Что происходит, когда работа выхода ϕ=hfϕ=hf\phi = hf

Question

Что происходит, когда работа выхода ϕ=hfϕ=hf\phi = hf

Булыжники

Что происходит, когда фотон, падающий на металлическую поверхность, имеет энергию, равную работе выхода этой поверхности?

ф "=" час ф

$\phi = hf$ Я понимаю, что испущенный электрон не будет иметь кинетической энергии после побега, но тогда что он делает? Парить над поверхностью? Или у него есть импульс от побега? Я также не понимаю, чем вызвана работа выхода - это электростатическое притяжение между ядрами и электронами?

пользователь 21420

Электрон попадает в потенциальный барьер, когда он «вращается» вокруг ядра, и ему требуется некоторое количество энергии.

E_{0}

$E_0$ (что совпадает с работой выхода

ϕ

$\phi$ ), чтобы преодолеть этот барьер и избежать его, когда фотон приходит с частотой

f

$f$ (энергия этого фотона

E = h f

$E=hf$ ) и попадает в электрон, отдает ему энергию, а если больше

ϕ

$\phi$ электрон может покинуть (преодолеть) потенциальный барьер. и, используя работу выхода, вы можете рассчитать минимальную частоту, которую должен иметь свет, поэтому, когда он сталкивается с электроном, электрон преодолевает барьер (

ϕ = h f_{0}

$\phi = hf_0$ где

f_{0}

$f_0$ минимальная частота,

f_{0} = \frac{ϕ}{h}

$f_0 = \frac{\phi}{h}$ )

пользователь 21420

Когда работа выхода такая же, как энергия фотона, столкнувшегося с электроном, то электрон не сможет покинуть ядро, он просто «поднимется» на вершину потенциального барьера, а затем «спустится» обратно на дно. потенциального барьера.

Ответы (2)

Что происходит, когда работа выхода ϕ=hfϕ=hf\phi = hf

Электрон попадает в потенциальный барьер, когда он «вращается» вокруг ядра, и ему требуется некоторое количество энергии. $E_0$ (что совпадает с работой выхода $\phi$ ), чтобы преодолеть этот барьер и избежать его, когда фотон приходит с частотой $f$ (энергия этого фотона $E=hf$ ) и попадает в электрон, отдает ему энергию, а если больше $\phi$ электрон может покинуть (преодолеть) потенциальный барьер. и, используя работу выхода, вы можете рассчитать минимальную частоту, которую должен иметь свет, поэтому, когда он сталкивается с электроном, электрон преодолевает барьер ( $\phi = hf_0$ где $f_0$ минимальная частота, $f_0 = \frac{\phi}{h}$ )
Когда работа выхода такая же, как энергия фотона, столкнувшегося с электроном, то электрон не сможет покинуть ядро, он просто «поднимется» на вершину потенциального барьера, а затем «спустится» обратно на дно. потенциального барьера.

пользователь 21420 · Answer 1

Когда электрон «вращается» вокруг ядра, он попадает в потенциальный барьер, созданный ядром: введите описание изображения здесь

Электрону нужна энергия $E_0$ избежать (преодолеть) этот барьер ( $E_0$ то же, что и рабочая функция $\phi$ ), Когда фотон с частотой $f$ (Энергия этого фотона $E=hf$ ) приходит и ударяет электрон, отдает ему энергию ( $E=hf$ ), а если больше $\phi$ тогда электрон может покинуть ядро (преодолеть потенциальный барьер): введите описание изображения здесь

и он будет иметь некоторую кинетическую энергию ( $KE$ ) слишком. Таким образом, чтобы электрон вылетел из ядра, фотон, который ударит его, должен иметь большую энергию, чем $\phi$ (это то же самое, что большая частота, чем $f_0$ (где $f_0$ это минимальная частота фотона, который столкнется с электроном, чтобы он покинул ядро, и вы можете рассчитать ее, используя это уравнение $\phi = hf_0$ и $f_0=\frac{\phi}{h}$ )). Но когда фотон, который столкнется с электроном, имеет ту же энергию, что и минимальная энергия, необходимая для того, чтобы электрон покинул ядро ( $\phi = E$ или $f=f_0$ ) то электрон просто «поднимется» на вершину потенциального барьера, а затем «спустится» обратно к основанию потенциального барьера: введите описание изображения здесь

и он не сможет избежать ядра.

(извините за мои плохие рисунки)

Большое спасибо, что нашли время, чтобы нарисовать и объяснить!
Вы забыли сказать, что происходит с энергией исходного фотона в конце процесса.
Сэр, когда кинетическая энергия фотоэлектрона равна работе выхода электрона. Тогда электрон оказывается в ловушке внутри потенциального барьера. Таким образом, этот потенциальный барьер подобен диапазону электростатической силы притяжения между ядром и электроном, которая продолжает уменьшаться по мере того, как электрон удаляется от ядра?

РВ Берд · Answer 2

Поскольку мы говорим о свободных электронах, выталкиваемых с поверхности металла, может показаться, что «потенциальный барьер» должен зависеть от суммарного положительного заряда материала, а не от силы «ядра». Но, похоже, это не так. Возможно, кто-то со знанием квантовой механики сможет это прокомментировать.

Что происходит, когда работа выхода ϕ=hfϕ=hf\phi = hf

Булыжники

пользователь 21420

пользователь 21420

Ответы (2)

пользователь 21420

Булыжники

ПрофРоб

СМТ

РВ Берд

Отражается ли каким-либо образом фаза фотона, фотоэмитирующего электрон, в фотоэлектронной волновой функции?

Фотоэлектрический эффект. Какова вероятность поглощения фотона электроном?

Квантуется ли обмен энергией?

Фотоэлектрический эффект. Почему один электрон поглощает один фотон?

Поглощает ли электрон энергию? [закрыто]

Что определяет направление фотона, испускаемого электроном?

Различия между поглощением, прозрачностью, отражением и излучением

Как фотон может столкнуться с электроном?

Как солнечные батареи генерируют бесконечную электроэнергию?

Как атом взаимодействует с фотоном вне резонанса?