by 
Στο σχήμα δίνεται μια πειραματική διάταξη για την μελέτη του φωτοηλεκτρικού φαινομένου, όπου Ε=8V, ενώ το ποτενσιόμετρο μήκους (ΑΒ)=20cm παρουσιάζει αντίσταση R=4Ω. Η φωτιζόμενη κάθοδος του αερόκενου σωλήνα συνδέεται με τον δρομέα δ, ενώ η άνοδος με το μέσον Μ του ποτενσιόμετρου. Ρίχνουμε στην κάθοδο μονοχρωματική ακτινοβολία με μήκος κύματος λ=375nm (στην περιοχή του υπεριώδους), με αποτέλεσμα από την κάθοδο να εξέρχονται φωτοηλεκτρόνια, ενώ ο δρομέας απέχει από το Μ απόσταση (Μδ)=5cm. Δίνονται το έργο εξαγωγής του υλικού της καθόδου φ=2,1eV, η ταχύτητα του φωτός στο κενό c=3∙108m/s, το φορτίο του ηλεκτρονίου qe=-e=-1,6∙10-19C και η σταθερά του Plank h=6,6∙10-34J∙s.
- Να υπολογίσετε την ενέργεια ενός φωτονίου της προσπίπτουσας ακτινοβολίας σε J και σε eV.
- Ποια η μέγιστη κινητική ενέργεια, την οποία μπορεί να έχει ένα ηλεκτρόνιο, την στιγμή της εξόδου του από την κάθοδο;
- Θεωρώντας αμελητέα την ένταση του ρεύματος που διαρρέει το μικροαμπερόμετρο (αμελητέα σε σχέση με την ένταση του ρεύματος που διαρρέει την πηγή), να βρεθεί η τάση μεταξύ ανόδου και καθόδου.
- Ποια η μέγιστη κινητική ενέργεια που μπορεί να έχει ένα ηλεκτρόνιο τη στιγμή που φτάνει στην άνοδο;
- Να βρεθεί η ελάχιστη μετακίνηση του δρομέα δ, από την προηγούμενη θέση του, ώστε το μικροαμπερόμετρο να πάψει να διαρρέεται από ρεύμα;
ή
Αφιερωμένη στο Σαράντο Οικονομίδη, αφού στηρίζεται στο δικό του σχόλιο εδώ.
Καλησπέρα Διονύση. Το σχόλιο του Σαράντου, είναι αφορμή για μια πολύ ωραία ανάρτηση – συμπλήρωμα στη θεωρία, αφού η διάταξη που υπάρχει στο σχολικό δεν εξηγεί πως πετυχαίνουμε αποκοπή. Αν και η απόδειξη της εξίσωσης του ποτενσιομέτρου δεν επιβαρύνει ιδιαίτερα τη λύση, μπορεί να χρησιμοποιηθεί και χωρίς απόδειξη αφού έχει πλέον εισαχθεί στην ύλη της Β΄τάξης.
Ευχαριστώ πολύ Διονύση για την αφιέρωση!
Ωραίο και προσεγμένο θέμα μέχρι την τελευταία λεπτομέρεια (όπως όλα τα θέματα που δημοσιεύεις. π.χ η αναφορά σε μέγιστη κινητική ενέργεια.
Τα διάφορα ηλεκτρόνια απαιτούν διαφορετικές ποσότητες ενέργειας για να δραπετεύσουν θα υπάρχει μια κατανομή κινητικών ενεργειών Κ τις οποίες έχουν τα φωτοηλεκτρόνια. Στο σχολικό βιβλίο δεν γίνεται αναφορά σε μέγιστη κινητική ενέργεια αλλά θεωρείται ότι πρόκειται γι’ αυτήν αφού το σχολικό βιβλίο αναφέρεται μόνο σε ηλεκτρόνια τα οποία όταν είναι στο μέταλλο έχουν την υψηλότερη δυνατή ενέργεια. Εξάλλου:
“ Έργο εξαγωγής είναι η ελάχιστη ενέργεια που απαιτείται για να εξαχθούν τα υψηλότατης ενέργειας ηλεκτρόνια από μέταλλο”.
Να είσαι καλά
Καλημέρα Σαράντο, καλημέρα Ανδρέα και σας ευχαριστώ για το σχολιασμό και την κατάθεση και της δικής σας ματιά, πάνω στο θέμα.
Προσοχή γιατί είναι δοκιμή προσομοίωσης για το “φωτοηλεκτρικό φαινόμενο” Εδώ υπάρχουν θεματάκια ( u = u0 – a t ) γενικά να περάσει η φυσική στον η/υ με πλήρη παραμετροποίηση . Αν τα λύσω ίσως βγει κάτι πολύ καλύτερο το ΣΚ . Όποιος θέλει ας την βλέπει όποτε μπορεί . Είναι εδώ http://users.sch.gr/lefgeo/fotoelectrico2022/fotoelectrico12092022.html Επιπλέον ο φασματογράφος μάζας εδώ http://users.sch.gr/lefgeo/qfinder2022/qfinder05082022.html βίντεο βοήθειας εδώ http://users.sch.gr/lefgeo/qfinder2022/qfinder05082022.mp4
Καλημέρα Λευτέρη.
Πολύ ωραίο περιβάλλον δημιουργείς!
Δύο παρατηρήσεις, που θα μπορούσες να λάβεις υπόψη σου και αν γίνεται, να αναδειχθούν.
Η πρώτη έχει να κάνει με το ρεύμα. Αυτό που βλέπω είναι το ρεύμα κόρου. Όσα ηλεκτρόνια βγαίνουν από την κάθοδο, όλα φτάνουν στην άνοδο. Αυτό ισχύει για μια τιμή της τάσης και πάνω και όχι πάντα.
Η δεύτερη συνδέεται με την τάση ανακοπής. Δεν φτάνουν όλα τα ηλεκτρόνια μέχρι την ίδια απόσταση, αφού ξεκινούν με διαφορετικές αρχικές ταχύτητες. Κάποια δεν ξεκινούν καθόλου, κάποια διανύουν μια μικρή διαδρομή και επιστρέφουν στην κάθοδο και κάποια οριακά φτάνουν στην άνοδο.
Καλή συνέχεια.
Σε ευχαριστώ πολύ Διονύση για τις παρατηρήσεις.
Βιαστικά πάρα πολύ να κάνω την δημοσίευση . Απλά όσοι, όπως εγώ, λειτουργούμε αποσπασματικά και λίγό ‘μοναχικά ‘ θα έλεγα χάνουμε πολλές φορές την αίσθηση του μέτρου….
Το phet έχει μια προσομοίωση στο φαινόμενο. Ίσως καταφέρω να κάνω κάτι και εγώ που να αναδεικνύει κάτι διαφορετικό. Τις επόμενες μέρες ίσως έχω αποτέλεσμα που να αξίζει κάποιος να το διορθώσει ή έστω να είναι μια προσομοίωση να μην δημιουργεί παρεξηγήσεις ή παρανοήσεις.
Καλό απόγευμα.