Εάν το κόκκινο φως μπορεί να προκαλέσει εκτόξευση ηλεκτρονίου από την επιφάνεια ενός κομματιού δηλώσεων κοβαλτίου είναι πιθανότατα αλήθεια;
Το φωτοηλεκτρικό αποτέλεσμα και η σημασία της συχνότητας
Το φαινόμενο που περιγράφετε ονομάζεται φωτοηλεκτρικό εφέ . Εδώ είναι η βασική αρχή:
* Το φως λειτουργεί τόσο ως κύμα όσο και ως σωματίδιο. Όταν το φως αλληλεπιδρά με μια μεταλλική επιφάνεια, συμπεριφέρεται σαν ένα ρεύμα μικροσκοπικών ενεργειακών πακέτων που ονομάζονται φωτόνια.
* Κάθε φωτόνιο φέρει μια συγκεκριμένη ποσότητα ενέργειας. Αυτή η ενέργεια είναι άμεσα ανάλογη με τη συχνότητα του φωτός (υψηλότερη συχνότητα =υψηλότερη ενέργεια).
* Για να εξαφανίσετε ένα ηλεκτρόνιο (προκαλεί το φωτοηλεκτρικό αποτέλεσμα), ένα φωτόνιο πρέπει να έχει αρκετή ενέργεια για να ξεπεράσει τη "λειτουργία εργασίας" του μετάλλου. Η λειτουργία εργασίας είναι η ελάχιστη ενέργεια που απαιτείται για την απελευθέρωση ενός ηλεκτρονίου από την επιφάνεια.
Γιατί το κόκκινο φως πιθανότατα δεν θα λειτουργήσει
Το κόκκινο φως έχει σχετικά * χαμηλή * συχνότητα. Αυτό σημαίνει ότι τα φωτόνια του φέρουν σχετικά * χαμηλή * ενέργεια. Το κοβάλτιο, όπως και τα περισσότερα μέταλλα, έχει μια λειτουργία εργασίας που απαιτεί φωτόνια με υψηλότερη ενέργεια από ό, τι το κόκκινο φως παρέχει.
Τι φως μπορεί να λειτουργήσει
Για να εξαφανίσετε ηλεκτρόνια από το κοβάλτιο, θα χρειαστείτε φως με υψηλότερη συχνότητα, όπως:
* Μπλε φως: Υψηλότερη συχνότητα από το κόκκινο φως.
* Ultraviolet (UV) φως: Ακόμη υψηλότερη συχνότητα, και επομένως περισσότερα ενεργειακά φωτόνια.
Συνοπτικά
Ενώ η δήλωση είναι πιθανώς ψευδής, υπογραμμίζει τη σημαντική σχέση μεταξύ της συχνότητας του φωτός και της ενέργειας των φωτονίων της. Για να προκαλέσετε το φωτοηλεκτρικό αποτέλεσμα σε ένα μέταλλο όπως το κοβάλτιο, χρειάζεστε φως με αρκετά υψηλή συχνότητα για να ξεπεράσετε τη λειτουργία εργασίας του μετάλλου.
