فرکانس آستانه و تابع کار چیست؟

مدیران انجمن: parse, javad123javad

ارسال پست
افق رویداد

عضویت : دوشنبه ۱۳۹۸/۵/۱۴ - ۰۰:۳۸


پست: 107

سپاس: 8

فرکانس آستانه و تابع کار چیست؟

پست توسط افق رویداد »

سلام

میشه "فرکانس آستانه" و "تابع کار" رو توضیح بدید و بگید فرق بین این دو چیه؟!

افق رویداد

عضویت : دوشنبه ۱۳۹۸/۵/۱۴ - ۰۰:۳۸


پست: 107

سپاس: 8

Re: فرکانس آستانه و تابع کار چیست؟

پست توسط افق رویداد »

خیلی ممنون

آیا فرکانس آستانه فقط درمورد فلزات کاربرد داره؟! چون تو منابع انگلیسی، این اصطلاح رو فقط برای فلزات نوشته اند.
اینجا وقتی میگیم الکترون از سطح فلز جدا میشه، یعنی "الکترون، مرز جسم رو ترک میکنه؟" یا نه منظور اینه که به الکترون آزاد تبدیل میشه؟!
ضمنا من لیست فرکانس آستانه برای 104 عنصر جدول تناوبی رو میخووام بدونم.

و اگه میشه مثلا فرکانس آستانه دو عنصر کادمیم و سرب رو همراه با فرمول و نحوه بدست آوردن جواب بگید
من به جواب این سوالات نیاز دارم؛ راهنمایی کنید لطفا

بی نهایت سپاسگذارم

افق رویداد

عضویت : دوشنبه ۱۳۹۸/۵/۱۴ - ۰۰:۳۸


پست: 107

سپاس: 8

Re: فرکانس آستانه و تابع کار چیست؟

پست توسط افق رویداد »

رهام1380 نوشته شده:
دوشنبه ۱۳۹۹/۷/۱۴ - ۰۸:۴۴
شما باید تابع کار برای عناصر مختلف را داشته باشید مثل Ag=4.37 ev and co=3.9 ev حالا داریم 1ev=1.69*10^-19 خوب
Ag 4.26 – 4.74 Al 4.06 – 4.26 As 3.75
Au 5.10 – 5.47 B ~4.45 Ba 2.52 – 2.70
Be 4.98 Bi 4.31 C ~5
Ca 2.87 Cd 4.08 Ce 2.9
Co 5 Cr 4.5 Cs 1.95
Cu 4.53 – 5.10 Eu 2.5 Fe: 4.67 – 4.81
Ga 4.32 Gd 2.90 Hf 3.90
Hg 4.475 In 4.09 Ir 5.00 – 5.67
K 2.29 La 3.5 Li 2.9
Lu ~3.3 Mg 3.66 Mn 4.1
Mo 4.36 – 4.95 Na 2.36 Nb 3.95 – 4.87
Nd 3.2 Ni 5.04 – 5.35 Os 5.93
Pb 4.25 Pd 5.22 – 5.60 Pt 5.12 – 5.93
Rb 2.261 Re 4.72 Rh 4.98
Ru 4.71 Sb 4.55 – 4.70 Sc 3.5
Se 5.9 Si 4.60 – 4.85 Sm 2.7
Sn 4.42 Sr ~2.59 Ta 4.00 – 4.80
Tb 3.00 Te 4.95 Th 3.4
Ti 4.33 Tl ~3.84 U 3.63 – 3.90
V 4.3 W 4.32 – 5.22 Y 3.1
Yb 2.60 Zn 3.63 – 4.9 Zr 4.05
الباقی هم راحت هست دیگه ثابت پلانک دارین و مجهول فرکانس پیدا کنید من جدول براتون گذاشتم
من هیچی متوجه نشدم. فقط فهمیدم که برای بدست آوردن فرکانس آستانه، باید تابع کار عناصر رو بدونیم.
خب، این جدول تابع کار عناصره. شما بطور مثال از روی این جدول، فرکانس آستانه سه تا عنصر مس، کربن و اورانیوم رو با فرمولش انجام بدید؛ ببینیم جواب چطور بدست میاد!
اگر بلدی خواهشا واضح و روشن توضیح بده.

