Калькулятор фотоефекту
Обчисліть максимальну кінетичну енергію фотоелектронів, напругу затримання, а також порогову частоту і довжину хвилі за частотою (або довжиною хвилі) світла та роботою виходу металу.
Input type
Гц
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
Як працює цей калькулятор?
Максимальна кінетична енергія фотоелектрона: KE_max = h·f − φ. Перетворіть роботу виходу з еВ в джоулі, використовуйте f = c/λ, якщо задана довжина хвилі, і якщо h·f менше φ, електрони не вириваються. Напруга затримання V0 = KE_max/e, порогова частота f0 = φ/h, а порогова довжина хвилі λ0 = c/f0.
Формула
How this is calculated
Рівняння фотоефекту Ейнштейна стверджує, що максимальна кінетична енергія вирваного електрона дорівнює енергії фотона h·f мінус робота виходу φ — мінімальна енергія, необхідна для вирвання електрона з поверхні металу. Тут h — стала Планка (6.62607015e-34 J·s). Можна задати частоту світла f безпосередньо в герцах або довжину хвилі λ у нанометрах, тоді f = c/λ, де c = 299,792,458 м/с. Робота виходу вводиться в електрон-вольтах і перетворюється на джоулі множенням на елементарний заряд e = 1.602176634e-19 C.
Якщо енергія фотона h·f менша за φ, електрони не вириваються незалежно від інтенсивності світла, а кінетична енергія дорівнює нулю. При вириванні напруга затримання V0 — це потенціал, що якраз зупиняє найшвидші електрони: V0 = KE_max / e, що чисельно дорівнює KE_max, вираженій в електрон-вольтах. Порогова частота f0 = φ/h — найменша частота, що може спричинити вирвання, а відповідна порогова довжина хвилі λ0 = c/f0.
Результати подаються в електрон-вольтах та джоулях. Модель передбачає поглинання одного фотона, чисту однорідну поверхню з єдиною роботою виходу, і не враховує теплову енергію електронів та контактні поправки потенціалу. Усі вхідні дані мають бути додатними; від'ємні або нульові значення частоти, довжини хвилі або роботи виходу відхиляються.
Поширені запитання
Електрони не вириваються незалежно від інтенсивності світла, оскільки кожен фотон несе енергію h·f, і один фотон не здатен подолати роботу виходу. У цьому випадку калькулятор повідомляє нульову кінетичну енергію і нульову напругу затримання.
Напруга затримання V0 задовольняє умову e·V0 = KE_max, тому V0 = KE_max/e. Оскільки один електрон-вольт за визначенням дорівнює e, помноженому на один вольт, KE_max у еВ дає точно те саме число, що й V0 у вольтах.
Це найбільша довжина хвилі (найменша частота) світла, яке ще може вибивати електрони: λ0 = c/f0 = h·c/φ. Світло з довжиною хвилі, більшою за λ0, несе надто мало енергії на фотон, щоб спричинити вирвання.
Також відомий як
TG we-Calculate Editorial Team. (2026). Калькулятор фотоефекту [Online calculator]. TG we-Calculate. https://we-calculate.com/uk/calculator/photoelectric-effect-calculator
TG we-Calculate Editorial Team. "Калькулятор фотоефекту." TG we-Calculate. 2026. https://we-calculate.com/uk/calculator/photoelectric-effect-calculator.
TG we-Calculate Editorial Team, "Калькулятор фотоефекту," TG we-Calculate, 2026. [Online]. Available: https://we-calculate.com/uk/calculator/photoelectric-effect-calculator
@misc{wecalculate_photoelectric_effect_calculator, title = {Калькулятор фотоефекту}, author = {{TG we-Calculate Editorial Team}}, howpublished = {\url{https://we-calculate.com/uk/calculator/photoelectric-effect-calculator}}, year = {2026}, note = {TG we-Calculate} }
Чи допоміг вам цей калькулятор?