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Quantum Physics Simulator

光電効果・プランク定数計算機

金属の仕事関数・光波長・強度を設定して光電子の最大運動エネルギーと阻止電圧を計算。KE_max vs 振動数グラフでアインシュタインの光量子論を可視化。

パラメータ設定
金属の種類
光波長 λ 300 nm
振動数 f
波長から自動計算
光強度(相対値) 50 %
強度は光電流に影響(KE_maxには無影響)
光電子放出あり
再生コントロール
速度
経過時間: 0.000 s
結果比較
光子エネルギー E [eV]
最大KE [eV]
阻止電圧 V_stop [V]
しきい波長 λ₀ [nm]
6.626
プランク定数 h [×10⁻³⁴]
相対光電流 [%]
Click to 光の波長(周波数)を設定
KE_max vs 振動数 f
電流-電圧(I-V)特性

Theory

$$KE_{max} = hf - \phi = \frac{hc}{\lambda} - \phi$$

$V_{stop} = \dfrac{KE_{max}}{e}$, $f_0 = \dfrac{\phi}{h}$, $\lambda_0 = \dfrac{hc}{\phi}$

$h = 6.626\times10^{-34}$ J·s, $c = 3\times10^8$ m/s, $e = 1.602\times10^{-19}$ C

工学応用: フォトダイオード・CCD/CMOSセンサー(カメラ・医療画像) / 太陽電池(光起電力効果) / X線光電子分光(XPS)による表面分析 / 放射線検出器(光電子増倍管) / 電子顕微鏡の電子銃。

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