Kalkulator efektu fotoelektrycznego
Oblicz maksymalną energię kinetyczną fotoelektronów, napięcie hamowania oraz częstotliwość i długość fali progowej na podstawie częstotliwości (lub długości fali) światła i pracy wyjścia metalu.
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
Jak działa ten kalkulator?
Maksymalna energia kinetyczna fotoelektronu wynosi KE_max = h·f − φ. Przelicz pracę wyjścia z eV na dżule, użyj f = c/λ jeśli podana jest długość fali, a jeśli h·f jest mniejsze od φ, żaden elektron nie zostaje wyemitowany. Napięcie hamowania to V0 = KE_max/e, częstotliwość progowa to f0 = φ/h, a progowa długość fali to λ0 = c/f0.
Wzór
How this is calculated
Równanie fotoelektryczne Einsteina stwierdza, że maksymalna energia kinetyczna emitowanego elektronu równa się energii fotonu h·f pomniejszonej o pracę wyjścia φ, czyli minimalną energię potrzebną do uwolnienia elektronu z powierzchni metalu. Tutaj h to stała Plancka (6,62607015e-34 J·s). Można podać częstotliwość f bezpośrednio w hercach lub długość fali λ w nanometrach, w którym to przypadku f = c/λ z c = 299 792 458 m/s. Praca wyjścia podawana jest w elektronowoltach i przeliczana na dżule przez pomnożenie przez ładunek elementarny e = 1,602176634e-19 C.
Jeśli energia fotonu h·f jest mniejsza od φ, żaden elektron nie jest emitowany niezależnie od natężenia światła, a energia kinetyczna jest podawana jako zero. Gdy emisja zachodzi, napięcie hamowania V0 to potencjał, który właśnie zatrzymuje najszybsze elektrony: V0 = KE_max / e, co numerycznie odpowiada KE_max wyrażonemu w elektronowoltach. Częstotliwość progowa f0 = φ/h to najniższa częstotliwość zdolna wywołać emisję, a odpowiadająca jej progowa długość fali to λ0 = c/f0.
Wyniki podawane są w elektronowoltach i dżulach. Model zakłada absorpcję pojedynczego fotonu, czystą jednorodną powierzchnię z jednolitą pracą wyjścia i pomija energię termiczną elektronów oraz jakiekolwiek poprawki potencjału kontaktowego. Wszystkie wartości wejściowe muszą być dodatnie; niedodatnia częstotliwość, długość fali lub praca wyjścia są odrzucane.
Najczęściej zadawane pytania
Żaden elektron nie zostaje wyemitowany, bez względu na natężenie światła, ponieważ każdy foton niesie energię h·f i pojedynczy foton nie może dostarczyć wystarczającej energii do pokonania pracy wyjścia. Kalkulator podaje zerową energię kinetyczną i zerowe napięcie hamowania w takim przypadku.
Napięcie hamowania V0 spełnia e·V0 = KE_max, więc V0 = KE_max/e. Ponieważ jeden elektronowolt jest zdefiniowany jako e razy jeden wolt, KE_max wyrażone w eV daje dokładnie tę samą liczbę co V0 wyrażone w woltach.
To najdłuższa długość fali (najniższa częstotliwość) światła, która może jeszcze wyrywa elektrony: λ0 = c/f0 = h·c/φ. Światło o długości fali dłuższej niż λ0 ma zbyt małą energię na foton, aby wywołać emisję.
Znany również jako
TG we-Calculate Editorial Team. (2026). Kalkulator efektu fotoelektrycznego [Online calculator]. TG we-Calculate. https://we-calculate.com/pl/calculator/photoelectric-effect-calculator
TG we-Calculate Editorial Team. "Kalkulator efektu fotoelektrycznego." TG we-Calculate. 2026. https://we-calculate.com/pl/calculator/photoelectric-effect-calculator.
TG we-Calculate Editorial Team, "Kalkulator efektu fotoelektrycznego," TG we-Calculate, 2026. [Online]. Available: https://we-calculate.com/pl/calculator/photoelectric-effect-calculator
@misc{wecalculate_photoelectric_effect_calculator, title = {Kalkulator efektu fotoelektrycznego}, author = {{TG we-Calculate Editorial Team}}, howpublished = {\url{https://we-calculate.com/pl/calculator/photoelectric-effect-calculator}}, year = {2026}, note = {TG we-Calculate} }
Czy ten kalkulator Ci pomógł?