Работа выхода
Работа выхода — это минимальная энергия, которую нужно сообщить электрону, чтобы он покинул поверхность вещества. Она особенно важна при изучении внешнего фотоэффекта: энергия фотона расходуется на работу выхода и на кинетическую энергию вылетевшего электрона.
Формула
Работа выхода связана с пороговой частотой света \(\nu_0\) формулой:
Здесь \(h\) — постоянная Планка. Если энергия фотона больше работы выхода, возникает фотоэффект, а оставшаяся энергия превращается в кинетическую энергию электрона. Эта связь кіреді в уравнение Эйнштейна для фотоэффекта.
Для металла с работой выхода \(A_\text{вых}=2\,\text{эВ}\) фотон должен иметь энергию не меньше \(2\,\text{эВ}\), чтобы электрон смог покинуть поверхность. Если энергия фотона равна \(3\,\text{эВ}\), то на движение электрона останется \(1\,\text{эВ}\) кинетической энергии.
Работа выхода — не то же самое, что кинетическая энергия электрона. Работа выхода расходуется на преодоление связи электрона с веществом и является минимальной необходимой энергией. В реальном опыте часть энергии фотона может перейти в кинетическую энергию электрона.
Что произойдёт, если энергия фотона меньше работы выхода металла?
Главное
- Работа выхода — минимальная энергия для выхода электрона из вещества.
- Она обозначается \(A_\text{вых}\) немесе \(\varphi\) и измеряется в джоулях или электрон-вольтах.
- Связь с пороговой частотой: \(A_\text{вых}=h\nu_0\); при меньшей энергии фотона фотоэффект невозможен.