6 príkladov otázok o fotoelektrickom efekte
1. Správne tvrdenie o fotoelektrickom jave je…
A. Túto udalosť možno vysvetliť, ak svetlo budeme považovať za vlnu.
B. Počet elektrónov, ktoré vychádzajú z kovového povrchu, sa zníži, ak sa zvýši frekvencia svetla.
C. Intenzita svetla neovplyvňuje energiu elektrónov, ktoré vychádzajú z povrchu kovu.
D. Fotoelektrický jav sa vyskytuje v infračervenej oblasti.
E. Fotoelektrický jav nastane za predpokladu, že intenzita svetla dopadajúceho na kov je dostatočne veľká.
Diskusia
A. Fotoelektrický jav možno vysvetliť tak, že svetlo budeme považovať za častice, nie za vlny. Svetelná energia sa pri pohybe vĺn nerozdeľuje kontinuálne, ale skôr v malých balíkoch nazývaných fotóny alebo svetelné kvantá (predstavte si ich ako dažďové kvapky).
B. Ak sa zvýši frekvencia svetla, zvýši sa energia svetla. Ak sa zvýši energia svetla, zvýši sa energia elektrónov. Zvýšením frekvencie svetla sa teda zvýši energia elektrónov. Počet uvoľnených elektrónov sa zníži, ak sa zníži intenzita svetla.
C. Intenzita svetla ovplyvňuje počet elektrónov, ktoré vychádzajú, a neovplyvňuje energiu elektrónov, ktoré vychádzajú z kovového povrchu. Energia elektrónov je ovplyvnená svetelnou energiou a svetelná energia je ovplyvnená frekvenciou svetla alebo vlnovou dĺžkou svetla.
D. Fotoelektrický jav sa vyskytuje pri frekvenciách alebo vlnových dĺžkach ultrafialového svetla. Ultrafialové svetlo je prahová frekvencia, pri ktorej môže fotónová energia uvoľňovať elektróny z kovového povrchu. Infračervené svetlo to nedokáže, pretože je príliš nízke, zatiaľ čo röntgenové a gama žiarenie áno, pretože ich frekvencie sú vyššie ako ultrafialové svetlo.
E. Intenzita svetla ovplyvňuje fotoelektrický jav iba vtedy, keď je svetelná energia väčšia ako výstupná práca kovu, pričom intenzita svetla ovplyvňuje počet elektrónov, ktoré vychádzajú, a neovplyvňuje energiu elektrónov, ktoré vychádzajú z povrchu kovu. Výstupná práca kovu je minimálna energia potrebná na uvoľnenie elektrónov z povrchu kovu.
Správna odpoveď je C.
2. Venujte pozornosť nasledujúcemu vyhláseniu:
(1) Fotoelektrický jav možno vysvetliť za predpokladu, že cahaya pozostáva z energetických balíkov
(2) Fotoelektrický jav môže dokázať, že svetlo sa môže správať ako vlna
(3) Energia elektrónov emitovaných z kovového povrchu závisí od frekvencie.
(4) Fotoelektrický jav sa vyskytuje v infračervenej oblasti.
Správne tvrdenie o fotoelektrickom jave je…
A. (1) a (2)
B. (1) a (3)
C. (1) a (4)
D. (2) a (3)
E. (2) a (4)
Diskusia
Preštudujte si vysvetlenie v predchádzajúcej otázke.
Správna odpoveď je B.
3. Venujte pozornosť nasledujúcemu tvrdeniu!
(1) Či sa elektróny uvoľňujú z kovu, je určené vlnovou dĺžkou prichádzajúceho svetla.
(2) Intenzita prichádzajúceho svetla nezaručuje uvoľnenie elektrónov z povrchu kovu.
(3) Pod prahovou frekvenciou sa elektróny budú z kovu uvoľňovať, pokiaľ sa zvýši intenzita prichádzajúceho svetla.
Správne tvrdenie týkajúce sa fotoelektrického javu je…
A. (1), (2) a (3)
B. Iba (1) a (2)
C. Iba (1) a (3)
D. Iba (2) a (3)
iba E. (3)
Diskusia o fotoelektrickom jave
Výrok (1): Toto tvrdenie je pravdivé. Ak je dĺžka vlna Ak je prichádzajúce svetlo menšie ako prahová vlnová dĺžka kovu, elektróny sa neuvoľnia.
Tvrdenie (2): Toto tvrdenie je pravdivé. Uvoľňovanie elektrónov z povrchu kovu závisí od frekvencie, vlnovej dĺžky alebo energie svetla. Intenzita svetla ovplyvňuje počet uvoľnených elektrónov iba vtedy, keď je svetelná energia alebo frekvencia svetla väčšia ako prahová energia alebo prahová frekvencia kovu.
