금속의 일함수. workfunction. Φ

금속의 일함수. workfunction. Φ

workfunction = work function = binding energy

 

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▶ 참고: 금속의 일함수와 문턱 진동수

[ https://ywpop.tistory.com/21474 ]

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일함수는 금속의 고유한 성질이다.

The workfunction is an intrinsic property of the metal.

---> 정성분석에 이용 가능.

---> 즉, 어떤 미지 금속 시료의 일함수를 측정하면,

시료가 어떤 금속인지 알 수 있다.

---> X선 광전자 분광법 (XPS 또는 ESCA)

 

 

 

일함수와 이온화 에너지는 유사한 개념으로 보이지만, 독립적이다.

---> 서로 다르다.

While the workfunctions and ionization energies appear as similar concepts,

they are independent.

 

 

 

금속의 일함수(또는 금속의 결합 에너지)는 “고체 금속의 표면”에서

전자를 제거하는데 필요한 최소 에너지이다.

The workfunction of a metal is the minimum amount of energy

necessary to remove an electron from the surface of the bulk (solid) metal

(sometimes referred to as binding energy).

 

M(s) + Φ → M^+(s) + e^- (free with no kinetic energy)

---> 이때 떨어져 나온 전자(e^-)의 운동 에너지는 0.

---> 일함수보다 더 큰 에너지를 가진 빛(photon)으로 때려야,

전자(e^-)의 운동 에너지 > 0.

 

 

 

일함수는 “기체 상태의 원자 또는 분자”에서 전자를 제거하는데 필요한

에너지의 양인 이온화 에너지(IE)와 질적으로 유사하다.

---> 둘 다 전자가 떨어져 나온다는 점에서 유사하다.

The workfunction is qualitatively similar to ionization energy (IE),

which is the amount of energy required to remove an electron

from an atom or molecule in the gaseous state.

 

M(g) + IE → M^+(g) + e^- (free with no kinetic energy)

---> 이때 떨어져 나온 전자(e^-)의 운동 에너지도 0.

 

 

 

그러나 이들 두 에너지의 크기는 다르다.

However, these two energies differ in magnitude.

 

 

 

예를 들어, 구리의 일함수는 약 4.7 eV이지만,

이온화 에너지는 7.7 eV로 더 높다.

For instance, copper has a workfunction of about 4.7 eV,

but has a higher ionization energy of 7.7 eV.

 

 

 

일반적으로, 금속의 이온화 에너지는 일함수보다 더 크다.

즉, 전자는 벌크 금속에 덜 단단히 결합되어 있다.

Generally, the ionization energies for metals are greater

than the corresponding workfunctions

(i.e., the electrons are less tightly bound in bulk metal).

[ 출처 chem.libretexts.org ]

 

 

 

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/24024 ] 266 nm의 빛으로 크롬 금속의 표면을 때렸을 때, 튀어나오는 전자가 갖는 운동 에너지 계산

 

[ 관련 글 https://ywpop.blogspot.com/2024/04/work-function-3-ev-25107-ms-wavelength.html ]

일함수가 3 eV인 금속에 광을 조사했을 때

금속으로부터 전자가 2.5×10^7 m/s의 속도로 방출되었다면

입사광의 파장은 얼마인지 구하시오.

 

 

 

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