ForHosting KIT · العلوم

حاسبة طول الموجة الحدي للتأثير الكهروضوئي

أدخل دالة شغل مثل 2.28 إلكترون فولت لتعرف أطول طول موجي ما زال يحرر الإلكترونات من السطح، بالنانومتر والمتر مع التردد المقابل. الموجات الأطول تعجز مهما اشتدت شدة الضوء. مجانًا في متصفحك.

مجاني
يعمل في متصفحك
دون تسجيل
بياناتك لا تغادر جهازك

شغّل الأداة مجانًا اطّلع على الـAPI

استخدمها من الويبAPIالبريدTelegramالتطبيق قريبًا

مثال محلول

إذا أدخلت

دالة الشغل (eV): 2.28

تحصل على

دالة الشغل (J): 0
الطول الموجي العتبي (m): 0.0000005438
الطول الموجي العتبي (nm): 543.7903440053
التردد العتبي (Hz): 551,301,547,195,361

تحدد حاسبة طول الموجة الحدي للتأثير الكهروضوئي أطول موجة ضوئية تستطيع تحرير إلكترونات من سطح معدني. أدخل دالة شغل المعدن بالإلكترون فولت، فتطبق الحاسبة العلاقة بين طاقة الفوتون وثابت بلانك وسرعة الضوء. تعرض النتيجة طول الموجة الحدي بالمتر والنانومتر، والتردد الموافق له، ودالة الشغل بعد تحويلها إلى جول. الحساب حتمي ويعطي النتيجة نفسها للمدخل نفسه، ولذلك يفيد في مسائل الفيزياء، والتخطيط للتجارب المختبرية، والتحقق السريع من بيانات التأثير الكهروضوئي.

معنى طول الموجة الحدي

في التأثير الكهروضوئي لا يحرر السطح إلكترونًا إلا عندما يقدم الفوتون الساقط طاقة تساوي دالة شغل المادة أو تتجاوزها. طول الموجة الحدي هو أطول طول موجي تظل فوتوناته حاملة لتلك الطاقة الدنيا. أما الضوء ذو الطول الموجي الأكبر فتكون طاقة كل فوتون فيه أقل، ولذلك لا يستطيع تحرير إلكترونات من السطح المثالي مهما ازدادت شدة الحزمة.

عند الحد تمامًا يقدم الفوتون الطاقة اللازمة للانبعاث فقط، فتكون أقصى طاقة حركية مساوية للصفر في النموذج المبسط. وتقدم الأطوال الموجية الأقصر طاقة أكبر، وقد يظهر الفائض في صورة طاقة حركية للإلكترون. تتعامل الحاسبة مع دالة الشغل المدخلة بوصفها حاجز الطاقة الفعلي، ثم تعيد الحد الذي تحدده هذه القيمة.

وقد تختلف الأسطح الحقيقية بسبب التلوث، أو اتجاه البلورة، أو الطلاء، أو درجة الحرارة، أو ظروف القياس. لذلك ينبغي عند تفسير نتائج المختبر استخدام دالة شغل ملائمة للعينة الفعلية، وعدم افتراض أن جميع عينات معدن يحمل الاسم نفسه لها قيمة عالمية واحدة.

طريقة إجراء الحساب

يبدأ الحساب من علاقة طاقة الفوتون E = hc مقسومة على طول الموجة. عند حد الانبعاث تساوي طاقة الفوتون E دالة شغل المعدن. وبعد إعادة ترتيب العلاقة يصبح طول الموجة الحدي مساويًا لـ hc مقسومة على دالة الشغل.

ولأن القيمة المدخلة معطاة بالإلكترون فولت، فإنها تضرب أولًا في معامل التحويل الدقيق من الإلكترون فولت إلى الجول. بعد ذلك تضرب الخوارزمية القيمة المعرفة بدقة لثابت بلانك في سرعة الضوء الدقيقة، ثم تقسم الناتج على الطاقة بوحدة الجول. ويضرب الناتج بالمتر في مليار للحصول على القيمة بالنانومتر.

