25 svar
7187 visningar
pds97 65 – Fd. Medlem
Postad: 20 maj 2017 17:52

Fotoelektrisk effekt

 

Hej,

Har fastnat på följande uppgift. 

Under ett experiment undersöktes den fotoelektriska effekten då en metallyta belystes med elektromagnetisk strålning. När strålningens våglängd var kortare än 300 nm började elektronerna emitteras från metallytan. 

a) beräkna utträdesarbetet för metallen. Svara i eV

b) Beräkna fotoelektronernas rörelseenergi om strålningens våglängd är 200 nm.

De jag vet är att Ek = hf × E0, alltså att rörelseenergin är = inkommande energin x metallens utträdesarbete.

Tänker då att frekvensen blir f= vλ = 3 × 108300 ×10-9 =1015 Hz  och därifrån lägga in det i Ovanstående formel??

Henrik Eriksson 1405 – Fd. Medlem
Postad: 20 maj 2017 18:56

Vad menar du med x i formeln?

pds97 65 – Fd. Medlem
Postad: 20 maj 2017 18:59
Henrik Eriksson skrev :

Vad menar du med x i formeln?

multiplikation

Henrik Eriksson 1405 – Fd. Medlem
Postad: 20 maj 2017 19:07

Du borde mena subtraktion.

pds97 65 – Fd. Medlem
Postad: 20 maj 2017 19:09
Henrik Eriksson skrev :

Du borde mena subtraktion.

Oj, precis. Dumt av mig. Det ska såklart vara subtraktion.

nahannaf 5 – Fd. Medlem
Postad: 20 maj 2017 19:26

Ja du kan använda den formeln, men med subtraktion istället för multiplikation ;)! Tänk på att frekvensen du räknat ut är gränsfrekvensen, så den kan du använda i formeln E=h*f för att få reda på  E0 (utsädesarbetet). Fixar du det nu? 

pds97 65 – Fd. Medlem
Postad: 20 maj 2017 20:00
nahannaf skrev :

Ja du kan använda den formeln, men med subtraktion istället för multiplikation ;)! Tänk på att frekvensen du räknat ut är gränsfrekvensen, så den kan du använda i formeln E=h*f för att få reda på  E0 (utsädesarbetet). Fixar du det nu? 

a) E0 = hf - Ek ==>  1015 - Ek   men jag har ju fortfarande rörelseenergin som jag inte vet? Hur gör jag?

Smaragdalena 80504 – Avstängd
Postad: 20 maj 2017 20:17

Vid gränsfrekvensen är elektronens rörelseenergi 0.

pds97 65 – Fd. Medlem
Postad: 20 maj 2017 20:18
nahannaf skrev :

Ja du kan använda den formeln, men med subtraktion istället för multiplikation ;)! Tänk på att frekvensen du räknat ut är gränsfrekvensen, så den kan du använda i formeln E=h*f för att få reda på  E0 (utsädesarbetet). Fixar du det nu? 

Menar du alltså såhär,

Energifoton = h×f = 6,626×10-34 ×1015 = 6.626×10-19 J , Så mycket energi har fotonen ju?

pds97 65 – Fd. Medlem
Postad: 20 maj 2017 20:21
smaragdalena skrev :

Vid gränsfrekvensen är elektronens rörelseenergi 0.

okej, då blir det såhär, rätta mig ifall jag har fel.

E0 = hf- Ek = 6.626×10-34×1015 - 0= 6.626 × 10-19 Men vad blir enheten? Hur räknar jag då i b?

Smaragdalena 80504 – Avstängd
Postad: 20 maj 2017 20:24

Joule - men du skall räkna om det till eV.

Hur mycket energi blir det över om fotonen har våglängden 200 nm?

pds97 65 – Fd. Medlem
Postad: 20 maj 2017 20:26

 

f= 340200×10-9 = 1.7 × 109 Hz -->>>>>>>>>>> Ek = 1.7×109 × 6.626×10-19

  Är det rätt tänkt för uppgift b?

pds97 65 – Fd. Medlem
Postad: 20 maj 2017 20:29
smaragdalena skrev :

Joule - men du skall räkna om det till eV.

Hur mycket energi blir det över om fotonen har våglängden 200 nm?

E0 = 6.626 × 10-19  J = 6.626 × 10-19 × 1,6 ×10-19= 1.06 ×10-37 eV   så?

Smaragdalena 80504 – Avstängd
Postad: 20 maj 2017 20:29

Nu tror jag att du räknar med ljudets hastighet, inte ljusets.

pds97 65 – Fd. Medlem
Postad: 20 maj 2017 20:31
smaragdalena skrev :

Nu tror jag att du räknar med ljudets hastighet, inte ljusets.

f = 3 ×108200×10-9 = 1.5 ×1015  J   Såja?

pds97 65 – Fd. Medlem
Postad: 20 maj 2017 21:19

Tänker jag rätt eller har jag fel?

