Работа выхода электронов из металлов, не металлов и неорганических соединений (Таблица)
Формула работа выхода электронов
В металлах имеются электроны проводимости, образующие электронный газ и участвующие в тепловом движении. Так как электроны проводимости удерживаются внутри металла, то, следовательно, вблизи поверхности существуют силы, действующие на электроны и направленные внутрь металла. Чтобы электрон мог выйти из металла за его пределы, должна быть совершена определенная работа А против этих сил, которая получила название работа выхода электрона из металла. Эта работа, естественно, различна для разных металлов.
Потенциальная энергия электрона внутри металла постоянна и равна:
Wp = -eφ , где j – потенциал электрического поля внутри металла.
При переходе электрона через поверхностный электронный слой потенциальная энергия быстро уменьшается на величину работы выхода и становится вне металла равной нулю. Распределение энергии электрона внутри металла можно представить в виде потенциальной ямы.
В рассмотренной выше трактовке работа выхода электрона равна глубине потенциальной ямы, т.е.
Aвых = eφ
Этот результат соответствует классической электронной теории металлов, в которой предполагается, что скорость электронов в металле подчиняется закону распределения Максвелла и при температуре абсолютного нуля равна нулю. Однако в действительности электроны проводимости подчиняются квантовой статистике Ферми-Дирака, согласно которой при абсолютном нуле скорость электронов и соответственно их энергия отлична от нуля.
Максимальное значение энергии, которой обладают электроны при абсолютном нуле, называется энергией Ферми EF . Квантовая теория проводимости металлов, основанная на этой статистике, дает иную трактовку работы выхода. Работа выхода электрона из металла равна разности высоты потенциального барьера eφ и энергии Ферми.
Aвых = eφ’ — EF
где φ’ – среднее значение потенциала электрического поля внутри металла.
Таблица работа выхода электронов из простых веществ
В таблице приведены значения работы выхода электронов, относящихся к поликристаллическим образцам, поверхность которых очищена в вакууме прокаливанием или механической обработкой. Недостаточно надежные данные заключены в скобки.
Вещество |
Формула вещества |
Работа выхода электронов (W, эВ) |
серебро |
Ag |
4,7 |
алюминий |
Al |
4,2 |
мышьяк |
As |
4,79 — 5,11 |
золото |
Au |
4,8 |
бор |
B |
(4,60) |
барий |
Ba |
2,52 |
бериллий |
Be |
3,92 |
висмут |
Bi |
4,34 |
углерод (графит) |
C |
4,45 — 4,81 |
кальций |
Ca |
2,76 — 3,20 |
кадмий |
Cd |
4,04 |
церий |
Ce |
2,6 — 2,88 |
кобальт |
Co |
4,40 |
хром |
Cr |
4,60 |
цезий |
Cs |
1,94 |
медь |
Cu |
4,36 |
железо |
Fe |
4,40 — 4,71 |
галлий |
Ga |
3,96 — 4,16 |
германий |
Ge |
4,66 |
гафний |
Hf |
(3,53) |
ртуть |
Hg |
4,52 |
индий |
In |
(3,60 — 4,09) |
иридий |
Ir |
(4,57) |
калий |
K |
2,25 |
лантан |
La |
(3,3) |
литий |
Li |
2,49 |
магний |
Mg |
3,67 |
марганец |
Mn |
3,76 — 3,95 |
молибден |
Mo |
4,20 |
натрий |
Na |
2,28 |
ниобий |
Nb |
3,99 |
неодим |
Nd |
(3,3) |
никель |
Ni |
4,91 — 5,01 |
осмий |
Os |
(4,55) |
свинец |
Pb |
4,05 |
палладий |
Pd |
(4,98) |
празеодим |
Pr |
(2,7) |
платина |
Pt |
5,30 — 5,55 |
рубидий |
Rb |
2,13 |
рений |
Re |
4,98 |
родий |
Rh |
4,75 |
рутений |
Ru |
(4,52) |
сурьма |
Sb |
4,08 — 4,56 |
скандий |
Sc |
(3,2 — 3,33) |
селен |
Se |
4,86 |
кремний |
Si |
3,59 — 4,67 |
самарий |
Sm |
(3,2) |
олово (γ-форма) |
Sn |
4,38 |
олово (β-форма) |
Sn |
4,50 |
стронций |
Sr |
2,74 |
тантал |
Ta |
4,13 |
теллур |
Te |
4,73 |
торий |
Th |
3,35 — 3,47 |
титан |
Ti |
4,14 — 4,50 |
таллий |
Tl |
3,68 — 4,05 |
уран |
U |
3,27 — 4,32 |
ванадий |
V |
3,77 — 4,44 |
вольфрам |
W |
4,54 |
цинк |
Zn |
4,22 — 4,27 |
цирконий |
Zr |
3,96 — 4,16 |
Таблица работа выхода электронов из неорганических соединений
В таблице приведены значения работы выхода электронов, относящихся к поликристаллическим образцам, поверхность которых очищена в вакууме прокаливанием или механической обработкой. Недостаточно надежные данные заключены в скобки.
