen dari intensitas cahaya, kepada mengamati emisi elektron.

Tiga langkah model

Dalam rezim sinar-X, efect fotolistrik dalam bahan kristal sering didekomposisi menjadi tiga langkah: [8]

  1. Inner efek fotolistrik (lihat diode di bawah). Lubang tertinggal dapat menimbulkan efek auger , yang terlihat bahkan ketika elektron tidak meninggalkan materi. Dalam padatan molekul fonon sangat antusias dalam langkah ini dan dapat terlihat sebagai garis dalam energi elektron yang belakang sekali. The inner photoeffect has to be dipole allowed. Para photoeffect batin harus dipol diperbolehkan. Para aturan transisi kepada atom menerjemahkan menempuh model ketat mengikat ke kristal. Mereka adalah serupa geometri kepada osilasi plasma dalam bahwa mereka harus transversal.
  2. Balistik transportasi setengah dari elektron ke permukaan. Some electrons are scattered. Beberapa elektron tersebar.
  3. Elektron melarikan diri dari bahan di permukaan.

Dalam model tiga langkah, elektron dapat mengambil beberapa jalur menempuh tiga langkah. Semua perlintasan dapat mengganggu dalam faedah formulasi perlintasan terpisahkan. Kepada negara permukaan dan molekul model tiga langkah apakah masih masuk muslihat bahkan beberapa sebagai yang paling atom memiliki elektron yang dapat menyebarkan beberapa elektron yang meninggalkan.

Sejarah

J.J. Thomson: Elektron

Pada tahun 1899, Joseph John Thomson meneliti cahaya ultraungu dalam tabung sinar katode. Dipengaruhi oleh kerja James Clerk Maxwell, Thomson menyimpulkan bahwa sinar katode terdiri atas partikel-partikel bermuatan negatif, yang dia sebut corpuscles (belakangan dikata "elektron"). Dalam penelitian tersebut, Thomson menempatkan pelat logam (yaitu, katode) dalam tabung hampa, dan menyinarinya dengan radiasi frekuensi tinggi.

Referensi

  • Photoelectric efect dari Wikipedia bicara Inggris.

edunitas.com