Question

Какие свободные электроны, находящиеся внутри металла или эмитировавшие из него, обладают большей потенциальной энергией и почему?

Answer 1

Которые внутри потому что в метале досихпор проходит ток а за его пределами только магнитное поле

Answer 2

Свободные электроны, находящиеся внутри металла, обладают меньшей потенциальной энергией по сравнению с эмитированными из него. Давайте разберемся, почему это так:

1. Свободные электроны внутри металла: В металлах электроны находятся в зоне, называемой "зоной проводимости". Эта зона представляет собой широкий диапазон энергий, в котором электроны могут свободно двигаться в кристаллической решетке металла. В основном, эти электроны имеют низкую энергию, близкую к энергии, которую они имеют в температурном состоянии около абсолютного нуля (-273,15°C).

2. Эмитированные электроны: Когда электроны эмитируются из поверхности металла, например, при нагревании или освещении, они переносятся из зоны проводимости на поверхности вне металла. Эти электроны должны преодолеть энергетический барьер (функцию выхода), который представляет собой разницу между их энергией в зоне проводимости и энергией, необходимой для покидания металлической поверхности.

Итак, эмитированные электроны обладают большей потенциальной энергией, чем электроны, находящиеся внутри металла, потому что они уже преодолели энергетический барьер для покидания поверхности. В то время как электроны внутри металла имеют относительно низкую энергию в своей зоне проводимости и могут свободно двигаться в пределах металла без необходимости преодолевать барьер для выхода из него.