on võrdeline väljumistöö (A) ja massi (m) kiiruse ruudu ( ) poolkorrutisega. Fotoefekti kasutus detailide loendamine, konveierites, metroos, kino, fotograafia, TV, automaatika. Valguse dualism seisneb valgusnähtuste kaheses seletamises. Mõningaid nähtusi saab seletada ainult valguse laineteooriaga, teisi ainult valguse kvantteooriaga, kolmandaid aga nii üht- kui teistviisi.Teadlased - P.Lebedev, A.Stoletov, Einstein, H.Hertz.1.Fotoelektroni kineetilise energia sõltuvust üksnes valguse sagedusest saab seletada lähtudes a) valguse kvantoptikast 2.Fotoefekt on a) elektronide väljalöömine... valguse mõjul 3.Mõnikord võib valgust käsitleda kui osakeste voogu, teinekord aga kui a)elektromagnetlainet 4.Millise järelduse võib teha asjaolust.. c) ... ei saa seletada kõiki füüsikalisi nähtusi. 5. Milline järgnevatest väidetest on tõene? a) kvandi energia = kiiruse sagedus 6. LÜNGAD a)
3)punakiir on suurim kiir mis tekitab fotoefekti. A.Einstein tuletas fotoefekti võrrandi, mille lühim kuju on E=A+Ek E-(valgus)kvandi energia E=hf ,kus f-valguse sagedus, ühik on 1Hz(hertz). Js plancki konstant. Kuna valguse kiirus vaakumis , siis . Kus -lainepikkus (m) , m/s. A-elektroni väljumistöö SJ-süst ühik 1J (dzaul) kasutusel ka 1eV (elektronvolt) s.o energia mille elektron saab lõigu läbimisel kui pinge selle oststel on 1V. Ek- fotoelektroni kineetiline energia , kus elektroni mass m=kg. Fotoefekti liigid ja kasutamine 1.(välis)fotoefekt-kasutatakse vanadel fotofilmi taastamisel. 2.sisefotoefekt-tähendab elektroni aatomi või molekuli küljest lahtilöömist ja aine sisest liikumist. Kasutusel päikesepatareis. Kui nende hinda suudetakse alandada ja kasutegurit tõsta saab nendega massiliselt elektrienergiat toota. Fotoelement Fotoelemendis tekib valguse toimel elektrivool või muudetakse valguse energia elektrienergiaks.
Footon ei saa eksisteerida paigalolekus. Omandab tekkimise hetkel kiiruse ja neeldumisel annab ära oma energia sellele kehale, kus ta neeldub ja lakkab olemast. 4. Mis on fotoefekt? Fotoefektiks nimetatakse elektronide väljalöömist ainest valguse toimel. 5. Fotoefekti põhivõrrand koos seletustega! hf=A + (mv)2/2 hf footoni energia (J) (mv)2/2 metalli pinnast välja löödud elektroni kineetiline energia(fotoelektron) m elektroni mass (9.1 * 10-31 kg) v2 fotoelektroni kiirus (m/s) Valguskvant saab neelduda ainult tervikuna Kui elektron neelab footoni, siis tema energia suureneb hf võrra. Fotoefekti tekitamiseks peab footon elektroni ainest vabastama. Footon peab tegema tööd aine positiivsete ioonide tõmbejõudude ületamiseks, seda nim väljumistööks. A- väljumistöö on võrdne vähima energia hulgaga, et elektroni ainest välja viia. Mv ruut / 2 kineetiline energia, et elektroni aine pinnalt eemaldada.
3. Fotoefekti punapiir piirsagedus või lainepikkus, mille puhul footoni energia on võrdne elektorni väljumistööga. Sellest väiksema sageduse korral fotoefekti ei toimu. Pikemate lainete (spektri punases osas) juures ei jätku kvandi energiast elektroni ainest välja löömiseks ja fotoefekti ei teki, siis nimetus kas punane piir või pikalaineline piir. 4. hf = A + mv2/2, kus h on pealelangeva valguse sagedus, kokku hf on valguskvandi energia, mis muutub fotoelektroni antud ainest väljumise tööks A ja energia ülejäägi saab elektron kaasa kineetilise energia mv2/2 näol, kus m on elektroni mass ja v tema kiirus ainest välja tulemisel. 5. Einstein täiendas fotoefekti teooriat. Einstein kasutas valguskvandi mõistet. Tema järgi kvandienergia kulub elektroni väljalöömiseks ning selle liikuma panemiseks. 6. Sisefotoefekti puhul ei löö valgus elektrone välja, vaid vabastab nad oma aatomite küljest
Fotoefekti seaduspärasused:Valguse poolt metalli pinnast ühes sekundis eraldunud eletronide arv on võrdeline valguslaine intensiivsusega(mida suurem on kiirus,seda rohkem eraldub elektrone). Fotoelektronide maksimaalne kineetiline energia kasvab võrdeliselt valguse sagedusega ja ei sõltu valguse intensiivsusest(elektronide eraldumise kiirus sõltub kiirguse sagedusest). Energia jäävuse seadus fotoefektikohta:ühe footoni energia peab võrduma elektronide väljumistööga ja fotoelektroni kineelilise energia summaga.h*f = A+m*v2/2. m=9,11*10-31kg. E = A+K. Ühe footoni energia=h=6,62*10-34 J*s.Footonid:on kiirguse kvant,mida iseloomustab: 1.energia võrdeline kiirguse sageduse ja pöördvõrdeline lainepikkusega.E = h*f = h*c/ . 2.mass võrdeline kiirguse sagedusega ja pöördvõrdeline lainepikkusega. m=h*f/c2=E/c2 3.impulss võrdeline kiirguse sagedusega ja pöördvõrdeline valguse kiirusega vaakumis.p=m*c=E/c=h*f/c. 1kg*m/s. V=c/ .
