Examkin

Question

Difficulty: MediumFotoelektrik Olayı

Fotoelektrik akım elde edilen bir deney düzeneğinde, katot levhasına çarpan tek renkli ışığın frekansı artırılıyor.

Buna göre, devredeki ışık akısı sabit tutulurken;

I. Sökülen elektronların maksimum kinetik enerjisi,
II. Devrede ulaşılabilen en büyük akım şiddeti (ImaksI_{\text{maks}}),
III. Katot metalinin bağlanma enerjisi

niceliklerinden hangileri artar?

  1. A
    Yalnız II
  2. B
    I ve II
  3. Yalnız IAnswer
  4. D
    I ve III
  5. E
    I, II ve III

Answer

Yalnız I
Fotoelektrik olayda, gelen fotonların frekansı artırıldığında her bir fotonun enerjisi artar. Katot metalinin cinsi değişmediğinden bağlanma enerjisi sabit kalır ve sökülen elektronların maksimum kinetik enerjisi artar. Maksimum akım şiddeti ise ışığın frekansına değil, birim zamanda gelen foton sayısına (ışık akısına) bağlıdır. Bu nedenle sadece sökülen elektronların maksimum kinetik enerjisi artar.

Step-by-Step Solution

1
Einstein'ın fotoelektrik denklemini yazmak.
Efoton=E0+EkE_{\text{foton}} = E_0 + E_k denklemi elde edilir. Burada Efoton=h⋅fE_{\text{foton}} = h \cdot f, E0E_0 metalin bağlanma enerjisi ve EkE_k sökülen elektronların maksimum kinetik enerjisidir.
Gelen ışığın frekansı ile elektronların kinetik enerjisi arasındaki ilişkiyi kurmak için.
2
Işığın frekansı artırıldığında kinetik enerjinin ve bağlanma enerjisinin nasıl değiştiğini incelemek.
Gelen ışığın frekansı (ff) artırıldığında fotonun enerjisi (EfotonE_{\text{foton}}) artar. Katot metalinin cinsi değişmediği için bağlanma enerjisi (E0E_0) sabit kalır. Bu durumda denklem gereği sökülen elektronların maksimum kinetik enerjisi (EkE_k) artar. Dolayısıyla birinci öncül doğrudur, üçüncü öncül yanlıştır.
Birinci ve üçüncü öncüllerin doğruluğunu kontrol etmek için.
3
Işık akısı sabit tutulduğunda maksimum akım şiddetinin nasıl değiştiğini incelemek.
Maksimum akım şiddeti (ImaksI_{\text{maks}}), katot yüzeyinden sökülüp anoda ulaşan maksimum elektron sayısı ile orantılıdır. Bir foton en fazla bir elektron sökebileceğinden, saniyede sökülebilecek elektron sayısı gelen foton sayısına (ışık akısına) bağlıdır. Işık akısı sabit tutulduğundan ImaksI_{\text{maks}} değişmez. Dolayısıyla ikinci öncül yanlıştır.
İkinci öncülün doğruluğunu kontrol etmek için.

Key Concept

Fotoelektrik olayda gelen ışığın frekansının ve ışık akısının kopan elektronların kinetik enerjisi ile maksimum devre akımı üzerindeki etkileri.
Rate this question

Topics

Fotoelektrik Olayı

More questions from this topic