Tvrdenie (3): Toto tvrdenie je nesprávne. Elektróny sa uvoľňujú z kovu, ak je frekvencia svetla vyššia ako prahová frekvencia kovu. Uvoľnenie elektrónov z povrchu kovu závisí od svetelnej energie. Svetelná energia závisí od frekvencie alebo vlnovej dĺžky (E = hf). Intenzita svetla súvisí s rýchlosťou vyžarovania svetelnej energie, neovplyvňuje veľkosť svetelnej energie.
Ak je svetelná energia väčšia ako výstupná práca kovu (minimálna energia potrebná na odstránenie elektrónov z povrchu kovu), intenzita svetla ovplyvňuje počet elektrónov uvoľnených z kovu. Naopak, ak je svetelná energia menšia ako výstupná práca kovu, intenzita svetla neovplyvňuje počet elektrónov uvoľnených z kovu.
Správna odpoveď je B.
4. Venujte pozornosť nasledujúcemu tvrdeniu!
(1) Elektróny môžu byť emitované z povrchu kovu, keď je kov ožiarený elektromagnetickými vlnami.
(2) Či sa elektróny uvoľňujú z kovového povrchu, závisí od frekvencie dopadajúceho svetla.
(3) Výkonná funkcia je pre každý kov rovnaká
Správne tvrdenie týkajúce sa fotoelektrického javu je…
A. (1), (2) a (3)
B. (1) a (2)
C. (1) a (3)
D. (2) a (3)
iba E. (3)
Diskusia
Výrok (1): Toto tvrdenie je pravdivé. Elektromagnetické vlny pozostávajú z mnohých typov vĺn, ktoré majú rôzne frekvencie alebo vlnové dĺžky. Iba elektromagnetické vlny, ktoré majú frekvenciu alebo vlnovú dĺžku väčšiu ako prahová frekvencia alebo vlnová dĺžka, môžu vyvrhovať elektróny z kovu.
Tvrdenie (2): Toto tvrdenie je pravdivé. Ak je frekvencia svetla menšia ako prahová frekvencia kovu, elektróny sa z kovu neuvoľňujú. Naopak, ak je frekvencia svetla väčšia ako prahová frekvencia kovu, elektróny sa z kovu uvoľňujú.
Výrok (3): Toto tvrdenie je nesprávne. Pracovná funkcia kov je minimálna práca alebo minimálna energia potrebná na odstránenie elektrónov z povrchu kovu. Výstupná práca pre každý kov závisí od charakteristík kovu.
Správna odpoveď je B.
5. Venujte pozornosť nasledujúcemu vyhláseniu!
(1) Maximálna kinetická energia nezávisí od intenzity
(2) Fotoelektrický jav sa vyskytuje v ultrafialovej oblasti.
(3) Prahová frekvencia všetkých kovov je rovnaká
(4) Frekvencia fotónov je vyššia ako prahová frekvencia
Správne tvrdenie týkajúce sa fotoelektrického javu je…
A. (1) a (2)
B. (1) a (3)
C. (2) a (3)
D. (2) a (4)
E. (3) a (4)
Diskusia
Preštudujte si aj diskusiu o fotoelektrickom jave v diskusii o otázkach z národných skúšok z predchádzajúcich rokov.
Správna odpoveď je D.
6. Venujte pozornosť nasledujúcim vyhláseniam!
(1) Frekvencia fotónov > prahová frekvencia, elektróny sa uvoľňujú z kovu
(2) Maximálna kinetická energia je ovplyvnená fotónovými elektrónmi
(3) Intenzita zvyšuje rýchlosť elektrónov
(4) Frekvencia = prahová frekvencia, najväčšia rýchlosť elektrónov
Správne tvrdenie týkajúce sa fotoelektrického javu je…
A. (1) a (2)
B. (1) a (3)
C. (1) a (4)
D. (2) a (4)
E. (3) a (4)
Diskusia
Správna odpoveď je B.
5. Venujte pozornosť nasledujúcemu vyhláseniu!
(1) Intenzita ovplyvňuje, či sa z kovu uvoľňujú elektróny alebo nie.
(2) Vlnová dĺžka ovplyvňuje počet elektrónov uvoľnených z kovu.
(3) Maximálna kinetická energia je ovplyvnená frekvenciou
(4) Počet elektrónov uvoľnených z kovu je ovplyvnený intenzitou, ak je frekvencia svetla > prahová frekvencia kovu.
Správne tvrdenie uvedené vyššie týkajúce sa fotoelektrického javu je….
A. (1) a (2)
B. (1) a (3)
C. (1) a (4)
D. (2) a (3)
E. (3) a (4)
Diskusia
Správna odpoveď je E.
Zdroj otázky:
Otázky z fyziky na národnej skúške pre stredné školy/odborné gymnázium
