Fotoefekt

Ko tudi učitelj ne more pomagati...
Odgovori
Uporabniški avatar
sniper
Prispevkov: 231
Pridružen: 30.10.2006 13:08

Fotoefekt

Odgovor Napisal/-a sniper »

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
Prispevkov: 2841
Pridružen: 16.8.2004 19:41

Re: Fotoefekt

Odgovor Napisal/-a ZdravaPamet »

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.

Uporabniški avatar
sniper
Prispevkov: 231
Pridružen: 30.10.2006 13:08

Re: Fotoefekt

Odgovor Napisal/-a sniper »

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

ZdravaPamet
Prispevkov: 2841
Pridružen: 16.8.2004 19:41

Re: Fotoefekt

Odgovor Napisal/-a ZdravaPamet »

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

Uporabniški avatar
sniper
Prispevkov: 231
Pridružen: 30.10.2006 13:08

Re: Fotoefekt

Odgovor Napisal/-a sniper »

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
Prispevkov: 2841
Pridružen: 16.8.2004 19:41

Re: Fotoefekt

Odgovor Napisal/-a ZdravaPamet »

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.

Uporabniški avatar
sniper
Prispevkov: 231
Pridružen: 30.10.2006 13:08

Re: Fotoefekt

Odgovor Napisal/-a sniper »

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
Prispevkov: 2841
Pridružen: 16.8.2004 19:41

Re: Fotoefekt

Odgovor Napisal/-a ZdravaPamet »

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 \(e\).

Uporabniški avatar
sniper
Prispevkov: 231
Pridružen: 30.10.2006 13:08

Re: Fotoefekt

Odgovor Napisal/-a sniper »

aha kr neki, fizika pač :)

Drugače pa hvala to tole

Uporabniški avatar
sniper
Prispevkov: 231
Pridružen: 30.10.2006 13:08

Re: Fotoefekt

Odgovor Napisal/-a sniper »

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
Prispevkov: 2841
Pridružen: 16.8.2004 19:41

Re: Fotoefekt

Odgovor Napisal/-a ZdravaPamet »

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.

Uporabniški avatar
sniper
Prispevkov: 231
Pridružen: 30.10.2006 13:08

Re: Fotoefekt

Odgovor Napisal/-a sniper »

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
Prispevkov: 2841
Pridružen: 16.8.2004 19:41

Re: Fotoefekt

Odgovor Napisal/-a ZdravaPamet »

Foton nima dimenzije, foton tudi ni kamen.

markicjure
Prispevkov: 2
Pridružen: 14.9.2014 11:33

Re: Fotoefekt

Odgovor Napisal/-a markicjure »

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
Prispevkov: 381
Pridružen: 15.11.2011 15:32

Re: Fotoefekt

Odgovor Napisal/-a skrat »

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.

Odgovori