Efectes fotoelèctrics: problemes i solucions
1. L'afirmació correcta sobre l' efecte fotoelèctric és …
A. Es pot explicar considerant la llum com una ona
B. Els electrons alliberats per la superfície metàl·lica disminuiran si augmenta la freqüència de la llum
C. La intensitat de la llum no afecta l'energia dels electrons que surten de la superfície metàl·lica.
D. L'efecte fotoelèctric es produeix a la regió infraroja
E. L'efecte fotoelèctric es produirà quan la intensitat lluminosa del metall sigui gran
Solució
A. L' efecte fotoelèctric es pot explicar considerant la llum com una partícula, no com una ona. L'energia lluminosa no es distribueix contínuament a mesura que les ones es mouen, sinó que són petits paquets anomenats fotons, també coneguts com a quàntums de llum (imagineu-vos-ho com l'aigua de pluja).
B. Si la freqüència de la llum augmenta , els electrons que surten de la superfície metàl·lica augmenten. Quan la freqüència de la llum augmenta, l'energia de la llum augmenta. Com més gran sigui l'energia absorbida, més electrons surten de la superfície metàl·lica.
C. La intensitat de la llum correspon a la velocitat d'emissió de l'energia o a la rapidesa de l'energia lumínica sobre la superfície metàl·lica. L'augment de la intensitat de la llum no significa que l'energia de la llum s'augmenti. L'energia fotònica (E = hf) depèn de la freqüència (f) o longitud d'ona i de la constant de Planck (h).
D. L'efecte fotoelèctric es produeix a la freqüència o longitud d'ona de la llum ultraviolada, també coneguda com a raigs ultraviolats. La freqüència ultraviolada és la freqüència llindar a la qual l'energia fotònica és capaç d'alliberar electrons de la superfície metàl·lica. La freqüència infraroja no pot ser perquè és massa petita, ja que en cas contrari, la freqüència dels raigs X i els raigs gamma pot ser deguda a una freqüència més gran que la dels raigs ultraviolats.
E. La intensitat de la llum no afecta l' efecte fotoelèctric
La resposta correcta és C.
2.
(1) L'efecte fotoelèctric es pot explicar assumint que la llum consisteix en paquets d'energia
(2) L'efecte fotoelèctric pot demostrar que la llum es pot comportar com a onada
(3) L'energia dels electrons que surt de la superfície metàl·lica depèn de la freqüència
(4) L'efecte fotoelèctric es produeix a la rodalia de la regió infraroja
L'afirmació veritable sobre l'efecte fotoelèctric és...
A. (1) i (2)
B. (1) i (3)
C. (1) i (4)
D. (2) i (3)
E. (2) i (4)
Solució
La resposta correcta és B.
[irp]
3.
(1) El despreniment d'electrons del metall està determinat per la longitud d'ona de la llum incident
(2) La intensitat de la llum entrant no garanteix l'eliminació d'electrons de la superfície metàl·lica
(3) Per sota de la freqüència llindar, els electrons romanen fora del metall, ja que la intensitat de la llum entrant s'amplifica.
L'afirmació correcta relacionada amb l'efecte fotoelèctric és...
Solució
Afirmació (1): Aquesta afirmació és certa. Si la longitud d'ona que arriba és més petita que la longitud d'ona del llindar del metall, els electrons no s'alliberen.
Afirmació (2): Aquesta afirmació és certa. La sortida d'electrons de la superfície metàl·lica depèn de la freqüència, la longitud d'ona o l'energia lluminosa.
Afirmació (3): Aquesta afirmació és falsa. Els electrons surten del metall si la freqüència de la llum és més gran que la freqüència llindar del metall. L'absència d'electrons de la superfície del metall depèn de l'energia de la llum en lloc de la intensitat de la llum. L'energia lluminosa depèn de la freqüència o la longitud d'ona (E = hf). La intensitat de la llum està relacionada amb la velocitat d'emissió d'energia lluminosa.
4.
(1) Els electrons poden sortir de les superfícies metàl·liques quan el metall és irradiat per ones electromagnètiques
(2) El despreniment d'electrons de la superfície metàl·lica depèn de la freqüència de la llum incident
(3) La funció de treball per a cada metall és la mateixa
L'afirmació correcta relacionada amb l'efecte fotoelèctric és...
Solució
Afirmació (1): Aquesta afirmació és certa. Les ones electromagnètiques consten de molts tipus d'ones que tenen diferents freqüències o longituds d'ona. Només les ones electromagnètiques que tenen una freqüència o longitud d'ona superior al llindar o a la freqüència de longitud d'ona poden eliminar electrons del metall.
