Kezdőlap


Feladat:	2732. fizika feladat	Korcsoport: 18-	Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):	Czifrik Xénia
Füzet:	1994/január, 41. oldal		PDF \| MathML
Témakör(ök):	Fényelektromos hatás (fotoeffektus), Feladat
Hivatkozás(ok):	Feladatok: 1993/április: 2732. fizika feladat

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

Ha az $f$ frekvenciájú fény fotoárama $U$ ellenfeszültséggel szüntethető meg, akkor a fényelektromos jelenséget leíró egyenlet

\begin{matrix} h f = W + \frac{1}{2} m v^{2} = W + e U \end{matrix}

alakú, ahol

W

a kilépési munka,

\frac{1}{2} m v^{2}

a kilépő fotoelektron mozgási energiája. Példánkban

\begin{matrix} h f_{1} = W + e U_{1} és h f_{2} = W + e U_{2}, \end{matrix}

amiből

\begin{matrix} U_{2} = U_{1} + \frac{h}{e} (f_{2} - f_{1}) . \end{matrix}

Adatainkkal

U_{2} = U_{ibolya} = 1, 79 V

, a kilépési munka

\begin{matrix} W = h f_{zöld} - e U_{zöld} = 2, 04 \cdot 10^{- 19} J. \end{matrix}

Fényelektromos jelenséget az a fény idézhet elő, amelynek fotonja legalább a kilépési munkával egyező energiájú, tehát

\begin{matrix} λ_{max} = \frac{c}{f_{min}} = \frac{h c}{W} = 975 nm. \end{matrix}

A kilépő elektronok sebességét az

\frac{1}{2} m v^{2} = e U

összefüggésből határozhatjuk meg:

\begin{matrix} v_{zöld} = 593 \frac{km}{s}, v_{ibolya} = 793 \frac{km}{s} . \end{matrix}

Czifrik Xénia (Pozsony, Magyar Gimn., III. o. t.)

Megjegyzés. A kérdéses sebességek sokkal kisebbek, mint a fénysebesség, ezért jogosan számoltunk a nemrelativisztikus energiaképlettel.