Efectele fotoelectrice – probleme și soluții
1. Afirmația corectă despre efectul fotoelectric este …
A. Poate fi explicat considerând lumina ca o undă
B. Electronii eliberați de suprafața metalică vor scădea dacă frecvența luminii crește
C. Intensitatea luminii nu afectează energia electronilor care ies de pe suprafața metalului
D. Efectul fotoelectric apare în regiunea infraroșie
E. Efectul fotoelectric va apărea atunci când intensitatea luminii metalului este mare
Soluţie
A. Efectul fotoelectric poate fi explicat considerând lumina ca o particulă, nu ca o undă. Energia luminoasă nu este distribuită continuu pe măsură ce undele se mișcă, ci sub formă de pachete mici numite fotoni, adică cuante de lumină (imaginați-vă doar cum este apa de ploaie).
B. Dacă frecvența luminii crește, atunci electronii care ies de pe suprafața metalului cresc. Când frecvența luminii crește, energia luminii crește. Cu cât energia absorbită este mai mare, cu atât mai mulți electroni ies de pe suprafața metalului.
C. Intensitatea luminii corespunde vitezei de emisie a energiei sau rapidității energiei luminoase pe suprafața metalului. Intensitatea luminii mărită nu înseamnă că energia luminii este mărită. Energia fotonică (E = hf) depinde de frecvență (f) sau lungime de undă și de constanta lui Planck (h).
D. Efectul fotoelectric apare la frecvența sau lungimea de undă a luminii ultraviolete, adică a razelor ultraviolete. Frecvența ultravioletă este frecvența prag la care energia fotonică este capabilă să elibereze electroni de pe suprafața metalului. Frecvența infraroșie nu poate fi eliberată deoarece este prea mică, altfel frecvența razelor X și gamma poate fi cauzată de o frecvență mai mare decât cea a ultravioletelor.
E. Intensitatea luminii nu afectează efectul fotoelectric
Răspunsul corect este C.
2.
(1) Efectul fotoelectric poate fi explicat presupunând că lumina este alcătuită din pachete de energie
(2) Efectul fotoelectric poate demonstra că lumina se poate comporta ca val
(3) Energia electronilor care iese din suprafața metalului depinde de frecvență
(4) Efectul fotoelectric are loc în vecinătatea regiunii infraroșii
Afirmația adevărată despre efectul fotoelectric este…
A. (1) și (2)
B. (1) și (3)
C. (1) și (4)
D. (2) și (3)
E. (2) și (4)
Soluţie
Raspunsul corect este B.
[irp]
3.
(1) Desprinderea electronilor de metal este determinată de lungimea de undă a luminii incidente
(2) Intensitatea luminii incidente nu garantează îndepărtarea electronilor de pe suprafața metalului
(3) Sub frecvența prag, electronii rămân în afara metalului, deoarece intensitatea luminii incidente este amplificată.
Afirmația corectă referitoare la efectul fotoelectric este...
Soluţie
Afirmație (1): Această afirmație este adevărată. Dacă lungimea de undă care apare este mai mică decât lungimea de undă a pragului metalului, atunci electronii nu sunt eliberați.
Afirmația (2): Această afirmație este adevărată. Ieșirea electronilor de pe suprafața metalului depinde de frecvență, lungime de undă sau energia luminoasă.
Afirmația (3): Această afirmație este falsă. Electronii ies din metal dacă frecvența luminii este mai mare decât frecvența prag a metalului. Absența electronilor de pe suprafața metalului depinde de energia luminii mai degrabă decât de intensitatea luminii. Energia luminii depinde de frecvență sau lungime de undă (E = hf). Intensitatea luminii este legată de rata de emisie a energiei luminoase.
4.
(1) Electronii pot ieși de pe suprafețele metalice atunci când metalul este radiat de unde electromagnetice
(2) Desprinderea electronilor de suprafața metalului depinde de frecvența luminii incidente
(3) Funcția de lucru mecanic pentru fiecare metal este aceeași
Afirmația corectă referitoare la efectul fotoelectric este...
Soluţie
Afirmație (1): Această afirmație este adevărată. Undele electromagnetice constau din mai multe tipuri de unde care au frecvențe sau lungimi de undă diferite. Doar undele electromagnetice care au o frecvență sau o lungime de undă mai mare decât pragul sau frecvența lungimii de undă pot îndepărta electroni din metal.
