Középiskolai Matematikai és Fizikai Lapok
Informatika rovattal
Kiadja a MATFUND Alapítvány
Már regisztráltál?
Új vendég vagy?
A régi honlapot akarom!!! :-)

A P. 4766. feladat (2015. október)

P. 4766. 200 nm-es ultraibolya fény világít meg egy alumíniumlemezt.

\(\displaystyle a)\) Mekkora lesz a kilépő elektronok között a leggyorsabb és a leglassabb elektron mozgási energiája?

\(\displaystyle b)\) Mekkora a zárófeszültség?

Román tankönyvi feladat

(4 pont)

A beküldési határidő 2015. november 10-én LEJÁRT.


Megoldás. \(\displaystyle a)\) A bejövő fotonok energiája: \(\displaystyle E_\text{foton}=\frac{hc}{\lambda}=0{,}99~{\rm aJ},\) a kilépési munka pedig alumíniumra \(\displaystyle W=0{,}68~\rm aJ.\) A kilépési munka a fémben lévő legnagyobb energiájú elektronok és a fémet éppen elhagyó (nulla mozgási energiájú) elektronok energiakülönbsége. Ha a foton egy ilyen elektront ,,lök ki'' a fémből, ammak energiája a fémen kívül

\(\displaystyle E_\text{elektron}^\text{(max)}=E_\text{foton}-W=0{,}31~\rm aJ\)

lesz.

A fémben vannak alacsonyabb energiájú elektronok is, ezek kilökődésekor az elektron mozgási energiája megfelelő mértékben kisebb, akár nullához egészen közeli is lehet. A leglassabb elektronok mozgási energiája tehát \(\displaystyle E_\text{elektron}^\text{(min)}\approx 0.\) (Természetesen a kilépő elektron energiája nem lehet negatív, de még pontosan nulla sem, ezen esetekben az elektron nem tudná elhagyni a fémet.

\(\displaystyle b)\) A zárófeszültség az a feszültség, amely még a leggyorsabb elektronok mozgási energiáját is nullára csökkenti, tehát megállítja (majd visszafordítja) azokat:

\(\displaystyle eU= E_\text{elektron}^\text{(max)},\)

ahonnan

\(\displaystyle U=\frac{0{,}31~{\rm aJ}}{1{,}6\cdot10^{-19}~\rm C}=1{,}9~\rm V.\)


Statisztika:

41 dolgozat érkezett.
4 pontot kapott:Baglyas Márton, Bartók Imre, Berke Martin, Boldizsár Bálint, Budai Koppány, Csenger Géza, Csuha Boglárka, Elek Péter, Fehér 169 Szilveszter, Fekete Balázs Attila, Ghada Alshalan, Iglódi Ferenc, Iván Balázs, Keresztes Barbara, Klász Viktória, Kolontári Péter, Krasznai Anna, Matusek Márton, Németh Flóra Boróka, Olosz Adél, Osváth Barnabás, Páhoki Tamás, Pázmán Előd, Pintér 345 Balázs, Szépfalvi Bálint, Tanner Martin, Tófalusi Ádám, Topa Lukács, Tóth Adrián, Virág Barnabás.
3 pontot kapott:Csire Roland, Gémes Antal, Gergely 444 Kornél, Nagy 555 Botond, Sallai Krisztina, Szentivánszki Soma .
2 pontot kapott:3 versenyző.
1 pontot kapott:1 versenyző.
Nem versenyszerű:1 dolgozat.

A KöMaL 2015. októberi fizika feladatai