Efekty fotoelektryczne – problemy i rozwiązania
1. Prawidłowe stwierdzenie dotyczące efekt fotoelektryczny jest …
A. Można to wyjaśnić, traktując światło jako falę
B. Elektrony uwalniane przez powierzchnię metalu będą się zmniejszać, jeśli częstotliwość światła wzrośnie
C. Natężenie światła nie wpływa na energię elektronów wychodzących z powierzchni metalu
D. Efekt fotoelektryczny występuje w zakresie podczerwieni
E. Efekt fotoelektryczny wystąpi, gdy natężenie światła metalu będzie duże
Rozwiązanie
A. Efekt fotoelektryczny można wyjaśnić, traktując światło jako cząstkę, a nie falę. Energia świetlna nie jest rozprowadzana w sposób ciągły wraz z ruchem fal, lecz składa się z małych pakietów zwanych fotonami, czyli kwantów światła (wyobraźmy to sobie jak deszczówkę).
B. Jeśli częstotliwość światła wzrosła Następnie elektrony wychodzące z powierzchni metalu wzrastają. Gdy częstotliwość światła wzrosła Energia światła wzrasta. Im większa jest absorbowana energia, tym więcej elektronów wydostaje się z powierzchni metalu.
C. Natężenie światła odpowiada prędkości emisji energii lub szybkości energii świetlnej na powierzchni metalu. Natężenie lekki Powiększenie nie oznacza zwiększenia energii światła. Energia fotonu (E = hf) zależy od częstotliwości (f) lub długości fali i stałej Plancka (h).
D. Zjawisko fotoelektryczne występuje przy częstotliwości lub długości fali światła ultrafioletowego, czyli promieniowania ultrafioletowego. Częstotliwość ultrafioletowa to częstotliwość progowa, przy której energia fotonów jest zdolna do uwolnienia elektronów z powierzchni metalu. Częstotliwość podczerwieni nie może być zbyt niska, ponieważ jest zbyt mała, w przeciwnym razie częstotliwość promieniowania rentgenowskiego i gamma może być wyższa niż częstotliwość ultrafioletu.
E. Intensywność światła nie wpływa na efekt fotoelektrycznyt
TPrawidłowa odpowiedź to C.
2.
(1) Efekt fotoelektryczny można wyjaśnić, zakładając, że światło składa się z pakietów energii
(2) Zjawisko fotoelektryczne może dowodzić, że światło może zachowywać się jak fala
(3) Energia elektronów wydobywająca się z powierzchni metalu zależy od częstotliwości
(4) Zjawisko fotoelektryczne występuje w pobliżu obszaru podczerwieni
Prawdziwe stwierdzenie na temat efektu fotoelektrycznego brzmi…
A. (1) i (2)
B. (1) i (3)
C. (1) i (4)
D. (2) i (3)
E. (2) i (4)
Rozwiązanie
Prawidłowa odpowiedź to B.
3.
(1) Oderwanie elektronów od metalu jest określone przez długość fali padającego światła
(2) Intensywność padającego światła nie gwarantuje usunięcia elektronów z powierzchni metalu
(3) Poniżej częstotliwości progowej elektrony pozostają poza metalem, ponieważ intensywność padającego światła ulega zwiększeniu
Prawidłowe stwierdzenie dotyczące efektu fotoelektrycznego to…..
Rozwiązanie
Twierdzenie (1): To stwierdzenie jest prawdziwe. Jeśli długość fali, która się pojawia, jest mniejsza niż długość fali progu metalu, elektrony nie są uwalniane.
Twierdzenie (2): To stwierdzenie jest prawdziwe. Wyjście elektronów z powierzchni metalu zależy od częstotliwości, długości fali lub energii światła.
Twierdzenie (3): To stwierdzenie jest fałszywe. Elektrony wydostają się z metalu, jeśli częstotliwość światła jest większa niż częstotliwość progowa metalu. Brak elektronów na powierzchni metalu zależy od energii światła, a nie od jego natężenia. Energia światła zależy od częstotliwość lub długość fali (E = hf). Natężenie światła jest związane z szybkością emisji energii świetlnej.
4.
(1) Elektrony mogą wydostawać się z powierzchni metalu, gdy metal jest napromieniowywany falami elektromagnetycznymi
(2) Oderwanie elektronów od powierzchni metalu zależy od częstotliwości padającego światła
(3) Praca wyjścia dla każdego metalu jest taka sama
Prawidłowe stwierdzenie dotyczące efektu fotoelektrycznego to…..
Rozwiązanie
Twierdzenie (1): To stwierdzenie jest prawdziwe. Fale elektromagnetyczne składają się z wielu rodzajów fal o różnych częstotliwościach lub długościach fal. Tylko fale elektromagnetyczne o częstotliwości lub długości fali większej niż częstotliwość progowa lub długość fali mogą usuwać elektrony z metalu.
