💡 ヒント：光電効果

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

金属に光を当てると、金属内の電子が光からエネルギーをもらって飛び出す現象が光電効果。光は光子と呼ばれる粒として振る舞い、1 個の光子のエネルギーは \(h\nu\)。

電子を金属から取り出すのに必要な最小エネルギーが仕事関数 \(W\)。余ったエネルギーが電子の運動エネルギーになります。

✏️ 求めるもの

限界振動数（しきい値）、飛び出す電子の最大運動エネルギー、阻止電圧など。

🔬 シミュレーションで体感

👀 観察のポイント

💡 考え方のヒント

🔧 使う道具
  1. 光子エネルギーを計算：\(h\nu\) または \(hc/\lambda\)（単位に注意：eV ↔ J）
  2. 仕事関数と比較：\(h\nu < W\) なら光電効果は起きない
  3. 最大運動エネルギー：\(K_{\max} = h\nu - W\)
  4. 阻止電圧：\(V_0 = K_{\max}/e\)
  5. 限界振動数：\(\nu_0 = W/h\)、限界波長 \(\lambda_0 = hc/W\)
注意

「光の強度を上げれば限界振動数以下でも電子が飛び出す」は誤り。強度（振幅）ではなく振動数（光子 1 個のエネルギー）がしきい値を決める。これが光の粒子性の決定的な証拠。