by 
Χαρακτηρίστε τις παρακάτω προτάσεις, οι οποίες αναφέρονται στο φωτοηλεκτρικό φαινόμενο, ως σωστές ή λανθασμένες, δίνοντας και σύντομες δικαιολογήσεις.
i) Κατά τον φωτισμό μιας μεταλλικής επιφάνειας, ένα φωτόνιο μπορεί να αλληλεπιδράσει με ένα ουδέτερο άτομο ως σύνολο.
ii) Κατά τον φωτισμό μιας μεταλλικής επιφάνειας, ένα φωτόνιο αλληλοεπιδρά με ένα ελεύθερο ηλεκτρόνιο του μετάλλου.
iii) Κατά την αλληλεπίδραση ενός φωτονίου με ένα ηλεκτρόνιο μιας επιφάνειας, ένα μέρος της ενέργειας του φωτονίου, μπορεί να μετατραπεί σε θερμότητα, όπως στην πλαστική κρούση δύο σφαιρών.
iv) Ένα φωτόνιο μεγάλης ενέργειας, κατά το φωτισμό μιας μεταλλικής επιφάνειας, μπορεί να δώσει μέρος της ενέργειάς του σε ένα ηλεκτρόνιο Α και το υπόλοιπο σε ένα δεύτερο ηλεκτρόνιο Β, τα οποία εξέρχονται από την επιφάνεια.
v) Για πολύ μικρή ένταση ακτινοβολίας, δεν έχουμε εξαγωγή ηλεκτρονίων από το μέταλλο.
vi) Κατά την απορρόφηση ενός φωτονίου από ένα ηλεκτρόνιο η ορμή του συστήματος φωτονίου-ηλεκτρονίου, διατηρείται.
vii) Φωτίζοντας μια μεταλλική επιφάνεια με φως μήκους κύματος λ, εξέρχονται ηλεκτρόνια, η μέγιστη κινητική ενέργεια των οποίων είναι ίση με 3eV, ενώ το έργο εξαγωγής είναι ϕ=1eV. Αν φωτίσουμε την ίδια επιφάνεια με φως με μήκος κύματος 2λ, τότε η μέγιστη κινητική ενέργεια που μπορεί να έχει ένα εξερχόμενο ηλεκτρόνιο είναι 1eV.
Καλημέρα, Διονύση πολύ ωραίες ερωτήσεις.
Διονύση καλημέρα.
Στις απαντήσεις σου σχετικά με την (vi) γράφεις ότι η ορμή το συστήματος φωτόνιο – ηλεκτρόνιο δεν διατηρείται, διότι το ηλεκτρόνιο είναι δεσμευμένο.
Όμως όλες οι αλληλεπιδράσεις φωτονίου – ηλεκτρονίου είναι στιγμιαίες και γνωρίζουμε ότι σε μη απομονωμενο σύστημα, όταν η αλληλεπίδραση διαρκεί πολύ μικρό χρονικό διάστημα, μπορούμε να έχουμε διατήρηση της ορμής.
Καλημέρα Παύλο, καλημέρα Ανδρεα.
Σας ευχαριστώ για το σχολιασμό.
Ανδρέα δεν με βρίσκει σύμφωνο η άποψη ότι “γνωρίζουμε ότι σε μη απομονωμένο σύστημα, όταν η αλληλεπίδραση διαρκεί πολύ μικρό χρονικό διάστημα, μπορούμε να έχουμε διατήρηση της ορμής.”
Το κριτήριο για την διατήρηση της ορμής δεν είναι η χρονική διέρκεια της αλληλεπίδρασης, αλλά το αν το σύστημα είναι μονωμένο ή όχι.
Αν μια σφαίρα κτυπήσει στον τοίχο και ανακλαστεί ακαριαία, ενώ δεχτούμε ότι ο τοίχος δεν μπορεί να κινηθεί (μη μονωμένο σύστημα), τότε στο σύστημα σφαίρα-τοίχος η ορμή δεν διατηρείται!
Αν έρθουμε τώρα στο φωτοηλεκτρικό φαινόμενο, ορμή αποκτά το άτομο και εν τέλει το στερεό ολόκληρο, όταν ένα φωτόνιο απορροφηθεί από το υλικό…
Δεν μπορούμε να μιλήσουμε για διατήρηση ορμής του συστήματος φωτόνιο-ηλεκτρόνιο.
Διονύση,
οι μαθητές γνωρίζουν ότι σε μη απομονωμένο σύστημα, όταν η αλληλεπίδραση διαρκεί πολύ μικρό χρονικό διάστημα, μπορούμε να έχουμε διατήρηση της ορμής και το χρησιμοποιούν σε ασκήσεις με ελατήρια, νήματα κλπ.
Καλημερίζοντας τον Διονύση και τον Ανδρέα (που μας ακονίζουν το μυαλό), ας θέσουμε και ένα ερώτημα στα παιδιά.
Ποια εφαρμογή του φωτοηλεκτρικού φαινομένου έχει πλέον ευρύτατη εφαρμογή αρκεί να έχουμε ένα σύστημα συλλογής φωτός?
Καλημέρα σε όλους. Ανδρέα στο παρακάτω σχήμα το βλήμα σφηνώνεται στο κιβώτιο και η διάρκεια της κρούσης είναι πολή μικρή. Διατηρείται η ορμή του βλήματος – κιβωτίου;
Καλησπερίζοντας τον Βασίλη που μας ευαισθητοποιεί!
Δεν πιστεύω η όμορφη Καλαμπάκα να έχει άσχημηνει από τους κατάμαυρους συλλέκτες ηλιακού φωτός;
Αποστόλη καλησπέρα.
