by 
Σε μια διάταξη φωτοηλεκτρικού φαινομένου μια δέσμη ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας μήκους κύματος λ=100nm και ισχύος 5mW προσκρούει στην κάθοδο του μετάλλου. Η απόδοση της ακτινοβολίας στην εξαγωγή φωτοηλεκτρονίων είναι 2%.
Δίνεται η σταθερά του Planck 20/3·10 -34J·s και c=3·108m/s.
i) Να υπολογίσετε τον αριθμό των φωτονίων που προσκρούουν στην κάθοδο κάθε δευτερόλεπτο.
ii) Να εξηγήσετε γιατί καθώς αυξάνεται η εφαρμοζόμενη τάση V αυξάνεται η ένδειξη του αμπερομέτρου.
iii) Να υπολογίσετε το ρεύμα κόρου.
iv) Κάποιος ισχυρίζεται ότι για σταθερή ένταση ακτινοβολίας καθώς μειώνεται η συχνότητα της ακτινοβολίας αυξάνεται ο αριθμός εξαγωγής των φωτοηλεκτρονίων ανά δευτερόλεπτο.
Να απαντήσετε συμβουλευόμενοι τα διαγράμματα του σχήματος 2, που παριστάνουν την ένταση του φωτορεύματος συναρτήσει της εφαρμοζόμενης τάσης για διάφορα μήκη κύματος και διάφορες εντάσεις ακτινοβολίας όπως προκύπτουν πειραματικά για υλικό καθόδου νατρίου. Γιατί πιστεύετε ότι συμβαίνει αυτό;
Γεια σου Χρήστο, πολύ όμορφη ανάρτηση και με πολύ χρήσιμα συμπεράσματα.
Καλημέρα Χρήστο και καλό Σαββατοκύριακο. Διδακτική ανάρτηση! Θα συμφωνήσω με τον Παύλο και για τη χρησιμότητα (καλημέρα Παύλο!).
Άλλαξε το “προσκρούσει στην κάθοδο του μετάλλου” σε “προσκρούει στο μέταλλο της καθόδου“.
Παύλο και Μίλτο καλησπέρα.
Ευχαριστώ για την αποδοχή. Χαίρομαι που τη βρίσκετε χρήσιμη.
Μίλτο ευχαριστώ για την διατύπωση.
Γεια σας παιδιά.
Χρήστο μου άρεσε.
Αν μου ζητούσαν απλοϊκή εξήγηση θα έλεγα ότι η πιθανότητα απελευθέρωσης αυξάνεται με την αύξηση της ενέργειας κάθε φωτονίου.
Ένα δραστικότερο φωτόνιο “σκάβει πιο βαθιά” στο εικονιζόμενο πηγάδι, για να μη λέω πολλά λόγια.
Γιάννη καλησπέρα,
Σε ευχαριστώ.
Νομίζω το σχόλιό σου πρέπει να μπει σαν συμπλήρωμα στην άσκηση στο τέλος. Προσωπικά να συμπληρώσω χωρίς να είμαι βέβαιος ότι η αύξηση της πιθανότητας έγκειται και στο γεγονός ότι αυξανομένης της ενέργειας αυξάνεται και ο σωματιδιακός χαρακτήρας του φωτονίου και η αλληλεπίδραση με τα ηλεκτρόνια είναι πιο πιθανή μιας και το ίδιο το φαινόμενο αναδεικνύει τη σωματιδιακή φύση του φωτός.
Χρήστο δεν σκέφτηκα σωματιδιακό χαρακτήρα αλλά το ότι:
Το δεξί φωτόνιο ελευθερώνει ηλεκτρόνια από πιο πολλές ενεργειακές στάθμες.
Γιαννη κατάλαβα τι εννοείς.
Πρέπει ισως να αποσαφηνιστει σε αυτο που λες οτι πηγαινοντας πθο βαθια το φωτονιο μπορει να εξαγει και ηλεκτρονια που απαιτούν περισσοτερη ενέργεια καθως ετσι όπως διατυπωνεται στο β σχολιο που κανεις μην αφεθει να εννοηθεί οτι ενα φωτονιο εξαγει πολλα ηλεκτρόνια
Γεια σας παιδιά. Ωραίο θέμα Χρήστο, που χτυπάει το καμπανάκι: προσοχή όταν φτιάχνουμε θέματα στο κεφάλαιο αυτό!
Καλό απόγευμα Χρήστο, καλό απόγευμα σε όλους.
Ωραία ανάρτηση που αξίζει να προσεχθεί.
Να τονίσω ότι μιλώντας για ένταση, εννοείς την ισχύ ανά μονάδα επιφάνειας, όπως ορίζεται και στο βιβλίο και δεν αναφέρεται σε ίσο αριθμό φωτονίων (νομίζω χρησιμοποιείται και με αυτήν την ένοια στη βιβλιογραφία).
Να δώσω και ένα απόσπασμα από εργασία του καθηγητή Δρη, πάνω στο θέμα του ρεύματος κόρου, με αλλαγή της συχνότητας:
Το άρθρο εδώ.
Καλησπέρα Χρήστο, καλησπέρα στη νησίδα, πολύ διδακτική ανάρτηση
που απευθύνεται όμως αποκλειστικά σε καθηγητές και ειδικά σε όσους
φιλοδοξούν να κατασκευάσουν ασκήσεις κοντά στο σωστό.
