Relación entre el potencial de frenado y la función de trabajo

Supongamos que tengo un cátodo con una función de trabajo de 3eV y un ánodo con un potencial de 2V por encima del cátodo. Si un fotón que tiene 2eV de energía golpea el cátodo, ¿qué sucede?

A. Se emite un electrón desde el cátodo porque solo se necesita 1 eV para pasar del cátodo al ánodo.

B. No se emite un electrón porque se requieren 3eV para escapar del cátodo.

Las fuentes parecen poco claras al respecto y necesito saber si es posible eliminar electrones de una superficie usando luz de una energía más baja que la función de trabajo dado un potencial eléctrico suficiente.

¿Qué quiere decir con "ánodo a un potencial de 2 V por encima del cátodo"? ¿Quiere decir que el ánodo tiene un potencial de 2 V mayor que el cátodo, en otras palabras, la diferencia de potencial es de 2 V?
Creo que la diferencia de potencial también contribuye a la emisión de electrones junto con la energía del fotón.

Respuestas (2)

La función de trabajo, ϕ es la cantidad de energía necesaria para liberar al electrón de la atracción de los núcleos de los átomos de la fotosuperficie. Aquí ϕ = 3  eV .

Como la energía cinética del electrón está dada por,

mi k = h F ϕ
se hace evidente que la condición de emisión de electrones es cuando h F > ϕ . Claramente este no es el caso, por lo que no se emite el electrón.

La respuesta es B .(como lo explica Ruben)
Se aplica un voltaje de 2 voltios en el ánodo. Algunos electrones pueden generarse en el cátodo debido a la emisión termoiónica. Estos electrones adquirirán energía cinética. mi V a pag pag yo i mi d solo cuando llegan al ánodo, es decir, se aceleran debido al campo eléctrico y allí KE aumenta hasta que alcanzan el ánodo.

Si un electrón (procedente del cátodo) con una energía de 2eV y un fotón con una energía de 2ev golpean la superficie del ánodo simultáneamente, un electrón con una energía cinética de 1ev será expulsado del ánodo.

Esta respuesta es engañosa, ya que da la impresión de que se emiten electrones debido a la presencia de la luz. Si bien está bien decir "No, no se emiten fotoelectrones, pero existe este otro mecanismo que [...]", es importante dejar en claro que es un mecanismo separado. En particular, esta emisión termoiónica es independiente de si hay luz incidiendo sobre el metal, por lo que al realizar medidas de efecto fotoeléctrico se debe tomar como conteo oscuro y como fondo a restar de la señal.
Además, parece indicar que la respuesta a "¿es posible eliminar electrones de una superficie usando luz de una energía más baja que la función de trabajo dado un potencial eléctrico suficiente?" es sí, donde la luz tiene algún papel en el proceso. Por eso la respuesta es incorrecta.
@EmilioPisanty: Creo que es posible eliminar electrones de una superficie usando luz de una energía más baja que la función de trabajo dado un potencial eléctrico suficiente . Mi respuesta puede ser técnicamente incorrecta. Leí esto en algún lugar de SE como aquí: physics.stackexchange.com/questions/95411/…
OK, eso explica los votos negativos. Tu respuesta es incorrecta. (Re: publicación de John Rennie, lea en particular el último párrafo).