دالة شغل

m و -e كتلة الإلكترون وشحنته ,

من جانب آخر، نواجه ظاهرة الإشعاع بالتأين الحراري في فتيل اللمبة المعتادة وفي كاثود الصمامات الإلكترونية حيث يستعمل معدن التنجستن لصناعة الفتيل . وتبلغ دالة الشغل للتنجستن نحو 5و4 إلكترون فولت ، وقد تنخفض عن ذلك قليلا بسبب شوائب .

h ثابت بلانك.

• انظر كذلك
• إشعاع تأين حراري
• تأثير كهرضوئي
• تأثير ضوء جهدي
• خلية شمسية
• تأثير كومبتون
• إنتاج زوجي
• تأثير كهرضوئي
• مستوى فيرمي

دالة الشغل الكهرضوئي

وتعطى دالة الشغل الكهرضوئي بالمعادلة :

حيث :

وفي السياق ذاته، دالة الشغل هي أقل طاقة لا بد للإلكترون من الحصول عليها لكي يتحرر من سطح مادة معينة . وفي التأثير الكهرضوئي تتم إثارة الإلكترون عندما يمتص فوتونا ضوئيا . فإذا كانت طاقة الفوتون أكبر من دالة الشغل (النوعية) يتحرر الإلكترون ويغادر سطح المادة . والطاقة الزائدة عن طاقة تحرر الإلكترون تظهر على الإلكترون في صورة طاقة حركة.

ثابت بلانك

وعلى صعيد آخر، and هي أقل تردد للفوتون يمكنه إخراج الإلكترون من سطح المادة (تسمى تلك الظاهرة كذلك انبعاث كهرضوئي).

نموذج غاز إلكترونات حرة

إضافةً إلى ذلك، طبقا لنمودج الإلكترونات الحرة تحوم إلكترونات التكافؤ حرة داخل المعدن فيما يُشبه ببئر كولومي أو جهد كولومي ينتهي عند سطح المعدن . وعندما يكون النظام في الحالة القاعية تكون المستويات ذات طاقة أقل من مستوى فيرمي مشغولة، أما المستويات التي فوق طاقة فيرمي فلا تكون مشغولة بإلكترونات. وتكون الطاقة اللازمة لتحرير إلكترون من مستوى فيرمي (أي إخراجه من البئر) هي دالة الشغل .

ومن ناحية أخرى، (وصف شكل بئر كولوم وشغله بالإلكترونات (الشكل في الويكيبيديا الإنجليزية): تشغل الإلكترونات مستويات الطاقة في البئر من أسفل إلى أعلى . ويُصطلح أن تكون الطاقة عند فوهة البئر مساوية للصفر . أي أن الإلكترون المتحرر من البئر تكون له طاقة موجبة الإشارة (وهذا عادي بالنسبة لنا) ، وبالتالي تكون طاقة الإلكترونات المحبوسة في البئر فتكون إشارتها سالبة. ولنفترض ذرة بها 3 إلكترونات، تبدأ الإلكترونات بشغل البئر من أسفل، فيأخذ 2 إلكترون مستوي الطاقة 2s (طبقا لمبدأ استبعاد باولي) ويشغل الإلكترون الثالث مستوي طاقة أعلى فيكون شاغرا «لمستوى فيرمي». فإذا كان عمق البئر U فيكون مستوى فيرمي فيه وهو يحتسب بحسب التعريف من القاع. فتكون الطاقة اللازمة لإخراج الإلكترون الثالث من البئر :

W= U -

من جهة ثانية، وهي تساوي دالة الشغل، وتقدر وحدتها إلكترون فولت للإلكترون الواحد، ونظرا لتعاملنا في المختبرات يتضمن عينات كبيرة، فتكون الوحدة المستعملة المناسبة لها هي جول.لكي تعرف العلاقة بين وحدة الإكترون فولت والجول (96.485 كيلوجول/مول = 1 إلكترون فولت/جسيم)

.

W دالة شغل المعدن ,

من جانب آخر، و A ثابت التناسب وهو يسمى «ثابت ريتشاردسون» والذي يُعطى بالمعادلة :

حيث:

k ثابت بولتزمان،

دالة الشغل للتأين الحراري

( J (A/m2 التيار بوحدة أمبير/متر مربع

ومن جهة أخرى، تهمنا دالة الشغل كذلك في نظرية الإشعاع بالتأين الحراري . وفيها يكتسب الإلكترون الطاقة اللازمة لتحريره من الحرارة وليس عن طريق فوتونات ضوئية . وطبقا لمعادلة ريتشاردسون-دوشمان ترتبط كثافة تيار اشعاع الإلكترونات (إصدار إلكترونات) ( J (A/m2) ب درجة الحرارة المطلقة T بالعلاقة :

حيث :