Fotoefekti kalkulaator
Arvuta fotoelektronide maksimaalne kineetiline energia, peatuspinge ning lävisagedus ja -lainepikkus valguse sagedusest (või lainepikkusest) ja metalli väljumistööst.
Input type
Hz
eV
Electrons are emitted
- 1
Photon energy E = h × f
6.626×10⁻³⁴ × 1.200e+15 = 4,963 eVDivided by the elementary charge to convert J → eV. - 2
Work function φ
2,3 eV - 3
Max KE = E_photon − φ
4,963 − 2,3 = 2,663 eV
Kuidas see kalkulaator töötab?
Fotoelektroni maksimaalne kineetiline energia on KE_max = h·f − φ. Teisenda väljumistöö eV-st džaulideks, kasuta f = c/λ, kui on antud lainepikkus, ja kui h·f on alla φ, ei välju ükski elektron. Peatuspinge on V0 = KE_max/e, lävisagedus on f0 = φ/h ja lävilainepikkus on λ0 = c/f0.
Valem
How this is calculated
Einsteini fotoefekti võrrand ütleb, et kiiratud elektroni maksimaalne kineetiline energia võrdub footoni energiaga h·f miinus väljumistöö φ, minimaalne energia, mida on vaja elektroni vabastamiseks metallipinnalt. Siin h on Plancki konstant (6,62607015e-34 J·s). Saad anda valguse sageduse f otse hertsides või lainepikkuse λ nanomeetrites, mille puhul f = c/λ, kus c = 299 792 458 m/s. Väljumistöö sisestatakse elektronvoltides ja teisendatakse džaulideks, korrutades elementaarlaenguga e = 1,602176634e-19 C.
Kui footoni energia h·f on väiksem kui φ, ei kiirata elektrone olenemata valguse intensiivsusest ja kineetiline energia esitatakse nullina. Kui kiirgus toimub, on peatuspinge V0 potentsiaal, mis just peatab kiireimad elektronid: V0 = KE_max / e, mis on arvuliselt võrdne elektronvoltides väljendatud KE_max-iga. Lävisagedus f0 = φ/h on madalaim sagedus, mis võib kiirgust põhjustada, ja vastav lävilainepikkus on λ0 = c/f0.
Tulemused näidatakse nii elektronvoltides kui džaulides. Mudel eeldab ühe footoni neeldumist, puhast ühtlast pinda ühe väljumistööga ning eirab elektronide soojusenergiat ja kontaktpotentsiaali parandusi. Kõik sisendid peavad olema positiivsed; mittepositiivne sagedus, lainepikkus või väljumistöö väärtus lükatakse tagasi.
Korduma kippuvad küsimused
Elektrone ei kiirata, ükskõik kui intensiivne valgus on, sest iga footon kannab h·f energiat ja üksik footon ei suuda väljumistöö ületamiseks piisavalt anda. Kalkulaator esitab sel juhul nulli kineetilise energia ja nulli peatuspinge.
Peatuspinge V0 rahuldab e·V0 = KE_max, seega V0 = KE_max/e. Kuna üks elektronvolt on defineeritud kui e korda üks volt, annab eV-des mõõdetud KE_max täpselt sama arvu kui voltides mõõdetud V0.
See on pikim lainepikkus (madalaim sagedus) valgusest, mis suudab veel elektrone välja lüüa: λ0 = c/f0 = h·c/φ. λ0-st pikema lainepikkusega valgusel on footoni kohta liiga vähe energiat, et kiirgust põhjustada.
Tuntud ka kui
TG we-Calculate Editorial Team. (2026). Fotoefekti kalkulaator [Online calculator]. TG we-Calculate. https://we-calculate.com/et/calculator/photoelectric-effect-calculator
TG we-Calculate Editorial Team. "Fotoefekti kalkulaator." TG we-Calculate. 2026. https://we-calculate.com/et/calculator/photoelectric-effect-calculator.
TG we-Calculate Editorial Team, "Fotoefekti kalkulaator," TG we-Calculate, 2026. [Online]. Available: https://we-calculate.com/et/calculator/photoelectric-effect-calculator
@misc{wecalculate_photoelectric_effect_calculator, title = {Fotoefekti kalkulaator}, author = {{TG we-Calculate Editorial Team}}, howpublished = {\url{https://we-calculate.com/et/calculator/photoelectric-effect-calculator}}, year = {2026}, note = {TG we-Calculate} }
Kas see kalkulaator aitas sind?