Adakah rumus ini diberi dalam kertas?

Tidak. Kertas Fizik SPM tidak menyediakan helaian rumus, jadi rumus ini perlu diingat.

Mengapa menambah keamatan cahaya tidak menaikkan tenaga kinetik elektron?

Keamatan menambah bilangan foton, jadi lebih banyak elektron dibebaskan (arus lebih besar), tetapi setiap foton masih membawa tenaga hf. Tenaga kinetik maksimum hf − W bergantung hanya pada frekuensi, bukan kecerahan.

Apakah maksud maksimum dalam ½mv²max?

Elektron lebih dalam dalam logam kehilangan tenaga tambahan semasa keluar, jadi ia keluar lebih perlahan. Hanya elektron di permukaan mendapat hf − W penuh, memberikan tenaga kinetik maksimum.

Bagaimana frekuensi ambang berkait dengan persamaan ini?

Pada frekuensi ambang f₀, tenaga kinetik ialah sifar, jadi hf₀ = W. Di bawah f₀ tenaga foton kurang daripada W dan tiada elektron dibebaskan.

Rumus Einstein's photoelectric equation, Fizik SPM

Einstein's photoelectric equation

hf = W + ½mv²max

Tidak diberi dalam peperiksaan, hafal.

Kegunaannya

Einstein's photoelectric equation digunakan dalam Fizik Kuantum (Fizik SPM Tingkatan 5). Kekalkan unit SI dalam setiap baris kerja. Fizik Kuantum

Simbol dan unit SI

Simbol	Maksud	Unit SI
`h`	pemalar Planck	J s
`f`	frekuensi cahaya tuju	Hz
`W`	fungsi kerja	J
`m`	jisim elektron	kg
`v_max`	halaju maksimum fotoelektron	m s⁻¹

Penyusunan semula

½mv²max = hf − W
W = hf − ½mv²max
hf = W + KEmax

Contoh penyelesaian

Tenaga foton hf = 5.0 × 10⁻¹⁹ J mengenai logam berfungsi kerja W = 3.0 × 10⁻¹⁹ J. ½mv²max = hf − W = 5.0 × 10⁻¹⁹ − 3.0 × 10⁻¹⁹ = 2.0 × 10⁻¹⁹ J (tenaga kinetik maksimum).

Perangkap biasa

Tenaga kinetik maksimum fotoelektron sama dengan hf − W. Pembebasan hanya berlaku jika hf ≥ W (iaitu f ≥ f₀).

Memahami persamaan fotoelektrik Einstein

Persamaan hf = W + ½mv²max ialah imbangan tenaga bagi kesan fotoelektrik. hf ialah tenaga foton tuju dalam joule (J); W ialah fungsi kerja dalam joule (J); ½mv²max ialah tenaga kinetik maksimum elektron yang dibebaskan, dengan m jisim elektron dalam kilogram (kg) dan v_max halaju maksimumnya dalam meter per saat (m s⁻¹).

Ia menyatakan satu foton memberikan semua tenaganya kepada satu elektron: sebahagian membebaskannya (W) dan bakinya menjadi tenaga kinetik. Tenaga diabadikan, jadi tiada tenaga tambahan boleh muncul melebihi yang dibekalkan foton.

Susun semula sebagai ½mv²max = hf − W untuk mencari tenaga kinetik maksimum, atau W = hf − ½mv²max untuk mencari fungsi kerja daripada data yang diukur.

Contoh penyelesaian, langkah demi langkah

Satu foton bertenaga hf = 6.0 × 10⁻¹⁹ J mengenai logam berfungsi kerja W = 3.6 × 10⁻¹⁹ J. Cari halaju maksimum elektron yang dibebaskan (m = 9.11 × 10⁻³¹ kg).

Mula-mula cari tenaga kinetik maksimum:

½mv²max = hf − W = 6.0 × 10⁻¹⁹ J − 3.6 × 10⁻¹⁹ J = 2.4 × 10⁻¹⁹ J

Sekarang selesaikan untuk v_max:

v²max = 2 × 2.4 × 10⁻¹⁹ J ÷ 9.11 × 10⁻³¹ kg = 5.27 × 10¹¹ m² s⁻²

v_max = √(5.27 × 10¹¹) = 7.26 × 10⁵ m s⁻¹ kepada tiga angka bererti.

Kesilapan lazim dan cara ia diuji

Ingat bahawa ½mv²max ialah tenaga kinetik maksimum fotoelektron, sama dengan hf − W. Pembebasan hanya berlaku apabila hf ≥ W, iaitu apabila f ≥ f₀.

Kesilapan kerap:

Lupa mendarab dengan 2 sebelum membahagi semasa menyelesaikan v²max = 2(hf − W) / m.
Lupa punca kuasa dua akhir, meninggalkan v²max sebagai jawapan.
Menambah W kepada tenaga kinetik dan bukan menolaknya.

Di bawah terangkan, nyatakan menambah frekuensi menaikkan tenaga kinetik maksimum manakala menambah keamatan hanya menaikkan arus. Di bawah hitung, tunjukkan setiap baris penggantian dengan unit.

Sumber: DSKP KSSM Physics Form 4 and 5 (Versi English), Sijil Pelajaran Malaysia: Format Pentaksiran mulai 2021, Fizik (4531) (Bahagian Pembangunan Kurikulum (BPK), KPM)

Ditulis oleh sidang editorial spmphysics.com.my.· Dikemas kini 5 Sep 2026