Калькулятор фотоэффекта
Вычислите максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов, задерживающее напряжение, пороговую частоту и длину волны по частоте (или длине волны) света и работе выхода металла.
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
Как работает этот калькулятор?
Максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона: KE_max = h·f − φ. Переведите работу выхода из эВ в джоули, используйте f = c/λ, если задана длина волны, и если h·f меньше φ — электроны не вырываются. Задерживающее напряжение: V0 = KE_max/e, пороговая частота: f0 = φ/h, пороговая длина волны: λ0 = c/f0.
Формула
How this is calculated
Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта гласит, что максимальная кинетическая энергия вырванного электрона равна энергии фотона h·f минус работа выхода φ — минимальная энергия, необходимая для освобождения электрона с поверхности металла. Здесь h — постоянная Планка (6,62607015e-34 Дж·с). Частоту света f можно ввести непосредственно в герцах или задать длину волны λ в нанометрах, тогда f = c/λ с c = 299 792 458 м/с. Работа выхода вводится в электронвольтах и переводится в джоули умножением на заряд электрона e = 1,602176634e-19 Кл.
Если энергия фотона h·f меньше φ, электроны не вырываются независимо от интенсивности света, и кинетическая энергия считается равной нулю. При наличии эмиссии задерживающее напряжение V0 — это потенциал, который останавливает самые быстрые электроны: V0 = KE_max / e, что численно равно KE_max в электронвольтах. Пороговая частота f0 = φ/h — наименьшая частота, способная вызвать эмиссию, а соответствующая пороговая длина волны: λ0 = c/f0.
Результаты приводятся как в электронвольтах, так и в джоулях. Модель предполагает поглощение одного фотона, чистую однородную поверхность с единственным значением работы выхода, и не учитывает тепловую энергию электронов и поправки на контактную разность потенциалов. Все входные данные должны быть положительными; неположительные значения частоты, длины волны или работы выхода отклоняются.
Часто задаваемые вопросы
Электроны не вырываются независимо от интенсивности света, поскольку каждый фотон несёт энергию h·f, и один фотон не в состоянии преодолеть работу выхода. В этом случае калькулятор возвращает нулевую кинетическую энергию и нулевое задерживающее напряжение.
Задерживающее напряжение V0 удовлетворяет условию e·V0 = KE_max, то есть V0 = KE_max/e. Поскольку один электронвольт определяется как e, умноженное на один вольт, KE_max в эВ даёт ровно то же число, что и V0 в вольтах.
Это наибольшая длина волны (наименьшая частота) света, при которой ещё возможно вырывание электронов: λ0 = c/f0 = h·c/φ. Свет с длиной волны, большей λ0, имеет слишком малую энергию фотона для вызова эмиссии.
Также известен как
TG we-Calculate Editorial Team. (2026). Калькулятор фотоэффекта [Online calculator]. TG we-Calculate. https://we-calculate.com/ru/calculator/photoelectric-effect-calculator
TG we-Calculate Editorial Team. "Калькулятор фотоэффекта." TG we-Calculate. 2026. https://we-calculate.com/ru/calculator/photoelectric-effect-calculator.
TG we-Calculate Editorial Team, "Калькулятор фотоэффекта," TG we-Calculate, 2026. [Online]. Available: https://we-calculate.com/ru/calculator/photoelectric-effect-calculator
@misc{wecalculate_photoelectric_effect_calculator, title = {Калькулятор фотоэффекта}, author = {{TG we-Calculate Editorial Team}}, howpublished = {\url{https://we-calculate.com/ru/calculator/photoelectric-effect-calculator}}, year = {2026}, note = {TG we-Calculate} }
Этот калькулятор вам помог?