Fysik

Foton energi

10. juni 2022 af rycdi - Niveau: B-niveau

Hej,

Hvis en metalplade bliver ramt af en foton med lige præcis den rette mængde energi, så vil der blive frigjort en elektron fra metallet. Men elektronen vil vel ikke blive frigjort fra metallet? Den vil jo bare blive hoppe ud til en anden tilstand ikke?

Tak


Brugbart svar (0)

Svar #1
10. juni 2022 af mathon

Frigjort = løsrevet.


Svar #2
10. juni 2022 af rycdi

Er det så rigtigt at den bare er hoppet til en anden tilstand?


Brugbart svar (0)

Svar #3
10. juni 2022 af mathon

Den løsrevne elektron forekommer i metallets såkaldte ledningsevnebånd.


Brugbart svar (0)

Svar #4
10. juni 2022 af Eksperimentalfysikeren

Hvis en foton rammer en metalplade med den rette mængde energi, løsrives den fra overfladen og forlader metallet. Hvis metalpladen er i en udpumpet beholder, kan elektronen bevæge sig rundt i beholderen. Er energien lidt større, vil den overskydende energi blive til bevægelsesenergi, så elektronen bevæger sig væk fra metalpladen. Den kan så opfanges af en anden metalplade. Er der tilstrækkeligt mange fotoner, kan man måle en strøm af elektroner fra den belyste plade til den anden plade.

Den løsrevne elektron forekommer ikke i metallets ledningsbånd. Den kommer fra ledningsbåndet i metallet og forlader metallet.

Hvis et brintatom rammes af en foton med en energi, der svarer til forskellen mellem energien i grundtilstanden og en højere tilstand, kan det få elektronen til at springe op til den højere tilstand. Hvis energien er større end 13,6eV, løsrives elektronen fra atomet.

Det er det samme, der sker i metalet, bortset fra, at i metallet er de højere energitilstande for atomerne smeltet sammen til energibånd. Elektroner, der i et enkelt frit metalatom ville have en bestemt energi, vil i metalkrystallen have én af mange meget tætliggende energier. Sådan en gruppe tætliggende energier kaldes et energibånd. Det øverste besatte bånd kaldes ledningsbåndet, fordi det er elektronerne i dette bånd, der flytter sig, når der løber en strøm gennem metallet. Det sidste afsnit her er egentlig stof på kandidatstudiet i fysik på universitetet, så normalt ville jeg ikke nævne det er, men da #3 har bragt det på bane mener jeg, det er rimeligt at give en forklaring, især da #3 ikke er korrekt.


Svar #5
13. juni 2022 af rycdi

okay, det var et meget uddybende spørgsmål som jeg har svært ved at forstå, men tak for det.


Brugbart svar (0)

Svar #6
13. juni 2022 af mathon

Blot du forstår, at den frigjorte elektron, som jeg i #3 fejlagtigt oplyste befandt sig i ledningsbåndet, er frigjort fra metallet og bevæger sig med termisk energi.


Svar #7
13. juni 2022 af rycdi

mange tak


Skriv et svar til: Foton energi

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.