Afirmația (2): Această afirmație este adevărată. Dacă frecvența luminii este mai mică decât frecvența prag a metalului, atunci electronul este inseparabil de metal. Invers, dacă frecvența luminii este mai mare decât frecvența prag a metalului, electronii sunt eliberați din metal.
Afirmația (3): Această afirmație este falsă. Funcția de lucru mecanic al metalului este lucrul mecanic minim sau energia minimă necesară pentru a îndepărta electronii de pe suprafața metalului. Funcția de lucru mecanic pentru fiecare metal depinde de caracteristicile metalului.
[irp]
5.
( 1) Electronii radiați în efectul fotoelectric se numesc electroni fotonici
(2) Rata electronilor radiați nu depinde de intensitatea luminii care atinge suprafața metalului
(3) Energia cinetică a electronilor emiși depinde de energia undelor luminoase de pe suprafața metalului
(4) Pentru a îndepărta electroni de pe o suprafață metalică independent de frecvența prag (fo)
Afirmația adevărată despre efectul fotoelectric este...
Soluţie
(1) Electronii radiați se numesc fotoelectroni
(2) Rata electronilor radiați corespunde numărului sau numărului de electroni emiși pe o perioadă de timp. Rata electronilor emiși este influențată de intensitatea luminii, unde intensitatea luminii este legată de rata de transmisie a luminii. Intensitatea luminii afectează numai atunci când energia luminii este mai mare decât energia pragului metalic. Dacă energia luminii este mai mică decât energia prag a metalului, intensitatea luminii nu are niciun efect.
(3) Această afirmație este adevărată. Energia cinetică a electronilor emiși depinde de energia undelor luminoase de pe suprafața metalului. Electronul este eliberat de pe suprafața metalului numai atunci când energia luminoasă este mai mare decât energia prag a metalului.
(4) Această afirmație este falsă. Dacă frecvența undei luminoase incidente este mai mică decât frecvența prag metalică, electronii nu sunt eliberați. Prin urmare, descărcarea electronilor depinde de frecvența prag.
6.
(1) frecvența luminii care iluminează catodul trebuie să fie mai mare decât frecvența prag
(2) funcția de lucru a catodului metalic este mai mare decât energia luminii care luminează catodul
(3) lungimea de undă prag trebuie să fie mai mare decât lungimea de undă a luminii care cade pe catod
(4) energia cinetică a electronilor eliberați de catod trebuie să fie mai mare decât energia prag
Pentru ca fotoelectronii să fie întâlniți:
Soluţie
(1) Această afirmație este adevărată. Emisia fotoelectrică se produce atunci când frecvența luminii care iluminează metalul catodic este mai mare decât frecvența prag a metalului catodic.
(2) Această afirmație este falsă. Funcția de lucru mecanic este lucrul mecanic minim sau energia minimă necesară pentru eliberarea electronilor. Pentru ca electronul fotoelectric să aibă loc, energia luminoasă trebuie să fie mai mare decât funcția de lucru mecanic a catodului metalic.
(3) Această afirmație este falsă. Emisia fotoelectrică se produce atunci când lungimea de undă a luminii iluminează catodul, fiind mai mare decât lungimea de undă prag a catodului metalic.
(4) Această afirmație este adevărată. Pentru a scăpa din metal, energia cinetică a electronilor trebuie să fie mai mare decât energia prag a metalului catodic.
Răspunsurile corecte sunt (1) și (4).
[irp]
7. Observați următoarea afirmație:
(1) Funcția de lucru a metalului trebuie să fie mai mică decât energia luminoasă care iluminează catodul metalic
(2) Energia pragului catodului este mai mare decât energia luminoasă care iluminează metalul catodic
(3) Energia cinetică a electronilor eliberați de catod este întotdeauna mai mare decât energia pragului catodului
(4) Energia cinetică a electronilor eliberați de suprafața catodului este proporțională cu energia luminii care iluminează catodul.
Afirmația exactă despre efectul fotoelectric este...
Soluţie
(1) Această afirmație este adevărată
(2) Această afirmație este falsă
(3) Această afirmație este adevărată
(4) Această afirmație este adevărată numai dacă energia luminii care cade pe catod este mai mare decât energia prag a metalului catodic. Dacă energia luminoasă este mai mică decât energia prag a metalului, atunci electronii nu pot fi separați de suprafața metalului catodic.
[irp]
