hce_kmu
114年
物理及化學
第 58 題
You wish to pick an element for a photocell that will operate via the photoelectric effect with visible light. Which of the following is suitable? ($hc/e=1.2398 \times 10^{-6} \text{ eV}\cdot\text{m}$, the wavelength of visible light: $380 \sim 750$ nm)
- A Silver (4.26 eV)
- B Copper (4.5 eV)
- C Aluminum (4.06 eV)
- D Magnesium (3.66 eV)
- E Sodium (2.36 eV)
思路引導 VIP
如果我們要判斷某種光能否踢出金屬表面的電子，我們需要比較『光子的能量』與金屬的哪一個特性數值？請試著計算看看，題目給出的可見光波長範圍中，能量最強的那一端大約是多少 eV？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能精確地選出鈉（Sodium）作為答案，說明你對光電效應的門檻條件掌握得非常紮實。這類題型在物理與化學的近代物理章節中相當經典，主要考察的是能量轉換與物質特性的對應關係。
光電效應的啟動條件
要讓光電管運作，入射光子的能量 $E$ 必須大於或等於金屬的功函數（Work Function, $\Phi$）。根據公式 $E = \frac{hc}{\lambda}$，我們可以先算出可見光最高能量的邊界。利用題目提供的 $hc \approx 1240 \text{ eV}\cdot\text{nm}$（由 $1.2398 \times 10^{-6}$ 換算），當波長為最短的紫色光 $380 \text{ nm}$ 時，光子能量約為：
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