A equação fotoelétrica de Einstein explica lindamente por que os elétrons são emitidos de um metal somente quando a frequência da radiação incidente excede um certo valor limite. Aqui está um colapso:

Equação fotoelétrica de Einstein:

A equação afirma que a energia cinética (KE) de um elétron emitido é igual à energia do fóton incidente (hν) menos a função de trabalho (φ) do metal:

ke =hν - φ

Onde:

* ke: Energia cinética do elétron emitido
* h: Constante de Planck (6,63 × 10⁻³⁴ J · s)
* ν: Frequência da radiação incidente
* φ: Função de trabalho do metal (a energia mínima necessária para remover um elétron da superfície do metal)

Explicação:

1. Função de trabalho: A função de trabalho (φ) representa a energia que liga um elétron ao metal. É um valor específico para cada metal.

2. Energia de fótons: A energia de um fóton é diretamente proporcional à sua frequência (e =hν).

3. Frequência de limiar: Para que um elétron seja emitido, a energia do fóton (hν) deve ser maior ou igual à função de trabalho (φ). Isso significa que há uma frequência mínima (ν₀) abaixo da qual nenhum elétrons será emitido, independentemente da intensidade da luz. Isso é conhecido como frequência limiar .

Por que a frequência é importante:

* Frequência de limite abaixo: Se a frequência da radiação incidente for menor que a frequência limiar (ν <ν₀), a energia do fóton é insuficiente para superar a função de trabalho. Consequentemente, nenhum elétrons é emitido, mesmo que a intensidade da luz seja alta.
* na frequência do limiar: Quando a frequência atinge a frequência limiar (ν =ν₀), a energia do fóton é exatamente igual à função de trabalho. Os elétrons são emitidos, mas têm energia cinética zero (KE =0).
* Frequência limite acima: Se a frequência for maior que a frequência limiar (ν> ν₀), o fóton tem energia suficiente para superar a função de trabalho e fornecer energia cinética adicional ao elétron emitido. Quanto maior a frequência, maior a energia cinética dos elétrons emitidos.

em conclusão:

A equação fotoelétrica de Einstein explica a dependência de frequência do efeito fotoelétrico porque estabelece uma relação direta entre a energia do fóton incidente e a função de trabalho do metal. A equação demonstra elegantemente que os elétrons são ejetados apenas quando a energia do fóton é suficiente para superar a energia de ligação do metal, que está diretamente ligada à frequência da luz.