Koledzy i koleżanki, jako, iż jestem słabiutki z fizyki proszę o pomoc.
Mianowicie, treść zadania brzmi:
Od czego zależy liczba wybijanych elektronów z powierzchni metalu? Narysuj wykres zależności energii kinetycznej fotoelektronów od częstotliwości dla 3 wybranych metali.
Z góry dziękuję.
_________________ ''Trudniej obalić pół litra niż obalić rząd''- Marian Krzaklewski
Ja z fizyki co prawda tez jestem słabiutki, a efekt fotoelektryczny miałem dopiero na studiach, albo przespałem tą lekcje, gdy mi wykładali to w szkole średniej, więc jest to dość świeża wiedza, niemniej mam nadzieje, że nie minę się specjalnie z prawdą.
ziolo1945 napisał/a:
Od czego zależy liczba wybijanych elektronów z powierzchni metalu? Narysuj wykres zależności energii kinetycznej fotoelektronów od częstotliwości dla 3 wybranych metali.
Hmm.. Na początek przydałoby się trochę teorii przypomnieć:
Efekt fotoelektryczny zewnętrzny polega na emisji elektronów z powierzchni ciał stałych pod wpływem padającego na nie promieniowania. Emitowane w tym procesie elektrony nazywamy fotoelektronami, a związany z nimi prąd elektryczny - fotoprądem.
Badając to zjawisko, zaobserwować możemy nastepujące prawidłowości:
- Natężenie prądu jest proporcjonalne do natężenia oświetlenia powierzchni metalu (katody).
- Dla każdego materiału istnieje pewna progowa częstotliwość padającego promieniowania, poniżej której efekt fotoelektryczny nie zachodzi.
- Energia fotoelektronów jest proporcjonalna do częstotliwości padającego promieniowania, nie zależy natomiast od natężenia oświetlenia katody.
Większe natężenie światła, to więcej fotonów, dlatego wybijanych jest więcej elektronów. Im większa częstotliwość ν drgań światła, tym większa różnica między hν a stałą pracą wyjścia W, więc tym większa energia kinetyczna wybijanych elektronów.
Zależności tych nie udało się wytłumaczyć, korzystając z istniejącego pod koniec XIX wieku klasycznego modelu falowego. Przewidywał on bowiem, że gdy natężenie padającego promieniowania rośnie, to amplituda i energia fali będzie również rosła, co spowoduje, że wybijane będą elektrony o coraz wiekszej energii. Dopiero podane w 1900 roku przez Maxa Plancka założenie kwantowego modelu promieniowania, rozwinięte w 1905 roku przez Einsteina, pozwoliły opisać i zinterpretować efekt fotoelektryczny. Według modelu kwantowego:
- Światło traktować można jako strumień kwantów energii (fotonów) o wartości EFot = hv, gdzie v jest czestotliwością padającego promieniowania, natomiast h - stałą Plancka.
- Aby wyrwać elektron z powierzchni katody, należy dostarczyć mu odpowiednią, charakterystyczną dla danego metaluenergię (prace wyjscia W); jakakolwiek nadwyżka energii zostanie uniesiona przez elektron jako jego energia kinetyczna Ek max.
Zależność pomiędzy energią kinetyczną wybijanych elektronów energią kwantu padającego promieniowania przedstawia wzór Einsteina:
W + Ek max = hv
Wybacz, niestety jestem zbyt leniwy, by Ci zrobić osobny wykres z konkretnymi danymi, w każdym razie wystarczy przyporzadkować funkcjom v1, v2 i v3 odpowiednie przykłady metali i masz zrobione zadanie.
Dla przypomnienia, Praca wyjścia jest to najmniejsza energia, jaką należy dostarczyć elektronowi danego ciała, aby opuścił on ciało i stał się elektronem swobodnym.
Ze względu na małą wartość pracy wyjścia oraz to że dotyczy ona elektronów najczęściej używaną jednostką do jej wyrażania jest elektronowolt.
Dla przykładu weźmy trzy pierwiastki i odpowiadające im prace wyjscia elektronów:
As - Arsen - 3,75 eV
Ag - Srebro - 4,26 eV
Si - Krzem - 4,85 eV
Ze wzoru Einsteina wyznaczamy Energię elektronów, by wiedziec jaka jest zaleznośc miedzy nią i pracą wyjscia tych elektronów:
W + Ek max = hv
Ek max = hv - W
Jak widać dla stałej przyjetej czestotliwości im wieksza jest praca wyjścia elektronu, tym mniejsza jest maksymalna energia kinetyczna, a więc podstawiamy pod funkcje:
v1 - Si
v2 - As
v3 - Ag
Nie wiem natomist czy wystarczy sam kształt i przebieg funkcji, czy konkretne wartości, bo jesli to drugie, to już mi się tego nie chce robić, ale można to łatwo wyliczyć z podanych wzorów.
Pozdrawiam
_________________ "Nie wiesz i pytasz - Wstydzisz się raz. Nie wiesz, nie pytasz - Wstydzisz się całe życie.."
"Ci, co milczą, wykazują najwyższe poczucie odpowiedzialności za słowo."
Nie możesz pisać nowych tematów Nie możesz odpowiadać w tematach Nie możesz zmieniać swoich postów Nie możesz usuwać swoich postów Nie możesz głosować w ankietach Nie możesz załączać plików na tym forum Możesz ściągać załączniki na tym forum
