💡 ヒント：光電効果の計算

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

仕事関数 \(W\) が分かっている金属に、特定のエネルギー \(h\nu\) の光を当てたとき、飛び出す電子の最大運動エネルギー \(K_0\) を計算する問題です。

家計のたとえ：収入（光子のエネルギー \(h\nu\)） から 固定費（仕事関数 \(W\)） を引いた残りが 使えるお金（運動エネルギー \(K_0\)）。固定費の方が多ければ赤字（電子は出ない）です。

✏️ 求めるもの

光電子の最大運動エネルギー \(K_0\)。単位は J または eV。\(K_0 \leq 0\) になる場合は「電子は飛び出さない」と答える必要がある。

🔬 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. 与えられた量を確認：\(h\nu\)（または \(\nu\) や \(\lambda\)）と \(W\) が与えられているか
  2. 単位を揃える：J どうし、eV どうしで計算する。混在させない
  3. \(K_0\) の式を立てる：\(K_0 = h\nu - W\) に代入
  4. \(K_0 > 0\) かチェック：負になるなら「光電効果は起きない」と判断
  5. 必要なら速度や阻止電圧へ変換：\(v = \sqrt{2K_0/m}\) や \(V_0 = K_0/e\) を使う
注意

\(K_0\) は最大運動エネルギー。実際には金属内部で散乱されてエネルギーを失う電子もいるため、\(0 \sim K_0\) の範囲で電子が出る。問題で「最大の」と書いてあるか「ある電子の」と書いてあるかをよく読むこと。