6 dæmi um spurningar um ljósvirkni
1. Rétta fullyrðingin um ljósvirkni er…
A. Hægt er að útskýra atburðinn með því að líta á ljós sem bylgju.
B. Rafeindirnar sem koma út úr málmyfirborðinu munu fækka ef ljóstíðnin er aukin.
C. Ljósstyrkur hefur ekki áhrif á orku rafeinda sem koma út úr málmyfirborðinu.
D. Ljósvirkni á sér stað á innrauða svæðinu.
E. Ljósvirkni mun eiga sér stað, að því gefnu að ljósstyrkurinn sem lendir á málminum sé nógu mikill.
Umræða
A. Ljósrafvirkni má útskýra með því að líta á ljós sem agnir, ekki sem bylgjur. Ljósorka dreifist ekki samfellt þegar bylgjur hreyfast, heldur í litlum pökkum sem kallast ljóseindir eða ljóskvanta (hugsið um þá eins og regndropa).
B. Ef tíðni ljóss eykst, þá eykst orka ljóssins. Ef orka ljóss eykst, þá eykst orka rafeindanna. Þannig eykur aukin tíðni ljóss orka rafeindanna. Fjöldi losaðra rafeinda minnkar ef ljósstyrkur minnkar.
C. Ljósstyrkur hefur áhrif á fjölda rafeinda sem koma út en hefur ekki áhrif á orku rafeinda sem koma út úr málmyfirborðinu. Orka rafeinda er undir áhrifum ljósorku og ljósorka er undir áhrifum ljóstíðni eða bylgjulengdar.
D. Ljósrafvirkni á sér stað við tíðni eða bylgjulengdir útfjólublás ljóss. Útfjólublátt ljós er þröskuldstíðnin þar sem ljóseindaorka getur losað rafeindir af málmyfirborði. Innrautt ljós getur það ekki vegna þess að það er of lágt, en röntgengeislar og gammageislar geta það vegna þess að tíðni þeirra er hærri en útfjólublátt ljós.
E. Ljósstyrkur hefur aðeins áhrif á ljósvirkni þegar ljósorka er meiri en vinnufall málmsins, þar sem ljósstyrkurinn hefur áhrif á fjölda rafeinda sem koma út en hefur ekki áhrif á orku rafeinda sem koma út úr málmyfirborðinu. Vinnufall málmsins er lágmarksorkan sem þarf til að losa rafeindir úr málmyfirborðinu.
Rétta svarið er C.
2. Gefðu gaum að eftirfarandi fullyrðingu:
(1) Ljósrafvirknin má útskýra með því að gera ráð fyrir að cahaya samanstendur af orkupakkningum
(2) Ljósrafvirkni getur sannað að ljós getur hagað sér eins og bylgja
(3) Orka rafeinda sem losna frá málmyfirborði er háð tíðninni.
(4) Ljósvirkni á sér stað á innrauðu svæðinu.
Rétta fullyrðingin um ljósvirkni er ...
A. (1) og (2)
B. (1) og (3)
C. (1) og (4)
D. (2) og (3)
E. (2) og (4)
Umræða
Kynntu þér útskýringuna í fyrri spurningunni.
Rétta svarið er B.
3. Gefðu gaum að eftirfarandi fullyrðingu!
(1) Hvort rafeindir losna úr málmi eða ekki ræðst af bylgjulengd innkomandi ljóss.
(2) Styrkur innkomandi ljóss tryggir ekki losun rafeinda frá málmyfirborðinu.
(3) Undir þröskuldstíðninni losna rafeindir enn úr málminum svo lengi sem styrkur innkomandi ljóss er aukinn.
Rétta fullyrðingin varðandi ljósvirkni er ...
A. (1), (2) og (3)
Aðeins B. (1) og (2)
Aðeins C. (1) og (3)
Aðeins D. (2) og (3)
Aðeins E. (3)
Umræða um ljósvirkni
Fullyrðing (1): Þessi fullyrðing er sönn. Ef lengdin bylgja Ef ljósið sem berst inn er minna en þröskuldsbylgjulengd málmsins, þá losna rafeindirnar ekki.
Fullyrðing (2): Þessi fullyrðing er sönn. Losun rafeinda frá yfirborði málms er háð tíðni, bylgjulengd eða orku ljóssins. Ljósstyrkur hefur aðeins áhrif á fjölda rafeinda sem losna þegar ljósorka eða tíðni ljóssins er meiri en þröskuldsorka eða þröskuldstíðni málmsins.
