fpx128 - Fotopowielacz - MARZEC 2008 / A1

Do rejestracji światła o bardzo małym natężeniu można użyć fotopowielacza (rysunek poniżej przedstawia jego uproszczoną budowę). Wykorzystywane jest w nim zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne (zachodzące na katodzie \(K\)) oraz wtórna emisja elektronów z elektrod (tzw. dynod \(D_1\) do \(D_5\)). Pod wpływem absorpcji energii kinetycznej jednego elektronu pierwotnego dynoda może wyemitować kilka elektronów wtórnych. Między kolejnymi elektrodami (od katody K poprzez dynody \(D_1\) - \(D_5\) aż do anody \(A\)) wytwarzane są pola elektrostatyczne zwrócone tak, że zapewniają przechodzenie wszystkich elektronów wtórnych do następnej elektrody.
fpx128
a) Na podstawie opisu działania fotopowielacza można stwierdzić, że linie pola elektrostatycznego między dynodą trzecią \(D_3\), a dynodą czwartą \(D_4\) zwrócone są: od dynody .............. do dynody .............. ..
b) Oblicz liczbę elektronów docierających do anody \(A\) fotopowielacza po wybiciu przez foton jednego elektronu z katody \(K\). Przyjmij, że pod wpływem absorpcji energii kinetycznej jednego elektronu pierwotnego każda dynoda emituje trzy elektrony wtórne.
Zapisz ogólną regułę pozwalającą obliczyć liczbę elektronów docierających do anody dla \(n\) dynod.
c) Oblicz graniczną długość fali elektromagnetycznej, która wywołuje zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne na katodzie wykonanej z cezu, dla którego praca wyjścia wynosi \(2,9\cdot10^{-19} \ J\).
Dzięki Tobie jesteśmy w stanie nieustannie udoskonalać funkcjonalność naszej strony. Aby to jednak było możliwe musisz być zalogowany. Logowanie jest bezpłatne a wszystkie treści video są dostępne bez limitów.

frx101 - Fotokomórka (11 pkt) GRUDZIEŃ 2004 / A2

Po lekcji o budowie i zasadzie działania fotokomórki nauczyciel fizyki polecił uczniom zaprojektowanie układu, który włączałby oświetlenie, kiedy zapada zmrok i wyłączał, kiedy zaczyna się dzień. Adam zaprojektował I układ, a Alek II układ. Poniższy rysunek przedsta- wia oba układy. Opis przy układzie I dotyczy także układu II.
frx101
a) (4 pkt)
Napisz, który z układów działa zgodnie z założeniami. Opisz działanie obu układów, gdy światło świeci na fotokomórkę i gdy przestaje świecić.
b) (3 pkt)
Katoda fotokomórki pokryta jest cezem, dla którego praca wyjścia elektronu wynosi \(2 \ eV\). Wykaż, że światło o długości fali \(\lambda < 600 \ nm\) (a więc światło widzialne) spowoduje działanie takiej fotokomórki.
c) (2 pkt)
Napięcie w obwodzie z żarówkami ma wartość skuteczną równą \(230 \ V\). Oblicz maksymalną wartość napięcia między zaciskami żarówek.
d) (2 pkt)
W obwodzie włączono 3 żarówki o mocy \(100 \ W\) każda. Oblicz skuteczne natężenie prądu płynącego między stykami przekaźnika.
Film wkrótce dostępny

fpx122 - Fotony - OPERON 2008 / A1

OPRACOWANIE ZADANIA - Wydawnictwo Pedagogiczne OPERON
a) Oblicz szybkość, z jaką powinien poruszać się elektron, aby jego energia była równa energii fotonu o długości fali \(5\cdot10^{-7} \ m\). Nie uwzględniaj efektów relatywistycznych.
b) Czy światło o takiej długości fali, padające na płytkę cezową może wywołać zjawisko fotoelektryczne? Praca wyjścia dla cezu \(2,14 \ eV\).
Dzięki Tobie jesteśmy w stanie nieustannie udoskonalać funkcjonalność naszej strony. Aby to jednak było możliwe musisz być zalogowany. Logowanie jest bezpłatne a wszystkie treści video są dostępne bez limitów.

