6 příkladů otázek týkajících se fotoelektrického jevu
1. Správné tvrzení o fotoelektrickém jevu je…
A. Tuto událost lze vysvětlit, pokud světlo budeme považovat za vlnu.
B. Počet elektronů, které vycházejí z povrchu kovu, se sníží, pokud se zvýší frekvence světla.
C. Intenzita světla neovlivňuje energii elektronů, které vycházejí z povrchu kovu.
D. Fotoelektrický jev probíhá v infračervené oblasti.
E. Fotoelektrický jev nastane za předpokladu, že intenzita světla dopadajícího na kov je dostatečně velká.
Diskuse
A. Fotoelektrický jev lze vysvětlit tak, že světlo budeme vnímat jako částice, nikoli jako vlny. Světelná energie se při pohybu vln nerozděluje spojitě, ale spíše v malých balíčcích zvaných fotony nebo světelná kvanta (představte si je jako dešťové kapky).
B. Pokud se zvýší frekvence světla, zvýší se energie světla. Pokud se zvýší energie světla, zvýší se i energie elektronů. Zvýšení frekvence světla tedy zvyšuje energii elektronů. Počet uvolněných elektronů se snižuje, pokud se sníží intenzita světla.
C. Intenzita světla ovlivňuje počet elektronů, které vycházejí, a neovlivňuje energii elektronů, které vycházejí z kovového povrchu. Energie elektronů je ovlivněna světelnou energií a světelná energie je ovlivněna frekvencí světla nebo vlnovou délkou světla.
D. Fotoelektrický jev nastává při frekvencích nebo vlnových délkách ultrafialového světla. Ultrafialové světlo je prahová frekvence, při které může energie fotonů uvolňovat elektrony z kovového povrchu. Infračervené světlo to nedokáže, protože je příliš nízké, zatímco rentgenové a gama záření ano, protože jejich frekvence jsou vyšší než frekvence ultrafialového světla.
E. Intenzita světla ovlivňuje fotoelektrický jev pouze tehdy, když je světelná energie větší než výstupní práce kovu, kde intenzita světla ovlivňuje počet elektronů, které vycházejí, a neovlivňuje energii elektronů, které vycházejí z povrchu kovu. Výstupní práce kovu je minimální energie potřebná k uvolnění elektronů z povrchu kovu.
Správná odpověď je C.
2. Věnujte pozornost následujícímu tvrzení:
(1) Fotoelektrický jev lze vysvětlit za předpokladu, že cahaya se skládá z energetických balíčků
(2) Fotoelektrický jev může dokázat, že světlo se může chovat jako vlna
(3) Energie elektronů emitovaných z povrchu kovu závisí na frekvenci.
(4) Fotoelektrický jev probíhá v infračervené oblasti.
Správné tvrzení o fotoelektrickém jevu je…
A. (1) a (2)
B. (1) a (3)
C. (1) a (4)
D. (2) a (3)
E. (2) a (4)
Diskuse
Prostudujte si vysvětlení v předchozí otázce.
Správná odpověď je B.
3. Věnujte pozornost následujícímu tvrzení!
(1) Zda se elektrony z kovu uvolní, je určeno vlnovou délkou dopadajícího světla.
(2) Intenzita dopadajícího světla nezaručuje uvolnění elektronů z povrchu kovu.
(3) Pod prahovou frekvencí se elektrony z kovu budou uvolňovat, dokud se bude zvyšovat intenzita dopadajícího světla.
Správné tvrzení týkající se fotoelektrického jevu je…
A. (1), (2) a (3)
B. Pouze (1) a (2)
C. Pouze (1) a (3)
D. Pouze (2) a (3)
pouze E. (3)
Diskuse o fotoelektrickém jevu
Tvrzení (1): Toto tvrzení je pravdivé. Pokud je délka vlna Pokud je přicházející světlo menší než prahová vlnová délka kovu, elektrony se neuvolní.
Tvrzení (2): Toto tvrzení je pravdivé. Uvolňování elektronů z povrchu kovu závisí na frekvenci, vlnové délce nebo energii světla. Intenzita světla ovlivňuje počet uvolněných elektronů pouze tehdy, když je světelná energie nebo frekvence světla větší než prahová energie nebo prahová frekvence kovu.
