Fotoefekto uždavinių sprendimo pavyzdžiai

Šviesos, krintančios ant metalo plokštelės, bangos ilgis sumažėjo nuo 500 nm iki 250 nm. Nustatykite elektrono išlaisvinimo darbą, jeigu žinoma, kad maksimali elektronų kinetinė energija tada padidėjo 2,5 karto.
ir - λ1 ir λ2 bangų ilgio fotonų energijos.
Ek1 ir Ek2 - išlėkusių iš metalo elektronų maksimalios energijos, apšviečiant metalą λ1 ir λ2 bangų ilgio fotonais.
-2-
Koks maksimalus elektronų, išplėštų iš platinos paviršiaus, greitis, apšviečiant jį 100 nm bangos ilgio šviesa?
Sprendimas
Užrašome Einšteino lygtį fotoefektui:

Tuomet ieškomas elektronų, išplėštų iš platinos paviršiaus greitis lygus:

-3-
1 μF talpos metalinio šrato krūvis lygus 6,3 μK. Nustatykite, kiek padidės šrato krūvis ilgai švitinant jį elektromagnetiniu spinduliavimu, kurio vieno fotono energija lygi 7,2 eV. Elektrono išlaisvinimo iš metalo darbas lygus 1,6 eV.
Sprendimas
Švitinant gaunamo fotoefekto metu dalis elektronų lieka šrato paviršiuje. Elektronų išlėkimas baigiasi, kai elektrono kinetinė energija neviršija elektrinio lauko, veikiančio elektroną, darbo:
kur stabdančio potencialo φ reikšmė yra: kur Q = q1 + q2 - šrato krūvis.
q1 = 6,3 μK - pirminis krūvis, q2 - papildomas krūvis, kurį šratas įgauna švitinimo metu.
Iš Einšteino lygties galime užrašyti taip:
iš čia
Gauname reikšmę:
- 4-
Nustatykite kalio raudonąją fotoefekto ribą.
Sprendimas
Iš lentelės, kurią galime rasti bet kuriame uždavinyne, susirasime elektrono išlaisvinimo iš kalio darbą. Energiją iš elektronvoltų paversime džiauliais: 1 eV = 1,6 ∙ 10-19J.
Užrašysime raudonosios fotoefekto ribos sąlygą: A = h ∙ υ; υ = A/h;

-5-
5,3 eV energijos fotonas išplėšia iš metalinės plokštelės paviršiaus elektroną. Kokią energiją turi turėti fotonas, krintantis į šį paviršių, tam, kad maksimalus išlekiančių elektronų greitis padidėtų 1,5 karto. Raudonoji fotoefekto riba 325 nm.
Sprendimas
Užrašysime Einšteino lygtį paviršiaus švitinimo fotonų energijos atvejais:
ir kur E1 = 5,3 eV.
Išlaisvinimo darbas gali būti nustatomas pagal raudonąją ribą, išreiškiamą formule:
Iš čia
Iš pradinių lygčių išreikšime fotoelektrono kinetinę energiją: v2 = 1,5 v1. Kadangi
ir ir padalinę gauname: .
Iš to ieškoma fotono energija:
-6-
Cezio raudonoji fotoefekto riba 653 nm. Raskite fotoelektronų, išmuštų švitinant cezį violetine šviesa, greitį. Violetinės šviesos bangos ilgis...

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!