افق رویداد

عضویت : دوشنبه ۱۳۹۸/۵/۱۴ - ۰۰:۳۸


پست: 107

سپاس: 8

Re: فرکانس آستانه و تابع کار چیست؟

پست توسط افق رویداد »

رهام1380 نوشته شده:
دوشنبه ۱۳۹۹/۷/۱۴ - ۱۱:۴۶
مس $\phi=7.53×10^{-19} \enspace J$ خوب داریم E=hv حالا عدد پلانک h=6.26*10^-34$ $هست و با تقسیم میبینیم عدد $1.2*10^15 hz$ محاسبه شد
متشکرم
تابع کار مس داخل جدول 4.53 هست. شما این عدد رو کجای این معادله هایی که نوشتید قرار دادید؟!

افق رویداد

عضویت : دوشنبه ۱۳۹۸/۵/۱۴ - ۰۰:۳۸


پست: 107

سپاس: 8

Re: فرکانس آستانه و تابع کار چیست؟

پست توسط افق رویداد »

رهام1380 نوشته شده:
دوشنبه ۱۳۹۹/۷/۱۴ - ۱۲:۲۳
تو جدول همون 4.53 شما میشه 4.53*10^-19 حالا به عدد پلانک تقسیم کنید .جواب ان 7.23*10^14 هرتز میشه
جواب های شما خیلی کلی و سطح بالاست؛ به هر حال من اصلا متوجه نمیشم.
این فرمول ثابت پلانکه. این فرمول میگه برای اینکه بخوای انرژی یک طول موج رو بدونی باید عدد پلانک رو ضربدر فرکانس مورد نظر بکنی.

اینجا دو تا سوال دارم:
1- آیا مفاهیمی که تو این فرمول نوشتم درست هستند؟
2- آیا نتیجه ای که از این فرمول بدست میاد، مقدار انرژی فرکانس مورد نظر بر حسب الکترون ولت رو نشون میده؟)
2- اینجا تابع کار، به چه دردی می خوره؟!

تصویر

Paradoxy

عضویت : دوشنبه ۱۳۹۳/۱۰/۲۲ - ۲۲:۱۷


پست: 2209

سپاس: 1234

Re: فرکانس آستانه و تابع کار چیست؟

پست توسط Paradoxy »

رابطه کلی فوتو الکتریک این هستش

$$ K = hf - \phi$$
با فرض این که تابع کار فلزی $\phi$ باشه، اگر یک نور با فرکانس f به سطح اون فلز بخوره و الکترونی رو جدا کنه، اون الکترون انرژی جنبشی K را خواهد داشت.

1. تابع کار فقط برای فلزات کاربرد داره. چون پدیده فوتوالکتریک که جدا شدن الکترون ها از سطح فلز در اثر تابوندن نور هست، برای غیر فلزات رخ نمیده. در اجسام غیر فلزی،وابستگی الکترون ها به اتم ها خیلی زیاده و نور توانایی کندن الکترون هارو نداره

2. یک فوتون نور، برای کندن الکترون از سطح فلز نیاز به یک حداقل انرژی ای داره و اگه انرژیش خیلی کم باشه نمیتونه الکترون رو از سطح فلز بکنه. فرکانسی که درون فوتون حداقل انرژی‌ لازم رو برای کندن الکترون از سطح فلز داره فرکانس آستانه هستش. چطوری حسابش کنیم؟ خب خیلی ساده، کافیه K رو در رابطه بالا مساوی صفر بزاریم (یعنی فرض کنیم انرژی ای که فوتون نور به الکترون میده در حدیه که فقط الکترون رو از سطح فلز میکنه و اونقدر زیاد نیست که الکترون رو به حرکت بندازه و انرژی جنبشی مازاد بده بهش). اگر نور تابیده شده فرکانسش کمتر از این مقدار باشه الکترون رو از سطح فلز نمیکنه.

افق رویداد

عضویت : دوشنبه ۱۳۹۸/۵/۱۴ - ۰۰:۳۸


پست: 107

سپاس: 8

Re: فرکانس آستانه و تابع کار چیست؟

پست توسط افق رویداد »

Paradoxy نوشته شده:
دوشنبه ۱۳۹۹/۷/۱۴ - ۱۳:۳۹
رابطه کلی فوتو الکتریک این هستش

$$ K = hf - \phi$$
با فرض این که تابع کار فلزی $\phi$ باشه، اگر یک نور با فرکانس f به سطح اون فلز بخوره و الکترونی رو جدا کنه، اون الکترون انرژی جنبشی K را خواهد داشت.

