気になるところ †
メッセージ †
「しかし,金属中の電子はいろいろな場所に存在していますから,電子が金属表面に達するのに必要なエネルギーは,個々の電子によって異なります.これでは,の値が定まらないことになり,議論が進みません.」
この文章は物理的に正しくない気がします。光電効果は表面の電子が真空バリアを超えるだけのエネルギーをもらった時に電界をかけると、金属から飛び出す現象で、場所ではなく光が当たる前の電子のエネルギーにばらつきがあるから、個々によって金属から飛び出すのに必要なエネルギーが違ってくるのではないでしょうか。仕事関数はフェルミ準位から真空準位までのエネルギー差ですのでそうだと思います。
「電子は光子から受け取ったエネルギーのうち,Eだけ使って金属表面まで達し」
同じ理由でこの文章も表面まで達するためのエネルギーではなく、エネルギーを軸にして見たときの、真空準位までのエネルギーではないでしょうか。
僕も完璧に理解しているわけではないので違うかも知れませんが、以上検討してみてください。よろしくお願いします。
返答 †
- NOBUさん、ご指摘ありがとうございます。光電効果は高校で習った知識なので、あやふやな点が多いようです。「場所ではなく光が当たる前の電子のエネルギーにばらつきがあるから」というのは、完璧に理解できているわけではないですが、納得できます。そうすると光電方程式の解釈はどうなるだろう・・・。「仕事関数はフェルミ準位から真空準位までのエネルギー差」そうなんですか・・・そこまで詳しく知りませんでした。「真空準位」という言葉を初めて聞きました(汗)。自分で調べなおしてみますね。フェルミエネルギーを持った電子が仕事関数より大きなエネルギーを受け取ると、飛び出してくるということかな(今の段階での理解)。出直します! -- tomo@ksp-project
- 電子はいろいろな準位にいるから、持っているエネルギーはさまざまで、飛び出すのに必要なエネルギーもさまざまということになるけど、そのさまざまな飛び出すのに必要なエネルギーの中で、最小のものを「仕事関数」とする、ということですね。「電子はそれぞれ異なったエネルギーを持って運動しているので、金属表面に達するまでに必要なエネルギーも異なる」というような説明でいこうと思います。どうでしょうか。 -- tomo@ksp-project