Döntse el, hogy az intenzitás ...
1. Vákuum fotocellában az elektronokat a fénnyel besugárzással szabadítják fel a katód céziumrétegéből.
1.1. Magyarázza el a fotonok és az elektronok kölcsönhatásával összefüggésben bekövetkező energiaátalakítást.
Döntse el, hogy a fény intenzitása befolyásolja-e a felszabaduló elektronok számát. Magyarázza el.
Az EINSTEIN szerint a fény "energia részekből" áll, a h méretű fénykvantumokból. f) A külső fotoelektromos effektusban minden foton pontosan egy elektronnal lép kölcsönhatásba. A foton energiáját felhasználják a szükséges leválasztási munkák elvégzésére, és így egy fotoelektront szabadítanak fel a katód felületéről. Ha a foton frekvenciája magasabb, mint a levágási frekvencia (és ezt a gyakorlatban feltételezzük), akkor a fennmaradó fotonenergia-mennyiséget felhasználjuk a felszabadult elektron-kinetikus energia megadásához. A foton elvesztette teljes energiáját - már nem létezik.
A nagyobb fényintenzitás azt jelenti, hogy egyszerre több foton éri el a katód anyagát. Mivel az EINSTEIN szerint minden foton pontosan egy elektronnal lép kölcsönhatásba, ugyanazon fényfrekvenciával több elektron szabadulhat fel.
Elérhető egységek száma: 3
1.2. Az elektronok maximális mozgási energiájának a hullámhossztól való függését hidrogén-spektrumlámpa fényével határoztuk meg.
| 486 | 434 | 410 | 397 |
| 0,61 | 0,92 | 1.09 | 1.19 |
1.2.1. Az összes mért érték felhasználásával határozza meg Planck cselekvési kvantumát, és adja meg az elválasztás munkáját.
- Írja be a hullámhosszat a GTR listájába,
- Konvertálja a hullámhosszt frekvenciákká az egyenlet segítségével
- Írja be az Ekin értékeit egy másik GTR listába, konvertálja az egységeket W-vé
A lineáris függvényegyenlet regressziója az ábrán látható formában, ahol A megfelel a növekedésnek és így Planck állandójának, B pedig az y tengely mentén eltolódásnak és így a WA elválasztás munkájának:
h = 6,72. 10 -34 Js
WA = 3,17. 10 -19 Ws = 1,98 eV- Az EINSTEIN egyenes ábrázolása,
Megjegyzés: A feladat részvételt igényel összes Olvasmányok! Ha a tesztobjektum a GTR használata nélkül határozta meg h és WA értékeit, akkor mindegyik értékpárt figyelembe kell venni, majd meg kell adni az átlagértéket.
1.2.2. Magyarázzon el egy kísérleti lehetőséget a fotoelektronok maximális kinetikus energiájának meghatározására.
A maximális rokonság elérése érdekében. Az energia meghatározásához még az ellentétes mező leggyorsabb elektronját is távol kell tartani az anódtól. Változtatható egyenfeszültséget vezetnek a fotocellára oly módon, hogy a negatív pólus az anódon legyen. Amikor az anódot és a katódot ampermérő kapcsolja össze, ez fotovezetést mutat. Most annyira megnövekszik az ellenfeszültség, hogy a fényáram csak nulla. A beállított feszültség most a rokonság mérőszáma. A leggyorsabb fotoelektron energiája. Ebben az állapotban érvényes
1.2.3. Vizsgálja meg, hogy a táblázatban megadott hullámhosszak fénye képes-e felszabadítani a platina katód fotoelektronjait.
(A platina cseréje: 5,36 eV)
A legnagyobb energiájú foton a legrövidebb hullámhosszú. A legnagyobb foton energiájának kiszámítása: Ez azt jelenti, hogy az adott hullámhossztartományban a legnagyobb foton sem képes ellátni a szükséges 5,36 eV elválasztási munkát, így az elektronok nem szabadulnak fel a platina katódból.
Az 1.2. elérhető egységek száma: 7
1.3. A méréshez legalább 5,0 fényerőre van szükség. Számítsa ki a 486 nm hullámhosszúságú fényfontok számát, amelyeknek egy másodperc alatt el kell ütniük a katódot.
Másodpercenként legalább 13 fotonnak kell elütnie a katódot.
Elérhető egységek száma: 2
2. Egy 30,0 cm 2 keresztmetszetű hengerben van egy dugattyú x1 = 6,7 cm helyen.
A hengerben hélium van. A hengerben a nyomás 1,0. 10 5 Pa és a hőmérséklet 0,0 0 C.
2.1. Számítsa ki a henger tömegét a hengerben.
(fajlagos gázállandó a héliumhoz: 2077 J kg -1 K -1.)
Elérhető egységek száma: 2
2.2. Ha a dugattyú reteszelődik, a hőmérsékletet egy fűtőtekercs segítségével 773 ° C-ra emeljük.
Adja meg a henger belsejében lévő nyomást a hőmérséklet emelkedése után.
A dugattyú reteszelésével a térfogat állandó marad. Az általános gázegyenlet szerint:
Elérhető egységek száma: 1
2.3. A dugattyú felengedett. Nincs több hő a fűtőtekercsen keresztül. A bővítés során a következő mért értékeket rögzítettük:
| 7.3 | 8.0 | 8.7 | 9.3 | 10.0 | 10.7 | 11.3 | 11.6 |
| 352 | 315 | 301 | 276 | 260 | 235 | 225 | 220 |
Határozza meg a dugattyú 6,7 cm-ről 11,6 cm-re történő elmozdításához elvégzett térfogat nagyságát
- Az x-értékek bevitele a GTR listájába,
- Számolja ki a köteteket egy másik listában,
- Adja meg a nyomásértékeket Pa-ban,
- A p = f (V) függvény regressziója,
- Másolás grafikus memóriába,
- grafikai integráció a határok között,
A összeg az elvégzett kötetmunka 42 J.
Elérhető egységek száma: 3
3. Az ábra a nyomáscsökkentő szelep működési elvét mutatja.
A dugattyú keresztmetszete 5,0 cm 2. A tartályban lévő nyomás és a környezeti nyomás kezdetben 1,0. 10 5 Pa. A Hooke-törvénynek megfelelő rugó elernyedt és a dugattyú 0 helyzetben van. A rugóállandó 7,0 kN. m-1 .
A nyomáscsökkentő szelep a tartályban lévő nyomást a környezeti nyomás ötszörösére korlátozza
Határozza meg a kimeneti csatorna XA helyét.
Bizonyos gáznyomásnál az erők egyensúlya létrejön, így az az erő, amellyel a gáz nyomja a dugattyút, megegyezik a megfeszített rugó ellensúlyával. Mivel a dugattyú mindkét oldalának kezdeti állapotában az adott nyomás 1,0. 10 5 Pa, figyelembe kell venni, hogy a dugattyú bal oldalán a nyomás csak 4,0. 10 5 Pa növekedhet !
Az interakció törvénye szerint a következők érvényesek:
A dugattyú 2,9 cm-rel mozog, mielőtt a szelep kinyílik.