Ċellula Fotoelettrika Real: Il-Funzjoni ta’ Ħidma tas-Sodju
1 · Ippreddi
Il-funzjoni ta’ ħidma tas-sodju hi 2.28 eV, li tikkorrispondi għal tul ta’ mewġa ta’ sogra madwar 544 nm (dawl isfar-aħdar). Id-dawl aħmar (madwar 650 nm) joħroġ xi fotoelettroni mis-sodju, kwalunkwe jkun is-sħaħ?
- Iva, jekk id-dawl jkun is-sħiħ biżżejjed.
- Tiddependi kemm idum id-dawl jixgħel.
- Le — l-enerġija tal-foton tad-dawl aħmar hi taħt il-funzjoni ta’ ħidma tas-sodju, għalhekk l-ebda elettron ma jiġi maqtugħ kwalunkwe tkun l-intensità.
2 · Tħejjija
- Iftaħ il-preset ta’ sodium-photocell u agħfas Reset. Il-funzjoni ta’ ħidma tas-sodju hi 2.28 eV.
- Attiva l-qarijiet ta’ enerġija tal-foton u status ta’ fotoemissjoni.
- Issettja t-tul ta’ mewġa tad-dawl għal kull prova u irrekordja l-enerġija ċinetika massima (0 jekk taħt is-sogra).
3 · Ħu d-Dejta
| Tul ta’ mewġa λ (nm) | Enerġija ta’ Foton E_γ (eV) | Enerġija ċinetika massima K_max (eV) |
|---|---|---|
| 450.00 | ||
| 500.00 | ||
| 650.00 |
Ipinġi K_max (ass ġewwa) kontra t-tul ta’ mewġa λ (ass mal-ġenb) għat-tliet provi tiegħek. F’liema tul ta’ mewġa K_max jilħaq żero?
4 · Analizza
- Għal prova waħda, ikkalkula E_γ = hc/λ, imbagħad K_max = max(0, E_γ − φ) bl-użu ta’ φ = 2.28 eV. Qabbel mat-tabella — ikkonferma li l-prova bl-itwal tul ta’ mewġa tagħti K_max = 0.
- It-tul ta’ mewġa ta’ sogra tas-sodju hu λ_threshold = hc/φ ≈ 544 nm. Ispjega għalfejn kwalunkwe tul ta’ mewġa itwal minn dan (enerġija ta’ foton inqas) qatt ma jista’ joħroġ elettron mis-sodju, kwalunkwe tkun l-intensità tad-dawl.
5 · Estendi
- Materjali fotovoltajiċi differenti huma magħżula biex jkollhom funzjonijiet ta’ ħidma mqabbla mas-spektru solari. Ispjega għalfejn materjal b’funzjoni ta’ ħidma GĦOLJA ħafna jitlef ħafna mid-dawl viżibbli tax-xemx minflok jikkonvertih f’elettriku.
- Dan l-esperiment jurik li K_max jiddependi mit-tul ta’ mewġa (kulur), mhux mid-dawl. Liema proprjetà fiżika tad-dawl TIBDIL jekk tiżdied id-dawl f’tul ta’ mewġa fissa fuq is-sogra?
Il-Fiżika Wara Dan l-Esperiment
L-Imġiba tas-Sogra
K_max = max(0, E_γ − φ): taħt il-funzjoni ta’ ħidma, l-ebda fotoelettron ma jiġi emess kwalunkwe tkun l-intensità — sogra tqila li pittura purament klassika (ta’ mewġ) tad-dawl ma tistax tispjegaha.
Fiżika Moderna
- L-Effett Fotoelettriku: Sogra ta’ Enerġija Tqila
- L-Effett Fotoelettriku: Potenzjal ta’ Arrest
- Tixrid ta’ Compton: Spostament ta’ Tul ta’ Mewġa f’90°
- Tixrid ta’ Compton: L-Akbar Spostament fil-Backscatter
- Tixrid ta’ Compton: Paragun ta’ Angolu Ċatt
- Is-Serje Balmer: Linji Spettrali Viżibbli ta’ Idroġenu
- Is-Serje Lyman: Linji ta’ Idroġenu Ultravjoli
- Is-Serje Paschen: Linji ta’ Idroġenu Infrarħi
- Decadement Radjoattiv: Datazzjoni bil-Karbonju-14
- Radioizotopi Mediċi: In-Nofs-Ħajja Qasira tat-Teknizzju-99m
- Enerġija ta’ Rabta Nukleari: Il-Mudell ta’ Qatra ta’ Likwidu
- Mewġ tal-Materja ta’ de Broglie: It-Tul ta’ Mewġa ta’ Elettron