아인슈타인의 광전 방정식 :
방정식은 방출 된 전자의 운동 에너지 (KE)가 금속의 작업 함수 (φ)를 뺀 입사 광자 (Hν)의 에너지와 동일하다는 것을 나타냅니다.
ke =hν -φ
어디:
* KE : 방출 된 전자의 운동 에너지
* h : 플랑크의 상수
* ν : 입사 방사선의 주파수
* φ : 금속의 작업 기능 (금속 표면에서 전자를 제거하는 데 필요한 최소 에너지)
설명 :
1. 작업 기능 : 작업 함수 (φ)는 전자를 금속에 결합하는 에너지를 나타냅니다. 각 금속에 대한 특정 값입니다.
2. 광자 에너지 : 광자의 에너지는 주파수 (e =hν)에 직접 비례합니다.
3. 임계 값 주파수 : 전자가 방출 되려면, 광자의 에너지 (Hν)는 작업 함수 (φ)보다 크거나 동일해야합니다. 이것은 빛의 강도에 관계없이 전자가 방출되지 않는 최소 주파수 (ν₀)가 있음을 의미합니다. 이것을 임계 값 주파수 라고합니다 .
주파수가 중요한 이유 :
* 아래 임계 값 주파수 : 입사 방사선의 주파수가 임계 값 주파수 (ν <ν₀)보다 작 으면, 광자의 에너지가 작업 함수를 극복하기에 충분하지 않습니다. 결과적으로, 빛의 강도가 높더라도 전자는 방출되지 않습니다.
* 임계 값 주파수 : 주파수가 임계 값 주파수 (ν =ν₀)에 도달하면 광자의 에너지는 작업 함수와 정확히 동일합니다. 전자는 방출되지만 운동 에너지가 0이 없습니다 (ke =0).
* 위의 임계 값 주파수 : 주파수가 임계 값 주파수 (ν> ν₀)보다 높으면, 광자는 작업 기능을 극복하고 방출 된 전자에 추가 운동 에너지를 제공하기에 충분한 에너지를 갖습니다. 주파수가 높을수록 방출 된 전자의 운동 에너지가 커집니다.
결론 :
아인슈타인 광전 방정식은 사고 광자의 에너지와 금속의 작업 기능 사이의 직접적인 관계를 확립하기 때문에 광전 효과의 주파수 의존성을 설명합니다. 방정식은 광자의 에너지가 금속의 결합 에너지를 극복하기에 충분할 때만 전자가 배출되며, 이는 빛의 주파수에 직접 연결되어 있음을 우아하게 보여줍니다.
