نسخة الفيديو النصية
يوضح التمثيل البياني طاقة الحركة القصوى للإلكترونات الضوئية عندما تضاء فلزات مختلفة بضوء له ترددات مختلفة. أي الفلزات له أقل دالة شغل؟ أي الفلزات له أكبر دالة شغل؟
بالنظر إلى التمثيل البياني، نلاحظ أن طاقة الحركة القصوى للإلكترونات المحررة من الأسطح الفلزية مرسومة مقابل طاقة الفوتون. تتمثل الفكرة في أن لدينا فلزًّا من نوع ما، سواء أكان السيزيوم أم الكالسيوم أم الألومنيوم أم البريليوم أم البلاتين، وفوتونات بترددات مختلفة، تسقط على هذا الفلز. إذا كانت للفوتون الساقط طاقة كافية، فإنه عندما يمتصه الفلز، سوف يتسبب في تحرر إلكترون من هذا السطح. يطلق على الحد الأدنى من الطاقة اللازمة لكي يتسبب الفوتون في تحرر الإلكترون «دالة شغل الفلز».
يمكننا التفكير في دالة الشغل على أنها حاجز طاقة يجب أن يتغلب عليه الإلكترون لكي يغادر السطح. وفقًا للتمثيل البياني لدينا، تختلف دالة الشغل للفلزات المختلفة. ثمة أمر مهم بشأن دالة الشغل وهو أنها الحد الأدنى من الطاقة اللازمة لتحرر إلكترون من السطح.
عند تحديد دوال شغل الفلزات في التمثيل البياني، نريد البحث عن الطاقات التي ستحرر بها هذه الفلزات إلكترونًا، ولكن تكون طاقة حركة هذا الإلكترون تساوي صفرًا. توجد هذه الطاقات عندما تلتقي الخطوط الخمسة مع المحور الأفقي. إذا نقلت طاقات الفوتونات هذه إلى الأنواع الخمسة المختلفة من الفلزات، فإنها بالكاد تحرر إلكترونًا من هذا السطح. لن يكون الإلكترون جزءًا من الفلز، لكنه لن يتحرك.
الجزء الأول من السؤال هو: أي الفلزات له أقل دالة شغل؟ هذا هو الفلز الذي سيتطلب أقل كمية من طاقة الفوتون لتحرر إلكترونًا. من بين الفلزات الخمسة، نلاحظ أن السيزيوم لديه أقل دالة شغل. يتقاطع منحنى هذا الفلز مع المحور الأفقي عند قيمة أقل من أي فلز آخر. لذا، فإن السيزيوم له أقل دالة شغل من بين جميع الفلزات.
والآن نريد معرفة الفلز الذي له أكبر دالة شغل. سيكون هذا هو الفلز الذي يتقاطع منحناه مع المحور الأفقي عند أكبر قيمة. ونلاحظ أن هذا ينطبق على البلاتين. إذن، أقل دالة شغل في الفلزات هي دالة شغل السيزيوم التي تبلغ قيمتها حوالي 2.1 إلكترون فولت، في حين أن البلاتين له أكبر دالة شغل بقيمة 6.3 إلكترون فولت.
