¿Por qué varía la energía cinética de los fotoelectrones?

Los metales emiten electrones cuando la luz brilla sobre ellos. El fenómeno se denomina efecto fotoeléctrico y los electrones emitidos de esa manera se denominan fotoelectrones .

La energía cinética de los fotoelectrones varía simplemente por el hecho de que ( después del efecto fotoeléctrico ) todos los fotoelectrones no se emiten instantáneamente. La mayoría de los fotoelectrones primero colisionan (¡ varias veces! ) Con los otros electrones ( que están deambulando con velocidades aleatorias; recuerde que los metales son generalmente conductores de electricidad, es decir, que tienen abundantes electrones libres ) dentro del metal. Estos fotoelectrones pierden una fracción de su energía cinética en tales colisiones antes de que se emitan fuera del metal.

Por eso se observa que los fotoelectrones no tienen la misma energía cinética.

El efecto fotoeléctrico se define como la colisión inelástica uno a uno de un fotón con un electrón. Si el fotón transporta suficiente energía, solo se emite el fotoelectrón. y la energía para eliminar el electrón se define como función de trabajo … no es necesario que el fotoelectrón pierda solo energía equivalente a la función de trabajo, por lo tanto, de acuerdo con diferentes probabilidades, diferentes fotoelectrones tienen energía cinética diferencial …

Pero la condición necesaria para todo esto es.

hv es mayor que la función de trabajo

Porque los fotones entrantes tienen un rango de energía. Hay una cierta cantidad de energía necesaria para liberar el electrón. Si los fotones no tienen esta energía, no se emite nada. Si los fotones tienen más que esa energía, los electrones se llevan la energía residual. Si usa luz monocromática (por ejemplo, un láser), los electrones saldrán con la misma energía.