Nota Kesan Fotoelektrik SPM Fizik (Tingkatan 5)
Apa itu kesan fotoelektrik?
Kesan fotoelektrik ialah pembebasan elektron dari permukaan logam apabila cahaya mengenai logam itu. Elektron yang dibebaskan ini dipanggil fotoelektron. Ia berlaku hanya apabila cahaya mempunyai frekuensi yang cukup tinggi.
Idea utama: cahaya sebagai foton
Cahaya terdiri daripada bungkusan tenaga kecil yang dipanggil foton. Satu foton memberi semua tenaganya kepada satu elektron. Jika tenaga foton cukup untuk mengatasi tenaga ikatan elektron pada logam, elektron itu akan terlepas keluar.
Formula dan fakta penting
Tenaga satu foton ialah E = h f, dengan h ialah pemalar Planck (6.63 x 10^-34 J s) dan f ialah frekuensi cahaya. Setiap logam mempunyai frekuensi ambang (f0) minimum; jika f kurang daripada f0, tiada elektron dibebaskan walaupun cahaya sangat terang. Persamaan Einstein: h f = W + KE maks, dengan W ialah fungsi kerja dan KE maks ialah tenaga kinetik maksimum fotoelektron.
Kesilapan biasa dan tip peperiksaan
Kesilapan biasa: menyangka menambah keamatan (kecerahan) cahaya yang frekuensinya rendah boleh membebaskan elektron. Ini salah kerana frekuensi mesti melebihi f0 dahulu, bukan keamatan. Ingat: keamatan tinggi hanya menambah BILANGAN fotoelektron, manakala frekuensi tinggi menambah TENAGA KINETIK setiap fotoelektron.
Kaitan dan aplikasi
Kesan fotoelektrik membuktikan cahaya bersifat zarah (foton), bukan hanya gelombang. Ia digunakan dalam sel suria yang menukar cahaya kepada tenaga elektrik, dan dalam sensor cahaya seperti dalam pintu automatik dan kamera.
Cuma SkorA Juara satukan Active Recall + Spaced Repetition dalam matlamat harian anda — setiap soalan dibawa kembali tepat sebelum anda lupa, supaya kekal untuk hari SPM.
Latih percuma dalam app →Konsep berkaitan
Soalan Lazim
Kenapa cahaya terang tetapi frekuensi rendah tidak membebaskan elektron?
Kerana setiap foton dalam cahaya frekuensi rendah tidak mempunyai tenaga yang cukup untuk mengatasi fungsi kerja logam. Menambah kecerahan hanya menambah bilangan foton, tetapi tenaga setiap foton tetap sama, jadi tiada elektron terlepas.
Apakah perbezaan antara frekuensi ambang dan fungsi kerja?
Frekuensi ambang (f0) ialah frekuensi minimum cahaya yang diperlukan untuk membebaskan elektron. Fungsi kerja (W) ialah tenaga minimum yang diperlukan untuk membebaskan elektron, dan ia berkaitan melalui W = h f0.
Apa yang berlaku pada tenaga kinetik fotoelektron jika frekuensi cahaya ditambah?
Tenaga kinetik maksimum fotoelektron akan bertambah. Ini kerana tenaga foton (h f) meningkat, jadi lebihan tenaga selepas mengatasi fungsi kerja menjadi lebih besar mengikut h f = W + KE maks.