Фотоелектрични ефекти – проблеми и решения
1. Правилното твърдение за фотоелектричния ефект е …
A. Може да се обясни, като се разглежда светлината като вълна
Б. Броят на електроните, освободени от металната повърхност, ще намалее, ако честотата на светлината се увеличи
C. Интензитетът на светлината не влияе на енергията на електроните, излизащи от металната повърхност
Г. Фотоелектричният ефект се проявява в инфрачервената област
Д. Фотоелектричният ефект ще възникне, когато интензитетът на светлината на метала е голям
Решение
A. Фотоелектричният ефект може да се обясни, като се разглежда светлината като частица, а не като вълна. Светлинната енергия не се разпределя непрекъснато с движението на вълните, а представлява малки пакетчета, наречени фотони, известни още като светлинни кванти (просто си го представете като дъждовна вода).
Б. Ако честотата на светлината се увеличи, тогава електроните, излизащи от металната повърхност, се увеличават. Когато честотата на светлината се увеличи, енергията на светлината се увеличава. Колкото по-голяма е енергията, която се абсорбира, толкова повече електрони излизат от металната повърхност.
C. Интензитетът на светлината съответства на скоростта на излъчване на енергия или на скоростта на разпространение на светлинната енергия върху металната повърхност. Увеличеният интензитет на светлината не означава, че се увеличава и енергията на светлината. Енергията на фотона (E = hf) зависи от честотата (f) или дължината на вълната и константата на Планк (h).
D. Фотоелектричният ефект възниква при честотата или дължината на вълната на ултравиолетовата светлина, известна още като ултравиолетови лъчи. Ултравиолетовата честота е праговата честота, при която фотонната енергия е способна да освободи електрони от металната повърхност. Инфрачервената честота не може да бъде такава, защото е твърде малка, в противен случай честотата на рентгеновите и гама лъчите може да се дължи на по-висока честота от ултравиолетовите.
E. Интензитетът на светлината не влияе на фотоелектричния ефект
Верният отговор е C.
2.
(1) Фотоелектричният ефект може да се обясни, като се приеме, че светлината се състои от енергийни пакети
(2) Фотоелектричният ефект може да докаже, че светлината може да се държи като вълна
(3) Енергията на електроните, излизащи от металната повърхност, зависи от честотата
(4) Фотоелектричният ефект се проявява в близост до инфрачервената област
Вярното твърдение за фотоелектричния ефект е…
А. (1) и (2)
Б. (1) и (3)
В. (1) и (4)
Г. (2) и (3)
Д. (2) и (4)
Решение
Правилният отговор е Б.
[ирп]
3.
(1) Отделянето на електрони от метала се определя от дължината на вълната на входящата светлина
(2) Интензитетът на входящата светлина не гарантира отстраняването на електрони от металната повърхност.
(3) Под праговата честота електроните остават извън метала, тъй като интензитетът на входящата светлина се увеличава.
Правилното твърдение, свързано с фотоелектричния ефект, е…
Решение
Твърдение (1): Това твърдение е вярно. Ако дължината на вълната, която идва, е по-малка от дължината на вълната на металния праг, тогава електроните не се освобождават.
Твърдение (2): Това твърдение е вярно. Излизането на електрони от металната повърхност зависи от честотата, дължината на вълната или светлинната енергия.
Твърдение (3): Това твърдение е невярно. Електроните излизат от метала, ако честотата на светлината е по-висока от праговата честота на метала. Липсата на електрони от металната повърхност зависи от енергията на светлината, а не от интензитета на светлината. Светлинната енергия зависи от честотата или дължината на вълната (E = hf). Интензитетът на светлината е свързан със скоростта на излъчване на светлинна енергия.
4.
(1) Електроните могат да излизат от металните повърхности, когато металът е облъчен от електромагнитни вълни.
(2) Отделянето на електрони от металната повърхност зависи от честотата на входящата светлина
(3) Работната функция за всеки метал е една и съща
Правилното твърдение, свързано с фотоелектричния ефект, е…
Решение
Твърдение (1): Това твърдение е вярно. Електромагнитните вълни се състоят от много видове вълни с различни честоти или дължини на вълните. Само електромагнитните вълни с честота или дължина на вълната, по-голяма от прага или честотата на дължината на вълната, могат да отнемат електрони от метала.