frx201 - Fotoefekt (4 pkt) OPERON 2008 / A2

OPRACOWANIE ZADANIA - Wydawnictwo Pedagogiczne OPERON
Na powierzchnię cynku pada wiązka promieniowania o częstotliwości \(1,2\cdot 10^{15} \ Hz\). Praca wyjścia dla elektronów z powierzchni cynku wynosi \(4,3 \ eV\).
a) (1 pkt)
Jaka jest energia fotonów padających na płytkę metalu?
b) (3 pkt)
Jaki jest maksymalny pęd przekazywany płytce przy emisji każdego elektronu?
Film wkrótce dostępny

fpx120 - Elektroskop i fotoefekt - GRUDZIEŃ 2004 / A1

Do elektroskopu przykręcamy płytkę, którą następnie elektryzujemy ujemnie. Po oświetleniu płytki silną wiązką światła obserwujemy, że płytka przestała być naelektryzowana (wskazówka elektroskopu opada). Zaobserwowaliśmy efekty zjawiska
A. fotoelektrycznego zewnętrznego.
B. całkowitego wewnętrznego odbicia.
C. elektryzowania przez indukcję.
D. dyfrakcji światła.
Dzięki Tobie jesteśmy w stanie nieustannie udoskonalać funkcjonalność naszej strony. Aby to jednak było możliwe musisz być zalogowany. Logowanie jest bezpłatne a wszystkie treści video są dostępne bez limitów.

fpx121 - Zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne

Metalowa płytka z cezu naświetlana jest w próżni światłem fioletowym o długości \(380 \ nm\).
a) Oblicz energię pojedyńczego fotonu padającego na płytkę.
b) Oblicz pracę wyjścia dla cezu jeśli powierzchniowa różnica potencjałów dla tego metalu wynosi \(2,14 \ V\).
c) Oblicz szybkość emitowanych z tej metalowej płytki fotoelektronów.
Dzięki Tobie jesteśmy w stanie nieustannie udoskonalać funkcjonalność naszej strony. Aby to jednak było możliwe musisz być zalogowany. Logowanie jest bezpłatne a wszystkie treści video są dostępne bez limitów.

fpx124 - Fotokomórka - MAJ 2007 / A1

Oblicz minimalną wartość pędu fotonu, który padając na wykonaną z cezu katodę fotokomórki spowoduje przepływ prądu. Praca wyjścia elektronów z cezu wynosi \(2,14 \ eV\).
Dzięki Tobie jesteśmy w stanie nieustannie udoskonalać funkcjonalność naszej strony. Aby to jednak było możliwe musisz być zalogowany. Logowanie jest bezpłatne a wszystkie treści video są dostępne bez limitów.

frx203 - Zjawisko fotoelektryczne (13 pkt) OPERON 2009 / A2

OPRACOWANIE ZADANIA - Wydawnictwo Pedagogiczne OPERON
Na płytkę wykonaną z cezu pada wiązka światła o długości fali \(400 \ nm\), wywołując zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne. Wartość pracy wyjścia dla wybranych metali podano w tabeli.
PierwiastekSymbol chemicznyPraca wyjścia \([eV]\)
CezCs2,14
WolframW4,50
PlatynaPt5,65
ŻelazoFe4,70

a) (2 pkt)
Oblicz maksymalną energię kinetyczną fotoelektronów w jednostkach SI.
b) (2 pkt)
Oblicz napięcie hamowania fotoelektronów o energii kinetycznej \(1,6\cdot 10^{-19} \ J\).
c) (3 pkt)
Wiązka fotonów o mocy \(1 \ mW\) i długości fali \(250 \ nm\) pada na płytkę sodową. Oblicz maksymalne natężenie prądu otrzymanych fotoelektronów.
d) (3 pkt)
Oblicz graniczną długość fali światła wywołującego zjawisko fotoemisji z platyny. W jakim zakresie widma leży ta długość fali?
e) (3 pkt)
Długofalowa granica zjawiska fotoelektrycznego dla żelaza wynosi około \(263 \ nm\). Po ogrzaniu żelaza granica ta wyniosła \(280 \ nm\). Jak ogrzewanie zmieniło pracę wyjścia?
Film wkrótce dostępny

fpx123 - Fotoefekt - MAJ 2010 / A1

Poniżej zamieszczono wykres zależności kwadratu maksymalnej wartości prędkości \(v^{2}_{max}\) wybitych z katody fotoelektronów od energii \(E\) fotonów padających na fotokatodę. W tabeli podano wartości pracy wyjścia dla materiałów, z których wykonywane są fotokatody.
fpx123
a) Ustal, analizując wykres, z jakiego materiału wykonano fotokatodę. Podkreśl w tabeli obok wykresu nazwę tego materiału.
b) Wyprowadź wzór, za pomocą którego można obliczyć wartości liczbowe konieczne do wykonania powyższego wykresu. Przyjmij, że znane są energie padających fotonów i praca wyjścia materiału fotokatody.
Dzięki Tobie jesteśmy w stanie nieustannie udoskonalać funkcjonalność naszej strony. Aby to jednak było możliwe musisz być zalogowany. Logowanie jest bezpłatne a wszystkie treści video są dostępne bez limitów.

