Terskelfrekvens: 288 nm er grensa for sink

Hva viser visualet?

Løsrivingsarbeidet W er den minste energien som skal til for å rive et elektron løs fra metalloverflaten. For sink er W = 4,3 eV. Et foton med mindre energi enn dette kan ikke løsrive noe elektron, uansett hvor mange slike fotoner som treffer platen.

Grensa regnes ut av W = h·f₀. Det gir terskelfrekvensen f₀ = W/h = 1,04 · 10¹⁵ Hz, som svarer til bølgelengden λ₀ = hc/W = 1240/4,3 = 288 nm. Alt synlig lys, fra 400 til 700 nm, ligger under denne grensa: 3,10 eV og lavere.

Over grensa blir overskuddet hf − W til bevegelsesenergi. 245 nm gir 5,06 − 4,3 = 0,76 eV, og 220 nm gir 5,64 − 4,3 = 1,34 eV. Det er dette overskuddet stoppspenningen måler.

Slik leser du visualet

Merkene under står også i bildet.

1. 1. Fiolett er ikke nok. 3,10 eV mot W = 4,3 eV. Sinken slipper ingen elektroner.
2. 2. 288 nm treffer akkurat. Her er hf = W. Elektronet slipper akkurat løs, uten fart.
3. 3. 220 nm gir overskudd. 5,64 − 4,3 = 1,34 eV blir bevegelsesenergi.

Nøkkelbegreper

• løsrivingsarbeid W
• terskelfrekvens f₀
• grensefrekvens
• W = hf₀
• sink
• maksimal kinetisk energi

På prøve og muntlig-praktisk

Standardoppgaven er å finne lengste bølgelengde som gir fotoelektrisk effekt. Bruk λ₀ = hc/W, ikke λ₀ = h/W. Husk også begrunnelsen i del b: sterkere lys gir flere elektroner, ikke mer energi per elektron.

Kildegrunnlag

https://www.ifingo.no/fysikk2/kvantefysikk/eksamen (oppgave 1: sink har løsrivingsarbeid 4,3 eV, λ = 1 240/4,3 ≈ 288 nm); https://www.ifingo.no/fysikk2/kvantefysikk (f₀ = φ/h); forsok-fotoelektrisk-effekt.html (W = h·f₀)