https://peda.net/id/87abe7b0983 2025-09-23T07:12:32+03:00 https://peda.net/:static/538/peda.net.logo.bg.svg <div class="license">Tämän sivun lisenssi <a rel="license" href="https://peda.net/info">Peda.net-yleislisenssi</a></div> https://peda.net/id/87b08722983 2025-08-12T14:45:56+03:00 <h3>Valosähköilmiö</h3> <ul> <li>Sähkömagneettinen säteily voi irrottaa elektroneja metallista vain, mikäli sen taajuus ylittää metallille ominaisen kynnystaajuuden. Tämä ilmentää säteilyn energian kvantittumista ja kvanttien eli fotonien energian riippuvuutta taajuudesta.</li> <li>Valosähköilmiössä fotonin energia ([[$hf$]]) muuntuu irrotustyöksi ([[$W_0$]]) ja irtoavan elektronin liike-energiaksi ([[$E_\text{k}$]]): [[$ hf=W_0+E_\text{k} $]]​</li> <li>Säteilyn yksittäisen fotonin energian tulee olla irrotustyötä suurempi, jotta valosähköilmiö tapahtuu.</li> <li>Valosähköilmiössä irtoavien elektronien liike-energia voidaan määrittää sähkökentän tekemän työn perusteella. Virtapiiriin säädetään pysäytysjännite [[$U$]], jolloin sähkökentän tekemän työn tiedetään olevan liike-energian suuruinen, [[$E_\text{k}=QU$]]. Kaavassa [[$Q$]] on elektronin varaus eli alkeisvaraus e.</li> </ul> <br/> <ol> <li>Matalataajuuksinen (pitkäaaltoinen) säteily ei synnytä valosähköilmiötä, koska yksittäisen fotonin energia ei riitä irrottamaan elektronia.</li> <li>Kynnystaajuudella fotonin energia on irrotustyön suuruinen, jolloin elektroneja irtoaa.</li> <li>Suurella taajuudella irtoaa elektroneja, joilla on sitä enemmän liike-energiaa, mitä suurempi on säteilyn taajuus.</li> </ol> <br/> <a href="https://peda.net/oppimateriaalit/e-oppi/lukiot/helsinki/hl/fysiikka/yl%C3%A4-mella/resonanssi-7232/1ssjf/yji/yhteenveto/vet#top" title="valosahkoilmio-tilanteet-lops19-taitto.png"><img src="https://peda.net/oppimateriaalit/e-oppi/lukiot/helsinki/hl/fysiikka/yl%C3%A4-mella/resonanssi-7232/1ssjf/yji/yhteenveto/vet:file/photo/456665cf183487007b82868ff373486b44cbd623/valosahkoilmio-tilanteet-lops19-taitto.png" alt="" title="Valosähköilmiön eri päätilanteet" class="inline" loading="lazy"/></a><br/> <h3>Fotoni</h3> <ul> <li>Sähkömagneettisen säteilyn energia esiintyy paketteina (kvantteina), joita kutsutaan fotoneiksi. Säteilyllä on siis sekä aalto- että hiukkasluonne.</li> <li>Säteily absorboituu tai emittoituu kokonaisina fotoneina.</li> <li>Fotonin energia: [[$E_\text{fotoni}=hf$]]. Kaavassa [[$h$]] on Planckin vakio ja [[$f$]] sähkömagneettisen säteilyn taajuus.</li> <li>Aaltoliikkeen perusyhtälön avulla fotonin energia voidaan kirjoittaa myös muodossa: [[$E_\text{fotoni}=\dfrac{hc}{\lambda}$]]. Kaavassa [[$c$]] on valonnopeus ja [[$\lambda$]] sähkömagneettisen säteilyn aallonpituus.</li> <li>Fotonilla on liikemäärä: [[$ p=\dfrac{h}{\lambda} $]]​</li> </ul> <br/> <h3>Aaltohiukkasdualismi</h3> <ul> <li>Sekä sähkömagneettinen säteily että hiukkaset ovat luonteeltaan dualistisia. Sekä sähkömagneettisella säteilyllä että hiukkasilla on aallon ja hiukkasen ominaisuuksia.</li> <li>[[$m$]]-massaisilla, nopeudella [[$v$]] etenevillä hiukkasilla on niiden aalto-ominaisuutta kuvaava de Broglien aallonpituus: [[$ {\lambda}=\dfrac{h}{mv} $]]​.</li> </ul> <br/> <h3>Kaksoisrakokoe</h3> <ul> <li>Kaksoisrakokokeessa paljastuu hiukkasten tai valon dualistinen luonne. </li> <li><span>Yksittäiset hiukkaset tai heikko valo havaitaan osuvan levylle yksittäisinä hiukkasina.</span></li> <li>Pidemmän ajan kuluessa suuri määrä paikallistumia muodostaa useita intensiteettimaksimeja ja minimejä sisältävän interferenssikuvion, joka on aallolle ominainen ilmiö.</li> <li>Koska kuvio muodostuu, vaikka hiukkaset kulkevat raosta yksi kerrallaan, aaltoluonne on yksittäisen hiukkasen, ei vain hiukkasjoukon ominaisuus.</li> </ul> <br/> <a href="https://peda.net/oppimateriaalit/e-oppi/lukiot/helsinki/hl/fysiikka/yl%C3%A4-mella/resonanssi-7232/1ssjf/yji/yhteenveto/elektronit-varjostimella.png#top" title="Elektronit varjostimella.png"><img src="https://peda.net/oppimateriaalit/e-oppi/lukiot/helsinki/hl/fysiikka/yl%C3%A4-mella/resonanssi-7232/1ssjf/yji/yhteenveto/elektronit-varjostimella.png:file/photo/62c65f8dde8c163afb411dde3af08b6eaeb0e6bf/Elektronit%20varjostimella.png" alt="" title="Elektronien kertyminen varjostimelle kaksoisraon läpi kulkemisen jälkeen" class="inline" loading="lazy"/></a><br/> <h3>Kvanttimekaniikka</h3> <ul> <li>Kvanttimekaniikka on teoria, joka kuvaa aaltohiukkasdualististen hiukkasten käyttäytymistä.</li> <li>Kvanttimekaniikan ilmiöt ilmenevät lähinnä mikroskooppisen mittakaavan tilanteissa.</li> <li>Kvanttimekaniikan keskeisiä ominaisuuksia: <ul> <li>Ennustaa vain todennäköisyyksiä, mittaustuloksia ei voi tietää etukäteen.</li> <li>Hiukkasten ominaisuuksilla, kuten paikalla, voi olla useita arvoja yhtä aikaa.</li> <li>Useat suureet, kuten hiukkasen energia, ovat kvantittuneita, eli voivat saada vain tiettyjä arvoja.</li> </ul> </li> </ul> 2025-09-23T07:12:32+03:00 https://peda.net/id/87b4dbbf983 2023-03-27T15:18:13+03:00 <p>Jos et ymmärtänyt monivalintojen oikeita vastauksia, katso selitykset:</p> <a class="eoppi-icon-nav" href="https://peda.net/id/87ad0563983" rel="noopener" target="_blank"> <img src="https://www.e-oppi.fi/pedanet/icons/nav/icon-nav-ratkaisu.png"/> <span>Näytä selitykset</span> </a> 2025-09-23T07:12:32+03:00