Forskel mellem tærskelfrekvens og arbejdsfunktion

Tærskelfrekvens kontra arbejdsfunktion

Arbejdsfunktion og tærskelfrekvens er to udtryk forbundet med den fotoelektriske effekt. Den fotoelektriske virkning er et vidt anvendt eksperiment til at demonstrere bølgenes partikelkarakter. I denne artikel skal vi diskutere, hvad fotoelektrisk effekt er, hvad arbejdsfunktion og tærskelfrekvens er, deres anvendelser, ligheder og forskelle mellem arbejdsfunktion og tærskelfrekvens.

Hvad er tærskelfrekvens?

For korrekt at forstå begrebet tærskelfrekvens skal man først forstå den fotoelektriske effekt. Fotoelektrisk virkning er processen med udsprøjtning af et elektron fra et metal i tilfælde af hændelige elektromagnetiske strålinger. Den fotoelektriske effekt blev først korrekt beskrevet af Albert Einstein. Bølgeteorien om lys beskrev ikke de fleste af observationer af den fotoelektriske effekt. Der er en tærskelfrekvens for hændelsesbølgerne. Dette indikerer, at uanset hvor intens de elektromagnetiske bølger er elektroner, ikke ville blive kastet ud, medmindre det har den krævede frekvens. Tidsforsinkelsen mellem forekomsten af ​​lys og udkastet af elektroner er omkring en tusindedel af værdien beregnet ud fra bølgeteorien. Når der produceres lys, der overskrider tærskelfrekvensen, afhænger antallet af udsendte elektroner af lysets intensitet. Den maksimale kinetiske energi for de udkastede elektroner var afhængig af frekvensen af ​​det indfaldende lys. Dette førte til konklusionen af ​​fotonteorien om lys. Dette betyder, at lyset opfører sig som partikler, når de interagerer med stof. Lyset leveres som små energipakker, der kaldes fotoner. Fotonens energi afhænger kun af fotonens frekvens. Dette kan opnås ved hjælp af formlen E = h f, hvor E er fotonens energi, h er plankekonstanten, og f er bølgens frekvens. Ethvert system kan kun absorbere eller udsende bestemte mængder energi. Observationer viste, at elektronet kun vil absorbere fotonet, hvis energien i fotonet er nok til at føre elektronet til en stabil tilstand. Tærskelfrekvensen betegnes med udtrykket f_t.

Hvad er arbejdsfunktion?

Arbejdsfunktionen af ​​et metal er den energi, der svarer til metalets tærskelfrekvens. Arbejdsfunktionen betegnes normalt med det græske bogstav φ. Albert Einstein brugte arbejdsfunktionen af ​​et metal til at beskrive den fotoelektriske effekt. Den maksimale kinetiske energi for de udkastede elektroner var afhængig af frekvensen af ​​den indfaldende foton og arbejdsfunktionen. K.E._max= hf - φ. Arbejdsfunktionen af ​​et metal kan fortolkes som den minimale bindingsenergi eller bindingsenergien for overfladeelektronerne. Hvis energien fra de hændende fotoner er lig med arbejdsfunktionen, vil den kinetiske energi for de frigjorte elektroner være nul.