PDA

צפה בגרסה המלאה : [דיון] קרינה וחומר שאלה



baba566
17-02-2011, 15:03
שלום.
מצורפת שאלה בנושא אפקט פוטואלקטרי.
אבקש פתרון מלא לשאלה .
תודה רבה לכול העוזרים :)).
Imageshack - 11022011295.jpg (http://img10.imageshack.us/f/11022011295.jpg/)

baba566
17-02-2011, 20:21
זה קצת דחוף מישו?

Help
17-02-2011, 21:37
א. ידוע כי
E_ph=B+eV

כאשר V מתח עצירה.
לפי הגרף V=0.8 ונתון B=2.2ev
כיוון שאנחנו ביחידות אלקטרון וולט אז e*V=0.8eV ו-B=2.2 אז
E_ph=3ev
בנוסף ידוע
E_ph=\frac{12400}{\lambda }\\ \lambda=\frac{12400}{3} \AA

ב. בשלב מסוים כל האלקטרונים מקבלים מספיק אנרגיה ומגיעים לאנודה. החל משלב זה כל האצה לא תביא להוספת בכמות האלקטרונים הנעים, כיוון שכולם כבר נעים, לכן הזרם יישאר קבוע. הרי זרם הוא כמות המטען ביחידת זמן, כיוון שכמות המטען קבועה אז הזרם קבוע.

ג.מצאנו קודם שהאנרגיה של כל פוטון היא 3eV. לכן כל אלקטרון מקבל מהפוטון מתח האצה של 3v. בנוסף הזרם כאשר אין מתח האצה נוסף הוא 4 מיקרו אמפר, וידוע כי P=VI, לכן P=3*4*10^-6=1.2*10^-5.

ד. סך הזרם המקסימלי במעגל הוא 7 מיקרו אמפר. כלומר בקצר יזרום במעגל 7 מיקרו אמפר. אך חלק מהאלקטרונים נפלט מהקתודה בגלל הקרינה ולא זורם במעגל (כאשר יש חיבור בין האנודה לקתודה). זרם זה של אלקטרונים יהיה בעל עוצמה 4 מיקרו אמפר. לכן סה"כ 4/7*100 אחוזים.

ה. הנקודה B לא משתנה כי מתח העצירה תלוי רק באורך הגל (או בתדירות) של הקרינה. נקודה A תהיה גבוהה יותר כי ככל שהעוצמה גדולה יותר, יש יותר פוטונים. יותר פוטונים->יותר אלקטרונים נפלטים->יותר זרם.

baba566
17-02-2011, 21:48
תודה רבה!

baba566
17-02-2011, 22:39
V=-0.8 לא?

baba566
17-02-2011, 22:45
כול מה שכתוב חוץ מסעיף ה ו ב הכול זבל

Bogri74
20-02-2011, 08:48
הפתרון של help נכון פרט לסעיף ג.

דרך פתרון לסעיף ג:

ניתן לחשב את כמות האלקטרונים לשנייה שפוגעים באנודה כשהזרם הוא מקסימלי:

Imax=\Delta{q}/\Delta{t}=\frac{\Delta{n}}{\Delta{t}}e

מכאן:

\frac{\Delta{n}}{\Delta{t}}=Imax/e=4.375X10^{14}

ההספק הדרוש הוא:

P=\frac{\Delta{n}}{\Delta{t}}E_{ph}=4.375X10^{14}* 3*1.6X10^{-19}=2.1X10^{-5}Watt

Help
20-02-2011, 21:54
זה בדיוק מה שעשיתי, אתה מכפיל ומחלק במטען האלקטרון.
בכל אופן, עדיין לא מובן למה זרם מקסימלי של 7 מיקרו אמפר ולא 4 . הרי כאשר יש 7 זה כולל מתח האצה.

Bogri74
21-02-2011, 06:43
מתח האצה מבטיח שכל האלקטרונים ששוחררו מגעים לאנודה, ואז אתה יודע שכמות האלקטרונים שווה לכמות הפוטונים שפגעו בקטודה. שים לב מתח האצה לא מוסיף זרם מעצמו, הוא רק דואג לכך שתראה את כל הזרם של האלקטרונים שנוצר עקב האפקט הפוטואלקטרי.