fpx127 - Fotokomórka - MAJ 2004 / A1

Millikan zmierzył zależność napięcia hamowania od częstotliwości padającego światła dla dwóch fotokomórek, z których jedna miała fotokatodę z cezu, a druga z wolframu. Wyniki jego pomiarów przedstawia wykres:
fpx127
a) Jaką wartość stałej Plancka otrzymał Millikan, posługując się wartościami odczytanymi z wykresu?
b) Oblicz pracę wyjścia elektronu dla jednego z tych metali. Wynik podaj w dżulach i w elektronowoltach.
Dzięki Tobie jesteśmy w stanie nieustannie udoskonalać funkcjonalność naszej strony. Aby to jednak było możliwe musisz być zalogowany. Logowanie jest bezpłatne a wszystkie treści video są dostępne bez limitów.

frx102 - Fotokomórka (10 pkt) MAJ 2005 / A2

Katoda fotokomórki oświetlana jest wiązką światła laserowego o długości fali \(330 \ nm\). Charakterystykę prądowo-napięciową tej fotokomórki przedstawiono poniżej na wykresie.
frx102
a) (4 pkt)
Korzystając z wykresu oblicz (w dżulach) pracę wyjścia elektronów z katody fotokomórki.
b) (1 pkt)
Tę samą fotokomórkę oświetlamy światłem o innej długości fali. Zapisz, jaki warunek musi być spełniony, aby po przyłożeniu odpowiedniego napięcia przez fotokomórkę popłynął prąd?
c) (2 pkt)
W przestrzeni między elektrodami rozważanej fotokomórki wytworzone jest pole elektryczne. Katoda jest częścią sfery, a anoda znajduje się w środku tej sfery.
frx102c
Zapisz, jakim ruchem i po jakim torze (zaznacz na rysunku) będzie poruszać się elektron wybity przez foton, jeżeli jego prędkość początkowa po wybiciu będzie wynosiła zero. Uzasadnij swoją odpowiedź.
d) (3 pkt)
Fotokomórkę włączono w przedstawiony na rysunku obwód prądu elektrycznego.
frx102d
Woltomierz, mierzący napięcie na zaciskach opornika, wskazał wartość \(4 \ V\), a amperomierz \(2 \mu A\). Oba przyrządy są idealne (tzn. opór woltomierza jest nieskończenie duży, a opór amperomierza zerowy). Oblicz opór opornika oraz siłę elektromotoryczną źródła prądu. Opór wewnętrzny źródła prądu jest mały więc go pomiń.
Czy zwiększenie siły elektromotorycznej ogniwa spowoduje proporcjonalne zwiększenie natężenia prądu w obwodzie? Odpowiedź uzasadnij.
Film wkrótce dostępny

frx103 - Fotoefekt (10 pkt) MAJ 2006 / A2

W pracowni fizycznej wykonano doświadczenie mające na celu badanie zjawiska fotoelektrycznego i doświadczalne wyznaczenie wartości stałej Plancka. W oparciu o wyniki pomiarów sporządzono poniższy wykres. Przedstawiono na nim zależność maksymalnej energii kinetycznej uwalnianych elektronów od częstotliwości światła padającego na fotokomórkę.
frx103
a) (1 pkt)
Odczytaj z wykresu i zapisz wartość częstotliwości granicznej promieniowania dla tej fotokatody.
b) (2 pkt)
Oblicz, korzystając z wykresu, pracę wyjścia elektronów z fotokatody. Wynik podaj w elektronowoltach.
c) (3 pkt)
Oblicz doświadczalną wartość stałej Plancka, wykorzystując tylko dane odczytane z wykresu oraz zależność \(h \cdot \nu = W + E_{k}\) .
d) (4 pkt)
Narysuj schemat układu elektrycznego pozwalającego wyznaczyć doświadczalnie wartość napięcia hamowania fotoelektronów. Masz do dyspozycji elementy przedstawione poniżej oraz przewody połączeniowe.
frx103d
Film wkrótce dostępny

Rejestracja

Podaj poprawny adres e-mail. Wyślemy Ci link aktywujący Twoje konto.

Wypełniając formularz i klikając przycisk Utwórz konto, akceptujesz nasz regulamin

×

Logowanie

Zaloguj się przez

lub przez swoje konto na Filomie

Nie pamiętasz hasła?

lub Utwórz konto
×

Szukaj

Nasza wyszukiwarka jest zbudowana tak aby maksymalnie ułatwić Ci odnalezienie interesujących Cię treści. Aby uzyskać jak najlepsze rezultaty zalecamy wpisywanie:

  • Treść zadania lub jego fragment
  • Listę słów kluczowych, które sprawiają Ci największy problem
  • Nazwę działu lub poddziału
×