Одлучете дали интензитетот ...
1. Во вакуумска ќелија, електроните се ослободуваат од цезиумскиот слој на катодата со зрачење со светлина.
1.1. Објаснете ја енергетската конверзија што се јавува во врска со интеракцијата на фотоните и електроните.
Одлучете дали интензитетот на светлината влијае на бројот на ослободени електрони. Објасни.
Според Ајнштајн, светлината се состои од „енергетски делови“, светлосни кванти со големина h. ѓ. Во надворешниот фотоелектричен ефект, секој фотон комуницира со точно еден електрон. Енергијата на фотонот се користи за извршување на потребната работа за одвојување и со тоа ослободување на фотоелектрон од површината на катодата. Ако фреквенцијата на фотонот е поголема од фреквенцијата на прекин (и ова се претпоставува во вежбата), преостанатата количина на фотонска енергија се користи за давање на ослободената електронска кинетичка енергија. Фотонот ја изгубил целата своја енергија - тој повеќе не постои.
Поголем интензитет на светлина значи дека повеќе фотони удираат во катодниот материјал во исто време. Бидејќи, според Ајнштајн, секој фотон комуницира точно со еден електрон, може да се ослободат повеќе електрони со иста светлосна фреквенција.
Остварлив број единици: 3
1.2. Зависноста на максималната кинетичка енергија на електроните од брановата должина е утврдена со светлината на водородната спектрална ламба.
| 486 година | 434 | 410 | 397 |
| 0,61 | 0,92 | 1,09 | 1.19 |
1.2.1. Користејќи ги сите измерени вредности, утврдете го квантумот на дејствување на Планк и наведете ја работата на раздвојување.
- Внесете ја брановата должина во список на GTR,
- Претворете ја брановата должина во фреквенции користејќи ја равенката
- Внесете ги вредностите за Екин во друга GTR листа, претворете ги единиците во Ws
Регресија на равенката на линеарната функција во формата како што е прикажано, каде што А одговара на зголемувањето, а со тоа и на Планковата константа и Б на смената по оската y, а со тоа и работата на раздвојување WA:
h = 6,72. 10 -34 ЈС
WA = 3,17. 10 -19 Ws = 1,98 eV- Претставување на права линија на Ајнштајн,
Белешка: Задачата бара вклучување сите Читања! Ако тест-објектот ги одреди вредностите за h и WA без употреба на GTR, секој пар вредности треба да се земе предвид и тогаш треба да се даде средната вредност.
1.2.2. Објаснете експериментален начин да ја одредите максималната кинетичка енергија на фотоелектроните.
Да се добие максимална сродност. За да може да се одреди енергијата, дури и најбрзиот електрон во спротивното поле треба да се чува подалеку од анодата. Варијабилен DC напон се применува на фотоелементот на таков начин што негативниот пол е на анодата. Кога анодата и катодата се поврзани со амперметр, ова покажува фото-струја. Сега контра-напонот е зголемен толку многу што фотонапонот е само нула. Поставениот напон сега е мерка за сродството. Енергија што ја имаше најбрзиот фотоелектрон. Се применува во оваа состојба
1.2.3 Истражете дали светлината на брановите должини дадени во табелата може да ослободи фотоелектрони од платинска катода.
(Замена за платина: 5,36 eV)
Фотонот со најголема енергија е оној со најкратка бранова должина. Пресметување на енергијата на најголемиот фотон: Ова значи дека дури и најголемиот фотон во дадениот опсег на бранова должина не е во можност да ја обезбеди потребната работа на раздвојување од 5,36 eV, така што електроните не се ослободуваат од платината катода.
За 1.2. остварлив број на единици: 7
1.3. За мерење е потребно барем излез на светлина од 5,0. 10 -18 W. Пресметајте го потребниот број на фотони на светлина со бранова должина од 486 nm, кои мора да ја погодат катодата за една секунда.
Најмалку 13 фотони во секунда мора да ја погодат катодата.
Остварлив број единици: 2
2. Во цилиндар со површина на пресек од 30,0 cm 2 има клип на локација x1 = 6,7 cm.
Во цилиндерот има хелиум. Притисокот во цилиндарот е 1,0. 10 5 Pa и температурата 0,0 0 C.
2.1. Пресметајте ја масата на хелиум во цилиндерот.
(специфична константа на гас за хелиум: 2077 J kg -1 K -1.)
Остварлив број единици: 2
2.2. Кога клипот е заклучен, температурата се зголемува на 773 ° C. со грејна калем.
Внесете го притисокот во внатрешноста на цилиндерот по зголемувањето на температурата.
Со заклучување на клипот, волуменот останува постојан. Според општата равенка на гас:
Остварлив број единици: 1
2.3. Клипот сега е ослободен. Повеќе не се снабдува топлина преку намотката за греење. Следните измерени вредности беа снимени за време на експанзијата:
| 7.3 | 8.0 | 8.7 | 9.3 | 10.0 | 10,7 | 11.3 | 11,6 |
| 352 година | 315 година | 301 година | 276 | 260 година | 235 година | 225 година | 220 |
Определете ја количината на волуменска работа за движење на клипот од 6,7 см на 11,6 см
- Внесување на x-вредностите во список на GTR,
- Пресметајте ги волумените во друга листа,
- Внесете ги вредностите на притисокот во Pa,
- Регресија на функцијата p = f (V),
- Копирајте во графичка меморија,
- графичка интеграција во границите,
За износ обемната работа резултира со 42 Ј.
Остварлив број единици: 3
3. На сликата е прикажан функционалниот принцип на вентилот за притисок.
Површината на пресекот на клипот е 5,0 см 2. Притисокот во контејнерот и амбиенталниот притисок првично се 1,0. 10 5 Па. Пролетта што го задоволува законот на Хук е релаксирана и клипот е во позиција 0. Пролетната константа е 7,0 kN. м -1 .
Вентилот за намалување на притисокот го ограничува притисокот во контејнерот на пет пати поголем од амбиентниот притисок
Одредете ја локацијата XA на излезниот канал.
При одреден притисок на гасот се воспоставува рамнотежа на силите, така што силата со која гасот притиска на клипот е еднаква на контрасилата од затегнатата пружина. Бидејќи во почетната состојба на обете страни на клипот дадениот притисок од 1,0. 10 5 Pa, мора да се земе предвид дека притисокот на левата страна на клипот е само околу 4,0. 10 5 Pa може да се зголеми !
Според законот за интеракција, се применува следново:
Клипот се движи 2,9 см пред да се отвори вентилот.