Fizyka Atomowa

Do uwolnienia elektronu potrzebna jest energia W, inna dla każdego metalu, nazywana pracą wyjścia.

Dostarczyć jej może elektronowi tylko taki foton, którego energia hv jest równa pracy wyjścia lub większa od niej, czyli :

hv >= W

Fotony o mniejszej energii nie spowodują emisji elektronów. Jeśli energia fotonu jest większa od pracy wyjścia, to foton nie tylko wybije elektron z metalu,ale też nada mu energię kinetyczną.Możemy ją obliczyć,korzystając z prawa zachowania energii:

                   energia fotonu = praca wyjścia + energia kinetyczna  fotoelektronu

                                                           hv          =          W          +               Ek 

Z tego równania wynika że :

Ek = hv - W

Jeśli energia fotonu jest równa pracy wyjścia, to foton wywoła efekt fotoelektryczny, wybijając elektron z metalu, ale nie nada mu energii kinetycznej.

Częstotliwość promieniowania złożonego z fotonów o takiej energii nazywamy częstotliwością graniczną i oznaczamy zwykle v_0. Zatem warunek wywołania efektu fotoelektrycznego dla metalu o pracy wyjścia W ma postać:

hv₀ = W

skąd:

v₀ = W/h

Jako ciekawostkę na koniec dodam, że światło ma naturę dualną korpuskularno-falową (kwantowo-falową), ponieważ w niektórych zjawiskach zachowuje się jak fala, a w innych (np. zjawisku fotoelektrycznym) jak wiązka fotonów.