Freqüència llindar vs funció de treball
La funció de treball i la freqüència llindar són dos termes associats a l'efecte fotoelèctric. L'efecte fotoelèctric és un experiment àmpliament utilitzat per demostrar la naturalesa de partícules de les ones. En aquest article, parlarem de què és l'efecte fotoelèctric, quina és la funció de treball i la freqüència llindar, les seves aplicacions, les similituds i diferències entre la funció de treball i la freqüència llindar.
Què és la freqüència del llindar?
Per entendre correctament el concepte de freqüència llindar, primer cal entendre l'efecte fotoelèctric. L'efecte fotoelèctric és el procés d'expulsió d'un electró d'un metall en el cas de radiacions electromagnètiques incidents. L'efecte fotoelèctric va ser descrit correctament per primera vegada per Albert Einstein. La teoria ondulatòria de la llum no va poder descriure la majoria de les observacions de l'efecte fotoelèctric. Hi ha una freqüència llindar per a les ones incidents. Això indica que, per molt intenses que siguin les ones electromagnètiques, els electrons no serien expulsats tret que tinguin la freqüència requerida. El retard de temps entre la incidència de la llum i l'ejecció d'electrons és aproximadament una mil·lèsima part del valor calculat a partir de la teoria ondulatòria. Quan es produeix llum que supera la freqüència llindar, el nombre d'electrons emesos depèn de la intensitat de la llum. L'energia cinètica màxima dels electrons expulsats depenia de la freqüència de la llum incident. Això va portar a la conclusió de la teoria fotònica de la llum. Això vol dir que la llum es comporta com a partícules quan interacciona amb la matèria. La llum ve com a petits paquets d'energia anomenats fotons. L'energia del fotó només depèn de la freqüència del fotó. Això es pot obtenir mitjançant la fórmula E=h f, on E és l'energia del fotó, h és la constant de Plank i f és la freqüència de l'ona. Qualsevol sistema pot absorbir o emetre només quantitats específiques d'energia. Les observacions van demostrar que l'electró absorbirà el fotó només si l'energia del fotó és suficient per portar l'electró a un estat estable. La freqüència llindar s'indica amb el terme ft
Què és la funció de treball?
La funció de treball d'un metall és l'energia corresponent a la freqüència llindar del metall. La funció de treball s'acostuma a indicar amb la lletra grega φ. Albert Einstein va utilitzar la funció de treball d'un metall per descriure l'efecte fotoelèctric. L'energia cinètica màxima dels electrons expulsats depenia de la freqüència del fotó incident i de la funció de treball. K. E.max=hf – φ. La funció de treball d'un metall es pot interpretar com l'energia d'enllaç mínima o l'energia d'enllaç dels electrons superficials. Si l'energia dels fotons incidents és igual a la funció de treball, l'energia cinètica dels electrons alliberats serà zero.
Quina diferència hi ha entre la funció de treball i la freqüència llindar?
• La funció de treball es mesura en joules o electronvolts, però la freqüència llindar es mesura en hertz.
• La funció de treball es pot aplicar directament a l'equació d'Einstein de l'efecte fotoelèctric. Per aplicar la freqüència llindar, la freqüència s'ha de multiplicar per la constant del tauler per obtenir l'energia corresponent.
