Работа выхода
Работа выхода — разница между максимальной энергией (обычно измеряемой в электрон-вольтах), которую необходимо сообщить электрону для его «непосредственного» удаления из объёма твёрдого тела, и энергией Ферми. Здесь «непосредственность» означает то, что электрон удаляется из твёрдого тела через данную поверхность и перемещается в точку, которая расположена достаточно далеко от поверхности по атомным масштабам (чтобы электрон прошёл весь двойной слой), но достаточно близко по сравнению с размерами макроскопических граней кристалла. При этом пренебрегают дополнительной работой, которую необходимо затратить на преодоление внешних полей, возникающих из-за перераспределения поверхностных зарядов. Таким образом, работа выхода для одного и того же вещества для различных кристаллографических ориентаций поверхности оказывается различной.
При удалении электрона на бесконечность его взаимодействие с зарядами, остающимися внутри твёрдого тела приводит к индуцированию макроскопических поверхностных зарядов (при рассмотрении полубесконечного образца в электростатике это называют «изображением заряда»). При перемещении электрона в поле индуцированного заряда совершается дополнительная работа, которая определяется диэлектрической проницаемостью вещества, геометрией образца и свойствами других поверхностей. За счет этого полная работа по перемещению электрона из любой точки образца в любую другую точку (в том числе и точку бесконечности) не зависит от пути перемещения, то есть от того, через какую поверхность был удален электрон. Поэтому в физике твёрдого тела эта работа не учитывается и не входит в работу выхода.
Содержание |
Работа выхода в фотоэффекте [править]
Работа выхода в внешнем фотоэффекте - минимальная энергия, необходимая для удаления электрона из вещества под действием света
Измерение работы выхода [править]
Единицами измерения работы выхода являются Джоуль (Дж) или электронвольт (эВ).
Работа выхода электрона из различных металлов [править]
Единица измерения: эВ электронвольт
Источник: CRC Handbook of Chemistry and Physics version 2008, стр. 12-114.
Примечание: Работа выхода может зависеть от ориентации освещаемого кристалла. К примеру, Ag: 4.26, Ag(100): 4.64, Ag(110): 4.52, Ag(111): 4.74. Диапазоны изменения работы выхода для типичных кристаллографических направлений указаны в таблице.
| Элемент | эВ | Элемент | эВ | Элемент | эВ | Элемент | эВ | Элемент | эВ |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Ag: | 4.52 – 4.74 | Al: | 4.06 – 4.26 | As: | 3.75 | Au: | 5.1 – 5.47 | B: | ~4.45 |
| Ba: | 2.52 – 2.7 | Be: | 4.98 | Bi: | 4.31 | C: | ~5 | Ca: | 2.87 |
| Cd: | 4.08 | Ce: | 2.9 | Co: | 5 | Cr: | 4.5 | Cs: | 2.14 |
| Cu: | 4.53 – 5.10 | Eu: | 2.5 | Fe: | 4.67 – 4.81 | Ga: | 4.32 | Gd: | 2.90 |
| Hf: | 3.9 | Hg: | 4.475 | In: | 4.09 | Ir: | 5.00 – 5.67 | K: | 2.29 |
| La: | 3.5 | Li: | 2.93 | Lu: | ~3.3 | Mg: | 3.66 | Mn: | 4.1 |
| Mo: | 4.36 – 4.95 | Na: | 2.36 | Nb: | 3.95 – 4.87 | Nd: | 3.2 | Ni: | 5.04 – 5.35 |
| Os: | 5.93 | Pb: | 4.25 | Pd: | 5.22 – 5.6 | Pt: | 5.12 – 5.93 | Rb: | 2.261 |
| Re: | 4.72 | Rh: | 4.98 | Ru: | 4.71 | Sb: | 4.55 – 4.7 | Sc: | 3.5 |
| Se: | 5.9 | Si: | 4.60 – 4.85 | Sm: | 2.7 | Sn: | 4.42 | Sr: | ~2.59 |
| Ta: | 4.00 – 4.80 | Tb: | 3.00 | Te: | 4.95 | Th: | 3.4 | Ti: | 4.33 |
| Tl: | ~3.84 | U: | 3.63 – 3.90 | V: | 4.3 | W: | 4.32 – 5.22 | Y: | 3.1 |
| Yb: | 2.60 [1] | Zn: | 3.63 – 4.9 | Zr: | 4.05 |
Литература [править]
- ↑ (1996-02) «The dependence of the work function of rare earth metals on their electron structure». Microelectronics Journal 27 (1): 93–96. DOI:10.1016/0026-2692(95)00097-6. ISSN 0026-2692. Проверено 2009-09-22.
- Solid State Physics, by Ashcroft and Mermin. Thomson Learning, Inc, 1976
 |
Это заготовка статьи по физике. Вы можете помочь проекту, исправив и дополнив её. |
