Comprensione dell'effetto fotoelettrico:
* Cesio e luce UV: Quando la luce ultravioletta (UV) brilla su una superficie di cesio, alcuni dei fotoni nella luce UV possono sciodere gli elettroni dagli atomi di cesio.
* Funzione di lavoro: Ogni metallo ha una quantità specifica di energia, chiamata funzione di lavoro (φ) , che un elettrone deve superare per fuggire dalla superficie del metallo.
* Energia dei fotoni: L'energia di un fotone è direttamente proporzionale alla sua frequenza (ν) ed è data dall'equazione:
* e =hν dove 'h' è costante di Planck (6,63 x 10^-34 j · s).
* Energia cinetica: L'energia in eccesso dal fotone che non viene utilizzata per superare la funzione di lavoro diventa l'energia cinetica (KE) dell'elettrone emesso:
* ke =hν - φ
passaggi per calcolare l'energia cinetica:
1. Identifica la frequenza UV (ν): Avrai bisogno della frequenza specifica della luce UV usata per illuminare il cesio.
2. Trova la funzione di lavoro (φ) di cesio: La funzione di lavoro del cesio è di circa 2,14 eV (volt di elettroni). Potrebbe essere necessario convertirlo in joule (1 eV =1.602 x 10^-19 j).
3. Calcola l'energia del fotone (E): Usa l'equazione E =Hν, dove H è costante di Planck.
4. Calcola l'energia cinetica (KE): Usa l'equazione ke =hν - φ.
Esempio:
Diciamo che la luce UV ha una frequenza di 1,5 x 10^15 Hz.
1. Frequenza (ν): 1,5 x 10^15 Hz
2. Funzione di lavoro (φ): 2,14 eV =2,14 x 1.602 x 10^-19 j
3. Photon Energy (E): E =(6,63 x 10^-34 j · s) * (1,5 x 10^15 Hz) =9.945 x 10^-19 j
4. Energia cinetica (KE): Ke =(9.945 x 10^-19 j)-(2,14 x 1.602 x 10^-19 j) =6.39 x 10^-19 j
Note importanti:
* L'energia cinetica degli elettroni emessi varierà a seconda della frequenza della luce UV utilizzata. La luce di frequenza più elevata si tradurrà in elettroni di energia cinetica più elevati.
* L'effetto fotoelettrico è un fenomeno puramente quantistico e non può essere spiegato dalla fisica classica.
Fammi sapere se hai una frequenza UV specifica che desideri usare nel calcolo!
