Tröskelfrekvens vs arbetsfunktion
Arbetsfunktion och tröskelfrekvens är två termer förknippade med den fotoelektriska effekten. Den fotoelektriska effekten är ett mycket använt experiment för att demonstrera vågornas partikelnatur. I den här artikeln kommer vi att diskutera vad fotoelektrisk effekt är, vad arbetsfunktion och tröskelfrekvens är, deras tillämpningar, likheter och skillnader mellan arbetsfunktion och tröskelfrekvens.
Vad är tröskelfrekvens?
För att riktigt förstå konceptet med tröskelfrekvens måste man först förstå den fotoelektriska effekten. Fotoelektrisk effekt är processen för utstötning av en elektron från en metall vid infallande elektromagnetisk strålning. Den fotoelektriska effekten beskrevs först ordentligt av Albert Einstein. Vågteorin om ljus misslyckades med att beskriva de flesta av observationerna av den fotoelektriska effekten. Det finns en tröskelfrekvens för de infallande vågorna. Detta indikerar att oavsett hur intensiva de elektromagnetiska vågorna är, skulle elektroner inte kastas ut om de inte har den erforderliga frekvensen. Tidsfördröjningen mellan ljusinfall och utstötning av elektroner är ungefär en tusendel av det värde som beräknats från vågteorin. När ljus som överskrider tröskelfrekvensen produceras beror antalet emitterade elektroner på ljusets intensitet. Den maximala kinetiska energin för de utstötta elektronerna berodde på frekvensen av det infallande ljuset. Detta ledde till slutsatsen av fotonteorin om ljus. Det betyder att ljuset beter sig som partiklar när det interagerar med materia. Ljuset kommer som små energipaket som kallas fotoner. Fotonens energi beror bara på fotonens frekvens. Detta kan erhållas med formeln E=h f, där E är fotonens energi, h är Plankkonstanten och f är vågens frekvens. Alla system kan bara absorbera eller avge specifika mängder energi. Observationerna visade att elektronen kommer att absorbera fotonen endast om fotonens energi är tillräcklig för att ta elektronen till ett stabilt tillstånd. Tröskelfrekvensen betecknas med termen ft
Vad är arbetsfunktion?
En metalls arbetsfunktion är den energi som motsvarar metallens tröskelfrekvens. Arbetsfunktionen betecknas vanligtvis med den grekiska bokstaven φ. Albert Einstein använde en metalls arbetsfunktion för att beskriva den fotoelektriska effekten. Den maximala kinetiska energin för de utstötta elektronerna berodde på frekvensen av den infallande fotonen och arbetsfunktionen. K. E.max=hf – φ. En metalls arbetsfunktion kan tolkas som den minsta bindningsenergin eller bindningsenergin för ytelektronerna. Om energin för de infallande fotonerna är lika med arbetsfunktionen, kommer den kinetiska energin för de frigjorda elektronerna att vara noll.
Vad är skillnaden mellan Work Function och Threshold Frequency?
• Arbetsfunktionen mäts i joule eller elektronvolt, men tröskelfrekvensen mäts i hertz.
• Arbetsfunktionen kan appliceras direkt på Einsteins ekvation för den fotoelektriska effekten. För att tillämpa tröskelfrekvensen måste frekvensen multipliceras med plankkonstanten för att erhålla motsvarande energi.
