บทที่ 19 · ฟิสิกส์อะตอมและควอนตัมฟิสิกส์
Problem 19.24
หัวข้อ: ปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริก (The Photoelectric Effect)
ฉายแสงความยาวคลื่น 625 nm กระทบแผ่นโลหะชนิดหนึ่ง พบว่าอิเล็กตรอนหลุด จากผิวโลหะด้วยอัตราเร็วต่างๆ กันจนถึง 4.60×10⁵ m/s จงหา a) ฟังก์ชันงานของโลหะดังกล่าว? b) ความถี่ขีดเริ่มของโลหะดังกล่าว?
คำตอบ
\(f_{0} = 3.33\times 10^{14} Hz \;\blacksquare\)
\(f_{0} = 3.33\times 10^{14} Hz \;\blacksquare\)
ดูวิธีทำ
a) จาก \(E_{\gamma}=\frac{1,240}{\lambda _{nm}}eV =\frac{1,240}{625}= 1.98 eV\)
พิจารณาพลังงานจลน์สูงสุดของอิเล็กตรอน
จาก \(K_{\max}=\frac{1}{2}mv_{\max}^{2}\)
\(K_{\max}=\frac{1}{2}(9.11\times 10^{-31}kg)(4.60\times 10^{5}m/s)^{2}(\frac{1 eV}{1.60\times 10^{-19} J})\)
\(K_{\max}= 0.600 eV\)
จาก \(K_{\max}= E_{\gamma}- φ\)
\(φ = E_{\gamma}- K_{\max}= 1.98 - 0.600 eV = 1.38 eV \;\blacksquare\)
b) จาก \(φ = hf_{0}\)
\(f_{0} =\frac{φ}{h}\)
\(f_{0} =\frac{(1.38 eV)}{(6.626\times 10^{-34} J·s)}(1.60\times 10^{-19} J/eV)\)
\(f_{0} = 3.33\times 10^{14} Hz \;\blacksquare\)