التأثير الكهروضوئي

تعرض هذه المحاكاة التأثير الكهروضوئي. يضبط الطلاب تردد الضوء وشدته والمعدن، ويختارون من بين السيزيوم والصوديوم والزنك والنحاس والبلاتين. تصطدم الفوتونات بالسطح، ولا تنطلق الإلكترونات إلا عندما تتجاوز طاقة الفوتون hf دالة الشغل. وتعرض القراءات طاقة الفوتون، والتردد العتبي، وأقصى طاقة حركية، وهل تنبعث الإلكترونات. وهي طريقة واضحة لتبيين أن الضوء الأسطع لا يحرر الإلكترونات دون التردد العتبي، وأن نموذج الموجة وحده لا يفسر هذا التأثير.

• اضبط «المعدن» على الزنك، وارفع «تردد الضوء» حتى تظهر الإلكترونات لأول مرة، ثم اقرأ «التردد العتبي f₀».
• أبقِ التردد أدنى من العتبة، وارفع «الشدة» إلى 10 لترى أنه لا تنبعث إلكترونات.
• فوق العتبة، ضاعف «الشدة» ولاحظ ظهور إلكترونات أكثر، لكن «KE max» تبقى كما هي.
• بدّل «المعدن» إلى السيزيوم، وقارن تردده العتبي بتردد البلاتين.
• ارفع التردد، وشاهد KE max = hf − φ تزداد خطوة بخطوة.

1. 1اشرح لماذا لا تنبعث الإلكترونات إلا فوق تردد عتبي.
2. 2استخدم KE max = hf − دالة الشغل لحساب طاقة الإلكترون.
3. 3ميّز بين أثر زيادة التردد وأثر زيادة الشدة.
4. 4قارن الترددات العتبية للمعادن المختلفة.

أسئلة يطرحها المعلمون