Īsts fotoelements: nātrija izejas darbs

1 · Prognozē

Nātrija izejas darbs ir 2.28 eV, atbilstoši robežas viļņa garumam ap 544 nm (dzeltenzaļa gaisma). Vai sarkanā gaisma (ap 650 nm) izsviestu jebkādus fotoelektronu no nātrija, neatkarīgi no tā, cik spilgta tā ir?

• Jā, ja gaisma ir pietiekami spilgta.
• Tas atkarīgs no tā, cik ilgi gaisma spīd.
• Nē — sarkanās gaismas fotona enerģija ir zem nātrija izejas darba, tāpēc neviens elektrons netiek izsviests neatkarīgi no intensitātes.

2 · Iestati

1. Atver nātrija fotoelementa eksperimentu un nospied Atiestatīt. Nātrija izejas darbs ir 2.28 eV.
2. Ieslēdz fotona enerģijas un fotoemisijas statusa rādījumus.
3. Iestati gaismas viļņa garumu katram mēģinājumam un ieraksti maksimālo kinētisko enerģiju (0, ja zem robežas).

3 · Vāc datus

Zīmē K_max (y ass) pret viļņa garumu λ (x ass) saviem trim mēģinājumiem. Pie kura viļņa garuma K_max sasniedz nulli?

4 · Analizē

1. Vienam mēģinājumam izrēķini E_γ = hc/λ, tad K_max = max(0, E_γ − φ) ar φ = 2.28 eV. Salīdzini ar tabulu — apstiprini, ka garākā viļņa garuma mēģinājums dod K_max = 0.
2. Nātrija robežas viļņa garums ir λ_threshold = hc/φ ≈ 544 nm. Izskaidro, kāpēc jebkurš garāks viļņa garums (zemāka fotona enerģija) nekad nevar izsviest elektronu no nātrija, neatkarīgi no gaismas intensitātes.

5 · Paplašina

1. Dažādi fotolvoltiskie materiāli tiek izvēlēti ar izejas darbiem, saskaņotiem ar saules spektru. Izskaidro, kāpēc materiāls ar pārāk AUGSTU izejas darbu izšķiestu lielāko daļu no saules redzamās gaismas, nevis pārvēršot to elektrībā.
2. Šis eksperiments rāda, ka K_max atkarīgs no viļņa garuma (krāsas), nevis spilgtuma. Kāda gaismas fizikālā īpašība TOMĒR mainās, ja tu palielini spilgtumu pie fiksēta viļņa garuma virs robežas?

Fizika aiz šī eksperimenta

← Atpakaļ pie eksperimenta

138 bezmaksas drukājamas fizikas darba lapas