Intensität des photoelektrischen Effekts

Ich verstehe den PE-Effekt ganz gut, aber eine Sache verstehe ich nicht. Intensität ist die Energiemenge pro Sekunde, die auf einen bestimmten Bereich einfällt.

Kann man also die Intensität erhöhen, indem man entweder die elektrische Energie erhöht oder die Fläche verkleinert? Was passiert genau, wenn man die elektrische Energie erhöht? Ich gehe davon aus, dass Sie durch Erhöhen der Intensität die Anzahl der auf einen Bereich des Metalls einfallenden Photonen erhöhen und somit die Rate der photoelektrischen Emission erhöhen. Aber warum führt eine Erhöhung der Intensität durch mehr elektrische Leistung nicht zu einer größeren Energie der Elektronen, wenn Sie durch eine Erhöhung der Intensität die Energie der einfallenden Wellen erhöhen?

Ich verstehe die Ergebnisse, aber ich versuche zu verstehen, warum die Intensität so funktioniert, wie sie ist, danke

Der entscheidende Punkt ist zu erkennen, dass angenommen wird, dass jedes Photon seine Energie nur auf ein Elektron überträgt . Dadurch wird verhindert, dass das Hinzufügen von mehr Photonen pro Sekunde (dh zunehmende Intensität) ohne Erhöhung der Energie pro Photon (dh feste Frequenz) irgendwelche Auswirkungen auf die Energie einzelner Elektronen hat.

Antworten (2)

Sie können die Intensität (Leistung/Fläche) auf drei Arten erhöhen: Erhöhen der Rate der einfallenden Photonen, Verringern der Fläche oder Erhöhen der Energie der Photonen. (Die beiden anderen nehmen wir jeweils als konstant bleibend an.)

Eine Erhöhung der Energie pro Photon erhöht die Energie der emittierten Elektronen, aber nicht die Emissionsrate.

Eine Erhöhung der Photonenrate erhöht die Elektronenemissionsrate, aber nicht die Energie der Elektronen.

Eine Verkleinerung der Fläche hat keine Wirkung, vorausgesetzt, die Fläche wird nicht so klein, dass Elektronen aus dem belichteten Bereich verarmt werden. (siehe Kommentar von @Danu)

"Eine Erhöhung der Energie pro Photon erhöht die Energie der emittierten Elektronen, aber nicht die Emissionsrate." Um die Energie jedes Photons zu erhöhen, E = hf, müssten Sie die Frequenz erhöhen, also verwenden Sie anderes EM-Licht. Wie erhöht eine Änderung der Leistung/Fläche die ENERGIE eines einzelnen Photons?
Um die Energie pro Photon zu erhöhen, müssen Sie die Frequenz erhöhen. Das ist eine weitere Möglichkeit, die Intensität zu erhöhen. Vielleicht ist unser Missverständnis Ihr Ausdruck "elektrische Energie". Ich weiß nicht, was Sie mit elektrischer Energie meinen, also habe ich den Satz ignoriert. Ich hätte fragen sollen, was du meinst.
Ich bin mir nicht sicher, wo meine Verwirrung liegt. Ich weiß, dass die Frequenz durch die Verwendung von Licht mit einer höheren Frequenz wie denen am anderen Ende des EM-Spektrums erhöht wird. Daher kann KE max erhöht werden, indem Photonen verwendet werden, die mehr Energie tragen. Aber wenn wir die Intensität erhöhen, was genau erhöhen wir, ist es die Anzahl der Photonen? Wenn ja, erhöhen wir die Energie des Strahls, aber NICHT die der einzelnen Photonen, richtig?
Sie haben die Intensität als Leistung/Fläche definiert. Dazu gibt es drei Möglichkeiten. Ich denke, Sie denken an einen Sonderfall, in dem die Lichtquelle ein festes Spektrum hat, was ziemlich typisch ist. In diesem Fall haben Sie Recht, und die Intensität kann als Photonen/Sekunde/Fläche betrachtet werden. Aber seien Sie vorsichtig mit Phrasen wie "Energie im Strahl". Das ist bedeutungslos. Ein Strahl kann Intensität haben . Es wird Ihnen leichter fallen, den Dingen einen Sinn zu geben, wenn Sie Wörter verwenden, deren Bedeutung klar definiert ist und deren Bedeutung Sie verstehen.

Die Intensität kann nur durch größere Energie des Photons erhöht werden. Wenn Sie die Energie des Photons erhöhen, wird die Energie in das Elektron absorbiert, das folglich mit der Energie des Photons davonfliegt. Je mehr Energie das Photon hat, desto mehr Energie hat das Elektron.

Ein nützliches Diagramm!?
Achtung: Die Intensität kann durch Verkleinern der Fläche erhöht werden.
Intensität des photoelektrischen Effekts
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