Valaki segítség fizika háziban?
Kaptunk a tanár szerint egy könnyű feladatot valaki megtudná oldani, légyszi, ha lehet akkor azt is irja, hogy mi miből jött ki kösöznöm előre!
Feladat: A fotocella katódját 605*10^14 hercz frekvenciáju kék fénnyel világitják meg. Az anód áram 1,4 Volt zárófeszültségnél szünik meg. Mekkora a kilépési munka?
Az oldal harmadánál-felénél találsz egy képletet a zárófeszültségről, amiből számolhatod a mozgási energiát(Igazából a képlet jobb oldala nem kell, csak a bal, és mivel tudod a feszültséget valamint táblázatból kinézet az elektron töltését, ha összeszorzod meg is van a mozgási energia).
Ha lejjebb görgetsz, láthatod, hogy a h*f=Wki+Em, ez a fő képlet. Nos, a 'h' a Planck állandó, táblázatban megtalálod, 'f' pedig a frekvencia, feladatban adott. Az 'Em' mozgási energiát előbb számoltad ki, így ha ha kivonod a h*f szorzatból, megkapod a kilépési munkát.
Hát igen, mielőtt az ember képletek után kutat a fejében vagy a tankönyvben, mondjuk nem ártana tisztában lenni azzal, hogy egyáltalán miről szól a feladat és milyen témakörhöz tartozik. A fizika megértése itt kezdődik, nem a képletek bemagolásánál. És mivel ehhez a feladathoz csak összeadni meg szorozni kell tudni, még a bonyolult matek sem lehet kifogás.
A mese arról szól, hogy a jelen esetben kék fény hatására a fémből elektronok lépnek ki a katódból (ezt hívják fotoelektromos effektusnak), és elérve az anódot zárnak egy áramkört, amelyben folyó áramot mi figyeljük. A fény frekvenciája azért van megadva, hogy tudni lehessen az energiáját. Ennek egy része arra fordítódik, hogy az elektron elhagyhassa a fémrácsot, ez a kilépési munka (Wki). A többi része pedig mozgásba hozza az elektront, azaz mozgási energia lesz belőle (Em). A zárófeszültség annak az ellentérnek a feszültsége, amely ahhoz kell, hogy a repülő elektronokat lefékezzük annyira, hogy azok ne tudják elérni az anódot, tehát ekkor szűnik meg az anódáram. Ennek precíz beállításával tehát lényegében az elektronok mozgási energiája mérhető közvetlenül. Vagyis az előző válaszadó által is idézett egyenletet írhatjuk fel:
h*f = Wki + Em, ahol Em = U*q, vagyis a zárófeszültségszer az elektron töltése, hiszen ez utóbbi adja meg egy q töltésű részecske potenciális energiaváltozását U feszültségkülönbség hatására, amely itt most a mozgási energia elvesztésében mutatkozik meg (mozgási energia átalakul potenciális energiává).
Végül:
Wki = h*f - U*q
Matematikailag ennyi a feladat. De tudni kell hozzá a fizikai mesét, különben nem fogod tudni megoldani. Ahogy egyetlen más fizikapéldát sem.
Kapcsolódó kérdések:
Minden jog fenntartva © 2024, www.gyakorikerdesek.hu
GYIK | Szabályzat | Jogi nyilatkozat | Adatvédelem | Cookie beállítások | WebMinute Kft. | Facebook | Kapcsolat: info(kukac)gyakorikerdesek.hu
Ha kifogással szeretne élni valamely tartalommal kapcsolatban, kérjük jelezze e-mailes elérhetőségünkön!