Treść zadania

Najlepsze rozwiązanie

• 

  1 0

  antekL1 11.3.2013 (22:55)

  Jeśli gdzieś będą potrzebne obliczenia to przyjmujemy takie wartości stałych:
  h = 6,63 * 10^(-34) J*s - stała Plancka
  c = 3 * 10^8 m/s - prędkość światła
  1 eV = 1,6* 10^(-19) J - stała do zamiany energii z J na eV lub odwrotnie.
  ==================================================================
  
  Zad. 537.
  Liczymy energię E fotonu o długości fali lambda = 0,518 um = 0,518 * 10^(-6) m
  Stosujemy wzór:
  
  E = hc / lambda = 6,63 * 10^(-34) * 3 * 10^8 / [ 0,518 * 10^(-6) ]
  E = około 3,84 * 10^(-19) J
  Zamieniamy energię z dżuli na eV dzieląc przez współczynnik podany na wstępie:
  E = 3,84 * 10^(-19) J / [ 1,6* 10^(-19) J/eV ] = około 2,4 eV. Dlatego odp. B
  
  Zad. 539.
  Energia fotonu zależy od częstotliwości: E = h\nu.
  Dopiero przy pewnej minimalnej częstotliwości zajdzie zjawisko fotoelektryczne
  więc wykres nie może zaczynać się od zera na poziomej osi.
  Jedynie wykres (A) spełnia ten warunek. Przy okazji widać na nim, że energia kinetyczna rośnie wraz ze wzrostem częstotliwości, co jest dodatkowym argumentem. Odp. A.
  
  Zad. 542.
  Zwiększanie dodatniego napięcia przyłożonego do anody fotokomórki (tej elektrody, która zbiera elektrony) w stosunku do katody (tej elektrody, z której powierzchni elektrony są wybijane przez światło) powoduje wzrost natężenia prądu, bo wszystkie wybite elektrony docierają do anody.
  Ale ilość wybitych elektronów jest skończona - zależy jedynie od natężenia padającego światła. Prąd nie może więc rosnąć dowolnie, osiąga pewną graniczną wartość.
  To eliminuje rysunki C, D, E.
  na rysunku B są aż 2 błędy: Po pierwsze rysunek sugeruje, że dla różnych częstotliwości maksymalne natężenie prądu jest różne, a przecież zależy ono jedynie od natężenia światła.
  Po drugie natężenie prądu staje się różne od zera w tym samym punkcie, a to nieprawda - fotony o większej częstotliwości wybijają elektrony o wyższej energii kinetycznej, a więc niższe (ujemne) napięcie wsteczne jest potrzebne do ich wyhamowania.
  Zostaje Odp. A. Dodatkowo wykres poprawnie pokazuje różne napięcia wsteczne.
  Ten wykres, przedłużony w prawo pokazuje obie krzywe zlewające się ze sobą.
  
  Zad. 543.
  Ponieważ energia kinetyczna wybijanych elektronów jest różnicą energii fotonu i pracy wyjścia, a energia fotonu rośnie, gdy rośnie częstotliwość, to zwiększenie częstotliwości powoduje wzrost energii kinetycznej, a wraz z nią wzrost prędkości. Odp. C..
  (Liczba wybijanych elektronów zależy od natężenia światła, nie od częstotliwości).
  
  Zad. 544.
  Ten kawałek przyda się do tego i do następnego zadania:
  Wyobraź sobie, że źródło wysyła fotony dookoła siebie i te fotony padają na powierzchnię kuli mającej środek w źródle. Powierzchnia tej kuli rośnie proporcjonalnie do kwadratu jej promienia, więc ilość fotonów padająca na jednostkę powierzchni MALEJE proporcjonalnie do kwadratu promienia - bo ilość fotonów wysyłanych przez źródło jest stała.
  Czyli NATĘŻENIE światła maleje. Ale CZĘSTOTLIWOŚĆ fotonu się nie zmienia, dlatego odp. C, gdyż prędkość elektronów zależy od ich energii kinetycznej, a ta z kolei od częstotliwości padających fotonów.
  
  Zad. 537.
  Z powodów jak w poprzednim zadaniu natężenie światła wzrośnie 4 razy, a wraz z nim 4 razy wzrośnie ilość wybitych elektronów. Natężenie prądu zależy od ilości elektronów więc wzrośnie też 4 razy.
  Odp. B

  Dodawanie komentarzy zablokowane - Zgłoś nadużycie