功函數是什麼意思

功函數(Work Function)是一個物理學概念,特別是在電子和光學領域中非常重要。功函數用於描述從物質表面脫離出一個電子所需的能量。這個能量是將電子從物質的費米能級提升到真空能級的差異。功函數通常用符號Φ表示,單位是電子伏特(eV)。

在固體材料中,功函數是材料的一個特性,它決定了該材料作為電子的發射體或吸收體的能力。例如,功函數較低的材料更容易發射電子(如金屬),而功函數較高的材料則更難發射電子(如絕緣體)。

在光學中,功函數與光電效應有關。當光子擊中物質表面時,如果光子的能量大於或等於物質的功函數,那麼光子就可以將電子從物質表面擊脫,產生光電流。這個過程是光電探測器和太陽能電池的工作基礎。

功函數的測量單位是電子伏特(eV),1 eV相當於將一個電子加速到1伏特的電位差所需的能量。不同的材料具有不同的功函數,例如金屬銅的功函數大約為4.5 eV,而金屬鎘的功函數大約為4.2 eV。