Вещество |
Формула вещества |
Работа выхода электронов (W, эВ) |
бромистое серебро |
AgBr |
~3,9 |
хлористое серебро |
AgCl |
~4,6 |
иодистое серебро |
AgI |
~4,0 |
сульфид серебра |
Ag2S |
~3,8 |
триоксид бора |
B2O3 |
4,7 |
оксид бария |
BaO |
1,0 — 1,6 |
барий вольфрамовокислый |
BaWO4 |
2,27 |
окись бериллия |
BeO |
3,8 — 4,7 |
окись кальция |
CaO |
1,8 — 2,4 |
ортовольфрамат кальция |
Ca3WO6 |
2,13 |
борид хрома |
CrB2 |
3,36 |
окись цезия |
Cs2O |
1,0 — 1,17 |
окись меди |
CuO |
4,35 — 5,34 |
закись меди |
Cu2O |
5,15 |
окись железа |
FeO |
3,85 |
вода |
H2O |
6,1 |
карбид гафния |
HfC |
2,04 |
оксид магния |
MgO |
3,1 — 4,4 |
диборид марганца |
MnB2 |
4,14 |
диборид молибдена |
MoB2 |
3,38 |
триоксид молибдена |
MoO3 |
4,25 |
силицид молибдена |
MoSi2 |
5,0 — 6,0 |
хлористый натрий |
NaCl |
4,2 |
борид ниобия |
NbB2 |
3,65 |
карбид ниобия |
NbC |
2,24 |
окись никеля |
NiO |
5,55 |
борид скандия |
ScB2 |
2,3 — 2,9 |
кремнезём |
SiO2 |
5,0 |
окись стронция |
SrO |
2,0 — 2,6 |
карбид тантала |
TaC |
3,05 — 3,14 |
пентаоксид тантала |
Ta2O5 |
4,65 |
дикарбид тория |
ThC2 |
3,5 |
оксид тория |
ThO2 |
2,54 — 2,67 |
сульфид титана |
TiS |
3,4 |
диборид титана |
TiB2 |
3,88 — 3,95 |
карбид титана |
TiC |
2,35 — 3,35 |
нитрид титана |
TiN |
2,92 |
окись титана |
TiO |
2,96 — 3,1 |
двуокись титана |
TiO2 |
4,7 |
карбид урана |
UC |
2,9 — 4,6 |
диборид ванадия |
VB2 |
3,88 — 3,95 |
диборид вольфрама |
WB2 |
2,62 |
диоксид вольфрама |
WO2 |
4,96 |
дисилицид вольфрама |
WSi2 |
5,0 — 6,0 |
борид циркония |
ZrB |
4,48 |
диборид циркония |
ZrB2 |
3,70 |
карбид циркония |
ZrC |
2,2 — 3,8 |
нитрид циркония |
ZrN |
2,92 |
_______________
Источник информации:
1. Landolt-Borstein’s Zahlenwerte und Funktionen aus Phsik, Chemie, Astrunumie, Geophysik, Thechnik, 6-е издание., Берлин, т. I, ч.4, 1955; т. II, ч.6, разд. 1, 1959.
2. В.С. Фоменко. Эмиссионные свойства элементов и химических соединений. Изд. АН УСССР, Киев, 1961.
Таблица значений работы выхода электронов из простых веществ. Формулы.
Справочно: Таблица значений работы выхода электронов из неорганических веществ. Формулы
Так как электроны вообще-то удерживаются внутри веществ, то, следовательно, вблизи поверхности существуют силы, действующие на электроны и направленные внутрь металла. Чтобы электрон мог выйти из металла за его пределы, должна быть совершена определенная работа А против этих сил, которая получила название работа выхода электрона.
- Упрощенная теория выхода электронов: Потенциальная энергия электрона внутри металла постоянна и равна:
- Wp = -e*φ , где φ потенциал электрического поля внутри металла.
- При переходе электрона через поверхностный электронный слой потенциальная энергия быстро уменьшается на величину работы выхода и становится вне металла равной нулю. В рассмотренной выше трактовке работа выхода электрона равна глубине потенциальной ямы (энергии внутри металла), т.е.:
- Aвых = e*φ
- Более строгая теория основана на том, что: электроны проводимости (те, что вообще могут выйти) подчиняются квантовой статистике Ферми-Дирака, согласно которой при абсолютном нуле скорость электронов и их энергия отлична от нуля. Энергия, которой обладают электроны при абсолютном нуле, называется энергией Ферми EF . В этом случае: работа выхода электрона из металла равна разности высоты потенциального барьера (e*φ ) и энергии Ферми:
- Aвых = e φ’ — EF , где φ’ – среднее значение потенциала электрического поля внутри металла. ;
Таблица значений работы выхода электронов из простых веществ.
