Fotoelektrik etkiler – sorunlar ve çözümler
1. Doğru ifade şudur: fotoelektrik etki dır-dir …
A. Işığı bir dalga olarak düşünerek açıklanabilir.
B. Işık frekansı arttıkça metal yüzeyinden salınan elektron sayısı azalacaktır.
C. Işığın şiddeti, metal yüzeyinden çıkan elektronların enerjisini etkilemez.
D. Fotoelektrik etki kızılötesi bölgede meydana gelir.
E. Fotoelektrik etki, metalin ışık yoğunluğu yüksek olduğunda meydana gelir.
Çözüm
A. Fotoelektrik etki, ışığı dalga değil, parçacık olarak ele alarak açıklanabilir. Işık enerjisi, dalgalar hareket ederken sürekli olarak dağılmaz, foton veya ışık kuantumu adı verilen küçük paketler halinde bulunur (tıpkı yağmur suyu gibi düşünün).
B. Eğer ışığın frekansı artmış Bu durumda metal yüzeyinden çıkan elektron sayısı artar. Işığın frekansı arttığında artmış Işığın enerjisi artar. Ne kadar çok enerji emilirse, metal yüzeyinden o kadar çok elektron çıkar.
C. Işık şiddeti, enerjinin yayılma hızına veya metal yüzeyindeki ışık enerjisinin hızına karşılık gelir. Işık şiddeti ışık Büyütülmüş ifadesi, ışığın enerjisinin büyütüldüğü anlamına gelmez. Foton enerjisi (E = hf), frekansa (f) veya dalga boyuna ve Planck sabitine (h) bağlıdır.
D. Fotoelektrik etki, ultraviyole ışığın yani ultraviyole ışınlarının frekansında veya dalga boyunda meydana gelir. Ultraviyole frekansı, foton enerjisinin metal yüzeyinden elektronları serbest bırakabildiği eşik frekansıdır. Kızılötesi frekans çok küçük olduğu için bu frekans kullanılamaz; aksi takdirde, X ışınlarının ve gama ışınlarının frekansı ultraviyoleden daha yüksek olabilirdi.
E. Işığın şiddeti fotoelektrik etkiyi etkilemez.t
TDoğru cevap C şıkkıdır.
2.
(1) Fotoelektrik etki, ışığın enerji paketlerinden oluştuğu varsayımıyla açıklanabilir.
(2) Fotoelektrik etki, ışığın bir şekilde davranabileceğini kanıtlayabilir. dalga
(3) Metal yüzeyinden çıkan elektron enerjisi frekansa bağlıdır
(4) Fotoelektrik etki kızılötesi bölgenin yakınında meydana gelir
Fotoelektrik etkiyle ilgili doğru ifade şudur…
A. (1) ve (2)
B. (1) ve (3)
C. (1) ve (4)
D. (2) ve (3)
E. (2) ve (4)
Çözüm
Doğru cevap B'dir.
3.
(1) Elektronların metalden ayrılması, gelen ışığın dalga boyu tarafından belirlenir.
(2) Gelen ışığın yoğunluğu, metal yüzeyinden elektronların uzaklaştırılmasını garanti etmez.
(3) Eşik frekansının altında, gelen ışığın yoğunluğu büyütüldüğü için elektronlar metalin dışında kalır.
Fotoelektrik etkiyle ilgili doğru ifade şudur:
Çözüm
İfade (1): Bu ifade doğrudur. Gelen dalga boyu metal eşik dalga boyundan küçükse elektronlar serbest bırakılmaz.
İfade (2): Bu ifade doğrudur. Elektronların metal yüzeyinden çıkışı frekansa, dalga boyuna veya ışık enerjisine bağlıdır.
İfade (3): Bu ifade yanlıştır. Işık frekansı metal eşik frekansından büyükse, elektronlar metalden dışarı çıkar. Elektronların metal yüzeyinden uzaklaşması, ışığın yoğunluğundan ziyade ışığın enerjisine bağlıdır. Işık enerjisi şunlara bağlıdır: frekans veya dalga boyu (E = hf). Işığın şiddeti, yayılan ışık enerjisinin hızıyla ilişkilidir.
4.
(1) Elektronlar, metal elektromanyetik dalgalarla ışınlandığında metal yüzeylerden çıkabilir.
(2) Elektronların metal yüzeyinden ayrılması, gelen ışığın frekansına bağlıdır.
(3) Her metal için iş fonksiyonu aynıdır
Fotoelektrik etkiyle ilgili doğru ifade şudur:
Çözüm
İfade (1): Bu ifade doğrudur. Elektromanyetik dalgalar, farklı frekanslara veya dalga boylarına sahip birçok dalga türünden oluşur. Sadece eşik frekansından veya dalga boyu frekansından daha büyük bir frekansa veya dalga boyuna sahip elektromanyetik dalgalar metalden elektronları uzaklaştırabilir.
