Kalkulator fotoelektričnega pojava
Izračunajte največjo kinetično energijo fotoelektronov, zaustavljalno napetost ter mejno frekvenco in valovno dolžino iz frekvence svetlobe (ali valovne dolžine) in izstopnega dela kovine.
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
Kako deluje ta kalkulator?
Največja kinetična energija fotoelektrona je KE_max = h·f − φ. Pretvorite izstopno delo iz eV v džule, za podano valovno dolžino uporabite f = c/λ, in če je h·f pod φ, elektroni ne pobegnejo. Zaustavljalna napetost je V0 = KE_max/e, mejna frekvenca f0 = φ/h in mejna valovna dolžina λ0 = c/f0.
Formula
How this is calculated
Einsteinova enačba fotoelektričnega pojava navaja, da je največja kinetična energija emitiranega elektrona enaka energiji fotona h·f minus izstopno delo φ, minimalna energija, potrebna za osvoboditev elektrona s kovinske površine. Tu je h Planckova konstanta (6,62607015e-34 J·s). Frekvenco svetlobe f lahko podate neposredno v hercih ali valovno dolžino λ v nanometrih, v katerem primeru f = c/λ s c = 299.792.458 m/s. Izstopno delo je vneseno v elektronvoltih in pretvorjeno v džule z množenjem z elementarnim nabojem e = 1,602176634e-19 C.
Če je energija fotona h·f manjša od φ, elektroni niso emitirani ne glede na intenziteto svetlobe in kinetična energija je prikazana kot nič. Ko do emisije pride, je zaustavljalna napetost V0 potencial, ki ravno ustavi najhitrejše elektrone: V0 = KE_max / e, kar je številčno enako KE_max, izraženim v elektronvoltih. Mejna frekvenca f0 = φ/h je najnižja frekvenca, ki lahko povzroči emisijo, in ustrezna mejna valovna dolžina je λ0 = c/f0.
Rezultati so prikazani tako v elektronvoltih kot v džulih. Model predpostavlja absorpcijo enega fotona, čisto enotno površino z enim izstopnim delom in zanemari termično energijo elektronov ter kakršne koli popravke kontaktnega potenciala. Vsi vnosi morajo biti pozitivni; nepositivna frekvenca, valovna dolžina ali izstopno delo so zavrnjeni.
Pogosta vprašanja
Elektroni niso emitirani ne glede na to, kako intenzivna je svetloba, ker vsak foton nosi h·f energije in en sam foton ne more priskrbeti dovolj za premagovanje izstopnega dela. Kalkulator v tem primeru poroča nič kinetične energije in nič zaustavljalne napetosti.
Zaustavljalna napetost V0 zadošča e·V0 = KE_max, torej V0 = KE_max/e. Ker je en elektronvolt definiran kot e krat en volt, KE_max, merjeni v eV, da natanko isto število kot V0 v voltih.
To je najdaljša valovna dolžina (najnižja frekvenca) svetlobe, ki še vedno lahko izbije elektrone: λ0 = c/f0 = h·c/φ. Svetloba z daljšo valovno dolžino od λ0 ima premalo energije na foton za emisijo.
Znano tudi kot
TG we-Calculate Editorial Team. (2026). Kalkulator fotoelektričnega pojava [Online calculator]. TG we-Calculate. https://we-calculate.com/sl/calculator/photoelectric-effect-calculator
TG we-Calculate Editorial Team. "Kalkulator fotoelektričnega pojava." TG we-Calculate. 2026. https://we-calculate.com/sl/calculator/photoelectric-effect-calculator.
TG we-Calculate Editorial Team, "Kalkulator fotoelektričnega pojava," TG we-Calculate, 2026. [Online]. Available: https://we-calculate.com/sl/calculator/photoelectric-effect-calculator
@misc{wecalculate_photoelectric_effect_calculator, title = {Kalkulator fotoelektričnega pojava}, author = {{TG we-Calculate Editorial Team}}, howpublished = {\url{https://we-calculate.com/sl/calculator/photoelectric-effect-calculator}}, year = {2026}, note = {TG we-Calculate} }
Vam je ta kalkulator pomagal?