Fotoefekt

Ko tudi učitelj ne more pomagati...
Post Reply
User avatar
sniper
Posts: 231
Joined: 30.10.2006 13:08

Fotoefekt

Post by sniper » 24.5.2008 16:08

Živjo!

Imam problem pri tejle nalogi.
Neko kovino osvetlimo s svetlobo valovne dolžine 590 nm. Izbite elektrone ustavimo z zaporno napetostjo 0,2 V.

a) Kolikšna sta izstopno delo in mejna frekvenca za fotoefekt na tej kovini?
\(A_i=W_{fot}-W{kin}=\frac{h.c}{\lambda}-e.U_z\)

Ko vstavim notri podatke, dobil negativno delo ?

ZdravaPamet
Posts: 2841
Joined: 16.8.2004 19:41

Re: Fotoefekt

Post by ZdravaPamet » 24.5.2008 17:35

Ne moreš kar brezumno vstavljati podatke v neke formule.
Kinetična energija izbitih elektronov (tik po pobegu) je 0,2 eV, energija vpadnega fotona pa 2,1 eV. Torej je izstopno delo 1,9 eV, mejna frekvenca pa 1,9 eV/h.

User avatar
sniper
Posts: 231
Joined: 30.10.2006 13:08

Re: Fotoefekt

Post by sniper » 24.5.2008 18:18

Mi lahko prosim še razložiš, kako si prišel do mejne frekvence?

ZdravaPamet
Posts: 2841
Joined: 16.8.2004 19:41

Re: Fotoefekt

Post by ZdravaPamet » 24.5.2008 19:23

Itak. Energija fotona mora biti vsaj tolikšna, kolikor znaša izstopno delo:
\(A_{i}=h\nu_{min}\)

User avatar
sniper
Posts: 231
Joined: 30.10.2006 13:08

Re: Fotoefekt

Post by sniper » 24.5.2008 21:00

Ok kul, mi lahko še pri tejle nalogi poveš, kako lahko izračunam hitrost, saj klasična enačba za \(W_{kin}\) naj ne bi veljala za take hitrosti...
Rentgensko cev za slikanje kosti napajamo s 50 kV. Oceni največjo hitrost elektronov, preden zadenejo anodo? Kolikšna je najmanjša valovna dolžina rentgenskega spektra nastale svetlobe? Masa elektrona je 9,1∙10-31 kg. (v=1,3∙108 m/s, 2,48∙10-11 m)

ZdravaPamet
Posts: 2841
Joined: 16.8.2004 19:41

Re: Fotoefekt

Post by ZdravaPamet » 24.5.2008 21:12

Kinetična energija elektrona, preden zadene anodo, je po relativističnem zakonu \(eU=mc^{2}(\gamma-1)\), kjer je \(\gamma=\frac{1}{\sqrt{1-\frac{v^{2}}{c^{2}}}}\). Od tod lahko izračunaš \(v\). Ampak tudi klasičen račun da zadovoljiv približek.

User avatar
sniper
Posts: 231
Joined: 30.10.2006 13:08

Re: Fotoefekt

Post by sniper » 24.5.2008 23:19

Kaj pa tole

recimimo:

\(W_{kin}=0.8eV\)

\(U_z=\frac{W_{kin}}{e}\)

a sedaj se lahko te dva e-ja kar krajšata?

ZdravaPamet
Posts: 2841
Joined: 16.8.2004 19:41

Re: Fotoefekt

Post by ZdravaPamet » 24.5.2008 23:29

Načeloma bi rekel, da je to kaznivo dejanje. Enote in količine ne moreš kar krajšati. \(e\) je lahko kakršen koli naboj, ne nujno naboj elektrona. \(e\) v enoti elektronvolt pa je del simbola te enote. Drži, da iz zapisa energije elektrona v elektronvoltih lahko brez pomišljanja dobiš ustrezno napetost, ampak razlog v ozadju je definicijski (glej definicijo elektronvolta), ne pa posledica okrajšanja simbola \(e\).

User avatar
sniper
Posts: 231
Joined: 30.10.2006 13:08

Re: Fotoefekt

Post by sniper » 24.5.2008 23:52

aha kr neki, fizika pač :)

Drugače pa hvala to tole

User avatar
sniper
Posts: 231
Joined: 30.10.2006 13:08

Re: Fotoefekt

Post by sniper » 26.5.2008 21:59

Na kolokviju, ki smo ga pisali je bilo eno od vprašanj:
Zakaj v rentgenskem spektru ni svetlobe z manjšimi valovnimi dolžinam od \(\lambda_{min}\)

Napisal sem, da zaradi velikosti fotonov, ki se z frekvenco povečujejo. Pa me zanimam ali bo to uredu?

ZdravaPamet
Posts: 2841
Joined: 16.8.2004 19:41

Re: Fotoefekt

Post by ZdravaPamet » 26.5.2008 22:09

Velikosti? Foton nima dimenzije (odnosno je 0).
Drugače pa foton, ki se izseva iz elektrode (princip: zavorno sevanje, bremsstrahlung), ne more imeti večje energije od kinetične energije elektrona, ki je elektrodo zadel. Od tod prag valovne dolžine.

User avatar
sniper
Posts: 231
Joined: 30.10.2006 13:08

Re: Fotoefekt

Post by sniper » 26.5.2008 23:47

Hm..

Matjaž vidmar je na radioamaterskem srečanju rekel:
EMV ni zvezna veličina, ki jo nekam nalivamo pač pa to je nek pesek al neko kamenje.
Viška kolikor je frekvenca večja je dimenzija teh kamnov in naenkrat te kamni, ki jim rečemo tudi fotoni, postanejo toliko veliki...


http://ris.hamradio.si/2006/media/s53mv.htm

ZdravaPamet
Posts: 2841
Joined: 16.8.2004 19:41

Re: Fotoefekt

Post by ZdravaPamet » 27.5.2008 11:05

Foton nima dimenzije, foton tudi ni kamen.

markicjure
Posts: 2
Joined: 14.9.2014 11:33

Re: Fotoefekt

Post by markicjure » 14.9.2014 11:37

zdravo

zanima me mora biti pri fotoefektu dovolj kratka valovna dolžina svetlobe ali dovolj velika frekvenca?

če mi gdo lahko razloži za oba primera?!

Hvala

skrat
Posts: 381
Joined: 15.11.2011 15:32

Re: Fotoefekt

Post by skrat » 14.9.2014 12:00

Pri prenizki frekvecni fotoefekt izgine.

http://fiz.fmf.uni-lj.si/~tine/KVANTNA.pdf

Pazi, frekvenca in valovna dolžine svetlobe nista nedovisni količini, velja namreč \(c=\lambda \nu\), kjer je \(c\) svetlobna hitrost.

Post Reply