¿Qué sucede cuando la función de trabajo ϕ=hfϕ=hf\phi = hf

¿Qué sucede cuando el fotón que incide sobre una superficie metálica tiene una energía igual a la función de trabajo de esa superficie?

ϕ = h F
Me doy cuenta de que el electrón emitido no tendrá energía cinética después del escape, pero entonces, ¿qué hace? ¿Pasar por encima de la superficie? ¿O tiene impulso de escapar? Tampoco entiendo a qué se debe la función de trabajo: ¿es la atracción electrostática entre los núcleos y los electrones?

El electrón queda atrapado en la barrera de potencial cuando "orbita" sobre el núcleo y necesita cierta cantidad de energía. mi 0 (que es lo mismo que la función de trabajo ϕ ) para superar esa barrera y escapar de ella, cuando el fotón viene con frecuencia F (la energía de ese fotón es mi = h F ) y golpea el electrón, le da energía, y si es mayor que ϕ electrón puede escapar (superar) la barrera de potencial. y usando la función de trabajo, puede calcular la frecuencia mínima que debe tener la luz para que cuando golpee al electrón, el electrón supere la barrera ( ϕ = h F 0 dónde F 0 es la frecuencia mínima, F 0 = ϕ h )
Cuando la función de trabajo es la misma que la energía de un fotón que golpea un electrón, entonces el electrón no podrá escapar del núcleo, simplemente "subirá" a la parte superior de la barrera potencial y luego "bajará" de regreso al fondo. de barrera potencial.

Respuestas (2)

Cuando Electron "orbita" el núcleo, queda atrapado en una barrera potencial causada por el núcleo:ingrese la descripción de la imagen aquí

El electrón necesita algo de energía. mi 0 para escapar (superar) esa barrera ( mi 0 es lo mismo que la función de trabajo ϕ ), cuando el fotón con frecuencia F (La energía de ese fotón es mi = h F ) viene y golpea al electrón, le da energía ( mi = h F ), y si es mayor que ϕ entonces el electrón puede escapar del núcleo (superar la barrera potencial):ingrese la descripción de la imagen aquí

y tendrá algo de energía cinética ( k mi ) también. Entonces, para que el electrón escape, el fotón del núcleo que lo golpeará debe tener una energía mayor que ϕ (es lo mismo que mayor frecuencia que F 0 (dónde F 0 es la frecuencia mínima para el fotón que golpeará al electrón, por lo que escapará del núcleo y puedes calcularlo usando esta ecuación ϕ = h F 0 y F 0 = ϕ h )). Pero cuando el fotón que golpea al electrón tiene la misma energía que la energía mínima requerida para que el electrón escape del núcleo ( ϕ = mi o F = F 0 ) entonces el electrón simplemente "subirá" a la parte superior de la barrera potencial y luego "bajará" de nuevo a la parte inferior de la barrera potencial:ingrese la descripción de la imagen aquí

y no podrá escapar del núcleo.

(perdón por mis dibujos pobres)

¡Muchas gracias por tomarte el tiempo de dibujar y explicar!
Olvidaste decir qué sucede con la energía del fotón original al final del proceso.
Señor, cuando la energía cinética del fotoelectrón es igual a la función de trabajo del electrón. Entonces, el electrón queda atrapado dentro de una barrera de potencial. Entonces, ¿es esta barrera de potencial como el rango de fuerza de atracción electrostática entre el núcleo y el electrón que continúa disminuyendo a medida que el electrón se aleja del núcleo?

Dado que estamos hablando de electrones libres que salen de una superficie metálica, parecería que la "barrera de potencial" debería depender de la carga positiva neta del material en lugar de la fuerza de "un núcleo". Pero este no parece ser el caso. Tal vez alguien con conocimientos de mecánica cuántica pueda comentar sobre esto.