Smaragdalena 80504 – Avstängd
Postad: 20 maj 2017 22:03

Du kanske tänker rätt nånstans, men det mesta är fel och allt är väldigt rörigt.

Frekvenser mäts inte i J.

Elektronvolt är en mycket liten enhet, mycket, mycket mindre än J, lagom för att mäta saker i den här storleksordningen, så det blir inte 10^-34.

Du har kommit fram till att energin som behövs för att knuffa iväg en elektron är 6,6*10^-19 J, men du skall svara i enheten eV.

Du har kommit fram till att frekvensen som motsvarar 200 nm är 1,5*10*15 Hz (fast dyu har skrivit fel enhet).

pds97 65 – Fd. Medlem
Postad: 20 maj 2017 22:11
smaragdalena skrev :

Du kanske tänker rätt nånstans, men det mesta är fel och allt är väldigt rörigt.

Frekvenser mäts inte i J.

Elektronvolt är en mycket liten enhet, mycket, mycket mindre än J, lagom för att mäta saker i den här storleksordningen, så det blir inte 10^-34.

Du har kommit fram till att energin som behövs för att knuffa iväg en elektron är 6,6*10^-19 J, men du skall svara i enheten eV.

Du har kommit fram till att frekvensen som motsvarar 200 nm är 1,5*10*15 Hz (fast dyu har skrivit fel enhet).

Yes, ifall vi tar steg för steg. Först räknade jag ut frekvensen för ett ljus med våglängden 300 nm. Sedan lade jag in det i formeln E0 = hf Ek  Där ek(rörelseenergin är 0). Så fick jag fram 6,6*10^-19 J för att få det i eV så gör jag såhär 6,6*10-191,602*10-19 eV. Gör jag rätt hittills? Då har jag väl svarat på fråga a fast i eV?

Smaragdalena 80504 – Avstängd
Postad: 20 maj 2017 22:15

Ja, det blir ungefär 4 eV. Som du ser är det en "lagom stor" enhet!

pds97 65 – Fd. Medlem
Postad: 20 maj 2017 22:22
smaragdalena skrev :

Ja, det blir ungefär 4 eV. Som du ser är det en "lagom stor" enhet!

Precis. Nu kan jag väl använda svaret jag fick i a för uträttnings arbetet som var 6,6*10^-19. och använda i Ek= hf - E0= 1015 × 6.626×10-34 - 6,6 ×10-19= 2.6 ×10-21 m/s Är det så?

Smaragdalena 80504 – Avstängd
Postad: 20 maj 2017 22:52

Nej, nu börjar du röra ihop saker och ting igen. Det du just har räknat ut är svaret på a. Uttrycket du har skrivit upp skulle bli 0, om det inte vore för avrundningsfelen.

Du vet vilken frekvens fotonen med 200 nm har. Vilken energi motsvarar det? Räkna gärna om till eV. Sedan kan du använda svaret i a för att få fram hur mycket energi som "blir över", d v s blir till rörelseenergi hos elektronen.

pds97 65 – Fd. Medlem
Postad: 20 maj 2017 23:08
smaragdalena skrev :

Nej, nu börjar du röra ihop saker och ting igen. Det du just har räknat ut är svaret på a. Uttrycket du har skrivit upp skulle bli 0, om det inte vore för avrundningsfelen.

Du vet vilken frekvens fotonen med 200 nm har. Vilken energi motsvarar det? Räkna gärna om till eV. Sedan kan du använda svaret i a för att få fram hur mycket energi som "blir över", d v s blir till rörelseenergi hos elektronen.

frekvensen för ljuset med våglängden 200 nm blir 1.5 x 10^15 sedan lägger jag in det i formeln väl? som i fråga a?

pds97 65 – Fd. Medlem
Postad: 20 maj 2017 23:42

 kommer fram till det här,

Ek = hf - E0 = 1.5 ×1015 ×6.62×10-34  -  6.626×10-19( från uppgift a) = 3.13 ×10-19 m/s

Smaragdalena 80504 – Avstängd
Postad: 21 maj 2017 16:52

Siffrorna verkar rätt, men varifrån får du den konstiga enheten m/s? Allt det andra är skrivet i joule.

pds97 65 – Fd. Medlem
Postad: 21 maj 2017 16:54
smaragdalena skrev :

Siffrorna verkar rätt, men varifrån får du den konstiga enheten m/s? Allt det andra är skrivet i joule.

De är ju rörelseenergin?

Smaragdalena 80504 – Avstängd
Postad: 21 maj 2017 17:37

Och vilken enhet mäter man alla sorters energi i? (Formeln för rörelseenergi är Ek = mv22, så enheten för rörelseenergi blir kg·(ms)2 = kg·m2s2 = Nm = J.)

Svara
Close