PDA

צפה בגרסה המלאה : פיסיקה - האפקט הפוטואלקטרי



eti
26-04-2008, 21:47
האם אתה יכול לעזור בפתרון?
נתונות 2 שפורפרות פוטואלקטריות.
בשפורפרת A אנרגית הקשר של האלקטרונים בקתודה 3.1eV ובשפורפרת B אנרגית הקשר של האלקטרונים בקתודה הוא 1.77eV. תחום אורכי הגל של האור הנראה הוא
4000A - 7000A.
א. באיזו מן השפורפרות יש להשתמש על מנת שהאלקטרונים יפלטו מן הקתודה כאשר פוגע בה אור נראה כלשהו?
ב. מהו המתח הדרוש כדי להבטיח שהזרם בשפורפרת, שבחרת בסעיף א', יתאפס, כאשר מוקרן עליו אור נראה כלשהו?
ג. חשב את האנרגיה של פוטון אשר התנע שלו שווה לתנע של אלקטרון המואץ ממנוחה על ידי מתח של 1000v

אריאל
28-04-2008, 20:13
אני מבקש פעם הבאה לשאול במקום הנכון ...
זה לא המקום.
(האשכול הועבר למקום הנכון)
תשובה :

א. כלומר צריכים להגיע שאורך הגל יהיה בין 4000-7000A ,ניקח את המקרה ה"גרוע ביותר" כלומר , איפה שלפוטונים יש את האנרגיה הנמוכה ביותר בתחום הנראה זהו אור האדום כאשר אורך הגל (למדא) = 7000A .
ולכן עדיף את שפופרת B מפני שאנרגיית הקשר (שהיא בעצם פונקציית העבודה ) נמוכה יותר , ולכן קל יותר להוציא ממנו את האלקטורנים.
ובנוסחאות :
שפופרת B :

Ek=hv-B = 12400/700-1.77=0
כלומר, דרוש אורך גל קצר מ7000 כדי שתיהיה פליטה . (7000 זה הסף ! )
שפופרת A :

Ek=12400/7000-3/1 = -1/33ev
ובגלל שהאנרגיה הקינטית לא יכולה להיות שלילית נזדקק לאורך גל קצר באופן ניכר מ7000A כדי לגרום לפליטת אלקטורנים מהשפופרת .
ב. גם כאן , הכוונה היא במקרה "הגרוע ביותר" , כלומר מתי שיהיה הכי קשה לעצור את האלקטרונים הנפלטים , ומתי זה קורה ? כאשר האלקטרונים הם עם האנרגייה הגבוהה ביותר
או במילים אחרות הפוטונים שפוגעים הם באורך גל הקצר ביותר . .
לכן נבחר :
למדא = 4000A
B=1.77ev
נחשב
Ek=12400/4000-1.77-1.33ev
ואין צורך לחשב את מתח העצירה , מהגדרת האלקטרון וולט מבינים שכדי לעצור אלקטרון בעל אנרגייה של 1.33EV דרוש מתח של V=1.33V
ג. בתא יזרום זרם , בגלל שבאור השמש יש אורכי גל נוספים , בתחום בלתי נראה , ולכן הפוטונים שלו אנרגטיים יותר וייתגברו על מתח עצירה 1.33