Zusammenhang zwischen Stopppotential und Austrittsarbeit

Angenommen, ich habe eine Kathode mit einer Austrittsarbeit von 3 eV und eine Anode mit einem Potential von 2 V über der Kathode. Was passiert, wenn ein Photon mit einer Energie von 2 eV auf die Kathode trifft?

A. Ein Elektron wird von der Kathode emittiert, weil es nur 1 eV braucht, um von der Kathode zur Anode zu gelangen.

B. Es wird kein Elektron emittiert, da 3 eV benötigt werden, um der Kathode zu entkommen.

Die Quellen scheinen diesbezüglich unklar zu sein, und ich muss wissen, ob es möglich ist, Elektronen mit Licht einer niedrigeren Energie als der Austrittsarbeit bei einem ausreichenden elektrischen Potential von einer Oberfläche abzuschlagen.

Was meinst du mit "Anode auf einem Potential von 2 V über der Kathode"? Meinen Sie, dass die Anode ein um 2 V höheres Potential als die Kathode hat, mit anderen Worten, die Potentialdifferenz beträgt 2 V?
Ich denke, die Potentialdifferenz trägt zusammen mit der Energie des Photons auch zur Emission von Elektronen bei.

Antworten (2)

Die Arbeitsfunktion, ϕ ist die Energiemenge, die erforderlich ist, um das Elektron aus der Anziehungskraft der Kerne der Atome der Photooberfläche zu befreien. Hier ϕ = 3  eV .

Da die kinetische Energie des Elektrons gegeben ist durch

E k = H F − ϕ
es wird deutlich, dass die Bedingung der Elektronenemission wann ist H F > ϕ . Dies ist offensichtlich nicht der Fall, weshalb das Elektron nicht emittiert wird.

Die Antwort ist B .(wie von Ruben erklärt)
An der Anode wird eine Spannung von 2 Volt angelegt. Einige Elektronen können aufgrund thermoionischer Emission an der Kathode erzeugt werden. Diese Elektronen erhalten kinetische Energie e v A P P l ich e D nur wenn sie die Anode erreichen, dh sie werden aufgrund des elektrischen Feldes beschleunigt und dort steigt KE, bis sie die Anode erreichen.

Wenn ein Elektron (von der Kathode kommend) mit einer Energie von 2 eV und ein Photon mit einer Energie von 2 ev gleichzeitig auf die Oberfläche der Anode auftreffen, wird ein Elektron mit einer kinetischen Energie von 1 ev von der Anode ausgestoßen.

Diese Antwort ist irreführend, da sie den Eindruck erweckt, dass aufgrund der Anwesenheit von Licht tatsächlich Elektronen emittiert werden. Es ist zwar in Ordnung zu sagen "Nein, Photoelektronen werden nicht emittiert, aber es gibt diesen anderen Mechanismus, der [...]", aber es ist wichtig klarzustellen, dass es sich um einen separaten Mechanismus handelt . Insbesondere ist diese thermionische Emission unabhängig davon, ob Licht auf das Metall scheint, daher sollte sie bei photoelektrischen Effektmessungen als Dunkelzählung genommen und als Hintergrund vom Signal abgezogen werden.
Außerdem scheinen Sie darauf hinzudeuten, dass die Antwort auf "Ist es möglich, Elektronen mit Licht einer niedrigeren Energie als der Austrittsarbeit bei einem ausreichenden elektrischen Potential von einer Oberfläche abzuschlagen?" ist ja, wo das Licht eine gewisse Rolle in dem Prozess spielt. Deshalb ist die Antwort falsch.
@EmilioPisanty: Ich denke, es ist möglich, Elektronen mit Licht einer niedrigeren Energie als der Austrittsarbeit von einer Oberfläche abzuschlagen, wenn ein ausreichendes elektrisches Potential vorhanden ist . Meine Antwort kann technisch falsch sein. Ich habe das irgendwo auf SE wie hier gelesen: physical.stackexchange.com/questions/95411/…
OK, das erklärt also die Ablehnungen. Ihre Antwort ist falsch. (Betreff: Beitrag von John Rennie, lesen Sie insbesondere den letzten Absatz.)
Zusammenhang zwischen Stopppotential und Austrittsarbeit
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