Treść zadania

Najlepsze rozwiązanie

• 

  1 0

  antekL1 14.3.2013 (08:16)

  a)
  Wykres jest w załączniku.
  Na pionowej osi jest energia kinetyczna w elektronowoltach (bo wtedy można od razu napięcia hamowania przepisać z tabelki), na poziomej osi jest częstotliwość, powinna być na osi grecka litera "ni", ale nie miałem więc użyłem "v".
  W zadaniu było polecenie "sporządź wykres Ek(v)", dlatego oś "v" jest pozioma, tak, jak się robi wykresy f(x). Czerwona prosta jest poprowadzona "na oko", punkty doświadczalne nie leżą idealnie na prostej, co jest zresztą normalne.
  
  b)
  Ze wzoru: E_k = h\,\nu - W
  gdzie:
  Ek - energia kinetyczna, W - praca wyjścia, h - stała Plancka, v - częstotliwość
  
  wynika, że h jest nachyleniem wykresu Ek(v), to znaczy trzeba na wykresie (na czerwonej kresce) odczytać współrzędne dwóch punktów, w miarę odległych np:
  dla Ek = 2 wychodzi v = 9,5
  dla Ek = 0 wychodzi v = 4,3
  (oczywiście odczyty są przybliżone, nie trzeba idealnie dokładnie) i wyliczyć taką wielkość jak niżej, przy czym eV zamieniamy na dżule, stąd przelicznik 1,6*10^(-19)
  
  h = \frac{\Delta E_k}{\Delta \nu} = \frac{2\cdot 1{,}6\cdot 10^{-19}}{(9{,}5 - 4{,}3)\cdot 10^{14}}\,\approx\, 6{,}2\cdot 10^{-34}
  
  c)
  Częstotliwość graniczna to odczytane powyżej 4,3 * 10^14 Hz
  (ten punkt, gdzie Ek = 0)
  
  d)
  Obliczamy długość fali znając częstotliwość:
  
  lambda = c / v = 3 * 10^8 / (4,3 * 10^14) = około 698 * 10^(-9) m = 697 nm
  
  e)
  O tym nie pomyślałem rysując wykres - należało jeszcze dorysować dłuższą oś pionową (przedłużyć ją do dołu) i przedłużyć czerwoną kreskę aż do przecięcia się niej z pionową osią. Dorysuj coś takiego, proszę. Wtedy odczytana na przecięciu wartość Ek (ujemna) będzie równa minus pracy wyjścia.
  Wynika to ze wzoru:
  
  Ek = h v - W ; gdy v = 0 to Ek = -W.
  
  Policzyłem to, przyjmując za dane punkty jak poprzednio, tzn. (4,3; 0); (9,5; 2)
  [tak samo, jak się liczy współczynniki w równaniu prostej y = ax + b)
  
  Przecięcie powinno nastąpić dla Ek = -1,8 eV.
  Czyli praca wyjścia W = około 1,8 eV = 2,88 * 10^(-19) J
  To się nawet zgadza z tablicami :)

  Załączniki

  • wykres_punkty.pdf (24 KB)

  Dodawanie komentarzy zablokowane - Zgłoś nadużycie