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仕事関数とイオン化エネルギー
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こんにちわ。面白そうなので、調べてみました。 セシウム（Ｃｓ）の第一イオン化エネルギーは、３．８９４ｅＶ 仕事関数は、１．９３ｅＶ 金（Ａｕ）の第一イオン化エネルギーは、９．２２ｅＶ 仕事関数は、５．１ｅＶ なので、上記２例について言えば、２倍程度異なっているようです。（特にセシウムはかなり２倍に近い） 電磁気学的に解釈すると、第一イオン化エネルギーというのは、＋ｅに帯電した原子と－ｅの電荷を持つ電子が、距離 ｒ 隔てているときのポテンシャルエネルギーに等しいと見なせそうなので、 E1 = e^2 / (4πe0 r) という式で表せると思います。 一方、仕事関数は、金属の塊から電子１個を引き剥がすエネルギーなので、微視的に見ると、＋ｅに帯電した無限平面と、－ｅの電荷を持つ電子が、距離 ｒ 隔てている状態であり、これは鏡像法により、＋ｅの電荷と－ｅの電荷が、距離 ２ｒ 隔たっている状態と等価なので、そのポテンシャルエネルギーは、 E2 = E1 / 2 になると思われます。 上記は、かなり強引に簡単化・モデル化しているので、現実はもっといろいろな要素が絡むと思いますが、なにぶんこの分野はしろうとなので、自信がありません。詳しい方がおられましたら、批評お願いします。
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- パんだ パンだ（@Josquin）
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イオン化エネルギー 原子１個での話 仕事関数 金属のかたまりでの話
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補足
ありがとうございます♪ ということは、かたまりでも話である仕事関数のほうが大きなエネルギーということでしょうか！？