Equazione fotoelettrica di Einstein:
L'equazione afferma che l'energia cinetica (KE) di un elettrone emesso è uguale all'energia del fotone incidente (Hν) meno la funzione di lavoro (φ) del metallo:
ke =hν - φ
Dove:
* ke: Energia cinetica dell'elettrone emesso
* H: Planck's Costant (6,63 × 10⁻³⁴ J · S)
* ν: Frequenza della radiazione incidente
* φ: Funzione di lavoro del metallo (l'energia minima richiesta per rimuovere un elettrone dalla superficie del metallo)
Spiegazione:
1. Funzione di lavoro: La funzione di lavoro (φ) rappresenta il legame di energia un elettrone al metallo. È un valore specifico per ogni metallo.
2. Energia del fotone: L'energia di un fotone è direttamente proporzionale alla sua frequenza (E =Hν).
3. Frequenza di soglia: Per emettere un elettrone, l'energia del fotone (Hν) deve essere maggiore o uguale alla funzione di lavoro (φ). Ciò significa che c'è una frequenza minima (ν₀) al di sotto della quale non verranno emessi elettroni, indipendentemente dall'intensità della luce. Questo è noto come frequenza di soglia .
Perché la frequenza è importante:
* Frequenza di soglia al di sotto: Se la frequenza della radiazione incidente è inferiore alla frequenza di soglia (ν <ν₀), l'energia del fotone non è sufficiente per superare la funzione di lavoro. Di conseguenza, non vengono emessi elettroni, anche se l'intensità della luce è alta.
* alla frequenza di soglia: Quando la frequenza raggiunge la frequenza di soglia (ν =ν₀), l'energia del fotone è esattamente uguale alla funzione di lavoro. Gli elettroni vengono emessi, ma non hanno energia cinetica zero (Ke =0).
* Frequenza di soglia sopra: Se la frequenza è superiore alla frequenza di soglia (ν> ν₀), il fotone ha un'energia sufficiente per superare la funzione di lavoro e fornire ulteriore energia cinetica all'elettrone emesso. Maggiore è la frequenza, maggiore è l'energia cinetica degli elettroni emessi.
in conclusione:
L'equazione fotoelettrica di Einstein spiega la dipendenza dalla frequenza dell'effetto fotoelettrico perché stabilisce una relazione diretta tra l'energia del fotone incidente e la funzione di lavoro del metallo. L'equazione dimostra elegantemente che gli elettroni vengono espulsi solo quando l'energia del fotone è sufficiente per superare l'energia di legame del metallo, che è direttamente legata alla frequenza della luce.