Twierdzenie (2): To stwierdzenie jest prawdziwe. Jeśli częstotliwość światła jest mniejsza niż częstotliwość progowa metalu, elektron jest nierozerwalnie związany z metalem. I odwrotnie, jeśli częstotliwość światła jest większa niż częstotliwość progowa metalu, elektrony są uwalniane z metalu.
Twierdzenie (3): To stwierdzenie jest fałszywe. Praca wyjścia metalu to minimalna praca lub minimalna energia potrzebna do usunięcia elektronów z powierzchni metalu. Praca wyjścia dla każdego metalu zależy od jego właściwości.
5.
(1) Elektrony emitowane w efekcie fotoelektrycznym nazywane są elektronami fotonowymi
(2) Szybkość wypromieniowywanych elektronów nie zależy od natężenia światła padającego na powierzchnię metalu
(3) Energia kinetyczna emitowanych elektronów zależy od energii fal świetlnych na powierzchni metalu
(4) Aby usunąć elektrony z powierzchni metalu niezależnie od częstotliwości progowej (fo)
Prawdziwe stwierdzenie na temat efektu fotoelektrycznego brzmi…
Rozwiązanie
(1) Elektrony, które są emitowane, nazywane są fotoelektronami
(2) Szybkość wypromieniowanych elektronów odpowiada liczbie elektronów emitowanych w danym okresie czasu. Szybkość emitowanych elektronów zależy od natężenia światła, które jest powiązane z szybkością transmisji światła. Natężenie światła ma wpływ tylko wtedy, gdy energia światła jest większa niż energia progowa metalu. Jeśli energia światła jest mniejsza niż energia progowa metalu, natężenie światła nie ma wpływu.
(3) To stwierdzenie jest prawdziwe. Energia kinetyczna emitowanych elektronów zależy od energii fal świetlnych na powierzchni metalu. Elektron jest uwalniany z powierzchni metalu tylko wtedy, gdy energia świetlna jest większa niż energia progowa metalu.
(4) To stwierdzenie jest fałszywe. Jeżeli częstotliwość padającej fali świetlnej jest mniejsza niż częstotliwość progowa metalu, elektrony nie są uwalniane. Zatem wyładowanie elektronów zależy od częstotliwości progowej.
6.
(1) częstotliwość światła oświetlającego katodę musi być większa od częstotliwości progowej
(2) funkcja robocza katody metalowej jest większa niż energia światła oświetlającego katodę
(3) długość fali progowej musi być większa niż długość fali światła padającego na katodę
(4) energia kinetyczna elektronów uwalnianych z katody musi być większa od energii progowej
Aby fotoelektrony mogły się spotkać:
Rozwiązanie
(1) To stwierdzenie jest prawdziwe. Zjawisko fotoelektryczne występuje, gdy częstotliwość światła oświetlającego metal katody jest większa od częstotliwości progowej metalu katody.
(2) To stwierdzenie jest fałszywe. Praca wyjścia to minimalna praca lub minimalna energia potrzebna do uwolnienia elektronów. Aby doszło do fotoelektryczności, energia światła musi być większa niż praca wyjścia katody metalowej.
(3) To stwierdzenie jest fałszywe. Zjawisko fotoelektryczne występuje, gdy długość fali światła padającego na katodę jest większa niż długość fali progowej katody metalowej.
(4) To stwierdzenie jest prawdziwe. Aby uciec z metalu, energia kinetyczna elektronów musi być większa niż energia progowa metalu katody.
Prawidłowe odpowiedzi to (1) i (4).
7Zwróć uwagę na następujące stwierdzenie:
(1) Funkcja robocza metalu musi być mniejsza niż energia świetlna oświetlająca katodę metalu
(2) Energia progu katody jest większa niż energia światła oświetlająca metal katody
(3) Energia kinetyczna elektronów uwalnianych z katody jest zawsze większa od energii progu katody
(4) Energia kinetyczna elektronów uwalnianych z powierzchni katody jest proporcjonalna do energii światła oświetlającego katodę
Dokładne stwierdzenie dotyczące efektu fotoelektrycznego Jest…..
Rozwiązanie
(1) To stwierdzenie jest prawdziwe
(2) To stwierdzenie jest fałszywe
(3) To stwierdzenie jest prawdziwe
(4) To stwierdzenie jest prawdziwe tylko wtedy, gdy energia światła padającego na katodę jest większa niż energia progowa metalu katody. Jeśli energia światła jest mniejsza niż energia progowa metalu, elektrony nie mogą zostać oddzielone od powierzchni metalu katody.