Η αντιρρησή μου δεν έχει να κάνει με αυτό που υπαινίσσεσαι. Δες το προηγούμενο σχόλιό μου προς τον Διονύση.
Χαιρετώ το Βασίλη και τον Αποστόλη.
Βασίλη να υποθέσω ότι έχεις στο μυαλό σου τις πόρτες που ανοίγουν αυτόματα;
Νομίζω ότι το έχει γράψει ο Τραχανάς στο βιβλίο του.
Ανδρέα δεν καταλαβαίνω σε τι ακριβώς διαφωνείς.
Η πρόταση “ γνωρίζουμε ότι σε μη απομονωμενο σύστημα, όταν η αλληλεπίδραση διαρκεί πολύ μικρό χρονικό διάστημα, μπορούμε να έχουμε διατήρηση της ορμής.” είναι λάθος. Αν ήταν σωστή, τότε στο σχήμα του Αποστόλη θα είχαμε διατήρηση της ορμής!!! Σαν πρόταση είναι λάθος.
Τι κρύβεται πίσω από την παραπάνω πρότασή σου;
Ας δούμε το σχήμα:
Αν υπάρχει τριβή, μπορούμε να αγνοήσουμε την ώθησή της στη διάρκεια μιας κρούσης με πολύ μικρή διάρκεια και άρα μπορούμε να εφαρμόσουμε την ΑΔΟ.
Γιατί; Γιατί η ασκούμενη τριβή δεν είναι δύναμη κρουστική! Πού πάει να πει, ότι είναι πολύ – πολύ μικρότερη από την δύναμη αλληλεπίδρασης, με αποτέλεσμα να έχουμε το δικαίωμα!!! να αγνοήσουμε την ύπαρξή της…
Όλα αυτά τι σχέση έχουν με το φωτοηλεκτρικο φαινόμενο;
Ανδρέα διαβάζω πάντοτε τα σχόλια των συνομιλητών. Γράφεις: “Όμως όλες οι αλληλεπιδράσεις φωτονίου – ηλεκτρονίου είναι στιγμιαίες και γνωρίζουμε ότι σε μη απομονωμενο σύστημα, όταν η αλληλεπίδραση διαρκεί πολύ μικρό χρονικό διάστημα, μπορούμε να έχουμε διατήρηση της ορμής”. Το ότι σε κάποιες περιπτώσεις μπορούμε να έχουμε διατήρηση ορμής, δεν σημαίνει ότι αυτό συμβαίνει πάντοτε και σίγουρα το κριτήριο δεν είναι η διάρκεια της αλληλεπίδρασης. Ίσως βέβαια να μην αντιλαμβάνομαι τη βάση της αντίρρησής σου, οπότε θα μπορούσες να την κάνεις περισσότερο σαφή.
Χαιρετώντας την ομάδα.
Ανδρέα χάνουμε καλλιεργήσημο έδαφος με τα σπαρμένα φωτοβολταϊκά.
Διονύση μιλώ για την καθημερινή μας εξάρτηση. Ψηφιακές κάμερες…
Καλησπέρα Διονύση. Διαλεχτές οι ερωτήσεις. Μολις μπω στο φωτοηλεκτρικό θα τις δώσω.
Για το iv η άποψή μου είναι:
Όταν ένα φωτόνιο απορροφάται από ηλεκτρόνιο σε μέταλλο:
Το ηλεκτρόνιο ανήκει στο στερεό, δεν είναι ελεύθερο σωματίδιο. Άρα το σύστημα φωτόνιο–ηλεκτρόνιο δεν είναι απομονωμένο. Το υπόλοιπο στερεό παίρνει μέρος στην αλληλεπίδραση και αποκτά ορμή (έστω απειροελάχιστη).
Για το είδος του ηλεκτρονίου, που μπορεί να γίνει φωτοηλεκτρόνιο, ας δούμε μια απόδειξη που είχα ανεβάσει στην ανάρτηση
Φωτοηλεκτρικό Φαινόμενο
Διονύση γράφεις: “Το σύστημα φωτόνιο-ηλεκτρόνιο δεν είναι μονωμένο, αφού το ηλεκτρόνιο είναι δέσμιο, όπως αναφέρθηκε παραπάνω. Συνεπώς δεν διατηρείται η ορμή του συστήματος.”
Αλλά οι μαθητές γνωρίζουν: “Επειδή η κρούση είναι ένα φαινόμενο που διαρκεί πολύ λίγο χρόνο, οι ωθήσεις των εξωτερικών δυνάμεων – αν υπάρχουν – είναι αμελητέες κατά τη διάρκεια της κρούσης. Το σύστημα των σωμάτων που συγκρούονται μπορεί να θεωρηθεί μονωμένο, για τη χρονική διάρκεια της κρούσης, επομένως η ορμή του συστήματος διατηρείται.” και αυτό το χρησιμοποιούν στις λύσεις των ασκήσεων όπου π.χ. βλήμα σφηνώνει σε σώμα κρεμασμένο σε ελατήριο.
Ανδρέα η φράση του βιβλίου που μετέφερες είναι λανθασμένη.
Υπάρχουν άπειρες περιπτώσεις που τη διαψεύδουν. Εκείνες που εμφανίζονται κρουστικές δυνάμεις.
Η περίπτωση αυτή:
Η περίπτωση της αρθρωμένης ράβδου:
Πάρα πολλές άλλες.
Για να μη λέω πολλά λόγια για την περίπτωση που επικαλείται ο Αποστόλης:
Βλέπουμε μια ακαριαία μείωση της ορμής στον άξονα x.
Δες όμως χωρίς τριβή: