Fizika, Atom və atom nüvəsi
Foton və fotoeffekt
- Dərslik: Fizika, 11-ci sinif, 4.1 «Elektromaqnit şüalanmasının kvant təbiəti. Foton», səh. 148
- Dərslik: Fizika, 11-ci sinif, 4.2 «Fotoeffekt. Fotoeffekt nəzəriyyəsi», səh. 152
- Dərslik: Fizika, 11-ci sinif, 4.3 «Kompton effekti və de Broyl dalğaları», səh. 157
İmtahan bu mövzuda nə soruşur?
İmtahanda fotonun tezliyindən impulsunu hesablayır, fotoeffekt zamanı enerjinin necə bölündüyünü müəyyənləşdirirsən. Qrafikdən saxlayıcı gərginliyi və ya çıxış işini tapmaq, sonra elektronun maksimal kinetik enerjisini hesablamaq tələb olunur. İşığın intensivliyi dəyişəndə elektronların sayı ilə maksimal impulsunun necə dəyişdiyini də fərqləndirməlisən.
Qayda
- Foton işığın enerji kvantıdır. Enerjisi , impulsu olur. Burada vakuumdakı dalğa uzunluğudur. Tezlik artdıqca enerji və impuls artır; dalğa uzunluğu artdıqca hər ikisi azalır.
- Fotoeffekt xarici olduqda işıq elektronları maddənin səthindən çıxarır; daxili olduqda maddədə sərbəst yükdaşıyıcıların sayı artır. Ventil fotoeffekt kontakt sahəsində elektrik hərəkət qüvvəsi yaradır.
- Çıxış işi elektronun səthi tərk etməsi üçün lazım olan minimum enerjidir. Eynşteyn tənliyi şəklindədir. Qalan enerji üçün yazılır; burada elektronun kütləsidir.
- Qırmızı sərhəd və ilə müəyyənləşir. Fotoeffektin şərti , yaxud olur. Sərhəddə maksimal kinetik enerji sıfırdır; sərhədin mütləq qırmızı rəngə uyğun gəlməsi tələb olunmur.
- İntensivlik sabit tezlikdə artırıldıqda, fotoeffekt baş verirsə, saniyədə qopan elektronların sayı və doyma cərəyanı artır. Maksimal enerji, sürət, impuls və saxlayıcı gərginlik dəyişmir. Tezlik sərhəddən aşağıdırsa, intensivliyi artırmaq elektron qoparmır.
- Saxlayıcı gərginlik üçün yazılır; gərginliyin moduludur. Volt-amper qrafikində cərəyanın kəsildiyi nöqtə olur. Qrafikin üfüqi doyma hissəsi bütün qopan elektronların anoda çatdığını göstərir.
- Enerji qrafikində hər nöqtə üçün eynidir. qrafiki tezlik oxunu nöqtəsində kəsir. Hesablamada və çevirmələrini nəzərə al.
- Kompton effekti zamanı foton elektrona enerji və impuls ötürərək səpilir, dalğa uzunluğu artır. Elektron kimi zərrəciklər də dalğa xassəsi göstərir: de Broyl düsturu olur.
Nümunələr
Tezliyi olan fotonun impulsunu tap. və götürsən, alarsan.
Enerji qrafikində üçün göstərilir. Çıxış işi olar. Eyni səthə enerjili foton düşərsə, alınar.
Fotonun enerjisi , cərəyanın kəsildiyi gərginlik olsun. Modul olduğundan , deməli, taparsan.
Tipik səhv
İntensivliyin artmasını hər elektronun daha çox enerji alması ilə qarışdırma: sabit tezlikdə fotonların sayı artır, bir fotonun enerjisi dəyişmir. Foton üçün , fotoelektron üçün isə işlət. Qrafikdəki mənfi gərginliyi enerji düsturuna birbaşa yazma, əvvəl modulunu götür.