ઇલેકટ્રોનનું કાર્યફલન

ઇલેકટ્રોનનું કાર્યફલન (electronic work function) : ફર્મિ ઊર્જા જેટલી ઊર્જા ધરાવતા ઇલેકટ્રોનને ધાતુમાંથી, શૂન્યાવકાશ સ્તરને અનુરૂપ ઊર્જાસ્તર સુધી લાવવા માટેની જરૂરી ઊર્જા. આમ ઇલેકટ્રોન કાર્યફલનનાં પરિમાણ, ઊર્જાનાં પરિમાણ જેવાં છે. અર્ધવાહક (semiconductor) અને અવાહક (insulator) માટે ઇલેકટ્રોન કાર્યફલનની વ્યાખ્યા થોડીક જુદી છે.

ઘન પદાર્થનું ઉષ્મીય ઉત્સર્જન (thermionic emission) નક્કી કરવા માટે ઇલેકટ્રોન કાર્યફલન અગત્યનો ભાગ ભજવે છે; ઉદા. તરીકે ઉષ્મીય ઇલેકટ્રોનધારા ઘનતા (current density) J, રિચાડર્સનના સમીકરણ મુજબ નીચે પ્રમાણે છે :

આ સમીકરણ પરથી જોઈ શકાય છે કેમૂલ્ય મેળવી શકાય છે; જેનો એકમ ‘ઇલેકટ્રોન વૉલ્ટ’ (eV) છે. ધાતુઓ માટે Φનું મૂલ્ય, નીચેના કોઠામાં જણાવ્યા મુજબ 2થી 6 eV જેટલું હોય છે.

ધાતુ	રાસાયણિક સંજ્ઞા	ΦeV
ઍલ્યુમિનિયમ	Al	4.20
ચાંદી	Ag	4.46
સોનું	Au	4.89
ક્રોમિયમ	Cr	4.60
તાંબું	Cu	4.45
લોખંડ	Fe	4.44
મૅગ્નેશિયમ	Mg	3.67
સોડિયમ	Na	2.28
પ્લૅટિનમ	Pt	5.36
ટંગસ્ટન	W	4.54
જસત	Zn	4.29

ધાતુ માટે Φ નું મૂલ્ય સ્ફટિકના સમતલ (plane) તેમ જ ધાતુના તાપમાન ઉપર આધારિત હોય છે.

અરુણ રમણલાલ વામદત્ત

એરચ મા. બલસારા