- Energia jaotub eletroni väljumistöö tegemisele ja elektronidele liikumisenergia andmisele. 12. Miks tuleb elektroni eemaldamiseks metallist kulutada energiat? Kuidas nim. seda energiat? - Footon peab tegema tööd aine positiivsete ioonide tõmbejõudude ületamiseks. - Elektron vajab kineetilist energiat, et ta aine pinnalt eemalduks. - Energiat mida kasutatakse nim. kineetiliseks energiaks. 13. Millised on fotoefekti seaduspärasused? (fotoelektronid, fotovool, küllastusvool) - Valguse intensiivsus määrab ainest eraldunud elektronide arvu ja fotovoolu tugevuse. - Vaöguse toimel katoodist välja löödud elektroonid- fotoelektronid, kui nad liiguvad anoodile siis... - Põhjustab see elektrivoolu(fotovoolu) - Kui mingist pingeväärtusest jääb voolutugevus muutumatuks siis tekib küllastusvool. 14. Kuidas mõjutav fotovoolu tugevust valguse intensiivsus? Miks? - Valguse intensiivsus on seda suurem, mida rohkem on valguvihus footoneid ja mida rohkem
lühikestel lainepikkustel. · Enamikel ainetel tekitab fotoefekti violetne, sinine ja ultravalgus, aga punane ei tekita. · Sellest tuleb nimetus fotoefekti punapiir. · Punapiir suurim lainepikkus, mille korral veel tekib fotoefekt. · I Valguse poolt väljalöödud elektronide kineetiline energia ei sõltu valguse intentsiivsusest vaid kiirguse sagedusest. · II Fotoefekti punapiir oleneb elektroodi materjalist. · III Küllastusvool on võrdeline elektroodidele langeva valgusvooga Seaduspärasused · Fotoefekti teooria seletas A. Einstein · Ta ütles, et valguskvant saab neelduda ainult tervikuna. Elektroni energia suureneb täpselt h*f võrra. · Langeva valguse footoni energia kulub tõmbejõudude ületamiseks ja elektronile kineetilise energia andmiseks. · Vähimat väljumiseks vajavat energiahulka nimetatakse väljumistööks. Teooria
laeng ei kao. Stoletov´i katse mõõdeti fotovoolu tugevust pingest. F seaduspärasused: 1)küllastusvoolu tugevus oleneb katoodile langeva valguse intensiivsusest 2) fotoelektronide kiirus oleneb valguse sagedusest; mida suurem valguse sagedus, seda suurem elektronide kineetiline energia. 3)iga metalli jaoks esineb valguse sageduse pii, punapiir, millest väiksema sagedusega valgus ei põhjusta enam fotoefekti; sel juhul läheb valgusenergia vaid metalli soojenemisele. Küllastusvool pingest sõltumatu voolutugevus, mille korral kõik katoodil väljalöödud elektronid jõuavad anoodile. Oleneb valguse tugevusest. Energiakvant: Max Planck. Footon valgusosake. E=h*f E=Av+K Omadused: levimisekiirus 300 000 km/s, seisumassi pole, elektrilaeng 0, impulss h*f/c. Valgus avaldab rõhku pinnale. Valguse dualism valgus käitub osa nähtustes kui elekromagnetiline lainetus, osa nähtustes käitub kui osakeste voog E=mc2. h=c/lampta K=m*f2/2
(energia) võrdub punapiirile vastava energia ja kineetilise energia summaga (hf = A + Ek) ning (kvandi)energia E on suurem või võrdne väljumistööst A. Lõplikult lüüakse elektronid minema vaid negatiivelt laetud ainest. Fotoefekti punapiir on selline lainepikkus, millest pikemaid lained ei ole suutelised ainest elektrone vabastama. Mida suurem on katoodile langeva valguse intensiivsus I, seda suurem on küllastusvool ehk vool, mis mingi pinge väärtusest enam ei muutu. Fotoefektil töötavaid seadmeid kasutatakse automaatikas (valgustuses, detailide loendamises) ja telemehaanikas (elektritakistuse vähendamisega), toodete kvaliteedi kontrollimisel, valguse mõõtmisel (fototakistiga, fotodioodiga, nõrka valgust fotoelektronkordistiga), kinos, televisioonis, fotograafias, päikesepatareides (hulk
