by 
Στο διπλανό διάγραμμα δίνεται το διάγραμμα της έντασης του ρεύματος σε συνάρτηση με την τάση μεταξύ ανόδου-καθόδου σε ένα φωτοκύτταρο, όταν φωτίζεται από μονοχρωματική ακτινοβολία συχνότητας f1, ορισμένης έντασης.
Α) Τι ποσοστό των εξερχομένων ηλεκτρονίων φτάνουν στην άνοδο, όταν δεν συνδέσουμε πηγή μεταξύ ανόδου και καθόδου;
Β) Η συχνότητα ενός φωτονίου της ακτινοβολίας που χρησιμοποιούμε μεταφέρει ενέργεια:
i) Εο < 1,5eV, ii) Εο =1,5eV, iii) Εο > 1,5eV
Γ) Ποια από τις παρακάτω καμπύλες θα πάρουμε αν:
i) Αυξήσουμε την ένταση της ακτινοβολίας, διατηρώντας σταθερή την συχνότητά της.
ii) Αυξήσουμε την συχνότητα της ακτινοβολίας στην τιμή f2 >f1.
iii) Ελαττώσουμε την συχνότητα της ακτινοβολίας στην τιμή f3 <f1.
iv) Ελαττώσουμε την συχνότητα της ακτινοβολίας στην τιμή f4 < f3.
Υπόδειξη: Δεν σημαίνει ότι έχουμε αντιστοιχία 1:1 στις καμπύλες, αφού μπορεί η μορφή της καμπύλης σε κάποια περίπτωση, να μην δίνεται.
Να δικαιολογήσετε τις απαντήσεις σας.
Επισήμανση: Επειδή δέχτηκα σχετικό μήνυμα…
Η έκφραση ” Δεν σημαίνει ότι έχουμε αντιστοιχία 1:1 στις καμπύλες,…” σημαίνει ότι κάθε καμπυλη (4 τον αριθμό) δεν αντιστοιχεί και σε μία από τις 4 περιπτώσεις που εξετάζουμε στο ερώτημα Γ). Μπορεί μια ή περισσότερες καμπύλες να μην περιγράφουν καμιά από τις αναφερόμενες περιπτώσεις…
Κλείνοντας, για να μην υπάρχουν “γκρίζα” που αιωρούνται να γράψω πως
πέρα από το σχολικό που καλούμαστε να διδάξουμε, ο Νίκος και ο Διονύσης,
έχουν δίκιο στο εξής, μπορεί να πέφτουν στην κάθοδο 100 φωτόνια με hf>Φ,
αλλά δεν είναι δεδομένο πως θα προκαλέσουν εξαγωγή 100 ηλεκτρονίων.
Δεν μπορούμε να γνωρίζουμε τον αριθμό των εξερχόμενων ηλεκτρονίων,
αφού μπορεί να είναι από 0 μέχρι 100.
Αυτό είναι το σωστό, δεν προκύπτει όμως από το σχολικό, οπότε οφείλουμε
να το αφήσουμε στην άκρη, όπως και πολλά άλλα….μην ξύνουμε πληγές…
Να θυμίσω μια περσινή ανάρτηση στην οποία αναφέρεται:
“Κβαντική απόδοση(Quantum Efficiency):. Ορίζεται ως ο λόγος του αριθμού των φωτοηλεκτρονίων που εκπέμπονται από την κάθοδο προς τον αριθμό των φωτονίων που προσπίπτουν σε αυτή, συνήθως ως ποσοστό %. Συμβολίζεται με Q.E. και είναι καθαρός αριθμός.
Q.E=(αριθμός εκπεμπόμενων ηλεκτρονίων)/(αριθμός προσπίπτοντων φωτονίων)”
Είναι ανάρτηση του Νίκου Διαμαντή:
Κβαντική απόδοση στο φωτοηλεκτρικό φαινόμενο
Ποια είναι μια τυπική απόδοση στο φαινόμενο;
περίπου 10^(-5)=0,00001 ή 0,001%!!
