仕事関数とイオン化エネルギー

質問

物理の光電効果のところででてくる仕事関数（W）と化学で習うイオン化エネルギーって同じことをいっているのでしょうか？
例えばナトリウムの場合、両方一番外側の電子を放出するのに必要なエネルギーのことだと理解していますが、間違っているのでしょうか？
よろしくお願いします

回答No.2

LCR707 · ベストアンサー

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。

回答No.1

パんだ パンだ（@Josquin）

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

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！？