ปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริก
แนะนำใหม่| English | ความหมาย |
|---|---|
| photoelectric effect/ˌfəʊtəʊɪˈlektrɪk ɪˈfekt/ | ปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริก |
แสงสีฟ้าดีดอิเล็กตรอนออก — แสงสีแดงไม่เคยทำ ไม่ว่าจะสว่างแค่ไหน
- ส่องแสงลงบนโลหะและอิเล็กตรอนสามารถหลุดออกมาได้ แต่มีข้อจำกัดอยู่บ้าง
- แสง สีน้ำเงิน ปล่อยอิเล็กตรอนออกมาทันที; แสง สีแดง ทำอะไรไม่ได้ — แม้แต่แสงสีแดงที่สว่างไสว
- ทฤษฎีคลื่นอธิบายเรื่องนี้ได้ไม่เลย มีเพียง โฟตอน เท่านั้น
- นี่คือ ปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริก หลักฐานของไอน์สไตน์ที่ว่าแสงประกอบด้วยอนุภาค
โฟตอนหนึ่ง ปล่อยอิเล็กตรอนหนึ่ง
- แสงส่งพลังงานมาในรูปแบบของ โฟตอน โดยแต่ละตัวมี $E = hf$
- เพื่อหลุดออกจากโลหะ อิเล็กตรอนต้องการโฟตอนหนึ่งที่มีพลังงาน เพียงพอ ในครั้งเดียว
- โฟตอนที่มีต่ำกว่า ความถี่ ngưỡng ไม่มีพลังงานเพียงพอ — ไม่มีอิเล็กตรอนหลุดออกมา
- เหนือความถี่ ngưỡng โฟตอนแต่ละตัวจะกระแทกอิเล็กตรอนออกมาหนึ่งตัว
ปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริก: โฟตอนที่มีพลังงาน $E = hf$ สูงกว่าเกณฑ์ จะปล่อยอิเล็กตรอนออกมา.
ปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริกเป็นหลักฐานว่าแสงประพฤติตัวเป็น:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
ความถี่ threshold สามารถอธิบายได้หากแสงมาในรูปแบบโฟตอน
ทำไมความสว่างจึงช่วยไม่ได้เมื่อต่ำกว่าเกณฑ์
- หากความถี่ ต่ำเกินไป—even beams ที่สว่างมากก็ไม่สามารถปล่อยอิเล็กตรอนได้
- โฟตอนจำนวนมากที่มีพลังงานน้อยเกินไปแต่ละตัวก็ไม่สามารถปลดปล่อยอิเล็กตรอนได้ — ความสว่างให้จำนวน ไม่ใช่คุณภาพ
- เหนือเกณฑ์ แสงที่สว่างกว่าจะปล่อยอิเล็กตรอน มากขึ้น (โฟตอนมากขึ้น) แต่ไม่เร็วขึ้น
- การ เพิ่มความถี่ เท่านั้นที่จะให้พลังงานจลน์ มากขึ้น แก่แต่ละอิเล็กตรอน
ต่ำกว่าความถี่阈值, การเพิ่มความสว่างของแสง:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
ต่ำกว่า threshold, โฟตอนแต่ละตัวอ่อนเกินไป — ความสว่างไม่สามารถปลดปล่อยอิเล็กตรอนได้เลย
เหนือเกณฑ์ลำแสงที่สว่างกว่าจะปล่อย:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
โฟตอน越多 จะปล่อยอิเล็กตรอน越多; ความเร็วขึ้นอยู่กับความถี่ ไม่ใช่ความสว่าง
ความสมดุลของพลังงาน
- พลังงานโฟตอนบางส่วน用於ปลดปล่อยอิเล็กตรอน (ฟังก์ชันงาน); ส่วนที่เหลือกลายเป็นพลังงานจลน
- ในสัญลักษณ์: $hf = \phi + \text{KE}_{\text{max}}$.
- ดังนั้น เหนือเกณฑ์ ความถี่สูงขึ้น → อิเล็กตรอนที่หลุดออกมามีความเร็วมากขึ้น
- การคำนวณอย่างละเอียดนี้คือสิ่งที่ทำให้ไอน์สไตน์ได้รับรางวัลโนเบล
ปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริก
พลังงานจลน์สูงสุดของอิเล็กตรอนที่หลุดออกมาเพิ่มขึ้นเชิงเส้นกับความถี่ของแสง เมื่อเกินค่า ngưỡng
เหนือค่าเกณฑ์ แสงความถี่สูงจะปล่อยอิเล็กตรอนที่มีพลังงานจลน์มากขึ้น
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
$hf = \phi + \text{KE}_{\text{max}}$: พลังงานโฟตอน越多 จะเหลือพลังงานจลน์越多
พลังงานขั้นต่ำที่จำเป็นในการปลดปล่อยอิเล็กตรอนออกจากโลหะคือ ____ ฟังก์ชัน
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
ฟังก์ชันงาน $\phi$ คือพลังงาน用於ปลดปล่อยอิเล็กตรอน; ส่วนที่เหลือจะเป็นพลังงานจลน์
เลือก ทุก ข้อเท็จจริงเกี่ยวกับปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริก
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
ความถี่เกณฑ์, การ behaving as particles, และความเร็วที่กำหนดโดยความถี่ทั้งหมดเป็นจริง แสงสีแดง (ต่ำกว่าเกณฑ์) ไม่ปล่อยอะไรเลย
ต่ำกว่า ความถี่阈值 ไม่มี อิเล็กตรอนใดถูกปล่อยออกมา — ไม่ว่าแสงจะ สว่าง เพียงใด ความสว่าง (โฟตอนมากขึ้น) ไม่สามารถทดแทนความถี่ (พลังงานต่อโฟตอน) ได้ ทฤษฎีคลื่นคาดการณ์ว่าแสงสว่างควรทำงานเสมอ ข้อเท็จจริงที่ไม่ทำ如此 proves light is particles.
แสงยูวีที่อ่อนๆ ปล่อยอิเล็กตรอนจากโลหะ แต่แสงสีแดงที่เข้มจัดกลับไม่ทำ ทำไมถึงเป็นเช่นนี้?
- โฟตอน UV อยู่เหนือ ความถี่ threshold (มีพลังงานเพียงพอต่อตัว) จึงสามารถปล่อยอิเล็กตรอนได้
- โฟตอนสีแดงอยู่ต่ำกว่านั้น — ตัวละอ่อนเกินไป และการเพิ่มจำนวน (สว่างขึ้น) ก็ไม่ช่วย
ปรากฏการณ์ โฟโตอิเล็กทริก: แสงปล่อยอิเล็กตรอนเฉพาะเมื่อสูงกว่า ความถี่ threshold เพราะพลังงานมาถึงในรูปแบบของ โฟตอน ($E = hf$) ที่ต้องปลดปล่อยอิเล็กตรอนทีละตัว ต่ำกว่า threshold ความสว่างไม่ช่วย; เหนือ threshold ความถี่สูงขึ้นให้อิเล็กตรอนที่เร็วขึ้น ($hf = \phi + \text{KE}_{\text{max}}$) มันพิสูจน์ว่าแสงเป็น อนุภาค