#noindex [[금속,metal]] 표면에 [[빛,light]]을 쪼이면 [[전자,electron]]가 방출되는 현상. 그 전자를 광전자라고 한다. 금속에 특정 [[파장,wavelength]]보다 짧은 파장의 [[전자기파,electromagnetic_wave]]를 (흡수한 다음? 흡수 직후? 흡수와 동시에? 흡수했을 때?) 전자를 방출하는 현상? 광전자photoelectron 광자photon [[광자,photon]] =??? ≠??? -> 금속 표면으로 들어오는 것이 [[광자,photon]]이고, 금속에서 일부가 상황에 따라 탈출하는 전자가 [[광전자,photoelectron]]. 실험: [[진공관,vacuum_tube]] 속 두 [[금속,metal]] [[전극,electrode]], 양쪽에 [[전압,voltage]] .... Google:저지전압 암튼 결론이, 광전자의 [[운동에너지,kinetic_energy]] [[최대값,maximum_value]]이 [[빛,light]]의 세기와 무관하며 빛의 [[진동수,frequency]]에만 관련. 이것은 빛의 [[입자,particle]]성(즉 [[광자,photon]])을 입증. 광자의 에너지는 $h\nu$ [[일함수,work_function]] $\phi_0=h\nu_0$ 광전자의 최대운동에너지 $KE_{\rm max}=h\nu-h\nu_0$ ..... (즉 진동수에만 관련) Hertz의 실험. Einstein이 해석(1921 노벨물리학상 업적). 단어 일함수 work function 기호 φ or W or W,,0,, 금속 표면에 양전하의 인력으로 잡혀 있는 (ie 퍼텐셜에너지 장벽에 갇혀 있는) 전자가 표면을 탈출하기 위해 필요한 최소한의 에너지 광전효과실험에서는 복사선으로부터 흡수해야 함 저지전압 stopping potential 광전류 photocurrent ---- [[금속,metal]] 내부 [[자유전자,free_electron]]에 문턱에너지 이상의 [[에너지,energy]]를 전달하면 튀어 나갈 줄 알았지만... 그렇지 않았고 문턱진동수(한계진동수, threshold frequency, ''f'',,0,, or ''ν'',,0,,)보다 높은 진동수의 빛을 비춰주면 아무리 약한 빛이라도 금방 광전자가 튀어나갔다. CHK; from http://contents.kocw.or.kr/KOCW/document/2016/chungang/hahnseungsoo/7.pdf { 문턱진동수 이하에서는 빛의 세기가 아무리 세도 전자가 방출되지 않았다. (빛이 파동이라는 이론으로 설명 불가) Einstein이 빛을 [[광자,photon]]라는 입자의 흐름으로 설명. 광자는 [[양자,quantum]]이므로 갖는 에너지가 $E=h\nu$ $h\nu=K+W$ $K=h\nu-W$ 빛의 세기가 커짐 → 더 많은 전자 방출 빛의 파장이 짧아짐 → 방출되는 전자의 운동에너지가 커짐 } 일함수(work function): 금속을 박차고 나가는 데 필요한 에너지, W,,0,, Q: 최소한의 에너지? 전자가 에너지 hf인 [[광자,photon]]를 흡수하여 금속 표면을 벗어나면 나머지 에너지는 hf-W,,0,,가 된다. 이것이 가능한 최대운동에너지이다. > ''K,,max,,＝hf－W,,0,,'' ---- 진동수가 $f$ 인 빛을 금속 표면에 비추면 광자 하나 당 에너지가 $hf$ 만큼 전자 하나에 전달되며, 광자의 에너지가 금속의 일함수 이상 $(hf\ge W)$ 이면 금속 표면에서 광전자가 방출. 남은 에너지는 광전자의 운동 에너지 $\frac12mv^2$ 가 되므로, $\frac12mv^2=hf-W$ * $hf ''T''=''hν－W'' > $T=h\nu-W$ T: 운동 에너지 h: [[플랑크_상수,Planck_constant]] ν: 빛의 [[진동수,frequency]] W: 금속의 [[일함수,work_function]] = 광전효과 그래프 (EBS 장인수 32강) = 빛이 가해준 에너지는, (E=hf) 금속판에서 일함수만큼 흡수하고, (W) 일함수보다 에너지가 크면 전자가 튀어 나오는데 이 때 남은 에너지는 튀어 나온 전자의 운동에너지가 된다. (운동에너지의 최대값=E,,max,, 또는 최대운동에너지=최대E,,k,,) 등식을 세우면 $E=W+E_k$ $hf=W+E_k$ (굳이 $E_k=\frac12mv^2$ 로 하지는 않았음) https://i.imgur.com/2OU4iVZ.png x축은 진동수 $f$ 축이다. y축은 운동에너지 $E_k$ 축이다. 일차함수 $y=mx+b$ 꼴로 하면 $E_k=hf-W$ 그리하여 기울기가 플랑크 상수 $h$ 이고 y절편이 $-W$ 이다. x절편 $f_0$ 는 '문턱진동수'이다. (과거 용어: 한계진동수) 기울기는 Δy/Δx이므로 $h=\frac{W}{f_0}$ 따라서 일함수는 $W=hf_0$ 이렇게 문턱진동수와 비례한다. 이걸 저 위 식에 대입하면 다음 꼴도 가능하다. $hf=hf_0+E_k$ (이후 x축이 파장 λ인 경우 설명. 이건 생략.) ---- [[전자기파,electromagnetic_wave]] 광양자설 quantum theory of light - 혹은 light quantum theory - 이렇게 영어가 제시되는데, Wikipedia 엔트리 없음, 한국어 단어 '광양자설'과 달리 영어에서 명사화되어 널리 쓰이는 - i.e. 사전에 독립 entry로 등재될 만한 표현 아님. 물론 쓰일 수 없는 표현도 아님. ex. Britannica의 light의 한 section - [[https://www.britannica.com/science/light/Quantum-theory-of-light]] [[https://terms.naver.com/entry.naver?docId=1165614&cid=40942&categoryId=32227 두산백과: 광양자설]] [[https://terms.naver.com/entry.naver?docId=4389507&cid=60217&categoryId=60217 물리학백과: 광양자설]] ---- Up: [[물리학,physics]] Google:광전효과