Fotoëlektriese effekte – probleme en oplossings
1. Die korrekte stelling oor die foto-elektriese effek is ...
A. Kan verduidelik word deur lig as 'n golf te beskou
B. Elektrone wat deur die metaaloppervlak vrygestel word, sal afneem as die ligfrekwensie toeneem
C. Die intensiteit van lig beïnvloed nie die energie van elektrone wat uit die metaaloppervlak kom nie.
D. Die fotoëlektriese effek vind plaas in die infrarooi gebied
E. Die fotoëlektriese effek sal voorkom wanneer die ligintensiteit van die metaal groot is
Oplossing
A. Die fotoëlektriese effek kan verduidelik word deur lig as 'n deeltjie te beskou, nie as 'n golf nie. Ligenergie word nie aaneenlopend versprei soos die golwe beweeg nie, maar is klein pakkies wat fotone genoem word, oftewel ligkwantuma (stel jou dit net voor soos reënwater).
B. As die frekwensie van lig verhoog dan neem die elektrone wat uit die metaaloppervlak kom toe. Wanneer die frekwensie van lig verhoog die energie van lig neem toe. Hoe groter die energie wat absorbeer, hoe meer elektrone kom uit die metaaloppervlak.
C. Die intensiteit van lig stem ooreen met die spoed van die uitstraling van energie of die snelheid van ligenergie op die metaaloppervlak. Die intensiteit van lig vergroot beteken nie dat die energie van lig vergroot is nie. Die fotonenergie (E = hf) hang af van die frekwensie (f) of golflengte en Planck se konstante (h).
D. Die fotoëlektriese effek vind plaas by die frekwensie of golflengte van ultravioletlig, ook bekend as ultravioletstrale. Die ultravioletfrekwensie is die drempelfrekwensie waarteen die fotonenergie in staat is om elektrone van die metaaloppervlak vry te stel. Die infrarooifrekwensie kan nie te klein wees nie, want dit is te klein, anders kan die frekwensie van x-strale en gammastrale te wyte wees aan 'n groter frekwensie as ultraviolet.
E. Die intensiteit van die lig beïnvloed nie die fotoëlektriese effek niet
TDie korrekte antwoord is C.
2.
(1) Die fotoëlektriese effek kan verklaar word deur aan te neem dat lig uit energiepakkies bestaan.
(2) Die fotoëlektriese effek kan bewys dat lig kan optree as 'n golf
(3) Die elektronenergie wat uit die metaaloppervlak kom, hang af van die frekwensie
(4) Die fotoëlektriese effek vind plaas in die omgewing van die infrarooi gebied.
Die ware stelling oor die fotoëlektriese effek is ...
A. (1) en (2)
B. (1) en (3)
C. (1) en (4)
D. (2) en (3)
E. (2) en (4)
Oplossing
Die korrekte antwoord is B.
3.
(1) Die losmaking van elektrone van die metaal word bepaal deur die golflengte van die inkomende lig.
(2) Die intensiteit van die inkomende lig waarborg nie die verwydering van elektrone van die metaaloppervlak nie.
(3) Onder die drempelfrekwensie bly die elektrone uit die metaal soos die intensiteit van die inkomende lig vergroot word.
Die korrekte stelling met betrekking tot die fotoëlektriese effek is ...
Oplossing
Stelling (1): Hierdie stelling is waar. As die golflengte wat kom kleiner is as die golflengte van die metaaldrempel, word die elektrone nie vrygestel nie.
Stelling (2): Hierdie stelling is waar. Die uitgang van elektrone vanaf die metaaloppervlak hang af van die frekwensie of golflengte of ligenergie.
Stelling (3): Hierdie stelling is vals. Elektrone kom uit metaal as die ligfrekwensie groter is as die metaaldrempelfrekwensie. Die afwesigheid van elektrone van die metaaloppervlak hang af van die energie van lig eerder as van die intensiteit van lig. Ligenergie hang af van frekwensie of golflengte (E = hf). Die intensiteit van lig hou verband met die tempo van ligenergie wat uitgestraal word.
4.
(1) Elektrone kan van metaaloppervlaktes afkom wanneer metaal deur elektromagnetiese golwe uitgestraal word.
(2) Die losmaking van elektrone van die metaaloppervlak hang af van die frekwensie van inkomende lig.
(3) Die werkfunksie vir elke metaal is dieselfde
Die korrekte stelling met betrekking tot die fotoëlektriese effek is ...
Oplossing
Stelling (1): Hierdie stelling is waar. Elektromagnetiese golwe bestaan uit baie tipes golwe wat verskillende frekwensies of golflengtes het. Slegs elektromagnetiese golwe wat 'n frekwensie of golflengte groter as die drempel- of golflengtefrekwensie het, kan elektrone uit die metaal verwyder.
