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¿Por qué la ecuación del efecto fotoeléctrico de Einstein supone $\text{KE}_{max}=\frac{1}{2}mv_{max}^2$

La derivación de la ecuación fotoeléctrica de Einstein se muestra como tal en el libro de texto que estoy utilizando actualmente:

La función laboral $W$ de un metal está relacionada con su frecuencia umbral $f_o$ por: $$W=hf_o$$ Si la frecuencia $f$ de la radiación incidente es superior a $f_o$ entonces la energía del fotón de radiación: $$hf>hf_o$$ Y los fotoelectrones emitidos tendrían un: $$\text{maximum kinetic energy}=hf-hf_o$$ $$E_{max}=\frac{1}{2}m(v_{max})^2=hf-W$$ $$=h(f-f_o)$$

Sin embargo, no entiendo cómo la energía cinética máxima podría ser $\text{KE}_{max}=\frac{1}{2}mv_{max}^2$ ?

Como es obvio, el electrón necesita energía para alcanzar la superficie del metal y cualquier energía residual que quede mayor que la de la función de trabajo se utilizaría entonces en energía cinética y el electrón no alcanzaría la velocidad máxima.

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Himanshu Sahu Puntos 21

La función de trabajo es el trabajo termodinámico mínimo (es decir, la energía) necesaria para extraer un electrón de un sólido a un punto en el vacío inmediatamente fuera de la superficie del sólido. Aquí "inmediatamente" significa que la posición final del electrón está lejos de la superficie en la escala atómica, pero todavía demasiado cerca del sólido para ser influenciado por los campos eléctricos ambientales en el vacío.

La función de trabajo no es una característica del material a granel, sino más bien una propiedad de la superficie del material (dependiendo de la cara del cristal y de la contaminación).

La función de trabajo depende de las configuraciones de los átomos en la superficie del material. Por ejemplo, en la plata policristalina, la función de trabajo es $4.26$ eV, pero en los cristales de plata, varía para diferentes caras del cristal como $(100)$ cara: $4.64$ eV, $(110)$ cara: $4.52$ eV, $(111)$ cara: $4.74$ eV. En la tabla siguiente se muestran los rangos para superficies típicas.


El texto utiliza el valor mínimo de la función de trabajo y eso corresponde a un valor máximo de energía cinética. Así que puedes escribir si quieres

$$T_{max}=h\nu-\phi_{min}$$

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