1. تابع کار فقط برای فلزات کاربرد داره. چون پدیده فوتوالکتریک که جدا شدن الکترون ها از سطح فلز در اثر تابوندن نور هست، برای غیر فلزات رخ نمیده. در اجسام غیر فلزی،وابستگی الکترون ها به اتم ها خیلی زیاده و نور توانایی کندن الکترون هارو نداره

2. یک فوتون نور، برای کندن الکترون از سطح فلز نیاز به یک حداقل انرژی ای داره و اگه انرژیش خیلی کم باشه نمیتونه الکترون رو از سطح فلز بکنه. فرکانسی که درون فوتون حداقل انرژی‌ لازم رو برای کندن الکترون از سطح فلز داره فرکانس آستانه هستش. چطوری حسابش کنیم؟ خب خیلی ساده، کافیه K رو در رابطه بالا مساوی صفر بزاریم (یعنی فرض کنیم انرژی ای که فوتون نور به الکترون میده در حدیه که فقط الکترون رو از سطح فلز میکنه و اونقدر زیاد نیست که الکترون رو به حرکت بندازه و انرژی جنبشی مازاد بده بهش). اگر نور تابیده شده فرکانسش کمتر از این مقدار باشه الکترون رو از سطح فلز نمیکنه.
خیلی ممنون. این بهترین و ساده ترین توضیح ممکنه. واقعا سپاسگذارم
ولی از اینکه مسئله رو بطور کامل یاد بگیرم فاصله زیادی دارم.

آیا بحث انرژی لازم برای "کندن الکترون"، با بحث "مقدار انرژی جنبشی الکترون کنده شده" متفاوته و بصورت جداگانه بحث میشه؟!
چون در کل، دو موضوع وجود داره؛ یکی مقدار انرژی لازم برای اینکه الکترون رو "فقط" از لایه والانس جدا کنیم؛ و دیگری مقدار انرژی جنبشی که موج الکترومغناطیس به الکترون کنده شده میده تا اون رو از مرز فلز دورتر کنه. (حالا هر چقدر انرژی فوتون فرودی بیشتر باشه، انرژی جنبشی الکترون کنده شده بیشتره و فاصله بیشتری از فلز می گیره؛ درسته؟)

حالا این فرمولی که نوشتید، انرژی مورد نیاز برای صرفا "دادن انرژی جنبشی کافی برای ترک سطح جسم" رو بدست میده؛ یا علاوه بر اون، مقدار انرژی لازم برای کندن الکترون از لایه والانس رو هم نشون میده؟!

جدولی که تابع کار عناصر رو نوشته، یعنی مثلا نوشته تابع کار "مس = 4.53"، این 4.53 یعنی 4.53 الکترون ولت؟! آیا نتیجه فرمولی که شما نوشتید هم به الکترون ولته؟!

اگر بخوام خیلی کامل تر متوجه بشم نیاز به این دارم که شما چندتا مثال بزنید، همراه با فرمول. مثلا برای سه تا عنصر فلزی مثال بزنید.
از شما و همه اعضا تقاضا میکنم کمک کنید، من به اینکه این مسئله رو یاد بگیرم نیاز دارم.
ارادتمندم

Paradoxy

عضویت : دوشنبه ۱۳۹۳/۱۰/۲۲ - ۲۲:۱۷


پست: 2209

سپاس: 1234

Re: فرکانس آستانه و تابع کار چیست؟

پست توسط Paradoxy »

آیا بحث انرژی لازم برای "کندن الکترون"، با بحث "مقدار انرژی جنبشی الکترون کنده شده" متفاوته و بصورت جداگانه بحث میشه؟!
چرا جدا، مگه من از دو فرمول متفاوت استفاده کردم؟ ببینید توی فلزات، الکترون ظرفیت، تا حد زیادی آزاده. به شکلی که میتونه خود به خود از یک اتم به یک اتم دیگه بپره. با این حال همین الکترونی که اسمش رو آزاد گذاشتیم، یه خورده مقید به سطح فلزه. چون اگر بخوایم جداش کنیم، یک اتم خنثی فلز تبدیل میشه به یک یون، و بهرحال برای انجام این کار باید انرژی صرف کنیم. حالا تابع کار چیه؟ تابع کار میزان مقید بودن یک الکترون به سطح فلز رو نشون میده. هرچی تابع کار بیشتر باشه یعنی انرژی بیشتری باید صرف کنیم تا کنده بشه از فلز. این کنده شدن به این معنا نیست که الکترون از سطح فلز جدا بشه و بعد شروع کنه به حرکت. این کنده شدن یعنی فقط از قید سطح فلز در بیاد و سرجاش واسه! به عبارت دیگه اگر ما درست به اندازه تابع کار یک فلز، به اون فلز انرژی بدیم الکترونی وارد جریان نمیشه، با این حال الکترون ها از قید سطح فلز نجات پیدا میکنن و حالا اگر انرژی چشمه نور رو از نظر فرکانس بالاتر ببریم، الکترون ها انقدر انرژی بدست میارن که بخشیش رو میزارن برای کندن شدن از سطح فلز، و باقیش رو بر میدارن واسه خودشون و انرژی جنبشی بدست میارن. فکر میکنم همزمان به دوتا سوالتون جواب دادم