أما التردد الحدي الموافق فيحسب بقسمة دالة الشغل بالجول على ثابت بلانك. تعتمد جميع النتائج على المدخل نفسه والثوابت نفسها، وبذلك يظل طول الموجة والتردد متسقين. ترفض الحاسبة القيم المفقودة وغير الرقمية والصفرية والسالبة واللانهائية والقيم الخارجة عن نطاق التمثيل، بدلًا من عرض نتيجة لا معنى فيزيائيًا لها.

ولا يجري التقريب إلا على الأعداد المعروضة، وبدقة معنوية ثابتة.

استخدام النتيجة وتفسيرها

أدخل دالة الشغل في صورة عدد موجب بوحدة الإلكترون فولت. يمكن الحصول على هذه القيمة عادة من الجداول المرجعية أو من قياس سطح بعينه. استخدم النتيجة بالنانومتر عند مقارنة الحد بنطاقات الأشعة فوق البنفسجية أو الضوء المرئي أو الأشعة تحت الحمراء، واستخدم القيمة بالمتر عند التعويض في معادلات SI.

ويعبر التردد الحدي عن الحد نفسه بصيغة التردد. في نموذج الفوتون الواحد الأساسي يمكن للمصدر أن يسبب انبعاثًا كهروضوئيًا عندما يكون طول موجته مساويًا للحد المعروض أو أقل منه، أو عندما يكون تردده مساويًا للتردد المعروض أو أكبر منه. لا تتنبأ النتيجة بالتيار الضوئي، أو الكفاءة الكمية، أو مردود الإلكترونات، أو جهد الإيقاف، أو توزيع الطاقة الحركية.

تحتاج هذه الكميات إلى معلومات إضافية، منها طول الموجة الساقطة، والقدرة الضوئية، وحالة السطح، والهندسة التجريبية. وينبغي كذلك التمييز بين طول الموجة في الفراغ وطولها داخل وسط مادي؛ إذ تستخدم جداول طاقة الفوتونات المعتادة وهذا الحساب علاقة الفراغ مع سرعة الضوء المعرفة.

حالات الاستخدام

مراجعة مسألة فيزيائية

حوّل دالة شغل معطاة إلى طول الموجة الحدي، وتحقق من الوحدات قبل متابعة حسابات طاقة الإلكترونات الضوئية.

اختيار مصدر للإضاءة

قارن طول موجة مصباح أو ليزر بالحد النظري للانبعاث الكهروضوئي في المرحلة الأولى من تخطيط التجربة.

التحقق من البيانات المرجعية

تحقق من الاتساق بين القيم المنشورة لدالة الشغل والتردد الحدي وطول الموجة الحدي.

الأسئلة الشائعة

ما المدخل الذي تحتاج إليه الحاسبة؟

تحتاج إلى دالة شغل المعدن في صورة عدد موجب ومحدود بوحدة الإلكترون فولت (eV).

لماذا يمثل هذا الحد أطول موجة تستطيع تحرير الإلكترونات؟

تنخفض طاقة الفوتون كلما ازداد طول الموجة. عند الحد يمتلك الفوتون طاقة تساوي دالة الشغل تمامًا، أما أي موجة أطول فتقدم طاقة غير كافية في النموذج الأساسي.

هل يحرر الضوء الأشد إلكترونات إذا تجاوز طوله الموجي الحد؟

لا يحدث ذلك في نموذج الفوتون الواحد الأساسي للتأثير الكهروضوئي. تزيد الشدة عدد الفوتونات، لكن طاقة كل فوتون تبقى غير كافية.

هل الثوابت الفيزيائية المستخدمة دقيقة؟

يستخدم الحساب القيم التي يعرفها SI لثابت بلانك وسرعة الضوء والتحويل من الإلكترون فولت إلى الجول.

هل تشمل النتيجة طاقة حركة الإلكترون؟

لا. عند الحد تكون أقصى طاقة حركية مثالية مساوية للصفر. ويلزم لحسابها معرفة طول الموجة أو التردد الفعلي للفوتون الساقط.

