Efek fotolistrik dan kuanta cahaya

Yang ditunjukkan

Efek fotolistrik menunjukkan bahwa cahaya membawa energi dalam paket-paket yang disebut foton. Setiap foton membawa energi E = hf = hc/λ dan hanya dapat melepaskan elektron jika energinya paling sedikit sama dengan fungsi kerja φ logam. Energi kinetik maksimum elektron yang terlepas adalah Ek(maks) = hf − φ, sehingga bergantung pada frekuensi cahaya, bukan pada intensitasnya. Di bawah frekuensi ambang f₀ = φ/h, atau di atas panjang gelombang ambang λ₀ = hc/φ, tidak ada elektron yang keluar seberapa pun intensitas cahayanya, hal yang tidak dapat dijelaskan oleh model gelombang klasik.

Cara menggunakan

Pilih Logam katode, lalu geser Panjang gelombang cahaya perlahan dari merah menuju ultraungu dan catat saat elektron pertama muncul; bandingkan dengan λ₀ pada tampilan data. Selanjutnya, tetapkan panjang gelombang dan ubah Intensitas cahaya: amati apakah yang berubah jumlah elektron atau energinya. Terakhir, ulangi dengan logam lain dan bandingkan garis Ek(maks) terhadap frekuensi: kemiringannya sama, titik potong pada sumbu frekuensi berbeda.

Parameter yang dapat diubah

• Logam katode Sesium (φ = 2,14 eV), Natrium (φ = 2,28 eV), Seng (φ = 4,30 eV), Tembaga (φ = 4,70 eV)
• Panjang gelombang cahaya 150–700 nm
• Intensitas cahaya 10–100 %

Pertanyaan untuk dijelajahi

1. Mengapa memperbesar intensitas cahaya merah tidak melepaskan elektron dari natrium?
2. Ketika logam diganti, ciri grafik Ek(maks)–frekuensi mana yang berubah dan mana yang tetap?
3. Dari fungsi kerja 4,30 eV, berapa panjang gelombang ambang seng, dan apakah simulasi sesuai dengan jawaban Anda?