Stelling (2): Hierdie stelling is waar. As die ligfrekwensie kleiner as die metaaldrempelfrekwensie is, dan is die elektron onafskeidbaar van die metaal. Omgekeerd, as die ligfrekwensie groter is as die metaaldrempelfrekwensie, word die elektrone uit die metaal vrygestel.
Stelling (3): Hierdie stelling is vals. Die metaalwerkfunksie is die minimum werk of minimum energie wat benodig word om elektrone van die metaaloppervlak te verwyder. Die werkfunksie vir elke metaal hang af van die eienskappe van die metaal.
5.
(1) Die elektrone wat in die fotoëlektriese effek uitgestraal word, word fotonelektrone genoem.
(2) Die uitgestraalde elektrontempo hang nie af van die intensiteit van lig wat die metaaloppervlak raak nie.
(3) Die kinetiese energie van die uitgestraalde elektrone hang af van die energie van die liggolwe op die metaaloppervlak.
(4) Om elektrone van 'n metaaloppervlak te verwyder onafhanklik van drempelfrekwensie (fo)
Die ware stelling oor die fotoëlektriese effek is ...
Oplossing
(1) Elektrone wat uitgestraal word, word fotoelektrone genoem.
(2) Die uitgestraalde elektrontempo stem ooreen met die aantal elektrone wat oor 'n tydperk uitgestraal word. Die tempo van uitgestraalde elektrone word beïnvloed deur die intensiteit van lig, waar die intensiteit van lig verband hou met die tempo van ligtransmissie. Die intensiteit van lig beïnvloed slegs wanneer die energie van lig groter is as die energie van die metaaldrempel. As die ligenergie kleiner is as die drempelenergie van die metaal, het die ligintensiteit geen effek nie.
(3) Hierdie stelling is waar. Die kinetiese energie van die uitgestraalde elektrone hang af van die energie van die liggolwe op die metaaloppervlak. Die elektron word slegs van die oppervlak van die metaal vrygestel wanneer die ligenergie groter is as die drempelenergie van die metaal.
(4) Hierdie stelling is vals. As die frekwensie van die inkomende liggolf kleiner is as die metaaldrempelfrekwensie, word die elektrone nie vrygestel nie. Dus hang die ontlading van elektrone af van die drempelfrekwensie.
6.
(1) die frekwensie van lig wat die katode verlig, moet groter wees as die drempelfrekwensie
(2) die werkfunksie van die metaalkatode is groter as die energie van lig wat die katode verlig
(3) die drempelgolflengte moet groter wees as die golflengte van die lig wat op die katode skyn
(4) die kinetiese energie van elektrone wat deur die katode vrygestel word, moet groter wees as die drempelenergie
Om fotoelektrone te kan ontmoet:
Oplossing
(1) Hierdie stelling is waar. Fotoëlektriese energie vind plaas wanneer die frekwensie van lig wat die katodemetaal belig, groter is as die drempelfrekwensie van die katodemetaal.
(2) Hierdie stelling is vals. Die werkfunksie is minimum werk of minimum energie wat benodig word om elektrone vry te stel. Vir fotoëlektriese energie om plaas te vind, moet die ligenergie groter wees as die werkfunksie van die metaalkatode.
(3) Hierdie stelling is vals. Fotoëlektriese aktiwiteit vind plaas wanneer die golflengte van lig die katode verlig, groter as die drempelgolflengte van die metaalkatode.
(4) Hierdie stelling is waar. Om die metaal te ontsnap, moet die kinetiese energie van die elektrone groter wees as die drempelenergie van die katodemetaal.
Die korrekte antwoorde is (1) en (4).
7Let op die volgende stelling:
(1) Die werkfunksie van die metaal moet minder wees as die ligenergie wat die metaalkatode verlig.
(2) Die energie van die katodedrempel is groter as die ligenergie wat die katodemetaal verlig
(3) Die kinetiese energie van elektrone wat deur die katode vrygestel word, is altyd groter as die energie van die katodedrempel.
(4) Die kinetiese energie van elektrone wat van die katode-oppervlak vrygestel word, is eweredig aan die energie van lig wat die katode verlig.
Die presiese stelling oor die fotoëlektriese effek is…..
Oplossing
(1) Hierdie stelling is waar
(2) Hierdie stelling is vals
(3) Hierdie stelling is waar
(4) Hierdie stelling is slegs waar as die energie van lig wat op die katode skyn groter is as die drempelenergie van die katodemetaal. As die ligenergie kleiner is as die drempelenergie van die metaal, kan die elektrone nie van die oppervlak van die metaalkatode geskei word nie.
