โฟตอนและปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริก
แนะนำใหม่| English | ความหมาย |
|---|---|
| photon/ˈfəʊtɒn/ | โฟตอน |
| work function/wɜːk ˈfʌŋkʃn/ | ฟังก์ชันงาน |
What would explain this observation?
- Bright low-frequency light can fail to eject electrons while dim higher-frequency light succeeds. Photon 光子 energy depends on frequency, not intensity alone.
- Start with a prediction. State the quantities or features you would compare, then decide what evidence could distinguish two explanations.
Build the model
- A photon has energy proportional to frequency. The work function 逸出功 is the minimum energy needed to release an electron from a surface. Above threshold, excess photon energy can become electron kinetic energy.
- photon: A quantum of electromagnetic radiation; work function: Minimum surface energy needed to release an electron.
ที่ความถี่คงที่เหนือเกณฑ์ การเพิ่มความเข้มจะเพิ่มค่าใดเป็นหลัก?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
พลังงานโฟตอนขึ้นอยู่กับความถี่เพียงอย่างเดียว (E = hf) ดังนั้นการเพิ่มความเข้มแสงที่ความถี่คงที่จะเพิ่มจำนวนโฟตอน โดยแต่ละตัวไม่เปลี่ยนแปลง โฟตอนมากกว่าเกณฑ์จะปลดปล่อยอิเล็กตรอนต่อวินาทีมากขึ้น ฟังก์ชันงานเป็นคุณสมบัติของพื้นผิว
จับคู่แต่ละคำศัพท์เทคนิคกับความหมายที่แม่นยำ
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
ใช้นิยามเพื่อแยกแยะปริมาณและกระบวนการที่เกี่ยวข้อง
Choose evidence that can test it
- Use photon energy = Planck constant × frequency. Maximum kinetic energy = photon energy - work function. Increasing intensity at fixed frequency increases photon arrival rate, not individual photon energy.
- Read axes carefully on a stopping-potential or kinetic-energy graph. Identify threshold frequency from the zero-energy intercept. State the metal and experimental conditions because work function is material-specific.
นิสัยสองอย่างใดทำให้การตรวจสอบหรือแบบจำลองในกรณีนี้รองรับได้มากขึ้น?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
การระบุเงื่อนไขและสมมติฐานช่วยให้ผู้อื่นทำงานซ้ำได้โดยถูกต้อง และการบันทึกหลักฐานรองรับช่วยให้พวกเขาตรวจสอบข้อสรุปได้ การซ่อนผลลัพธ์ที่ขัดแย้งกันจะกำจัดหลักฐานที่อาจทลายข้อสรุปที่ผิดพลาด และข้อมูลจากตัววัดเพียงหนึ่งค่าไม่สามารถใช้ยืนยันข้ออ้างที่กว้างขวางได้
Work from known quantities
- State the known values and their units. Choose the relation because its assumptions fit this case, then rearrange before substitution.
- Known: photon energy is 5.0 electronvolts and work function is 2.0 electronvolts. Maximum kinetic energy = photon energy - work function = 5.0 - 2.0 = 3.0 electronvolts. A 1.5 electronvolt photon cannot cause emission from that surface in this model.
Photon energy is 4.8 eV and work function 2.1 eV. Find maximum kinetic energy. Use the same sequence: known quantities → model → relation → substitution → unit and interpretation.
พลังงานของโฟตอนคือ 4.8 eV และฟังก์ชันงานคือ 2.1 eV จงหาพลังงานจลน์สูงสุด
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
ผลลัพธ์คือ 2.7 eV ข้อมูลที่มี: พลังงานโฟตอน 4.8 eV; ฟังก์ชันงาน 2.1 eV ใช้พลังงานจลน์สูงสุด = พลังงานโฟตอน - ฟังก์ชันงาน KE max = 4.8 - 2.1 = 2.7 eV หากโฟตอนต่ำกว่า 2.1 eV จะไม่ปลดปล่อยอิเล็กตรอน ไม่ว่าแสงจะมีความเข้มเท่าใดก็ตาม
Check the conclusion and its limits
- Electrons do not accumulate many sub-threshold photons in the elementary single-photon model. Do not confuse photon number with photon energy.
- Return to the original observation. Explain what the result supports, which conditions it assumes, and one way to test a competing explanation.
Doubling light intensity doubles each photon energy at fixed frequency. This claim is false: Intensity is the number of photons arriving per second; photon energy is set by frequency alone (E = hf). Doubling intensity doubles the electron count, not each electron's energy - exactly what the photoelectric equation shows.
Photons and the photoelectric effect: Use photon energy = Planck constant × frequency. Maximum kinetic energy = photon energy - work function. Increasing intensity at fixed frequency increases photon arrival rate, not individual photon energy.
การสองเท่าของความเข้มแสงจะทำให้พลังงานของแต่ละโฟตอนเพิ่มขึ้นสองเท่าเมื่อความถี่คงที่
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
ความเข้มคือจำนวนโฟตอนที่มาถึงต่อวินาที; พลังงานของโฟตอนกำหนดโดยความถี่เพียงอย่างเดียว (E = hf) การเพิ่มความเข้มเป็นสองเท่าจะทำให้จำนวนอิเล็กตรอนเพิ่มขึ้นสองเท่า ไม่ใช่พลังงานของแต่ละอิเล็กตรอน - ซึ่งสอดคล้องกับสมการปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริก
ควอนตัมของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า: เขียนคำศัพท์เทคนิค
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
โฟตอน หมายถึง ควอนตัมของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า