Afirmació (2): Aquesta afirmació és certa. Si la freqüència de la llum és menor que la freqüència llindar del metall, l'electró és inseparable del metall. Per contra, si la freqüència de la llum és major que la freqüència llindar del metall, els electrons s'alliberen del metall.
Afirmació (3): Aquesta afirmació és falsa. La funció de treball del metall és el treball mínim o l'energia mínima necessària per eliminar electrons de la superfície metàl·lica. La funció de treball per a cada metall depèn de les característiques del metall.
[irp]
5.
( 1) Els electrons radiats per l'efecte fotoelèctric s'anomenen electrons fotònics
(2) La velocitat d'electrons radiats no depèn de la intensitat de la llum que afecta la superfície metàl·lica
(3) L'energia cinètica dels electrons emesos depèn de l'energia de les ones de llum a la superfície metàl·lica
(4) Per eliminar electrons d'una superfície metàl·lica independentment de la freqüència llindar (fo)
L'afirmació vertadera sobre l'efecte fotoelèctric és...
Solució
(1) Els electrons que s'irradien s'anomenen fotoelectrons
(2) La taxa d'electrons radiats correspon al nombre o nombre d'electrons emesos durant un període de temps. La taxa d'electrons emesos està influenciada per la intensitat de la llum, on la intensitat de la llum està relacionada amb la taxa de transmissió de la llum. La intensitat de la llum només afecta quan l'energia de la llum és més gran que l'energia del llindar metàl·lic. Si l'energia de la llum és més petita que l'energia llindar del metall, la intensitat de la llum no té cap efecte.
(3) Aquesta afirmació és certa. L'energia cinètica dels electrons emesos depèn de l'energia de les ones de llum a la superfície del metall. L'electró s'allibera de la superfície del metall només quan l'energia lluminosa és superior a l'energia llindar del metall.
(4) Aquesta afirmació és falsa. Si la freqüència de l'ona de llum entrant és menor que la freqüència llindar metàl·lica, els electrons no s'alliberen. Per tant, la descàrrega d'electrons depèn de la freqüència llindar.
6.
(1) la freqüència de la llum que il·lumina el càtode ha de ser superior a la freqüència llindar
(2) la funció de treball del càtode metàl·lic és més gran que l'energia de la llum que il·lumina el càtode
(3) la longitud d'ona llindar ha de ser més gran que la longitud d'ona de la llum que incideix sobre el càtode
(4) l'energia cinètica dels electrons alliberats del càtode ha de ser superior a l'energia llindar
Perquè es trobin els fotoelectrons:
Solució
(1) Aquesta afirmació és certa. L'electroelèctric es produeix quan la freqüència de la llum que il·lumina el metall del càtode és més gran que la freqüència llindar del metall del càtode.
(2) Aquesta afirmació és falsa. La funció de treball és el treball mínim o l'energia mínima necessària per alliberar electrons. Perquè es produeixi fotoelèctric, l'energia lluminosa ha de ser més gran que la funció de treball del càtode metàl·lic.
(3) Aquesta afirmació és falsa. L'electroelèctric es produeix quan la longitud d'ona de la llum il·lumina el càtode, més gran que la longitud d'ona llindar del càtode metàl·lic.
(4) Aquesta afirmació és certa. Per tal que escapi del metall, l'energia cinètica dels electrons ha de ser més gran que l'energia llindar del metall del càtode.
Les respostes correctes són (1) i (4).
[irp]
7. Fixeu-vos en l'afirmació següent:
(1) La funció de treball del metall ha de ser inferior a l'energia lluminosa que il·lumina el càtode metàl·lic
(2) L'energia del llindar del càtode és més gran que l'energia lumínica que il·lumina el metall del càtode.
(3) L'energia cinètica dels electrons alliberats pel càtode sempre és més gran que l'energia del llindar del càtode.
(4) L'energia cinètica dels electrons alliberats per la superfície del càtode és proporcional a l'energia de la llum que il·lumina el càtode.
L'afirmació exacta sobre l'efecte fotoelèctric és...
Solució
(1) Aquesta afirmació és certa
(2) Aquesta afirmació és falsa
(3) Aquesta afirmació és certa
(4) Aquesta afirmació només és certa si l'energia de la llum que incideix sobre el càtode és superior a l'energia llindar del metall del càtode. Si l'energia lluminosa és inferior a l'energia llindar del metall, els electrons no es poden separar de la superfície del metall del càtode.
[irp]
