اثر فوتوالکتریک

این شبیه‌سازی اثر فوتوالکتریک را نشان می‌دهد. دانش‌آموزان بسامد نور، شدت آن و فلز را تنظیم می‌کنند و از میان سزیم، سدیم، روی، مس و پلاتین انتخاب می‌کنند. فوتون‌ها به سطح برخورد می‌کنند و الکترون‌ها فقط هنگامی آزاد می‌شوند که انرژی فوتون hf از تابع کار بیشتر باشد. نمایشگرها انرژی فوتون، بسامد آستانه، بیشینهٔ انرژی جنبشی و اینکه آیا الکترون گسیل می‌شود یا نه را نشان می‌دهند. این روشی روشن است برای نشان دادن اینکه چرا نور روشن‌تر زیر آستانه الکترون آزاد نمی‌کند و چرا مدل موجی به‌تنهایی نمی‌تواند این اثر را توضیح دهد.

• «فلز» را روی «روی» بگذارید و «بسامد نور» را بالا ببرید تا الکترون‌ها برای نخستین بار ظاهر شوند، سپس «بسامد آستانه f0» را بخوانید.
• بسامد را زیر آستانه نگه دارید و «شدت» را به 10 برسانید تا ببینید باز هم الکترونی گسیل نمی‌شود.
• بالاتر از آستانه، «شدت» را دو برابر کنید و توجه کنید که الکترون‌های بیشتری ظاهر می‌شوند، اما «KE max» ثابت می‌ماند.
• «فلز» را به سزیم تغییر دهید و بسامد آستانهٔ آن را با پلاتین مقایسه کنید.
• بسامد را افزایش دهید و ببینید KE max = hf − φ گام‌به‌گام چگونه زیاد می‌شود.

1. 1توضیح دهید چرا الکترون‌ها فقط بالاتر از یک بسامد آستانه گسیل می‌شوند.
2. 2از KE max = hf − تابع کار برای محاسبهٔ انرژی الکترون استفاده کنید.
3. 3اثر افزایش بسامد را از اثر افزایش شدت تشخیص دهید.
4. 4بسامدهای آستانهٔ فلزهای مختلف را مقایسه کنید.

پرسش‌هایی که معلم‌ها می‌پرسند