جدولی که تابع کار عناصر رو نوشته، یعنی مثلا نوشته تابع کار "مس = 4.53"، این 4.53 یعنی 4.53 الکترون ولت؟! آیا نتیجه فرمولی که شما نوشتید هم به الکترون ولته؟!
اصولا اگر توی فیزیک اتمی انرژی ای دیدید که ده به توان منفی یک عدد گنده نداشت بدونید اون الکترون ولته. این ازین. اما فرمولی که من نوشتم مثل تمام روابط فیزیکی دیگه برای تمام واحدها کار می‌کنه. شما تابع کار فلز و ثابت پلانک رو بر حسب الکترون ولت بزاری، انرژی‌ جمبشی رو برحسب الکترون ولت بدست میاری. برحسب ژول بزاری همه چیز. و،بر حسب ژول نتیجه میگیری. یه تبدیل واحد ساده هستش دیگه، دلبخواهیه.
برای مثال هم تو اینترنت ریخته و رابطه ساده ای هستش اگر ابهام خاصی توی سوالی دارید بپرسید.

نمایه کاربر
M_J1364@yahoo.com

نام: م. ج. معروف به گُربه ی زَبّادی

محل اقامت: تهران

عضویت : پنج‌شنبه ۱۳۹۰/۹/۲۴ - ۱۱:۴۹


پست: 1292

سپاس: 475


تماس:

Re: فرکانس آستانه و تابع کار چیست؟

پست توسط M_J1364@yahoo.com »

پدیده ی فوتوالکتریک برای همه ی مواد رسانا یا نارسانا رخ می ده کما اینکه ما حد بالایی برای بسامد و انرژی فوتون های تابیده شده نداریم. برای همین، اگه از بسامدی استفاده کنیم که به اندازه ی کافی بزرگ باشه، شاهدِ پدیده ی فوتوالکتریک خواهیم بود. ولی احتمالاً مشکلِ اصلی برای مواد نارسانا اینه که چون توشون جریان راه نمیوفته، قادر نیستن الکترون هایی که طی اثر فوتو الکتریک از دست دادن رو از طریق باطری جبران کنن و برای همین، وقتی اثر فوتو الکتریک برای یه صفحه ی مثبت نارسانا روی میده و این صفحه "بیشتر" دچار کمبود الکترون میشه، الکترون ها با توجه به انرژی زیادی که تونستن از فوتون ها دریافت کنن خودشونو به صفحه ی منفی نارسانای مقابل می رسونن و اون رو منفی تر می کنن که این قضیه به خودی خود باعث افزایش میدان و پتانسیل بین دو صفحه ی نارسانا میشه که در نهایت منجر به توقف در کنده شدن الکترون ها از صفحه ی مثبت میشه که شاید بتونه ابهاماتی رو در محاسبه ی تابع کار نارسانا به روش عرف ایفا کنه. دقت کنید که در حالتی که صفحه ها رسانا باشن، باطریِ متصل به صفحات، علیرغم تبادل الکترون بین دو صفحه، اختلاف پتانسیل بین دو صفحه رو ثابت نگه می داره و راه افتادن یا قطع جریان تأثیری روی اختلاف پتانسیل اعمالی بین دو صفحه نداره ولی توی حالتی که صفحات نارسانان، خود اختلاف پتانسیل، بر اثر حرکت الکترون ها و ایجاد جریان افزایش پیدا می کنه کما اینکه محاسبه ی این "جریان" برای مداری که صفحات خازنش نارساناست، خالی از مشکل نیست و شاید اساساً جریانی در مدار برقرار نشه که حالا بخوایم اون رو به الکترون های کنده شده از یه صفحه نسبت بدیم.
ز عشقِ ((فرنیا)) کُشتم خودم را...........که آخر خون.. به پا.. کرد او.. خدایا
شدم نابود و.. جز.. یادی نماندش...........از آن چشمانِ گریان، وان فغان ها

