光電效應計算機
從光的頻率（或波長）和金屬逸出功計算光電子的最大動能、截止電壓以及臨界頻率和臨界波長。
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
此計算機如何運作？
光電子的最大動能為 KE_max = h·f − φ。將逸出功從 eV 換算為焦耳，若給定波長則使用 f = c/λ，若 h·f 低於 φ 則無電子逸出。截止電壓為 V0 = KE_max/e，臨界頻率為 f0 = φ/h，臨界波長為 λ0 = c/f0。
公式
How this is calculated
愛因斯坦的光電方程說明，發射電子的最大動能等於光子能量 h·f 減去逸出功 φ（從金屬表面解放一個電子所需的最低能量）。此處 h 是普朗克常數（6.62607015e-34 J·s）。您可以直接以赫茲輸入光的頻率 f，或以奈米輸入波長 λ，此時 f = c/λ，其中 c = 299,792,458 m/s。逸出功以電子伏特輸入，通過乘以基本電荷 e = 1.602176634e-19 C 換算為焦耳。
若光子能量 h·f 小於 φ，無論光強度如何都不會有電子被發射，動能報告為零。當發射發生時，截止電壓 V0 是剛好阻止最快電子的電位：V0 = KE_max / e，數值上等於以電子伏特表示的 KE_max。臨界頻率 f0 = φ/h 是能夠引起發射的最低頻率，對應的臨界波長為 λ0 = c/f0。
結果以電子伏特和焦耳均顯示。該模型假設單光子吸收、具有單一逸出功的清潔均勻表面，並忽略電子的熱能和任何接觸電位修正。所有輸入值必須為正數；非正的頻率、波長或逸出功值將被拒絕。
常見問題
無論光強多大，都不會有電子被發射，因為每個光子攜帶 h·f 的能量，而單個光子無法提供足夠的能量來克服逸出功。在此情況下，計算機報告動能為零，截止電壓為零。
截止電壓 V0 滿足 e·V0 = KE_max，因此 V0 = KE_max/e。由於一個電子伏特定義為 e 乘以一伏特，以 eV 量測的 KE_max 與以伏特量測的 V0 給出完全相同的數值。
它是仍然能夠逐出電子的最長波長（最低頻率）：λ0 = c/f0 = h·c/φ。波長比 λ0 長的光，每個光子的能量不足以引起發射。
也稱為
TG we-Calculate Editorial Team. (2026). 光電效應計算機 [Online calculator]. TG we-Calculate. https://we-calculate.com/zh-tw/calculator/photoelectric-effect-calculator
TG we-Calculate Editorial Team. "光電效應計算機." TG we-Calculate. 2026. https://we-calculate.com/zh-tw/calculator/photoelectric-effect-calculator.
TG we-Calculate Editorial Team, "光電效應計算機," TG we-Calculate, 2026. [Online]. Available: https://we-calculate.com/zh-tw/calculator/photoelectric-effect-calculator
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