Перейти к содержимому инструмента
Мои инструменты

Геометрическая оптика и волны · AP Physics 2 (Modern Physics)

Симулятор фотоэффекта

Симулятор фотоэлектрического эффекта и задерживающего потенциала: уравнение Эйнштейна

  • В браузере
  • Без регистрации
  • Вывод формул
  • Режим проектора
  • Печатный лист A4
Локальный расчёт · Приватно
Интерактивная научная лаборатория Клиентские физические и математические вычисления в браузере без сбора персональных данных.
Окно 3D симуляции● 60 FPS
Пресеты и типичные ловушки:

Параметры эксперимента

nm
%
V

Расчёты и показатели в реальном времени

Энергия фотона E
--
Работа выхода W0
--
Макс. кинетическая энергия Ek
--
Запирающее напряжение Uc
--
Вывод формул в реальном времени
Основная формула: --
Подстановка значений: --
Физическое состояние: --

Разбор типовых задач и анализ экзаменационных ошибок

Worked Problem

Условие задачи: Sodium work function is 2.29eV. Does 400nm light trigger emission? Find Ek,max and stopping potential Uc.
Пошаговый вывод формул:
  1. E = hc/λ = 3.11eV > 2.29eV (yes). Max kinetic energy Ek = 3.11 - 2.29 = 0.82eV. Stopping voltage Uc = 0.82V.

Worked Problem

Условие задачи: What 3 paradoxes doomed classical wave theory in explaining the photoelectric effect?
Пошаговый вывод формул:
  1. 1) Classical waves predicted intensity determines energy (failing threshold rule); 2) energy accumulation delays (emission was instant); 3) electron energy matched frequency not intensity.

Рабочий лист для урока и домашние задания

Q1. Variant 1: If light intensity doubles at constant frequency, what happens to Ek,max and saturation current?
Q2. Variant 2: In a plot of stopping voltage Uc vs frequency ν, what do the slope and intercepts represent?
Q3. Variant 3: What modern devices utilize phototubes? What is the operating mechanism?

Часто задаваемые вопросы и типичные заблуждения

Why did Einstein win the Nobel Prize for the photoelectric effect rather than relativity?
Relativity was contentious in 1921; the photoelectric quantum hypothesis was conclusively verified by Millikan's precision experiments.
If photon energy exactly equals the work function (hν = W0), does emission occur?
Yes, the electron just escapes to the surface with zero excess kinetic energy (Ek = 0) and zero launch velocity.
Why does photocurrent drop smoothly rather than abruptly as reverse voltage rises?
Emitted electrons have a velocity spread from 0 to Ek,max. Higher voltage filters out slower electrons progressively.
Is light fundamentally a wave or a stream of particles?
Light possesses wave-particle duality. Propagation exhibits wave phenomena (interference, diffraction); emission and absorption exhibit particle behavior.