Fullyrðing (3): Þessi fullyrðing er röng. Rafeindir losna úr málminum ef ljóstíðnin er hærri en þröskuldstíðni málmsins. Losun rafeinda frá yfirborði málmsins er háð ljósorkunni. Ljósorka er háð tíðni eða bylgjulengd (E = hf). Ljósstyrkur tengist hraða ljósorkuútgeislunar, hann hefur ekki áhrif á stærð ljósorkunnar.
Ef ljósorkan er meiri en vinnufall málmsins (lágmarksorka sem þarf til að fjarlægja rafeindir af yfirborði málmsins), þá hefur ljósstyrkurinn áhrif á fjölda rafeinda sem losna úr málminum. Aftur á móti, ef ljósorkan er minni en vinnufall málmsins, þá hefur ljósstyrkurinn ekki áhrif á fjölda rafeinda sem losna úr málminum.
Rétta svarið er B.
4. Gefðu gaum að eftirfarandi fullyrðingu!
(1) Rafeindir geta losnað frá málmyfirborði þegar málmurinn er geislaður með rafsegulbylgjum.
(2) Hvort rafeindir losna frá málmyfirborðinu eða ekki fer eftir tíðni innkomandi ljóss.
(3) Vinnufallið fyrir hvert málm er það sama
Rétta fullyrðingin varðandi ljósvirkni er ...
A. (1), (2) og (3)
B. (1) og (2)
C. (1) og (3)
D. (2) og (3)
Aðeins E. (3)
Umræða
Fullyrðing (1): Þessi fullyrðing er sönn. Rafsegulbylgjur eru margar gerðir af bylgjum sem hafa mismunandi tíðni eða bylgjulengd. Aðeins rafsegulbylgjur sem hafa tíðni eða bylgjulengd sem er hærri en þröskuldstíðnin eða bylgjulengdin geta kastað rafeindum frá málmi.
Fullyrðing (2): Þessi fullyrðing er sönn. Ef ljóstíðni er minni en þröskuldstíðni málmsins, þá losna rafeindir ekki úr málminum. Aftur á móti, ef ljóstíðni er hærri en þröskuldstíðni málmsins, þá losna rafeindir úr málminum.
Fullyrðing (3): Þessi fullyrðing er röng. Starfshlutverk málmur er lágmarksvinna eða lágmarksorkan sem þarf til að fjarlægja rafeind af málmyfirborði. Vinnufall hvers málms fer eftir eiginleikum málmsins.
Rétta svarið er B.
5. Gefðu gaum að eftirfarandi fullyrðingu!
(1) Hámarks hreyfiorka er ekki háð styrkleika
(2) Ljósvirkni á sér stað á útfjólubláa svæðinu.
(3) Þröskuldstíðni allra málma er sú sama
(4) Ljóseindartíðnin er hærri en þröskuldstíðnin
Rétta fullyrðingin varðandi ljósvirkni er ...
A. (1) og (2)
B. (1) og (3)
C. (2) og (3)
D. (2) og (4)
E. (3) og (4)
Umræða
Skoðið einnig umræðuna um ljósvirkni í umræðum um landsprófsspurningar fyrri ára.
Rétta svarið er D.
6. Gefðu gaum að eftirfarandi fullyrðingum!
(1) Fótónatíðni > þröskuldstíðni, rafeindir losna úr málminum
(2) Hámarks hreyfiorka er undir áhrifum ljóseindarafeinda
(3) Styrkur eykur hraða rafeinda
(4) Tíðni = þröskuldstíðni, mesti rafeindahraði
Rétta fullyrðingin varðandi ljósvirkni er ...
A. (1) og (2)
B. (1) og (3)
C. (1) og (4)
D. (2) og (4)
E. (3) og (4)
Umræða
Rétta svarið er B.
5. Gefðu gaum að eftirfarandi fullyrðingu!
(1) Styrkur hefur áhrif á hvort rafeindir losna úr málminum eða ekki.
(2) Bylgjulengd hefur áhrif á fjölda rafeinda sem losna úr málminum.
(3) Hámarkshreyfiorka er undir áhrifum tíðni
(4) Fjöldi rafeinda sem losna úr málminum er háður styrkleika ljóssins ef tíðni ljóssins er meiri en þröskuldstíðni málmsins.
Rétta fullyrðingin hér að ofan varðandi ljósvirkni er….
A. (1) og (2)
B. (1) og (3)
C. (1) og (4)
D. (2) og (3)
E. (3) og (4)
Umræða
Rétta svarið er E.
Heimild spurningar:
Eðlisfræðispurningar fyrir framhaldsskóla/starfsmenntaskóla á landsvísu
