光電効果とは何ですか? アプリケーション、式、演習

光電効果は、特定の材料に電子放出がある場合に発生します。 この効果は通常、光などの電磁放射にさらされる金属材料で発生します。

これが起こるとき、この放射線は表面から電子を引き裂きます。 このように、この現象に関係する電磁波はエネルギーを電子に伝達します。

詳細については 電子 そしてその 電磁波.

フォトンとは何ですか?

光電効果

光電効果スキーム

光子は、エネルギーを持ち、光電効果を媒介する小さな素粒子です。 光子エネルギーは次の式で計算されます。

E = h.f

どこ、

そして:光子エネルギー
H:比例定数(プランク定数:6.63。 10-34 J.s)
f:光子周波数

国際単位系(SI)では、光子エネルギーはジュール(J)で計算され、周波​​数はヘルツ(Hz)で計算されます。

読んだ プランク定数.

光電効果を発見したのは誰ですか?

光電効果は、19世紀後半にドイツの物理学者ハインリヒヘルツ(1857-1894)によって発見されました。 20世紀の初めに、科学者は アルバート・アインシュタイン、この効果についてより深く研究し、その近代化に貢献しました。 それで、アインシュタインはノーベル賞を受賞しました。

アインシュタインによれば、ヘルツが述べているように、放射エネルギーは電磁波の一部に集中し、電磁波全体に分散されることはありません。

この効果の発見は、 .

アプリケーション

光電セル(太陽電池)では、光エネルギーが電流に変換されます。 いくつかのオブジェクトとシステムは、たとえば次のように光電効果を使用します。

  • テレビ(LCDおよびプラズマ)
  • ソーラーパネル
  • シネマトグラフの映画における音の再構成
  • 都市照明
  • 警報システム
  • 自動ドア
  • 地下鉄の制御装置(カウント)

コンプトン効果

コンプトン効果

コンプトン効果スキーム

光電効果に関連するのはコンプトン効果です。 これは、光子(X線またはガンマ線)が物質と相互作用するときにエネルギーが減少するときに発生します。 この効果により波長が長くなることに注意してください。

フィードバック付き入試演習

1. (UFRGS)光電効果に関連する次のテキストで、ギャップを正しく埋める単語を順番に提示する代替案を選択します。

光電効果、つまり…..の放出 光の作用下での金属による実験は、機器の機能について考える機会を含む、非常に豊かな物理的文脈の中での実験です。 これは、これらの粒子の放出とエネルギーに関連する実験的証拠、および古典的な見方の不十分さを理解する機会につながります。 現象。

1905年、この効果を分析して、アインシュタインは、それまでは光が波動現象と見なされていたという革命的な仮定を立てました。 それはまた、分布に従うエネルギッシュな内容によって構成されていると考えることもできます...、後で光の量子。 と呼ばれる….. .

a)光子–連続–光子
b)光子–連続–電子
c)電子-連続-光子
d)電子–離散–電子

代替および

2. (ENEM)光電効果は、照射された金属板から放出される電子の最大運動エネルギーが以下に依存することを示したため、古典物理学の理論的予測と矛盾しました。

a)入射放射線の振幅のみから。
b)入射放射線の波長ではなく、周波数。
c)入射放射線の波長ではなく、振幅。
d)入射放射線の周波数ではなく、波長。
e)入射放射線の振幅ではなく、周波数。

代替および

3. (UFG-GO)レーザーは、持続時間6.0 ns、周波数4.0.10の単色光パルスを放射します。14 Hzおよび110mWの電力。 このパルスに含まれる光子の数は次のとおりです。

データ:プランク定数:h = 6.6 x 10-34 J.s.
1.0 ns = 1.0 x 10-9 s

a)2.5.109
b)2.5.1012
c)6,9.1013
d)2.5.1014
e)4.2.1014

の代替

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