نسخة الفيديو النصية
سقط ضوء أحادي اللون تردده 𝑓 على سطح تردده الحرج 𝑓c. إذا كان 𝑓 أقل من 𝑓c، فأي العبارات الآتية تصف ما يحدث للإلكترونات على السطح؟ أ: عند زيادة عدد الفوتونات، يزداد عدد الإلكترونات المتحررة. ب: عند زيادة عدد الفوتونات، يقل عدد الإلكترونات المتحررة. ج: لا تغادر الإلكترونات السطح. د: لا توجد إجابة صحيحة.
يمكننا الإجابة عن هذا السؤال بتذكر أن تردد العتبة، الذي يعرف أيضًا بالتردد الحرج، هو خاصية للفلز. وتردد العتبة أدنى تردد لفوتون ساقط يمكنه التغلب على دالة شغل الفلز والتسبب في إحداث التأثير الكهروضوئي.
لذلك، إذا كان للفوتونات الساقطة تردد أكبر من أو يساوي تردد العتبة، فسيحدث التأثير الكهروضوئي، وستنبعث إلكترونات من سطح الفلز. لكن إذا كان للفوتونات الساقطة تردد أقل من تردد العتبة، فلن يحدث التأثير الكهروضوئي، ولن تغادر الإلكترونات السطح.
يخبرنا السؤال أن التردد 𝑓 لشعاع الضوء الأحادي اللون أقل من التردد الحرج 𝑓c للسطح. إذن: يبدو أن الإجابة الصحيحة هي العبارة الواردة في الخيار ج: لا تغادر الإلكترونات السطح. هذا يعني أن بإمكاننا استبعاد الخيار د. لكن دعونا نتناول سريعًا الخيارين أ، ب.
بما أن 𝑓 أقل من 𝑓c، فإن زيادة عدد الفوتونات لن تؤدي إلى تحرير إلكترونات من الأساس. للفوتونات كلها نفس التردد 𝑓. وبما أن هذا التردد أقل من تردد العتبة 𝑓c، فلن يحدث التأثير الكهروضوئي، ولن تغادر الإلكترونات السطح. ومن ثم، يمكننا استبعاد الخيارين أ، ب. إذن: الإجابة الصحيحة هي العبارة الواردة في الخيار ج. إذا سقطت فوتونات بتردد 𝑓 أقل من 𝑓c على سطح فلز، فلن تغادر الإلكترونات السطح.