Paradoxy

عضویت : دوشنبه ۱۳۹۳/۱۰/۲۲ - ۲۲:۱۷


پست: 2209

سپاس: 1234

Re: فرکانس آستانه و تابع کار چیست؟

پست توسط Paradoxy »

اگر یک نارسانا در معرض میدان به شدت قوی ای قرار بگیره شکست الکتریکی درش رخ میده و ازش جریان هم عبور میکنه. مثل اتفاقی چه برای خازن ها میوفته. پس مشکل بیش از این که عدم توانایی نارسانا در انتقال دادن جریان باشه، در همین هستش که انرژی جداسازی الکترون ها از اتم ها بسیار بالاست. حتی برای فلزات هم که تابع کار مقدار کمی داره، مجبوریم از طیف فرابنفش به بالا استفاده کنیم تا فوتوالکتریک رو ببینیم. هرچند حد بالایی برای فرکانس نور وجود نداره، اما میدونیم از یک طیفی به بعد انقدر فوتون های نور پر انرژی میشن که اولا تولید کردنشون از نظر عملی ممکن نیست، ثانیا اگر تولید بشن هم احتمالا بدون برهم کنش با ساختار ماده نارسانا از داخل اون عبور میکنن (مثلا پرتوهای گاما از بسیاری از اجسام به علت طول موج کمشون بدون برهمکنش عبور میکنن) و حتی اگر عبور نکنن هم به علت انرژی بسیار بسیار بالاشون ساختار ماده مورد هدف رو نابود و ذوب میکنند. یعنی حتی اگر مشکل ثابت نگه داشتن اختلاف پتانسیل برای یک نارسانا رو حل کنیم، هنوز کلی فاصله داریم تا فوتوالکتریک رو مشاهده کنیم در کل فوتوالکتریک در شرایط معمول فقط برای فلزات قابل مشاهدست.

افق رویداد

عضویت : دوشنبه ۱۳۹۸/۵/۱۴ - ۰۰:۳۸


پست: 107

سپاس: 8

Re: فرکانس آستانه و تابع کار چیست؟

پست توسط افق رویداد »

پاسخ هایی که شما دوستان شریف میدید و راهنمایی می کنید واقعا بی نظیره. من اول از همه چیز از لطف شما نهایت قدردانی و سپاسگذاری رو دارم؛ خود من هم بارها روی این جواب هایی که میدید فکر میکنم تا به درک عمیق مسئله برسم. اینو گفتم تا فکر نکنید خدای نکرده فرد راحت طلبی هستم smile144 (البته به فیزیک بشدت علاقمندم و اطلاعات زیادی راجع به مباحث عمومی فیزیک دارم).
از شما بزرگواران تقاضا میکنم پا به پای من ادامه بدید تا مسئله کاملا واضح و آشکار بشه.

تو این فرمولی که نوشتید؛ دونستم که h (ثابت پلانکه). f (فرکانس موجه)؛ ϕ هم تابع کار عنصر رو قرار میدیم.
K= hf - ϕ
اینجا سوالم اینه که: به جای h چه عددی باید بگذاریم؟! آیا این عدد، همیشه ثابته؟!
حالا بعد از اینکه پاسخ این پرسش رو دادید چند تا مثال حل میکنم و دونسته هام رو ارسال میکنم، شما ببینید درسته یا خیر.

متشکرم

نمایه کاربر
M_J1364@yahoo.com

نام: م. ج. معروف به گُربه ی زَبّادی

محل اقامت: تهران

عضویت : پنج‌شنبه ۱۳۹۰/۹/۲۴ - ۱۱:۴۹


پست: 1292

سپاس: 475


تماس:

Re: فرکانس آستانه و تابع کار چیست؟

پست توسط M_J1364@yahoo.com »

Paradoxy نوشته شده:
دوشنبه ۱۳۹۹/۷/۱۴ - ۱۶:۵۰
پس مشکل بیش از این که عدم توانایی نارسانا در انتقال دادن جریان باشه، در همین هستش که انرژی جداسازی الکترون ها از اتم ها بسیار بالاست.
فوتوالکتریک-هوپا.PNG
فوتوالکتریک-هوپا.PNG (33.44 کیلو بایت) مشاهده 285 مرتبه
منبع: ویکی پدیا
ز عشقِ ((فرنیا)) کُشتم خودم را...........که آخر خون.. به پا.. کرد او.. خدایا
شدم نابود و.. جز.. یادی نماندش...........از آن چشمانِ گریان، وان فغان ها

ارسال پست