Skillnad mellan tröskelfrekvens och arbetsfunktion

Tröskelfrekvens vs arbetsfunktion

Arbetsfunktion och tröskelfrekvens är två termer associerade med den fotoelektriska effekten. Den fotoelektriska effekten är ett allmänt använd experiment för att visa vågornas partikelegenskaper. I den här artikeln kommer vi att diskutera vilken fotoelektrisk effekt som är, vilken arbetsfunktion och tröskelfrekvens som är, deras tillämpningar, likheterna och skillnaderna mellan arbetsfunktion och tröskelfrekvens.

Vad är tröskelfrekvensen?

För att korrekt förstå begreppet tröskelfrekvens måste man först förstå den fotoelektriska effekten. Fotoelektrisk effekt är processen för utstötning av en elektron från en metall vid fall av elektromagnetiska strålningar. Den fotoelektriska effekten beskrivs först ordentligt av Albert Einstein. Vågteorin om ljus misslyckades med att beskriva de flesta observationerna av den fotoelektriska effekten. Det finns en tröskelfrekvens för incidentvågorna. Detta indikerar att oavsett hur intensiv de elektromagnetiska vågorna är elektroner inte skulle matas ut om det inte har den önskade frekvensen. Tidsfördröjningen mellan ljusets förekomst och utstötningen av elektroner är ungefär en tusenedel av värdet beräknat från vågteorin. När ljus som överskrider tröskelfrekvensen produceras, beror antalet emitterade elektroner på ljusets intensitet. Den maximala kinetiska energin hos de utstötta elektronerna berodde på frekvensen av det infallande ljuset. Detta ledde till slutsatsen av fotonteorin om ljus. Detta innebär att ljuset uppträder som partiklar när de interagerar med materia. Ljuset kommer som små paket av energi som kallas fotoner. Fotonens energi beror bara på fotons frekvens. Detta kan erhållas med hjälp av formeln E = h f, där E är fotonens energi, h är Plankkonstanten och f är vågens frekvens. Varje system kan absorbera eller avge endast specifika mängder energi. Observationerna visade att elektronen endast kommer att absorbera fotonen om fotons energi är tillräckligt för att ta elektronen i ett stabilt tillstånd. Tröskelfrekvensen betecknas med termen f_t.

Vad är arbetsfunktion?

Arbetsfunktionen hos en metall är den energi som motsvarar metallets tröskelfrekvens. Arbetsfunktionen betecknas vanligtvis av det grekiska bokstaven φ. Albert Einstein använde arbetsfunktionen hos en metall för att beskriva den fotoelektriska effekten. Den maximala kinetiska energin hos de utstötta elektronerna berodde på frekvensen av incidentfotonen och arbetsfunktionen. K.E._max= hf - φ. Arbetsfunktionen hos en metall kan tolkas som den minsta bindningsenergin eller bindningsenergin hos ytelektronerna. Om energin hos de infallande fotonerna är lika med arbetsfunktionen kommer den kinetiska energin hos de frigjorda elektronerna att vara noll.