நவீன இயற்பியல்
சோடியம் ஒளிமின் கலம்
அமைக்கப்பட்ட 500 nm ஃபோட்டான்கள் (2.48 eV) 2.28 eV-ஐ மிஞ்சுகின்றன; 589 nm சோடியம் D-கோடு ஃபோட்டான்கள் (~2.1 eV) இந்த மாதிரியில் வெளியேற்றுவதில்லை.
சோடியம் ஒளிமின் கலம் — ஊடாடும் நவீன இயற்பியல் உருவகம். அமைக்கப்பட்ட 500 nm ஃபோட்டான்கள் (2.48 eV) 2.28 eV-ஐ மிஞ்சுகின்றன; 589 nm சோடியம் D-கோடு ஃபோட்டான்கள் (~2.1 eV) இந்த மாதிரியில் வெளியேற்றுவதில்லை. நேரலை SI அளவீடுகள், வழிகாட்டும் பயிற்சியுடன் கூடிய இலவச உலாவி அடிப்படையிலான மெய்நிகர் இயற்பியல் ஆய்வகம்.
ஒளிமின் கலம் I–V
500 nm (2.48 eV) வெளியேற்றும்; 589 nm (~2.1 eV) வெளியேற்றாது.
அமைக்கப்பட்ட 500 nm ஃபோட்டான்கள் (2.48 eV) 2.28 eV-ஐ மிஞ்சுகின்றன; 589 nm சோடியம் D-கோடு ஃபோட்டான்கள் (~2.1 eV) இந்த மாதிரியில் வெளியேற்றுவதில்லை.
- சோடியத்திற்கான φ
- மஞ்சள் கோடு λ
ஆய்வுச் சுருக்கம்
ஆய்வகத்தைத் திறப்பதற்கு முன் கேள்வியைத் திட்டமிடுங்கள்
சுருக்கம் முன்வரைவு செய்யப்பட்ட பக்கத்தை பிரதிபலிக்கிறது: இயக்கும் கேள்வி, போட்டி கணிப்புகள், மாறி பாத்திரங்கள், நிர்வகிக்கும் விதிகள், அமைப்பு, பகுப்பாய்வு மற்றும் நீட்டிப்பு தூண்டல்கள் காணும்படி இருக்கும், இந்த வரிசையிலேயே.
இயக்கும் கேள்வி
சோடியத்தின் வேலைச் சார்பு 2.28 eV, இது சுமார் 544 nm (மஞ்சள்-பச்சை ஒளி) வாசல் அலைநீளத்திற்கு ஒத்திருக்கிறது. சிவப்பு ஒளி (சுமார் 650 nm), அது எவ்வளவு பிரகாசமாக இருந்தாலும், சோடியத்திலிருந்து ஏதாவது ஒளிமின் எலக்ட்ரான்களை வெளியேற்றுமா?
நிறுத்திப் பார்க்க வேண்டிய கணிப்புகள்
- ஆம், ஒளி போதுமான அளவு பிரகாசமாக இருந்தால்.
- ஒளி எவ்வளவு நேரம் பிரகாசிக்கிறது என்பதைப் பொறுத்தது.
- இல்லை — சிவப்பு ஒளியின் ஃபோட்டான் ஆற்றல் சோடியத்தின் வேலைச் சார்புக்கு கீழே உள்ளது, எனவே செறிவு எதுவாக இருந்தாலும் எலக்ட்ரான்கள் வெளியேறாது.
மாறிகளின் பாத்திரங்கள்
நீங்கள் அமைப்பவை:
- அலைநீளம் λ (nm)
நீங்கள் அளப்பவை:
- ஃபோட்டான் ஆற்றல் E_γ (eV)
- அதிகபட்ச இயக்க ஆற்றல் K_max (eV)
விசாரணை எவ்வாறு நடக்கிறது
- sodium-photocell முன்னமைப்பைத் திறந்து மீட்டமையை அழுத்துங்கள். சோடியத்தின் வேலைச் சார்பு 2.28 eV.
