Fotoelektrični efekti – problemi i rješenja
1. Tačna tvrdnja o fotoelektričnom efektu je ...
A. Može se objasniti posmatranjem svjetlosti kao vala
B. Broj elektrona koje oslobađa metalna površina smanjit će se ako se frekvencija svjetlosti poveća
C. Intenzitet svjetlosti ne utiče na energiju elektrona koji izlaze iz metalne površine
D. Fotoelektrični efekat se javlja u infracrvenom području
E. Fotoelektrični efekat će se javiti kada je intenzitet svjetlosti metala velik
rastvor
A. Fotoelektrični efekat se može objasniti posmatranjem svjetlosti kao čestice, a ne kao vala. Svjetlosna energija se ne distribuira kontinuirano kako se valovi kreću, već su to mali paketići koji se nazivaju fotoni, tj. kvanti svjetlosti (zamislite to kao kišnicu).
B. Ako se frekvencija svjetlosti poveća, tada se povećava broj elektrona koji izlaze iz metalne površine. Kada se frekvencija svjetlosti poveća, energija svjetlosti se povećava. Što je veća energija apsorbirana, više elektrona izlazi iz metalne površine.
C. Intenzitet svjetlosti odgovara brzini emisije energije ili brzini svjetlosne energije na metalnoj površini. Povećani intenzitet svjetlosti ne znači da se povećava i energija svjetlosti. Energija fotona (E = hf) zavisi od frekvencije (f) ili talasne dužine i Planckove konstante (h).
D. Fotoelektrični efekat se javlja na frekvenciji ili talasnoj dužini ultraljubičastog svjetla, poznatog kao ultraljubičasti zraci. Ultraljubičasta frekvencija je granična frekvencija na kojoj je energija fotona sposobna osloboditi elektrone sa metalne površine. Infracrvena frekvencija ne može biti takva jer je premala, inače bi frekvencija rendgenskih i gama zraka mogla biti veća od ultraljubičastog zračenja.
E. Intenzitet svjetlosti ne utiče na fotoelektrični efekat
Tačan odgovor je C.
2.
(1) Fotoelektrični efekat se može objasniti pretpostavkom da se svjetlost sastoji od energetskih paketa
(2) Fotoelektrični efekat može dokazati da se svjetlost može ponašati kao talas
(3) Energija elektrona koji izlaze iz metalne površine zavisi od frekvencije
(4) Fotoelektrični efekat se javlja u blizini infracrvenog područja
Tačna tvrdnja o fotoelektričnom efektu je…
A. (1) i (2)
B. (1) i (3)
C. (1) i (4)
D. (2) i (3)
E. (2) i (4)
rastvor
Tačan odgovor je B.
[irp]
3.
(1) Otpuštanje elektrona od metala određeno je talasnom dužinom dolazne svjetlosti
(2) Intenzitet dolazne svjetlosti ne garantuje uklanjanje elektrona sa metalne površine
(3) Ispod praga frekvencije, elektroni ostaju izvan metala jer se intenzitet dolazne svjetlosti povećava.
Tačna tvrdnja koja se odnosi na fotoelektrični efekat je…
rastvor
Izjava (1): Ova izjava je tačna. Ako je talasna dužina koja dolazi manja od talasne dužine metalnog praga, onda se elektroni ne oslobađaju.
Izjava (2): Ova izjava je tačna. Izlazak elektrona sa metalne površine zavisi od frekvencije ili talasne dužine ili svetlosne energije.
Izjava (3): Ova izjava je netačna. Elektroni izlaze iz metala ako je frekvencija svjetlosti veća od granične frekvencije metala. Odsustvo elektrona sa površine metala zavisi od energije svjetlosti, a ne od intenziteta svjetlosti. Svjetlosna energija zavisi od frekvencije ili talasne dužine (E = hf). Intenzitet svjetlosti je povezan sa brzinom emitovanja svjetlosne energije.
4.
(1) Elektroni mogu izlaziti iz metalnih površina kada se metal zrači elektromagnetnim talasima
(2) Otpuštanje elektrona sa metalne površine zavisi od frekvencije dolazne svjetlosti
(3) Izlazni rad za svaki metal je isti
Tačna tvrdnja koja se odnosi na fotoelektrični efekat je…
rastvor
Izjava (1): Ova izjava je tačna. Elektromagnetski talasi se sastoje od mnogo vrsta talasa koji imaju različite frekvencije ili talasne dužine. Samo elektromagnetski talasi koji imaju frekvenciju ili talasnu dužinu veću od praga ili frekvencije talasne dužine mogu ukloniti elektrone iz metala.