İfade (2): Bu ifade doğrudur. Işık frekansı metal eşik frekansından küçükse, elektron metalden ayrılamaz. Tersine, ışık frekansı metal eşik frekansından büyükse, elektronlar metalden serbest bırakılır.
İfade (3): Bu ifade yanlıştır. Metalin iş fonksiyonu, metal yüzeyinden elektronları uzaklaştırmak için gereken minimum iş veya minimum enerjidir. Her metalin iş fonksiyonu, metalin özelliklerine bağlıdır.
5.
(1) Fotoelektrik olayda yayılan elektronlara foton elektronları denir.
(2) Yayılan elektron oranı, metal yüzeyi ilgilendiren ışığın yoğunluğuna bağlı değildir.
(3) Yayılan elektronların kinetik enerjisi, metal yüzeyindeki ışık dalgalarının enerjisine bağlıdır.
(4) Eşik frekansından bağımsız olarak metal yüzeyinden elektronları uzaklaştırmak (fo)
Fotoelektrik etkiyle ilgili doğru ifade şudur:
Çözüm
(1) Yayılan elektronlara fotoelektron denir.
(2) Radyasyonla yayılan elektron oranı, belirli bir süre boyunca yayılan elektron sayısına karşılık gelir. Yayılan elektron oranı, ışık yoğunluğundan etkilenir; ışık yoğunluğu ise ışık iletim oranıyla ilişkilidir. Işık yoğunluğu, yalnızca ışık enerjisi metalin eşik enerjisinden büyük olduğunda etkilidir. Işık enerjisi metalin eşik enerjisinden küçükse, ışık yoğunluğunun hiçbir etkisi yoktur.
(3) Bu ifade doğrudur. Yayılan elektronların kinetik enerjisi, metal yüzeyindeki ışık dalgalarının enerjisine bağlıdır. Elektron, metal yüzeyinden ancak ışık enerjisi metalin eşik enerjisinden büyük olduğunda salınır.
(4) Bu ifade yanlıştır. Gelen ışık dalgasının frekansı metalik eşik frekansından küçükse, elektronlar serbest bırakılmaz. Dolayısıyla elektronların deşarjı eşik frekansına bağlıdır.
6.
(1) katodu aydınlatan ışığın frekansı eşik frekansından büyük olmalıdır
(2) metal katodun çalışma fonksiyonu, katodu aydınlatan ışığın enerjisinden daha büyüktür.
(3) eşik dalga boyu, katoda yansıyan ışığın dalga boyundan daha büyük olmalıdır.
(4) katottan salınan elektronların kinetik enerjisi eşik enerjisinden daha büyük olmalıdır
Fotoelektronların karşılanabilmesi için:
Çözüm
(1) Bu ifade doğrudur. Fotoelektrik, katot metalini aydınlatan ışığın frekansının, katot metalinin eşik frekansından daha büyük olması durumunda meydana gelir.
(2) Bu ifade yanlıştır. İş fonksiyonu, elektronları serbest bırakmak için gereken minimum iş veya minimum enerjidir. Fotoelektriğin meydana gelmesi için ışık enerjisinin metal katodun iş fonksiyonundan daha büyük olması gerekir.
(3) Bu ifade yanlıştır. Fotoelektrik, ışığın dalga boyu katodu aydınlattığında, metal katodun eşik dalga boyundan daha büyük olduğunda meydana gelir.
(4) Bu ifade doğrudur. Metalden kaçabilmek için elektronların kinetik enerjisi katot metalinin eşik enerjisinden daha büyük olmalıdır.
Doğru cevaplar (1) ve (4)'tür.
7Lütfen aşağıdaki ifadeye dikkat edin:
(1) Metalin çalışma fonksiyonu, metal katodu aydınlatan ışık enerjisinden daha az olmalıdır.
(2) Katot eşiğinin enerjisi, katot metalini aydınlatan ışık enerjisinden daha büyüktür.
(3) Katottan salınan elektronların kinetik enerjisi her zaman katot eşik enerjisinden daha büyüktür.
(4) Katot yüzeyinden salınan elektronların kinetik enerjisi, katodu aydınlatan ışığın enerjisiyle orantılıdır.
Fotoelektrik etki hakkındaki kesin ifade dır…
Çözüm
(1) Bu ifade doğrudur
(2) Bu ifade yanlıştır
(3) Bu ifade doğrudur
(4) Bu ifade, katoda düşen ışığın enerjisi katot metalinin eşik enerjisinden büyükse doğrudur. Işık enerjisi metalin eşik enerjisinden küçükse, elektronlar katot metalinin yüzeyinden ayrılamaz.