Η θεματολογία του ερωτήματος (iv) είναι ξεκάθαρα εκτός ύλης
Το 2023 είχε γίνει μεγάλη κουβέντα στο δίκτυο που ανάγκασε τον τότε
υπεύθυνο ΙΕΠ Σαράντο Οικονομίδη να στείλει κάπου τον Μάρτιο συμπληρωματική
οδηγία που έλεγε ό,τι λέει και η φετινή:
“Να μην διδαχθεί το ερώτημα 7.6 (β)”
Δεν καταλαβαίνω γιατί επαναφέρουμε ερωτήματα που μόνο αγχώνουν και μπερδεύουν τους μαθητές, οι οποίοι ανεβαίνουν έναν Γολγοθά, αφού
πρέπει να ταξινομήσουν στη σκέψη τους διάσπαρτες και πάρα πολλές πληροφορίες.
Αν επίσης θυμάμαι καλά, ο Στέφανος Τραχανάς είχε παροτρύνει να μην κατασκευάζουμε ασκήσεις πάνω στο διάγραμμα i=f(V)
Θα δεχόμουν κάθε τέτοια ανάρτηση αλλά με σαφή υπόδειξη πως δεν απευθύνεται
σε μαθητές
Ο μαθητής θα εξεταστεί σε αυτό που υπονοεί εμμέσως πλην σαφώς το σχολικό:
Κάθε φωτόνιο με ενέργεια μεγαλύτερη, ίση του έργου εξαγωγής προκαλεί έξοδο ηλεκτρονίου
Αυτοί που θα διδαχθούν μετακλασική φυσική ως φοιτητές θα μάθουν και τα υπόλοιπα…. αυτοί που δεν θα διδαχθούν θα έχουν τουλάχιστον αντιληφθεί
την μη συνεχή απορρόφηση ακτινοβολίας από την ύλη και γιατί δεν “μαυρίζουν”
δίπλα στα κινητά
Ας σεβαστούμε την αγωνία τους και ας μην τους φορτώνουμε παραπανίσια….
Καλησπέρα σε όλους.
Αποστολη, Διονύση και Θοδωρή καλησπέρα.
Ευχαριστώ για το σχόλιο.
Θοδωρή προφανως η άσκηση δεν αποτελει προταση για εξετασεις ουτε η δομή της ειναι τέτοια. Ο σκοπός της άσκησης προφανώς και ειναι άλλος. Ωστόσο δεν νομιζω οτι πρέπει να συντηρούμε το αντίστοιχο ερωτημα και να δινοθμε λανθασμενη απάντηση. Αν μπορούμε να το αποφυγουμε τοτε θα πρέπει να το κάνουμε. Άλλωστε μεσα απο συζητήσεις ξεκαθαριζουμε σκοτεινα σημεία.
Να θυμισω μερικα το πεταγμα του αεροπλάνου οπου απο το υλικο αφαιρεθηκε απο εξεταστεα υλη η ανωση σε επιταχυνόμενο σώμα και τοσα άλλα.
Χρήστο, το συγκεκριμένο ερώτημα έχει ήδη αφαιρεθεί και κατά τη γνώμη μου
δεν ωφελεί σε κάτι να το επαναφέρουμε….
Ένας συνάδελφος που θα διαβάσει την ανάρτηση και τα σχόλια
που την ακολουθούν, πιθανά θα θελήσει να την κάνει στους μαθητές του
ή ακόμα χειρότερα να φτιάξει μια ανάλογη
Η ένταση της προσπίπτουσας ακτινοβολίας αναφέρεται στο σχολικό
μόνο σε σταθερή συχνότητα f και διαφορετική φωτονική ροή N/Δt
Ας συγκρατηθούμε για λίγα χρόνια ακόμα….τα νέα ΠΣ προβλέπουν
στη Γ’ Λυκείου οι μισές ώρες διδασκαλίας να είναι κβαντική φυσική….
Καλησπέρα παιδιά.
Θοδωρή στάλθηκε η οδηγία και καλά έκανε ο Σαράντος.
Όμως έχω βαρεθεί να βλέπω σε βιβλία και αναρτήσεις ασκήσεις στις οποίες αυξάνουμε τη συχνότητα (με ίδια ένταση) και μειώνεται ο αριθμός των εκπεμπομένων ηλεκτρονίων. Έτσι η φασαρία κάνει καλό.
Τα ρευστά “διορθώθηκαν” μετά από φασαρία.
Το κράξιμο για τις υπερπαραγωγές έγινε αφού προηγήθηκε φασαρία.
Οι αηδίες με το κέντρο μάζας στην Κινηματική στερεού δεν διορθώθηκαν ακόμα παρά τη φασαρία.
Αύριο τα όποια λάθη των νέων βιβλίων φασαρία θα τα διορθώσει.
Γιάννη, 10 αναρτήσεις κάθε μέρα αρκεί να έχουν σαφή ένδειξη
“Το ερώτημα τάδε δεν είναι συμβατό με την εξεταστέα ύλη” των εξετάσεων 2025
Ναι φυσικά δεν είναι συμβατό.
Είναι καμπανάκι για συναδέλφους.