Sərhəd Tezliyi və İş Funksiyası
İş funksiyası və eşik tezliyi fotoelektrik effektlə əlaqəli iki termindir. Fotoelektrik effekt dalğaların hissəcik təbiətini nümayiş etdirmək üçün geniş istifadə olunan təcrübədir. Bu yazıda biz fotoelektrik effektin nə olduğunu, iş funksiyası və hədd tezliyinin nə olduğunu, onların tətbiqi, iş funksiyası ilə həddi tezlik arasındakı oxşarlıq və fərqləri müzakirə edəcəyik.
Sərhəd tezliyi nədir?
Eşik tezliyi anlayışını düzgün başa düşmək üçün əvvəlcə fotoelektrik effekti anlamaq lazımdır. Fotoelektrik effekt, elektromaqnit şüalanması halında metaldan elektronun atılması prosesidir. Fotoelektrik effekt ilk dəfə Albert Eynşteyn tərəfindən düzgün təsvir edilmişdir. İşığın dalğa nəzəriyyəsi fotoelektrik effektin müşahidələrinin əksəriyyətini təsvir edə bilmədi. Hadisə dalğaları üçün eşik tezliyi var. Bu onu göstərir ki, elektromaqnit dalğaları nə qədər intensiv olursa olsun, elektronlar lazımi tezlikə malik olmasa, atılmayacaq. İşığın düşməsi ilə elektronların atılması arasındakı gecikmə dalğa nəzəriyyəsindən hesablanmış dəyərin mində birinə bərabərdir. Eşik tezliyini aşan işıq yarandıqda, yayılan elektronların sayı işığın intensivliyindən asılıdır. Atılan elektronların maksimum kinetik enerjisi düşən işığın tezliyindən asılı idi. Bu, işığın foton nəzəriyyəsinin nəticəsinə gətirib çıxardı. Bu o deməkdir ki, işıq maddə ilə qarşılıqlı əlaqədə olan zaman hissəciklər kimi davranır. İşıq foton adlanan kiçik enerji paketləri şəklində gəlir. Fotonun enerjisi yalnız fotonun tezliyindən asılıdır. Bunu E=h f düsturundan istifadə etməklə əldə etmək olar, burada E fotonun enerjisi, h Plank sabiti və f dalğanın tezliyidir. İstənilən sistem yalnız müəyyən miqdarda enerji qəbul edə və ya buraxa bilər. Müşahidələr göstərdi ki, elektron yalnız fotonun enerjisi elektronu sabit vəziyyətə gətirmək üçün kifayət edərsə, fotonu udur. Həddi tezlik ft termini ilə işarələnir.
İş funksiyası nədir?
Metalın iş funksiyası metalın eşik tezliyinə uyğun gələn enerjidir. İş funksiyası adətən yunan hərfi φ ilə işarələnir. Albert Eynşteyn fotoelektrik effekti təsvir etmək üçün metalın iş funksiyasından istifadə etdi. Çıxarılan elektronların maksimum kinetik enerjisi düşən fotonun tezliyindən və iş funksiyasından asılı idi. K. E.max=hf – φ. Metalın iş funksiyası minimum rabitə enerjisi və ya səth elektronlarının əlaqə enerjisi kimi şərh edilə bilər. Əgər düşən fotonların enerjisi iş funksiyasına bərabərdirsə, buraxılan elektronların kinetik enerjisi sıfır olacaq.
İş funksiyası ilə eşik tezliyi arasında fərq nədir?
• İş funksiyası joul və ya elektron voltla ölçülür, lakin eşik tezliyi herslə ölçülür.
• İş funksiyası birbaşa fotoelektrik effektin Eynşteyn tənliyinə tətbiq oluna bilər. Eşik tezliyini tətbiq etmək üçün müvafiq enerjini əldə etmək üçün tezlik plank sabitinə vurulmalıdır.
