Was passiert, wenn Austrittsarbeit ϕ=hfϕ=hf\phi = hf

Question

Was passiert, wenn Austrittsarbeit ϕ=hfϕ=hf\phi = hf

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Was passiert, wenn das Photon, das auf eine Metalloberfläche trifft, eine Energie hat, die gleich der Austrittsarbeit dieser Oberfläche ist?

ϕ = H F

$\phi = hf$ Mir ist klar, dass das emittierte Elektron nach dem Entkommen keine kinetische Energie hat, aber was macht es dann? Über der Oberfläche schweben? Oder hat es Schwung durch Flucht? Ich verstehe auch nicht, wodurch die Austrittsarbeit verursacht wird - ist es die elektrostatische Anziehung zwischen Kernen und den Elektronen?

Benutzer21420

Das Elektron ist in einer Potentialbarriere gefangen, wenn es den Kern "umkreist", und es benötigt eine gewisse Menge an Energie

E_{0}

$E_0$ (was der Austrittsarbeit entspricht

ϕ

$\phi$ ), um diese Barriere zu überwinden und ihr zu entkommen, wenn Photon mit Frequenz kommt

f

$f$ (Energie dieses Photons ist

E = h f

$E=hf$ ) und das Elektron trifft, gibt es ihm Energie, und wenn sie größer ist als

ϕ

$\phi$ Elektron kann die Potentialbarriere verlassen (überwinden). und mit der Austrittsarbeit können Sie die Mindestfrequenz berechnen, die Licht haben muss, damit das Elektron die Barriere überwindet, wenn es auf ein Elektron trifft (

ϕ = h f_{0}

$\phi = hf_0$ Wo

f_{0}

$f_0$ ist die Mindestfrequenz,

f_{0} = \frac{ϕ}{h}

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

Benutzer21420

Wenn die Austrittsarbeit die gleiche ist wie die Energie eines Photons, das auf ein Elektron trifft, kann das Elektron dem Kern nicht entkommen, es "steigt" nur bis zur Spitze der Potentialbarriere und "geht" dann wieder nach unten der potentiellen Barriere.

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Was passiert, wenn Austrittsarbeit ϕ=hfϕ=hf\phi = hf

Das Elektron ist in einer Potentialbarriere gefangen, wenn es den Kern "umkreist", und es benötigt eine gewisse Menge an Energie $E_0$ (was der Austrittsarbeit entspricht $\phi$ ), um diese Barriere zu überwinden und ihr zu entkommen, wenn Photon mit Frequenz kommt $f$ (Energie dieses Photons ist $E=hf$ ) und das Elektron trifft, gibt es ihm Energie, und wenn sie größer ist als $\phi$ Elektron kann die Potentialbarriere verlassen (überwinden). und mit der Austrittsarbeit können Sie die Mindestfrequenz berechnen, die Licht haben muss, damit das Elektron die Barriere überwindet, wenn es auf ein Elektron trifft ( $\phi = hf_0$ Wo $f_0$ ist die Mindestfrequenz, $f_0 = \frac{\phi}{h}$ )
Wenn die Austrittsarbeit die gleiche ist wie die Energie eines Photons, das auf ein Elektron trifft, kann das Elektron dem Kern nicht entkommen, es "steigt" nur bis zur Spitze der Potentialbarriere und "geht" dann wieder nach unten der potentiellen Barriere.

Benutzer21420 · Answer 1

Wenn das Elektron den Kern "umkreist", ist es in einer durch den Kern verursachten Potentialbarriere gefangen: Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Elektron braucht etwas Energie $E_0$ dieser Barriere zu entkommen (zu überwinden) ( $E_0$ ist dasselbe wie Austrittsarbeit $\phi$ ), Wenn Photon mit Frequenz $f$ (Energie dieses Photons ist $E=hf$ ) kommt und trifft auf ein Elektron, es gibt ihm Energie ( $E=hf$ ) und wenn es größer als ist $\phi$ dann kann das Elektron aus dem Kern austreten (Potenzialbarriere überwinden): Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

und es wird etwas kinetische Energie haben ( $KE$ ) zu. Um also dem Elektron zu entkommen, muss das Kernphoton, das es treffen wird, eine größere Energie haben als $\phi$ (Es ist dasselbe wie eine größere Frequenz als $f_0$ (Wo $f_0$ ist die Mindestfrequenz für ein Photon, das auf ein Elektron trifft, damit es aus dem Kern entweicht, und Sie können es mit dieser Gleichung berechnen $\phi = hf_0$ Und $f_0=\frac{\phi}{h}$ )). Aber wenn ein Photon, das auf ein Elektron trifft, dieselbe Energie hat wie die minimale Energie, die ein Elektron benötigt, um dem Kern zu entkommen ( $\phi = E$ oder $f=f_0$ ) dann wird das Elektron einfach bis zum oberen Ende der Potentialbarriere "aufsteigen" und dann wieder zum unteren Ende der Potentialbarriere "absteigen": Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

und es wird nicht in der Lage sein, dem Kern zu entkommen.

(Entschuldigung für meine schlechten Zeichnungen)

Vielen Dank, dass Sie sich die Zeit genommen haben, zu zeichnen und zu erklären!
Sie haben vergessen zu sagen, was am Ende des Prozesses mit der Energie des ursprünglichen Photons passiert.
Sir, wenn die kinetische Energie des Photoelektrons gleich der Austrittsarbeit des Elektrons ist. Dann wird das Elektron in einer Potentialbarriere gefangen. Ist diese Potentialbarriere also wie die Reichweite der elektrostatischen Anziehungskraft zwischen Kern und Elektron, die immer weiter abnimmt, je weiter sich das Elektron vom Kern entfernt?

RW Vogel · Answer 2

Da wir davon sprechen, dass freie Elektronen aus einer Metalloberfläche getrieben werden, scheint es, als ob die „Potentialbarriere“ eher von der positiven Nettoladung des Materials als von der Kraft „eines Kerns“ abhängen sollte. Aber dies scheint nicht der Fall zu sein. Vielleicht kann jemand mit Kenntnissen der Quantenmechanik dazu etwas sagen.

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