- ஃபோட்டான்-ஆற்றல் மற்றும் ஒளிமின்-உமிழ்வு-நிலை வாசிப்புகளை இயக்குங்கள்.
- ஒவ்வொரு முயற்சிக்கும் ஒளியின் அலைநீளத்தை அமைத்து, அதிகபட்ச இயக்க ஆற்றலை (வாசலுக்கு கீழே இருந்தால் 0) பதிவு செய்யுங்கள்.
ஆளும் சமன்பாடு
வாசல் நடத்தை — K_max = E − φ
K_max = max(0, E_γ − φ): வேலைச் சார்புக்கு கீழே, செறிவு எதுவாக இருந்தாலும் ஒளிமின் எலக்ட்ரான்கள் வெளியிடப்படாது — ஒளியின் தூய செவ்வியல் (அலை) படம் விளக்க முடியாத ஒரு கூர்மையான வாசல்.
அச்சிடக்கூடிய பணித்தாள் மாணவர்களிடம் என்ன கண்டறியச் சொல்கிறது
- ஒரு முயற்சிக்கு, E_γ = hc/λ கணக்கிட்டு, பின்னர் φ = 2.28 eV பயன்படுத்தி K_max = max(0, E_γ − φ) கணக்கிடுங்கள். அட்டவணையுடன் ஒப்பிடுங்கள் — நீளமான-அலைநீள முயற்சி K_max = 0 தருகிறது என்பதை உறுதிப்படுத்துங்கள்.
- சோடியத்தின் வாசல் அலைநீளம் λ_threshold = hc/φ ≈ 544 nm. இதை விட நீளமான (குறைந்த ஃபோட்டான் ஆற்றல்) எந்த அலைநீளமும், ஒளியின் செறிவு எதுவாக இருந்தாலும், சோடியத்திலிருந்து ஒரு எலக்ட்ரானை ஒருபோதும் வெளியேற்ற முடியாது ஏன் என்று விளக்குங்கள்.
ஆய்வகத்தைத் தாண்டி இது எங்கு தோன்றுகிறது
- வெவ்வேறு ஒளிமின்னழுத்தப் பொருட்கள், சூரிய நிறமாலையுடன் பொருந்தும் வேலைச் சார்புகளைக் கொண்டிருக்க தேர்ந்தெடுக்கப்படுகின்றன. மிக உயர்ந்த வேலைச் சார்பு கொண்ட ஒரு பொருள், சூரியனின் பெரும்பாலான காட்சி ஒளியை மின்சாரமாக மாற்றாமல் ஏன் வீணாக்கும் என்று விளக்குங்கள்.
- இந்த சோதனை, K_max பிரகாசத்தை அல்ல, அலைநீளத்தை (நிறத்தை) சார்ந்திருப்பதைக் காட்டுகிறது. வாசலுக்கு மேலே ஒரு நிலையான அலைநீளத்தில் பிரகாசத்தை அதிகரித்தால் ஒளியின் எந்த இயற்பியல் பண்பு மாறும்?
- AP Physics 2 — Unit 15: Modern Physics
- IB Physics — E.2 Quantum physics
- General High School Physics — Modern physics intro
- NGSS High School Physics — Wave-particle duality of light
- சோடியம் ஒளிமின் கலத்திற்கு வருக
- ஒளிமின் கலத்தைத் தேர்ந்தெடுங்கள்
- இயக்கு பொத்தானை அழுத்துங்கள்
- சோடியம் வேலைச் சார்பு
- பண்புகள் பேனலைத் திறங்கள்
- செய்துவிட்டீர்கள்!
காட்சியை உருவாக்கி, இயக்கு பொத்தானை அழுத்தி, நேரலை அளவீடுகள் மற்றும் வழிகாட்டும் பயிற்சியுடன் ஆராய்வதற்கு ஊடாடும் உருவகத்தைத் திறங்கள்.