Stoletovi uuris valguse mõju laetud kehadele. Kui ta laadis elektroskoobi + laenguga siis valgustamisel midagi ei juhtunud. Kui aga negatiivselt siis valgustamisel laeng kadus kiiresti. *joonis* fotoefektiks nimetatakse elektronide väljalöömist ainest valguse toimel. Fotoefekti seadused: ainest väljalöödud elektronide arv sõltub valgusallika intensiivsusest. Fotoelektroni energia sõltub valgusallika sagedusest. Seetõttu, et kaarleek sisaldab väga palju UV kiirkust tuli katse väga hästi välja. Lebedevi katse- ta kastutas väga täpset rõhu mõõteriista- tiivikut. Valguse toimel tiivik pöördub veidi, mida sai seletada ainult valguse rõhuga. Valguse rõhk on tohutult väike (1m 2 päikesele risti olevale pinnale mõjub valgusrõhk 4*10 -8N. Need 2 näidet tõestasid, et valgust tuleb teatud juhtudel vaadelda kui valgusosakeste voogu
pingest katoodi ja anoodi vahel; 2) fotovoolu tugevus sõltub valguse lainepikkusest. 20. Mis on fotoefekti punane piir? Pikemate lainete (spektri punases osas) juures ei jätku kvandi energiast elektroni ainest välja löömiseks ja fotoefekti ei teki, siis nimetus kas punane piir või pikalaineline piir. 21. Mis on väljumistöö? Et elektrone hoiavad aines kinni kristallvõre tippudes olevad + ioonid, siis on vaja teha tööd elektriliste tõmbejõudude ületamiseks ja seega kulub fotoelektroni väljumistöö nende jõudude ületamiseks ja elektronile kineetilise energia andmiseks. 22. Einsteini valem fotoefekti jaoks ja selle seletus. hf = A + mv 2/2, kus h on pealelangeva valguse sagedus, kokku hf on valguskvandi energia, mis muutub fotoelektroni antud ainest väljumise tööks A ja energia ülejäägi saab elektron kaasa kineetilise energia mv2/2 näol, kus m on elektroni mass ja v tema kiirus ainest välja tulemisel. 23. Kirjuta fotoefekti punase piiri sageduse valem. f = A/h 24
induktsiooni seadus seaduspära, mille järgi on elektromagnetilise induktsiooni elektromotoorjõud võrdeline magnetvoo muutumise kiirusega. . kus on elektromotoorjõud voltides on kontuuriga piiratud pinda läbiv magnetvoog veeberites Thompsoni valem kohaselt on võnkeperiood võrdeline ruutjuurega induktiivsusest ja mahtuvusest. T = 2 LC Einsteini valem fotoefekti kohta hf = A + mv2/2, kus h on pealelangeva valguse sagedus, kokku hf on valguskvandi energia, mis muutub fotoelektroni antud ainest väljumise tööks A ja energia ülejäägi saab elektron kaasa kineetilise energia mv2/2 näol, kus m on elektroni mass ja v tema kiirus ainest välja tulemisel. Bohri aatomimudel järgi koosneb aatom positiivse elektrilaenguga massiivsest tuumast ning elektronidest, mis tiirlevad ümber tuuma diskreetsetel ringjoonelistel orbiitidel. 1. Elektron liigub tuuma kuloonilises väljas ringjoonelistel orbiitidel klassikaliste liikumisvõrrandite järgi. 2
Ei 8 Kui me hakkame näiteks metallitükki kuumutama, siis läheb see esiti punaseks, hiljem juba oranziks jne. Miks? Punase valguse kvandil on väiksem energia kui oranzi või kollase valguse kvandil ja selle tekitamiseks piisab madalamast temperatuurist kui oranzi või kollase valguse kvandi tekitamiseks. 9 Muutuva intensiivsusega I monokromaatne valgus langeb metallplaadile. Milline järgmistest graafikutest kujutab õigesti fotoelektroni kineetilise energia sõltuvust valguse intensiivsusest? 10 Oletame, et valguslainel ja helilainel on ühesugune sagedus. Kummal on aga suurem lainepikkus? Valguslainel on suurem lainepikkus. Ülesanded 1 Aatomite kiirgusspektrit nimetatakse "aine sõrmejäljeks"? Miks Kuna see on omane ainult antud aatomile. 2 Vesiniku aatomi spektris on palju jooni. Kuidas on see võimalik, sest H-aatomis on ju ainult üks elektron?
· Peegeldunud elektronide arv sõltub hajutava aatomi numbrist mida raskemad aatomid, seda rohkem tekib peegeldunud elektrone. 3. Millises vahemikus on peegeldunud elektronide energia? Sõltuvalt kokkupõrgete arvust võib nende energia varieeruda alates primaarsete elektronide energiast kuni sekundaarsete elektronide energiani. 4. Mis on sisekatte elektronid? Kui röntgenkiirguse footon tabab aine aatomit ning neeldub täielikult, siis põhjustab see sisekatte elektroni fotoelektroni eraldumise ja aatomi ülemineku ebastabiilsesse olekusse. Tekib karakteristlik röntgenkiirgus. Karakteristliku röntgenikiirguse tekkimiseks peab primaarsete elektronide energia olema suurem elektroni sidemeenergiast. 5. Mis on tagasihajunud elektron? Ehk peegeldunud elektron. Peegeldunud elektronide tagasihajumise ruumala kuju sõltub elektronide sissetungimise nurgast ainesse. 6. Mis on väliskatte elektronid? Väliskatte elektronid on kõige kõrgema energiaga elektronid (s.t
annaabi.ee 