أدوات ذات صلة

للمطوّرين — الوصول عبر API

كل ما في هذه الصفحة متاح برمجيًا. هذا القسم موجّه للفرق التقنية التي تريد ربط الأداة بأنظمتها الخاصة؛ بقية المستخدمين يمكنهم استخدام الأداة أعلاه مباشرة دون الحاجة لقراءة ما يلي.

الـEndpoint

POSThttps://api.kit.forhosting.com/optics/photoelectric-threshold-wavelength

صادِق على طلبك بترويسة Bearer، وأرسل طلب POST واحدًا لتدخل مهمتك قائمة التنفيذ فورًا؛ ثم تستلم النتيجة عبر webhook أو رابط موقّع.

استدعِ الخدمة من بيئتك

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/optics/photoelectric-threshold-wavelength \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"work_function_ev":2.28}'

const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/optics/photoelectric-threshold-wavelength", {
  method: "POST",
  headers: {
    "Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
    "Content-Type": "application/json"
  },
  body: JSON.stringify({
    "work_function_ev": 2.28
  })
});
const { task_id } = await res.json();

import os, requests

res = requests.post(
    "https://api.kit.forhosting.com/optics/photoelectric-threshold-wavelength",
    headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
    json={
    "work_function_ev": 2.28
},
)
task_id = res.json()["task_id"]

<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/optics/photoelectric-threshold-wavelength", false, stream_context_create([
  "http" => [
    "method"  => "POST",
    "header"  => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
    "content" => '{"work_function_ev":2.28}',
  ],
]));
$task = json_decode($res, true);

body := bytes.NewBufferString(`{"work_function_ev":2.28}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/optics/photoelectric-threshold-wavelength", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)

مثال على الطلب

{
  "work_function_ev": 2.28
}

مثال على الاستجابة

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "optics.photoelectric_threshold_wavelength",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

الواجهة غير متزامنة: تستلم task_id فور الإرسال، ويمكنك الاستعلام عن الحالة بمعدل طلب واحد في الثانية.

الأسعار

لكل طلب$0.002

السعر معلن كما تراه: لا tokens ولا نظام نقاط؛ وإن فشلت المهمة فلن تُحاسَب عليها.

الأخطاء

HTTP	الرمز	المعنى
`401`	`unauthorized`	مفتاح الوصول مفقود أو غير صالح؛ تحقق من ترويسة Bearer في طلبك.
`402`	`insufficient_balance`	رصيدك لا يكفي لتنفيذ هذه المهمة؛ أعد شحن الرصيد ثم أعد المحاولة.
`404`	`unknown_type`	نوع المهمة المطلوب غير موجود في الكتالوج — راجع الاسم المرسل في الطلب.
`429`	`rate_limited`	تجاوزت الحد المسموح من الطلبات؛ انتظر قليلًا ثم أعد المحاولة.

ملاحظات تقنية

استخدام النتيجة وتفسيرها

في الاستدعاءات الآلية يكون السعر الأساسي لكل طلب $0.002، وتطبق الصيغة الحتمية نفسها على كل طلب صالح.

أسئلة تقنية

ما تكلفة الحساب عبر API؟

يطبق السعر الأساسي $0.002 على كل طلب API.

اطّلع على توثيق KIT الكامل ←

شغّل الأداة مجانًا

مثال محلول

معنى طول الموجة الحدي

طريقة إجراء الحساب

استخدام النتيجة وتفسيرها

حالات الاستخدام

مراجعة مسألة فيزيائية

اختيار مصدر للإضاءة

التحقق من البيانات المرجعية

الأسئلة الشائعة

أدوات ذات صلة

للمطوّرين — الوصول عبر API

الـEndpoint

استدعِ الخدمة من بيئتك

مثال على الطلب

مثال على الاستجابة

الأسعار

الأخطاء

ملاحظات تقنية

استخدام النتيجة وتفسيرها

أسئلة تقنية

شكرًا