Από την παραπάνω ανάρτηση…
Θοδωρή σε χαιρετώ, σε ευχαριστώ που συμμετείχες στον προβληματισμό μας.
Ελπίζω σήμερα να χαμογελάμε φίλε
Νίκο, εγώ σε ευχαριστώ , αυτή είναι η αξία της ουσιαστικής αλληλεπίδρασης
Μία δική μου απορία
Στην προσομοίωση του Ηλία Σιτσανλή, για ορισμένη τιμή έντασης ακτινοβολίας Ι και για μια σταθερή τάση V μεταξύ ανόδου-καθόδου που εξασφαλίζει πως όλα τα ηλεκτρόνια που εκπέμπονται φθάνουν στην άνοδο, αφού περαιτέρω αύξηση της τάσης δεν προκαλεί αύξηση της έντασης του ρεύματος, η ελάττωση του μήκους κύματος οδηγεί σε αύξηση του ρεύματος κόρου για τιμές μήκους κύματος από το
μήκος κύματος κατωφλίου 540nm για το Na και μέχρι το ελάχιστο δυνατό 100nm.
Στην αντίστοιχη προσομοίωση του phet, για το ίδιο μέταλλο Na, μείωση του μήκους κύματος μέχρι τα 200nm οδηγεί επίσης σε αύξηση του ρεύματος κόρου, για ορισμένη ένταση Ι και τάση ανόδου-καθόδου V.
Μετά όμως τα 200nm περαιτέρω μείωση του μήκους κύματος οδηγεί σε μείωση του ρεύματος κόρου.
Δηλαδή για σταθερή ένταση και φωτόνια μεγαλύτερης ενέργειας φθάνουν στην άνοδο λιγότερα ηλεκτρόνια ανά μονάδα χρόνου, με την ίδια τάση μεταξύ ανόδου-καθόδου.
Αυτό πώς το εξηγούμε;
Καλησπέρα σε όλους. Θοδωρή, ο δάσκαλος Τραχανάς είχε επιμείνει, ότι σε εισαγωγικό μάθημα κβαντικής δεν πρέπει για κανένα λόγο να ασχοληθούμε με τη μορφή του διαγράμματος ρεύματος – τάσης στο φωτοηλεκτρικό. Ένα πρόσφατο άρθρο του καθηγητή Δρη εδώ, όπου φαίνεται η πολυπλοκότητα του πράγματος. Το ρεύμα κόρου περιγράφεται σε 8 σελίδες!!! (σελίδες 18 έως 25).
Καλημέρα και καλό μήνα σε όλους. Θοδωρή παρατήρησα και εγώ ότι αναφέρεις για τα πειραματικά αποτελέσματα της προσομοίωσης του phet μέ έκπληξη για τη μείωση του ρεύματος κάτω από ορισμένο μήκος κύματος που δεν συνάδει με την πειραματική καμπύλη που έχω ανεβάσει. Μπορώ να δώσω κάποιες εξηγήσεις που όμως βασίζονται σε ότι έχω διαβάσει τα τελευταία 2 χρόνια και όχι σε κάποια προσωπική μου πειραματική εμπειρία(που λογικά την είχα ως φοιτητης αλλά δεν έχω καμία ανάμνηση).
Καλημέρα συνάδελφοι.
Από το άρθρο του καθηγητή Δρη εδώ, όπως το έδωσε παραπάνω ο Αποστόλης, ενα απόσπασμα:
Ευχαριστώ όλους τους φίλους για τις απαντήσεις.
Προσωπικά κατανοώ την πολυπλοκότητα, όχι την εξήγηση για να είμαι ειλικρινής…
Οι δημιουργοί των προτεινόμενων θεμάτων της ΤΘΔΔ την κατανοούν;;;