kiirguse intensiivsusest vaid sõltub kiirguse sagedusest (lainepikkusest) ja elektroodi materjalist II seadus : Fotoefekti punapiir sõltub ainult elektroodi materjalist ega sõltu kiirguse intensiivsusest. Fotoefekti seaduspärasusi uuris põhjalikumalt vene füüsik Aleksander Stoletov Valguse toimel katoodist väljalöödud elektronid, mida kutsutakse fotoelektronideks, liiguvad anoodile. Tekib el.vool Tekkinud fotovoolu tugevust saame mõõta milliampermeetriga Fotoefekti III seadus: Küllastusvool on võrdeline elektroodile langeva valgusvooga Fotoefekti teooria Fotoefekti ei saa seletada valguse laineteooria järgi. Mõõtmised aga näitavad, et valgusel kulub elektroni välja löömiseks 10-9 s. Fotoefektile andis seletuse A. Einstein 1905.a. Ta täiendas Planki kvanthüpoteesi. valgus ei kiirgu aatomeist lainena, vaid energia portsjonite (kvantide e. footonite) kaupa Einstein väitis: valguskvant saab neelduda ainult tervikuna.
teravike läheduses kuna siis elektriväli tugevneb, nt. kirikutornid. Kuna välgueelne elektriväli on tugevaim kõrgete tippude ümber, kasut. hoonete kaitsmiseks piksevardaid. *Vaakum soojendades katoodi, elektronid hakkavad kiiremini liikuma, kõige kiiremad väljuvad, + suunas tekib elektronide suunatud liikumine e. elektrivool. Diood (elektriline süsteem, milles tekitatakse vool vaakumis) muudab vahelduvvoolu alalisvooluks. Positiivne elektroon on anood, negatiivne katood. Küllastusvool on nähtus gaasis või vaakumis, kui kõik elektronid on jõudnud anoodile.
intensiivsusega e. Heledusega. Stoletov muutis katoodile langeva valguse värvust, koos sellega sagedust. Sellest tingituna muutus tõkke pinge suurus. Mida suurem sagedus, seda suurem tõkkepinge. 4. Fotoeffekti II seadus. Selgita, kuidas selleni jõuti. Fotoelektronide max. Kineetiline energia kasvab võrdeliselt valguse sagedusega ja ei sõltu valguse intensiivsusest. 5. Mis on küllastusvool? Milline tingimus on selle korral täidetud? Kui pinget tõsta, siis voolutugevus kasvab teatud väärtuseni, mida nim. Küllastusvooluks. ( Jk ) Küllastusvoolu tugevus ei sõltu pingest. Siis jõuavad kõik valguse poolt väljalöödud elektronid anoodile. 6. Mis on tõkkepinge? Selleks, et anoodile ei jõuaks ühtegi elektroni, tuleb luua teatud vastupinget, mida nim. Tõkkepingeks (Us) 7. Mida nim. Fotoefekti punapiiriks? + valem
siinuste suhe const ja võrdne murdumisnäitajaga. 49.Õhukese läätsevalem:õhukese läätsepuhul on tema fookus kauguse pöördväärtus võrdne eseme kauguse ja kujutise kauguse pöördväärtuste summaga.1/f=1/a+1/k 1/t=D 50.Valgustusseadus: E=s/r²*cosalfa Pinnavalgustatus on võrdeline valgusallika valgustugevuse ja kiirte langemisnurga cos ning pöördvõrdeline valgusallika kauguse ruuduga. 51.Fotoefekt I: fotoefekti puhul on küllastusvool võrdeline pinna valgustatusega. Ajaühikus väljalöödud metallist elektronide arv on võrdeline valguse intensiivsusega. 52.Fotoefekt II: Väljalöödud elektroni kineetilineenergia ei sõltu valgustatusest, vaid on lineaarses sõltuvuses valguse sagedusega E=A+Wk, hv=A+Wk, Wk=hv-A 53.Einsteini fotoefekti seadus: fotoefekti korral läheb peale langeva valguse kvandi energia väljumistööks ja elektroni kineetiliseks energiaks.=A+Wk hv=A+mv²/2 54
