Fysiikka

Fysiikka 7 - Bonustehtävä 1

Tekijä: aada majuri
Tehtävä 2-7

Arvot videosta
mittaus aallonpituus (nm) pysäytystyö (eV)
1. 611 0,078
2. 588  0,175
3. 525 0,427
4. 505 0,489
5. 472 0,687

Planckin vakio, metallin irrotustyö ja rajataajuus saadaan valosähköilmiön energiayhtälöstä [[$ E_k^{max}=hf-W_0 $]]

Aaltoliikkeen perusyhtälön avulla saadaan laskettua taajuus aalloonpituuksien avulla kun valo kulkee valonnopeudella [[$ v=c=2{,}99792458\cdot 10^8\ \frac{m}{s} $]]

[[$ v=f\lambda \ \rightarrow \ f=\frac{v}{\lambda }=\frac{c}{\lambda } $]]

Sijoitetaan videosta saadut arvot yhtälöön [[$ v=\frac{c}{\lambda } $]]​ ja ratkaistaan aallonpituuksia vastaavat taajuudet. Taulukoidaan saadut arvot.

mittaus taajuus (Hz)
1. [[$ 4,906586874\cdot10^{14} $]]​
2. [[$ 5,09851119\cdot10^{14} $]]​
3. [[$ 5,710332533\cdot10^{14} $]]​
4. [[$ 5,936484317\cdot10^{14} $]]​
5. [[$ 6,35153127\cdot10^{14} $]]​

Siirretään saadut arvot [[$ f,E_k^{max} $]]​ -koordinaatistoon.

https://peda.net/id/ea41370ed79

Planckin vakio pisteisiin sijoitetun suoran yhtälön avulla

[[$ h=4{,}11125307692564\cdot \frac{eV}{PHz}=4{,}11125307692564\cdot 10^{-15}\ eVs\approx 4{,}1\cdot 10^{-15}\ eVs $]]

[[$ h=4{,}11125307692564\cdot 10^{-15}\cdot 1{,}602176487\cdot 10^{-19}\ Vs=6{,}586953012\cdot 10^{-34}\ Js\approx 6{,}6\cdot 10^{-34}\ Js $]]

Saadut arvot ovat mittaustarkkuuden rajoissa samat kuin taulukkokirjassa.


Metallin irrotustyö pisteisiin sijoitetun suoran yhtälön avulla

[[$ W_0=1{,}9313854029119\ eV\approx 1{,}9\ eV $]]


Rajataajuus on kohta, jossa suora leikkaa x-akselin ja kuvaajasta nähdään, että [[$ f_0≈0{,}47\ PHz $]]