Realioji fotocelė: natrio išlaisvinimo darbas

1 · Spėk

Natrio išlaisvinimo darbas yra 2.28 eV, atitinkantis ribinį bangos ilgį apie 544 nm (gelsvai žalia šviesa). Ar raudona šviesa (apie 650 nm) išmuštų kokius nors fotoelektronus iš natrio, kad ir kokia ryški ji būtų?

• Taip, jei šviesa pakankamai ryški.
• Priklauso nuo to, kiek ilgai šviesa šviečia.
• Ne — raudonos šviesos fotono energija žemiau natrio išlaisvinimo darbo, tad jokie elektronai neišmušami nepriklausomai nuo intensyvumo.

2 · Paruošk

1. Atidaryk „Realioji fotocelė“ eksperimentą ir spausk Atstatyti. Natrio išlaisvinimo darbas yra 2.28 eV.
2. Įjunk fotono energijos ir fotoemisijos būsenos rodmenis.
3. Nustatyk šviesos bangos ilgį kiekvienam bandymui ir užsirašyk didžiausiąją kinetinę energiją (0, jei žemiau ribos).

3 · Rink duomenis

Braišyk K_max (y ašis) prieš bangos ilgį λ (x ašis) savo trims bandymams. Prie kurio bangos ilgio K_max pasiekia nulį?

4 · Analizuok

1. Vienam bandymui apskaičiuok E_γ = hc/λ, tada K_max = max(0, E_γ − φ) naudodamas φ = 2.28 eV. Palygink su lentele — patvirtink, kad ilgiausio bangos ilgio bandymas duoda K_max = 0.
2. Natrio ribinis bangos ilgis yra λ_threshold = hc/φ ≈ 544 nm. Paaiškink, kodėl bet kuris ilgesnis bangos ilgis (žemesnė fotono energija) niekada negali išmušti elektrono iš natrio, kad ir koks šviesos intensyvumas.

5 · Išplėsk

1. Skirtingos fotovoltinės medžiagos renkamos su išlaisvinimo darbais, suderintais su saulės spektru. Paaiškink, kodėl medžiaga su per AUKŠTU išlaisvinimo darbu švaistytų didžiąją dalį saulės matomos šviesos vietoj jos vertimo į elektrą.
2. Šis eksperimentas rodo, kad K_max priklauso nuo bangos ilgio (spalvos), o ne ryškumo. Kokia šviesos fizinė savybė PASIKEIČIA, jei padidinsi ryškumą fiksuotu bangos ilgiu virš ribos?

Fizika už šio eksperimento

← Grįžti prie eksperimento

138 nemokami spausdinami fizikos darbo lapai