Feladat: 2452. fizika feladat Korcsoport: 18- Nehézségi fok: átlagos
Füzet: 1990/december, 465 - 466. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Fényelektromos hatás (fotoeffektus), Feladat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1990/január: 2452. fizika feladat

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

A látható fény frekvenciája 3,71014 Hz-től 8,11014 Hz-ig terjed.
Az Einstein-féle fotoelektromos egyenlet szerint: hν=mv22+Wki, vagyis egy foton egy elektronnal lép kölcsönhatásba, és a foton energiája fedezi az elektron kilépéséhez szükséges munkát, a maradék energia pedig a mozgási energiáját növeli. Ebből az is látszik, hogy csak olyan fotonok tudnak elektronokat kiléptetni, amelyek energiája fedezni tudja a kilépési munkát, vagyis hνWki. A lítiumra vonatkozó kilépési munka, ill. határhullámhossz (λmax=hcWki) a függvénytáblázatból: 0,4210-18J, ill. 47010-9m. Ezért νWkih6,351014 Hz. Mivel ez a látható fény tartományába esik, így csak a nagyobb energiájú (kék, ibolya) fény képes elektronok kiszakítására. Legnagyobb energiával a frekvenciatartomány felső határán levő fotonok rendelkeznek, így a kilépő elektronok sebessége az Einstein-képlet alapján legfeljebb

vmax=2hνmax-Wkim504km/s.



Mivel a fény spektruma a kilépéshez szükséges minimális frekvenciától a még látható maximális frekvenciáig folytonos, ezért a kilépő elektronok sebesség-spektruma a (0,504 km/s) intervallum. Relativisztikus képlettel számolni fölösleges a viszonylag kis sebesség miatt.