Prava fotocelica: izstopno delo natrija

1 · Predvidi

Izstopno delo natrija je 2,28 eV, kar ustreza pragovni valovni dolžini okoli 544 nm (rumeno-zelena svetloba). Ali bi rdeča svetloba (okoli 650 nm) izvrgla kakšen fotoelektron iz natrija, ne glede na to, kako svetla je?

• Da, če je svetloba dovolj svetla.
• Odvisno od tega, kako dolgo svetloba sije.
• Ne — energija fotona rdeče svetlobe je pod izstopnim delom natrija, zato ni izvrženih elektronov, ne glede na jakost.

2 · Pripravi

1. Odpri prednastavitev sodium-photocell in pritisni Ponastavi. Izstopno delo natrija je 2,28 eV.
2. Omogoči odčitka energije fotona in stanja fotoemisije.
3. Nastavi valovno dolžino svetlobe za vsak poskus in zabeleži največjo kinetično energijo (0, če pod pragom).

3 · Zberi podatke

Nariši K_max (os y) proti valovni dolžini λ (os x) za svoje tri poskuse. Pri kateri valovni dolžini K_max zadene nič?

4 · Analiziraj

1. Za en poskus izračunaj E_γ = hc/λ, nato K_max = max(0, E_γ − φ) s φ = 2.28 eV. Primerjaj s tabelo — potrdi, da poskus z najdaljšo valovno dolžino da K_max = 0.
2. Pragovna valovna dolžina natrija je λ_threshold = hc/φ ≈ 544 nm. Razloži, zakaj katera koli daljša valovna dolžina (nižja energija fotona) nikoli ne more izvrgti elektrona iz natrija, ne glede na jakost svetlobe.

5 · Razširi

1. Različni fotovoltaični materiali so izbrani tako, da imajo izstopna dela, uglašena na sončni spekter. Razloži, zakaj bi material s PREVISOKIM izstopnim delom zapravljal večino vidne svetlobe sonca namesto da bi jo pretvoril v elektriko.
2. Ta poskus pokaže, da je K_max odvisna od valovne dolžine (barve), ne svetlosti. Katera fizikalna lastnost svetlobe SE spremeni, če povečaš svetlost pri fiksni valovni dolžini nad pragom?

Fizika za tem poskusom

← Nazaj na poskus

138 brezplačnih natisljivih fizikalnih delovnih listov