Твърдение (2): Това твърдение е вярно. Ако честотата на светлината е по-малка от праговата честота на метала, тогава електронът е неотделим от метала. Обратно, ако честотата на светлината е по-голяма от праговата честота на метала, електроните се освобождават от метала.
Твърдение (3): Това твърдение е невярно. Работата на метала е минималната работа или минималната енергия, необходима за отстраняване на електрони от металната повърхност. Работата на всеки метал зависи от характеристиките на метала.
[ирп]
5.
( 1) Електроните, излъчени при фотоелектричния ефект, се наричат фотонни електрони
(2) Скоростта на излъчените електрони не зависи от интензитета на светлината, която попада върху металната повърхност.
(3) Кинетичната енергия на излъчените електрони зависи от енергията на светлинните вълни върху металната повърхност.
(4) За отстраняване на електрони от метална повърхност, независимо от праговата честота (fo)
Вярното твърдение за фотоелектричния ефект е…
Решение
(1) Електроните, които се излъчват, се наричат фотоелектрони
(2) Скоростта на излъчените електрони съответства на броя или броя електрони, емитирани за определен период от време. Скоростта на емитираните електрони се влияе от интензитета на светлината, където интензитетът на светлината е свързан със скоростта на пропускане на светлина. Интензитетът на светлината влияе само когато енергията на светлината е по-голяма от енергията на металния праг. Ако светлинната енергия е по-малка от праговата енергия на метала, интензитетът на светлината няма ефект.
(3) Това твърдение е вярно. Кинетичната енергия на излъчените електрони зависи от енергията на светлинните вълни върху металната повърхност. Електронът се освобождава от повърхността на метала само когато светлинната енергия е по-голяма от праговата енергия на метала.
(4) Това твърдение е невярно. Ако честотата на входящата светлинна вълна е по-малка от праговата честота на метала, електроните не се освобождават. Следователно, разрядът на електрони зависи от праговата честота.
6.
(1) честотата на светлината, осветяваща катода, трябва да е по-голяма от праговата честота
(2) работната функция на металния катод е по-голяма от енергията на светлината, която го осветява.
(3) праговата дължина на вълната трябва да е по-голяма от дължината на вълната на светлината, осветяваща катода
(4) кинетичната енергия на електроните, освободени от катода, трябва да бъде по-голяма от праговата енергия
За да се срещнат фотоелектроните:
Решение
(1) Това твърдение е вярно. Фотоелектричеството възниква, когато честотата на светлината, осветяваща катодния метал, е по-голяма от праговата честота на катодния метал.
(2) Това твърдение е невярно. Работната функция е минималната работа или минималната енергия, необходима за освобождаване на електрони. За да възникне фотоелектричество, светлинната енергия трябва да е по-голяма от работната функция на металния катод.
(3) Това твърдение е невярно. Фотоелектричеството възниква, когато дължината на вълната на светлината осветява катода, по-голяма от праговата дължина на вълната на металния катод.
(4) Това твърдение е вярно. За да излязат от метала, кинетичната енергия на електроните трябва да е по-голяма от праговата енергия на катодния метал.
Верните отговори са (1) и (4).
[ирп]
7. Обърнете внимание на следното твърдение:
(1) Работната функция на метала трябва да бъде по-малка от светлинната енергия, осветяваща металния катод.
(2) Енергията на катодния праг е по-голяма от светлинната енергия, осветяваща катодния метал.
(3) Кинетичната енергия на електроните, освободени от катода, винаги е по-голяма от енергията на катодния праг.
(4) Кинетичната енергия на електроните, освободени от повърхността на катода, е пропорционална на енергията на светлината, която осветява катода.
Точното твърдение за фотоелектричния ефект е…
Решение
(1) Това твърдение е вярно
(2) Това твърдение е невярно
(3) Това твърдение е вярно
(4) Това твърдение е вярно само ако енергията на светлината, падаща върху катода, е по-голяма от праговата енергия на катодния метал. Ако светлинната енергия е по-малка от праговата енергия на метала, тогава електроните не могат да бъдат отделени от повърхността на катодния метал.
[ирп]
