Einstein’in fotoelektrik denklemi nasıldır? Fotonun enerjisini Einstein’in fotoelektrik denklemi ile hesaplanması.
Einstein Fotoelektrik Denklemi
Fotoelektrik Etki
İlk olarak, frekansın belirli bir değerinin (eşik frekansı) üstünde, fotoelektrik akımın gücü ışık radyasyonunun yoğunluğuna bağlıdır.
Foto-akımın durduğu ters potansiyel (durma potansiyeli) ışığın yoğunluğundan bağımsızdır. Bu nedenle, ışık kaynağınız ne kadar yoğun olursa olsun, durdurma gerilimini yenemez.
Eşik değerinin altındaki frekans değerleri fotoelektrik akım üretemez. Bu nedenle, en yakın yıldızınızın (Güneş) yüzeyine metalik bir şerit alsanız bile, radyasyonun frekansı eşik frekansından daha küçükse asla bir foto akım elde edemezsiniz.
Einstein Fotoelektrik Etki Denklemi
Einstein’ın ışık görüşü devrimci olduğu kadar muhteşemdi. Tuhaf ama etkili bir radyasyon modeli önerdi. Işık çok küçük parçacıklardan oluşuyordu. Bu parçacıklar madde değil saf enerjiydi. Bunların her birini kuantum radyasyon olarak adlandırdı. Bu nedenle, ışık bu kutaslardan veya enerji veya kuantum enerji paketlerinden oluşmalıdır. Onlara fotonlar diyoruz ve ışık kaynağımızdan momentum ve enerjiyi taşıyorlar.
- Einstein-Plank ilişkisine göre, E = hν… (1)
- “H”, Plank’ın sabiti ve “ν”, yayılan radyasyonun frekansıdır.
Ayrıca Fotoelektrik etki deneyinden, altında elektronların metalik yüzeyden çıkmayacağı bir eşik frekansı olduğunu görüyoruz. Denklem (1) ‘de Enerjinin frekansın bir fonksiyonu olduğunu görüyoruz. Dolayısıyla bu gözlem denklem (1) ile açıklanmaktadır. Bu aynı zamanda fotoelektrik emisyonun anlık doğasını da açıklar.
Bir foto-elektron metalik yüzeyin dışına çıktığında, enerjisi ne olacak? Metal yüzeyin dışında elektrik alanı olmadığından, bir elektronun enerjisi doğada tamamen Kinetik olacaktır. Fotondan emilen kuantum enerji kısmen metalik yüzeyin çekişinin üstesinden gelmek için kullanılacaktır.
Yani, K.E var. elektronlarının oranı = (Fotondan elde edilen enerji) – (Metalik yüzeyden kaçmak için kullanılan enerji)
Bu enerji belirli bir yüzey için sabittir. Bunu Φ ile gösteririz. Buna çalışma fonksiyonu diyoruz ve belirli bir madde için sabittir. Böylece şunu yazabiliriz:
- K.E. = hν – Φ… (2)
Bu Einstein’ın Fotoelektrik denklemidir.
Enerji korunumundan faydalanarak fotonun enerjisi, bağlanma enerjisi (eşik enerjisi) ve fotoelektronun kinetik enerjisi arasındaki bağıntı
biçimindedir.
Burada, 