В таблице приведены «идеальные» значения работы выхода электронов, относящихся к поликристаллическим образцам, поверхность которых очищена в вакууме прокаливанием или механической обработкой. Недостаточно надежные данные заключены в скобки. При этом чледует понимать, что необработанная поверхность может и увеличивать и уменьшать эту ыеличину. Порядок то уж точно сохранится
Вещество | Формула | Работа выхода электронов (W, эВ) |
серебро | Ag | 4,7 |
алюминий | Al | 4,2 |
мышьяк | As | 4,79 — 5,11 |
золото | Au | 4,8 |
бор | B | (4,60) |
барий | Ba | 2,52 |
бериллий | Be | 3,92 |
висмут | Bi | 4,34 |
углерод (графит) | C | 4,45 — 4,81 |
кальций | Ca | 2,76 — 3,20 |
кадмий | Cd | 4,04 |
церий | Ce | 2,6 — 2,88 |
кобальт | Co | 4,40 |
хром | Cr | 4,60 |
цезий | Cs | 1,94 |
медь | Cu | 4,36 |
Вещество | Формула | Работа выхода электронов (W, эВ) |
железо | Fe | 4,40 — 4,71 |
галлий | Ga | 3,96 — 4,16 |
германий | Ge | 4,66 |
гафний | Hf | (3,53) |
ртуть | Hg | 4,52 |
индий | In | (3,60 — 4,09) |
иридий | Ir | (4,57) |
калий | K | 2,25 |
лантан | La | (3,3) |
литий | Li | 2,49 |
магний | Mg | 3,67 |
марганец | Mn | 3,76 — 3,95 |
молибден | Mo | 4,20 |
натрий | Na | 2,28 |
ниобий | Nb | 3,99 |
неодим | Nd | (3,3) |
Вещество | Формула | Работа выхода электронов (W, эВ) |
никель | Ni | 4,91 — 5,01 |
осмий | Os | (4,55) |
свинец | Pb | 4,05 |
палладий | Pd | (4,98) |
празеодим | Pr | (2,7) |
платина | Pt | 5,30 — 5,55 |
рубидий | Rb | 2,13 |
рений | Re | 4,98 |
родий | Rh | 4,75 |
рутений | Ru | (4,52) |
сурьма | Sb | 4,08 — 4,56 |
скандий | Sc | (3,2 — 3,33) |
селен | Se | 4,86 |
кремний | Si | 3,59 — 4,67 |
самарий | Sm | (3,2) |
олово (γ-форма) | Sn | 4,38 |
олово (β-форма) | Sn | 4,50 |
стронций | Sr | 2,74 |
тантал | Ta | 4,13 |
теллур | Te | 4,73 |
торий | Th | 3,35 — 3,47 |
титан | Ti | 4,14 — 4,50 |
таллий | Tl | 3,68 — 4,05 |
уран | U | 3,27 — 4,32 |
ванадий | V | 3,77 — 4,44 |
вольфрам | W | 4,54 |
цинк | Zn | 4,22 — 4,27 |
цирконий | Zr | 3,96 — 4,16 |
mamedseverka
+20
Решено
8 лет назад
Физика
10 — 11 классы
Работа выхода электрона для никеля A = 4,84 эВ. Найти длину волны λ0, отвечающую красной границе фотоэффекта.
Смотреть ответ
1
Ответ
2
(2 оценки)
8
UraDecider
8 лет назад
Светило науки — 1 ответ — 0 раз оказано помощи
Решается просто! A=hv=(hc)/l. Т.е. длина волны, отвечающая красной границе фотоэффекта будет равна: l=(hc)/a. h — это постоянная Планка. с — скорость света. а — работа выхода электрона. Подставляйте и решайте на здоровье!
(2 оценки)
https://vashotvet.com/task/5973385
поделиться знаниями или
запомнить страничку
- Все категории
-
экономические
43,663 -
гуманитарные
33,654 -
юридические
17,917 -
школьный раздел
611,987 -
разное
16,906
Популярное на сайте:
Как быстро выучить стихотворение наизусть? Запоминание стихов является стандартным заданием во многих школах.
Как научится читать по диагонали? Скорость чтения зависит от скорости восприятия каждого отдельного слова в тексте.
Как быстро и эффективно исправить почерк? Люди часто предполагают, что каллиграфия и почерк являются синонимами, но это не так.
Как научится говорить грамотно и правильно? Общение на хорошем, уверенном и естественном русском языке является достижимой целью.
Пользуйтесь нашим приложением
Мы используем файлы cookie. Пользуясь сайтом, вы принимаете условия нашего соглашения. Принять Детальнее