Prava fotostanica: izlazni rad natrija

1 · Predviđanje

Izlazni rad natrija je 2.28 eV, što odgovara pragovnoj valnoj duljini oko 544 nm (žuto-zeleno svjetlo). Bi li crveno svjetlo (oko 650 nm) izbacilo fotoelektrone iz natrija, ma koliko bilo svijetlo?

• Da, ako je svjetlost dovoljno svijetla.
• Ovisi o tome koliko dugo svjetlost sija.
• Ne — energija fotona crvenog svjetla ispod je izlaznog rada natrija, pa se nijedan elektron ne izbacuje bez obzira na jakost.

2 · Postava

1. Otvori postav sodium-photocell i pritisni Resetiraj. Izlazni rad natrija je 2.28 eV.
2. Omogući očitanja energije fotona i statusa fotoemisije.
3. Postavi valnu duljinu svjetlosti za svaki pokušaj i zabilježi maksimalnu kinetičku energiju (0 ako je ispod praga).

3 · Prikupljanje podataka

Nacrtaj K_max (y-os) naspram valne duljine λ (x-os) za svoja tri pokušaja. Na kojoj valnoj duljini K_max doseže nulu?

4 · Analiza

1. Za jedan pokušaj izračunaj E_γ = hc/λ, zatim K_max = max(0, E_γ − φ) koristeći φ = 2.28 eV. Usporedi s tablicom — potvrdi da pokušaj najdulje valne duljine daje K_max = 0.
2. Pragovna valna duljina natrija je λ_threshold = hc/φ ≈ 544 nm. Objasni zašto bilo koja dulja valna duljina (niža energija fotona) nikad ne može izbaciti elektron iz natrija, ma kakva bila jakost svjetlosti.

5 · Proširenje

1. Različiti fotovoltaički materijali biraju se s izlaznim radovima usklađenim sa solarnim spektrom. Objasni zašto bi materijal s preVISOKIM izlaznim radom rasipao većinu vidljivog sunca umjesto da je pretvori u elektricitet.
2. Ovaj pokus pokazuje da K_max ovisi o valnoj duljini (boji), a ne o svjetlini. Koje fizičko svojstvo svjetlosti SE mijenja ako povećaš svjetlinu pri fiksnoj valnoj duljini iznad praga?

Fizika iza ovog pokusa

← Natrag na pokus

138 besplatnih radnih listova iz fizike za ispis