Máy Tính Hiệu Ứng Quang Điện

Máy Tính Hiệu Ứng Quang Điện

Kết nối qua MCP →

Nhập phép tính

Công thức

Quảng cáo

Kết quả

Động năng cực đại của electron phát ra
1,8357
eV
KE_max (joule) 2,9411E-19 J
Năng lượng photon (hf) 4,1357 eV
Tần số ngưỡng (f₀) 5,5614E14 Hz

KE_max âm nghĩa là năng lượng photon thấp hơn công thoát — không có electron nào được phát ra.

Máy Tính Hiệu Ứng Quang Điện là gì?

Công cụ này áp dụng phương trình quang điện của Einstein để xác định động năng cực đại của các electron bị bứt ra khỏi bề mặt kim loại khi ánh sáng có tần số xác định chiếu vào. Khi một photon mang năng lượng hf đập vào kim loại, một phần năng lượng đó (chính là công thoát φ) được dùng để giải phóng electron, phần còn lại chuyển thành động năng của electron.

Photons striking a metal surface and ejecting electrons
Incoming photons hit a metal surface and eject photoelectrons when their energy exceeds the work function.

Cách sử dụng

Bạn nhập tần số của ánh sáng tới theo đơn vị hertz (chấp nhận ký hiệu khoa học như 1.0e15) và công thoát của kim loại theo electron-volt (eV). Công cụ sẽ trả về động năng cực đại theo cả eV lẫn joule, năng lượng của photon, cùng tần số ngưỡng — dưới ngưỡng này thì không có electron nào được phát ra.

Giải thích công thức

Phương trình cơ bản là

$$KE_{max} = hf - \varphi$$

trong đó \(h = 6{,}62607015\times10^{-34}\ \text{J}\cdot\text{s}\) là hằng số Planck, \(f\) là tần số ánh sáng, và \(\varphi\) là công thoát. Để quy đổi sang eV, ta chia năng lượng photon (tính bằng joule) cho điện tích nguyên tố \(1{,}602176634\times10^{-19}\ \text{J/eV}\). Tần số ngưỡng \(f_0 = \varphi/h\) được tìm ra bằng cách cho \(KE_{max}\) bằng 0.

Energy bar diagram showing photon energy split into work function and kinetic energy
The photon energy hf splits into the work function φ and the electron's maximum kinetic energy.

Ví dụ minh họa

Với ánh sáng có \(f = 1{,}0\times10^{15}\ \text{Hz}\) chiếu vào kim loại có \(\varphi = 2{,}3\ \text{eV}\): năng lượng photon =

$$hf = 6{,}62607015\times10^{-19}\ \text{J} \approx 4{,}136\ \text{eV}$$

Khi đó

$$KE_{max} = 4{,}136 - 2{,}3 \approx 1{,}836\ \text{eV}$$

Tần số ngưỡng là

$$f_0 = \frac{2{,}3 \times 1{,}602176634\times10^{-19}}{6{,}62607015\times10^{-34}} \approx 5{,}56\times10^{14}\ \text{Hz}$$

Câu hỏi thường gặp

Nếu KE_max âm thì sao? Giá trị âm có nghĩa là năng lượng photon thấp hơn công thoát, nên không có electron nào bị bứt ra.

Cường độ ánh sáng có ảnh hưởng không? Không ảnh hưởng đến động năng — chỉ có tần số mới quyết định. Cường độ cao hơn làm bứt ra nhiều electron hơn chứ không làm tăng năng lượng của chúng.

Tần số ngưỡng là gì? Đó là tần số thấp nhất có thể bứt một electron ra; ánh sáng có tần số thấp hơn ngưỡng này sẽ không tạo ra quang electron, dù cường độ mạnh đến đâu.

Cập nhật lần cuối:

Máy tính liên quan

  • Máy Tính Điểm Đẳng Điện (pI)

    Tính điểm đẳng điện (pI) của axit amin hoặc peptide từ hai giá trị pKa theo công thức pI = (pKa1 + pKa2) / 2. Nhanh chóng và miễn phí.

  • Máy Tính Mômen Từ Spin

    Tính mômen từ chỉ do spin của phức kim loại chuyển tiếp từ số electron độc thân theo công thức μ = √(n(n+2)) magneton Bohr.

  • Công Cụ Tính Chỉ Số Miller

    Tính chỉ số Miller (h k l) của mặt phẳng tinh thể từ các giao điểm trên trục. Nhập giao điểm x, y, z và nhận ngay bộ số nguyên tối giản.

  • Công Cụ Tính Đương Lượng Carbon

    Tính đương lượng carbon (CEV) của thép theo công thức IIW: CE = C + Mn/6 + (Cr+Mo+V)/5 + (Ni+Cu)/15 để đánh giá khả năng hàn.

  • Công Cụ Tính Tỷ Lệ Pha Loãng

    Tính chính xác lượng nước cần thêm vào dung dịch đậm đặc theo bất kỳ tỷ lệ pha loãng nào (ví dụ 1:10). Biết ngay lượng nước và tổng thể tích sau khi pha theo đơn vị bạn dùng.