Explique por qué la función de trabajo tiene un valor negativo en el experimento del efecto fotoeléctrico?

Para la energía potencial, debes elegir un nivel cero. En el caso del efecto fotoeléctrico, puede elegir la energía del electrón en potasio, el metal que está utilizando. Haces algo de trabajo eliminando un electrón para que sea libre y porque hiciste 2 unidades de trabajo, ahora dices que el electrón libre tiene un PE de 2 unidades.

Si alguien más hace un experimento similar con zinc, tienen que hacer más trabajo para eliminar un electrón, digamos 3 unidades. El electrón libre del zinc tiene 3 unidades de PE. Sin embargo, los dos electerones libres son idénticos y, sin embargo, tienen energías potenciales diferentes. Lo único en común es el electrón libre, por lo que tiene sentido llamarlo nuestro nivel cero.

Ahora, si tiene que hacer el trabajo y finalmente el electrón se libera y tiene cero PE, entonces antes de que hiciera el trabajo, su PE debe haber sido menor que cero, es decir. negativo.

Según las convenciones habituales, consideramos que una partícula libre tiene cero energía potencial. Por lo tanto, cualquier partícula que esté unida gravitacional o eléctricamente tiene energía potencial negativa, es decir, requiere un trabajo positivo para agregarla, con el fin de liberarla. La función de trabajo negativo le indica cuánto trabajo necesita agregar el electrón unido al fotón que absorbe.

Solo depende de qué lado de la ecuación la escriba.

Energía total de entrada = energía de fotones = energía total de salida = energía cinética de salida + energía de enlace requerida para liberar el electrón.

La energía de unión es la función de trabajo.

Ese signo negativo dice que el electrón está unido al metal. Esto surge de la convención de que un electrón tiene potencial 0 solo si está infinitamente lejos de un átomo (en cuyo punto se dice que el electrón es un electrón libre). Esto significa que necesitamos introducir energía en el sistema para que el electrón esté libre.

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