Examkin

Soru

Zorluk: OrtaFotoelektrik Olayı

Bir fotosel lambanın katot yüzeyine tek renkli ve saniyede düşen foton sayısı sabit olan bir ışık demeti gönderilmektedir. Bu durumda devrede fotoelektrik ak��m oluştuğu gözlenmektedir.

Buna göre, fotoselde kullanılan katot metalinin bağlanma (eşik) enerjisi daha küçük olan başka bir metal ile değiştirilmesi durumunda devrede oluşan;

I. Kesme potansiyel farkı (VkV_k)

II. Maksimum akım şiddeti (ImaksI_{maks})

III. Devreye üreteç bağlı değilken oluşan akım şiddeti (I0I_0)

niceliklerinden hangileri artar?

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

Cevap

I ve III ifadelerinin yer aldığı seçenektir.
Katot metalinin bağlanma enerjisi azaltıldığında, foton enerjisi sabit olduğundan Einstein'ın fotoelektrik denklemine göre sökülen fotoelektronların maksimum kinetik enerjisi artar. Kinetik enerjinin artması, hem elektronları durdurmak için gereken ters gerilimi (kesme potansiyel farkı VkV_k) hem de üreteçsiz durumda kendi enerjileriyle anoda ulaşıp devre akımını (I0I_0) oluşturan elektron oranını artırır. Maksimum akım şiddeti (ImaksI_{maks}) ise sadece katota çarpan foton sayısı ile belirlendiğinden ve foton sayısı sabit olduğundan değişmez.

Adım Adım Çözüm

1
Kesme potansiyel farkının (VkV_k) nasıl değişeceğini belirlemek için Einstein'ın fotoelektrik denklemini uygulamak
Kesme potansiyel farkı (VkV_k) artar.
Efoton=Ebag˘lanma+EkE_{foton} = E_{bağlanma} + E_k denklemine göre, foton enerjisi sabitken bağlanma enerjisi azaltılırsa kopan elektronların maksimum kinetik enerjisi (EkE_k) artar. Ek=e⋅VkE_k = e \cdot V_k ilişkisi gereği kesme potansiyel farkı da artar.
2
Maksimum akım şiddetinin (ImaksI_{maks}) nasıl değişeceğini analiz etmek
Maksimum akım şiddeti (ImaksI_{maks}) değişmez.
Maksimum akım şiddeti, katottan sökülen tüm fotoelektronların anoda ulaştığı andaki akımdır. Saniyede katota çarpan foton sayısı sabit tutulduğundan, sökülen fotoelektron sayısı ve dolayısıyla ulaşılabilecek en büyük akım değeri (ImaksI_{maks}) değişmez.
3
Üreteç bağlı değilken oluşan akım şiddetinin (I0I_0) nasıl değişeceğini analiz etmek
Üreteç bağlı değilken oluşan akım şiddeti (I0I_0) artar.
I0I_0 akımı, katottan sökülen elektronların kendi kinetik enerjileriyle karşı levhaya (anoda) ulaşabilenlerinin oluşturduğu akımdır. Kopan elektronların kinetik enerjileri arttığı için, anoda ulaşmayı başaran elektron oranı ve dolayısıyla ilk akım şiddeti (I0I_0) artar.

Anahtar Kavram

Fotoelektrik olayda katot metalinin bağlanma enerjisinin elektronların kinetik enerjisi, kesme potansiyeli ve devre akım şiddetleri üzerindeki etkileri
Bu soruyu puanla

Konular

Fotoelektrik Olayı

Bu konudan daha fazla soru