103. Valosähköilmiön mallintaminen

Kirjaudu sisään lähettääksesi tämän lomakkeen

Valosähköilmiön tutkimuksessa metalliin kohdistettiin valoa erilaisilla aallonpituuksilla. Irronneiden elektronien suurin liike-energia mitattiin. Liike-energian havaittiin olevan sitä suurempi, mitä lyhyempi oli valon aallonpituus. Mittaustulokset ovat taulukossa alla.

[[$ \lambda $]] ​(nm) 611 588 525 505  472 
[[$E_{\text{k,max}}$]] (eV)  0,082 0,147 0,428 0,512 0,675


1. Aallonpituuksien perusteella laskettiin valon taajuudet. Täydennä taulukosta puuttuva taajuus.

[[$ f ​(10^{14} \text { Hz})$]] 5,10 5,71 5,94  6,35 
[[$E_{\text{k,max}}(\text {eV})$]] 0,082 0,147 0,428 0,512 0,675

Taulukosta puuttuvan taajuuden suuruus on: [[$\cdot 10^{14}$]] Hz

2. Miten valosähköilmiö selitetään energian muuntumisen näkökulmasta?





3. Energian muuntumista kuvaa yhtälö [[$E_{\text {k,max}}=hf-W_0$]], jossa [[$h$]] on Planckin vakio ja [[$W_0=$]] metallille ominainen irrotustyö. Yhtälön mukainen riippuvuus ilmenee alla olevassa kuvaajassa, jossa mittauspisteisiin on sovitettu suora.



Päättele kuvaajan perusteella Planckin vakion ja irrotustyön suuruudet kolmen merkitsevän numeron tarkkuudella.

[[$h=$]] [[$\cdot 10^{-15}$]] eVs
[[$W_0=$]] eV

4. Tulosten perusteella voidaan myös määrittää pienin valon taajuus, jolla elektroneja irtoaa kyseisestä metallista. Tämän rajataajuuden suuruus on kahden merkitsevän numeron tarkkuudella

[[$\cdot 10^{14} \ \mathrm{Hz}$]]

Kirjaudu sisään lähettääksesi tämän lomakkeen