功函数

金属里的自由电子乐于在它内部四处游走，但金属的表面就像一口井的井壁，拦着它们不让漏出去。要把单个电子干净利落地踢进外面的真空里，你必须缴一笔最低限度的能量「过路费」。这笔费用就是功函数——把一个电子从金属手里解放出来的代价。

在自由电子图像里，电子待在一道能量的山谷里，一路填到费米能级。功函数就是从费米能级爬到谷沿的那段高度——越过那道边沿，电子才算真正自由。不同金属有不同的谷沿：几个电子伏特不等，随金属种类而异，甚至随表面有多干净而异。

它之所以重要，是因为它掌管着金属交出电子的难易——这在光电效应、真空管、电子显微镜和太阳能电池里都居于核心。常见的误解是把功函数当成裸金属某个固定不变的属性；事实上它对表面极其敏感——哪怕一层污染物，或换一个晶面，都能让它明显改变。