Tvrzení (3): Toto tvrzení je nesprávné. Elektrony se uvolňují z kovu, pokud je frekvence světla vyšší než prahová frekvence kovu. Uvolnění elektronů z povrchu kovu závisí na světelné energii. Světelná energie závisí na frekvenci nebo vlnové délce (E = hf). Intenzita světla souvisí s rychlostí emise světelné energie, neovlivňuje velikost světelné energie.
Pokud je světelná energie větší než výstupní práce kovu (minimální energie potřebná k odstranění elektronů z povrchu kovu), ovlivňuje intenzita světla počet elektronů uvolněných z kovu. Naopak, pokud je světelná energie menší než výstupní práce kovu, intenzita světla počet elektronů uvolněných z kovu neovlivňuje.
Správná odpověď je B.
4. Věnujte pozornost následujícímu tvrzení!
(1) Elektrony mohou být emitovány z povrchu kovu, když je kov ozářený elektromagnetickými vlnami.
(2) Zda se elektrony uvolní z povrchu kovu, závisí na frekvenci dopadajícího světla.
(3) Výstupní práce je pro každý kov stejná
Správné tvrzení týkající se fotoelektrického jevu je…
A. (1), (2) a (3)
B. (1) a (2)
C. (1) a (3)
D. (2) a (3)
pouze E. (3)
Diskuse
Tvrzení (1): Toto tvrzení je pravdivé. Elektromagnetické vlny se skládají z mnoha typů vln s různými frekvencemi nebo vlnovými délkami. Pouze elektromagnetické vlny s frekvencí nebo vlnovou délkou větší než prahová frekvence nebo vlnová délka mohou z kovu vyvrhovat elektrony.
Tvrzení (2): Toto tvrzení je pravdivé. Pokud je frekvence světla menší než prahová frekvence kovu, pak se elektrony z kovu neuvolňují. Naopak, pokud je frekvence světla vyšší než prahová frekvence kovu, pak se elektrony z kovu uvolňují.
Tvrzení (3): Toto tvrzení je nesprávné. Pracovní funkce kov je minimální práce nebo minimální energie potřebná k odstranění elektronu z povrchu kovu. Výstupní práce pro každý kov závisí na jeho vlastnostech.
Správná odpověď je B.
5. Věnujte pozornost následujícímu tvrzení!
(1) Maximální kinetická energie nezávisí na intenzitě
(2) Fotoelektrický jev probíhá v ultrafialové oblasti.
(3) Prahová frekvence všech kovů je stejná
(4) Frekvence fotonů je vyšší než prahová frekvence
Správné tvrzení týkající se fotoelektrického jevu je…
A. (1) a (2)
B. (1) a (3)
C. (2) a (3)
D. (2) a (4)
E. (3) a (4)
Diskuse
Prostudujte si také diskusi o fotoelektrickém jevu v diskusi o otázkách z národních zkoušek z předchozích let.
Správná odpověď je D.
6. Věnujte pozornost následujícím tvrzením!
(1) Frekvence fotonů > prahová frekvence, elektrony se uvolňují z kovu
(2) Maximální kinetickou energii ovlivňují fotony
(3) Intenzita zvyšuje rychlost elektronů
(4) Frekvence = prahová frekvence, největší rychlost elektronů
Správné tvrzení týkající se fotoelektrického jevu je…
A. (1) a (2)
B. (1) a (3)
C. (1) a (4)
D. (2) a (4)
E. (3) a (4)
Diskuse
Správná odpověď je B.
5. Věnujte pozornost následujícímu tvrzení!
(1) Intenzita ovlivňuje, zda se z kovu uvolní elektrony, či nikoli.
(2) Vlnová délka ovlivňuje počet elektronů uvolněných z kovu.
(3) Maximální kinetická energie je ovlivněna frekvencí
(4) Počet elektronů uvolněných z kovu je ovlivněn intenzitou, pokud je frekvence světla > prahová frekvence kovu.
Správné tvrzení výše týkající se fotoelektrického jevu je….
A. (1) a (2)
B. (1) a (3)
C. (1) a (4)
D. (2) a (3)
E. (3) a (4)
Diskuse
Správná odpověď je E.
Zdroj otázky:
Otázky z fyziky k celostátní zkoušce pro středoškolské/odborné gymnázium
