Metalliin kohdistettiin valoa, jonka taajuutta muuteltiin. Valon irrottamien elektronien suurimmat liike-energiat mitattiin. Liike-energian riippuvuutta säteilyn taajuudesta mallinnettiin ohessa esitetyllä suoralla.
a) Perustele lineaarisen mallin yhtälö.
b) Määritä mallin perusteella Planckin vakio ja metallin irrotustyö. Päättele, mikä metalli voisi olla kyseessä.

a) Valosähköilmiössä energian säilymisestä seuraa, että metalliin absorboituvan fotonin energia muuttuu irrotustyöksi ja irronneen elektronin liike-energiaksi. Tätä kuvataan yhtälöllä

[[$ \quad hf=W_0​​+ E_\text{K} $]]

Kun tähän yhdistetään tieto säteilykvantin energiasta [[$E_\text{kvantti}=hf$]], saadaan suoran yhtälöksi

[[$ \quad E_\text{k}=hf-W_0$]]

b) Planckin vakio on suoran kulmakerroin. Mallin parametrien perusteella

[[$ \quad h=4,3 \cdot 10^{-15} \text{ eVs} $]]

Kohta, jossa suora leikkaa pystyakselin, on irrotustyön vastaluku. Mallin parametrien perusteella

[[$ \quad W_0=2,0 \text{ eV} $]]

Metalli voisi olla cesiumia, sillä irrotustyö on lähellä sen taulukkoarvoa.

 

Takaisin