Izjava (2): Ova izjava je tačna. Ako je frekvencija svjetlosti manja od praga frekvencije metala, tada je elektron neodvojiv od metala. Obrnuto, ako je frekvencija svjetlosti veća od praga frekvencije metala, elektroni se oslobađaju iz metala.
Izjava (3): Ova izjava je netačna. Izlazni rad metala je minimalni rad ili minimalna energija potrebna za uklanjanje elektrona sa površine metala. Izlazni rad za svaki metal zavisi od karakteristika metala.
[irp]
5.
( 1) Elektroni koji se zrače u fotoelektričnom efektu nazivaju se fotonski elektroni
(2) Brzina izračenih elektrona ne zavisi od intenziteta svjetlosti koja pada na metalnu površinu
(3) Kinetička energija emitiranih elektrona zavisi od energije svjetlosnih valova na površini metala
(4) Za uklanjanje elektrona sa metalne površine nezavisno od praga frekvencije (fo)
Tačna tvrdnja o fotoelektričnom efektu je…
rastvor
(1) Elektroni koji se zrače nazivaju se fotoelektroni
(2) Brzina izračenih elektrona odgovara broju ili broju elektrona emitiranih tokom određenog vremenskog perioda. Na brzinu emitiranih elektrona utiče intenzitet svjetlosti, gdje je intenzitet svjetlosti povezan sa brzinom prenosa svjetlosti. Intenzitet svjetlosti utiče samo kada je energija svjetlosti veća od energije metalnog praga. Ako je energija svjetlosti manja od energije praga metala, intenzitet svjetlosti nema efekta.
(3) Ova tvrdnja je tačna. Kinetička energija emitovanih elektrona zavisi od energije svjetlosnih talasa na površini metala. Elektron se oslobađa sa površine metala samo kada je svjetlosna energija veća od praga energije metala.
(4) Ova tvrdnja je netačna. Ako je frekvencija dolaznog svjetlosnog vala manja od pragovne frekvencije metala, elektroni se ne oslobađaju. Dakle, pražnjenje elektrona zavisi od pragovne frekvencije.
6.
(1) frekvencija svjetlosti koja osvjetljava katodu mora biti veća od praga frekvencije
(2) radna funkcija metalne katode je veća od energije svjetlosti koja osvjetljava katodu
(3) prag talasne dužine mora biti veći od talasne dužine svetlosti koja sija na katodu
(4) kinetička energija elektrona oslobođenih sa katode mora biti veća od praga energije
Da bi se fotoelektroni sreli:
rastvor
(1) Ova tvrdnja je tačna. Fotoelektrični proces se dešava kada je frekvencija svjetlosti koja osvjetljava katodni metal veća od granične frekvencije katodnog metala.
(2) Ova tvrdnja je netačna. Izlazni rad je minimalni rad ili minimalna energija potrebna za oslobađanje elektrona. Da bi došlo do fotoelektričnog efekta, svjetlosna energija mora biti veća od izlaznog rada metalne katode.
(3) Ova tvrdnja je netačna. Fotoelektrični proces nastaje kada talasna dužina svjetlosti obasjava katodu, veća od granične talasne dužine metalne katode.
(4) Ova tvrdnja je tačna. Da bi elektroni izašli iz metala, kinetička energija mora biti veća od praga energije katodnog metala.
Tačni odgovori su (1) i (4).
[irp]
7. Obratite pažnju na sljedeću izjavu:
(1) Radna funkcija metala mora biti manja od svjetlosne energije koja osvjetljava metalnu katodu
(2) Energija katodnog praga je veća od svjetlosne energije koja osvjetljava metal katode
(3) Kinetička energija elektrona oslobođenih sa katode je uvijek veća od energije katodnog praga
(4) Kinetička energija elektrona oslobođenih sa površine katode proporcionalna je energiji svjetlosti koja obasjava katodu.
Tačna izjava o fotoelektričnom efektu je…..
rastvor
(1) Ova tvrdnja je tačna
(2) Ova izjava je netačna
(3) Ova tvrdnja je tačna
(4) Ova tvrdnja je tačna samo ako je energija svjetlosti koja sija na katodu veća od praga energije metala katode. Ako je svjetlosna energija manja od praga energije metala, tada se elektroni ne mogu odvojiti od površine metala katode.
[irp]
