Fényelektromos hatás kalkulátor
Számítsa ki a fotoelektronok maximális mozgási energiáját, a leállító feszültséget, valamint a küszöbfrekvenciát és -hullámhosszat a fény frekvenciájából (vagy hullámhosszából) és a fém kilépési munkájából.
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
Hogyan működik ez a kalkulátor?
Egy fotoelektron maximális mozgási energiája KE_max = h·f − φ. Váltsa át a kilépési munkát eV-ról joule-ra, használja az f = c/λ-t, ha hullámhosszat adott meg, és ha h·f a φ alatt van, egyetlen elektron sem szökik ki. A leállító feszültség V0 = KE_max/e, a küszöbfrekvencia f0 = φ/h, a küszöbhullámhossz pedig λ0 = c/f0.
Képlet
How this is calculated
Einstein fényelektromos egyenlete kimondja, hogy egy kibocsátott elektron maximális mozgási energiája egyenlő a h·f fotonenergiával mínusz a φ kilépési munka, amely az elektron fém felületéről való kiszabadításához szükséges minimális energia. Itt h a Planck-állandó (6,62607015e-34 J·s). Megadhatja a fény f frekvenciáját közvetlenül hertzben, vagy egy λ hullámhosszat nanométerben, amely esetben f = c/λ, ahol c = 299 792 458 m/s. A kilépési munkát elektronvoltban adja meg, és joule-ra váltjuk az e = 1,602176634e-19 C elemi töltéssel való szorzással.
Ha a h·f fotonenergia kisebb φ-nél, egyetlen elektron sem bocsátódik ki a fény intenzitásától függetlenül, és a mozgási energiát nullaként adjuk meg. Amikor kibocsátás történik, a V0 leállító feszültség az a potenciál, amely épp megállítja a leggyorsabb elektronokat: V0 = KE_max / e, amely számszerűen egyenlő a KE_max elektronvoltban kifejezett értékével. Az f0 = φ/h küszöbfrekvencia a legalacsonyabb frekvencia, amely kibocsátást okozhat, a hozzá tartozó küszöbhullámhossz pedig λ0 = c/f0.
Az eredményeket elektronvoltban és joule-ban is megmutatjuk. A modell egyfotonos elnyelést, tiszta, egyenletes, egyetlen kilépési munkájú felületet feltételez, és elhanyagolja az elektronok termikus energiáját és minden kontaktpotenciál-korrekciót. Minden bemenetnek pozitívnak kell lennie; a nem pozitív frekvencia-, hullámhossz- vagy kilépési munka értékeket elutasítjuk.
Gyakran ismételt kérdések
Egyetlen elektron sem bocsátódik ki, bármilyen intenzív is a fény, mert minden foton h·f energiát hordoz, és egyetlen foton nem tud eleget szolgáltatni a kilépési munka legyőzéséhez. A kalkulátor ebben az esetben nulla mozgási energiát és nulla leállító feszültséget ad meg.
A V0 leállító feszültség kielégíti az e·V0 = KE_max összefüggést, így V0 = KE_max/e. Mivel egy elektronvolt e szorozva egy volttal van definiálva, az eV-ban mért KE_max pontosan ugyanazt a számot adja, mint a voltban mért V0.
Ez a fény leghosszabb hullámhossza (legalacsonyabb frekvenciája), amely még elektronokat tud kilökni: λ0 = c/f0 = h·c/φ. A λ0-nál hosszabb hullámhosszú fénynek túl kevés energiája van fotononként a kibocsátás kiváltásához.
Más néven
TG we-Calculate Editorial Team. (2026). Fényelektromos hatás kalkulátor [Online calculator]. TG we-Calculate. https://we-calculate.com/hu/calculator/photoelectric-effect-calculator
TG we-Calculate Editorial Team. "Fényelektromos hatás kalkulátor." TG we-Calculate. 2026. https://we-calculate.com/hu/calculator/photoelectric-effect-calculator.
TG we-Calculate Editorial Team, "Fényelektromos hatás kalkulátor," TG we-Calculate, 2026. [Online]. Available: https://we-calculate.com/hu/calculator/photoelectric-effect-calculator
@misc{wecalculate_photoelectric_effect_calculator, title = {Fényelektromos hatás kalkulátor}, author = {{TG we-Calculate Editorial Team}}, howpublished = {\url{https://we-calculate.com/hu/calculator/photoelectric-effect-calculator}}, year = {2026}, note = {TG we-Calculate} }
Segített ez a kalkulátor?