8. Joonista fotoefekti uurimisseadme skeem. Vt joonis 13.3 lk 84 9. Kes uuris selle skeemi abil esimesena fotoefekti seaduspärasusi juba 1888.a.? Vene füüsik A. Stoletov (1839-1896) 10. Kes selgitas fotoefekti 1905.aastal ja sai selle töö ja lisaks valguse kvantteooria eest 1921.a. Nobeli preemia? Albert Einstein. 11. Joonista fotovoolu graafik sõltuvalt katoodi ja anoodi vahelisest pingest. Vt joonis 13.4 lk 85 18. Selgita graafiku osi: vool enne 0 pinget, vool peale 0 pinget ja küllastusvool. Enne 0 on pinge negatiivne ja mingil pingel fotovoolu ei teki, siis 0 juures on fotovool olemas ka ilma pingeta anoodi ja katoodi vahel, edasi positiivne pinge suurendab fotovoolu ja alates mingist pingeväärtusest jõuavad ka kõik valguse poolt negatiivselt laetud katoodist välja löödud elektronid positiivselt laetud anoodile 13.2. Fotoefekti teooria 19.Fotoefekti seaduspärasused. 1) muutumatu valguse intensiivsuse korral oleneb tekkiva fotovoolu tugevus rakendatud
J/s) ja valguse sageduse korrutis (energia) võrdub punapiirile vastava energia ja kineetilise energia summaga (hf = A + Ek) ning (kvandi)energia E on suurem või võrdne väljumistööst A. Lõplikult lüüakse elektronid minema vaid negatiivelt laetud ainest. Fotoefekti punapiir on selline lainepikkus, millest pikemaid lained ei ole suutelised ainest elektrone vabastama. Mida suurem on katoodile langeva valguse intensiivsus I, seda suurem on küllastusvool ehk vool, mis mingi pinge väärtusest enam ei muutu. Fotoefektil töötavaid seadmeid kasutatakse automaatikas (valgustuses, detailide loendamises) ja telemehaanikas (elektritakistuse vähendamisega), toodete kvaliteedi kontrollimisel, valguse mõõtmisel (fototakistiga, fotodioodiga, nõrka valgust fotoelektronkordistiga), kinos, televisioonis, fotograafias, päikesepatareides (hulk omavahel elektriliselt ühendatud fotoelemente; kosmoselaevades, elektrijaamades, ka
V2 2 1.7. Dioodi ehitus ja funktsioneerimine pn-siirdega diood. Ühesuunaline juhtivus Juhtimissuund on p-lt n-i Tavalise dioodi ehitus: p-alas palju auke ehk siis elektronide puudus n-alas palju vabu elektrone Dioodi volt-amper karakteristik: u i = I S * (e - 1) u > 0 päripinge u < 0 vastupinge T T temperatuuri potentsiaal (u. 25mV toatemperatuuril) u u IS küllastusvool, praktiliselt vastuvool i = I e T - I I e T - hea tuletiste S S S võtmiseks. T toatemperatuuril on umbes 25V Schottky diood on diood siirdega metall-pooljuht Juhib ühes suunas hästi. Kasutatakse kiirete TTL lülituste saamiseks Dioode kasutatakse: 4 1
Seega valguse toimel vabaneb ainult negatiivsed laengud (elektronid). 35 Kui muutumatu valgusvoo valgus A korral suurendada aegapidi vooluallika pinget, siis fotovoolu tugevus esialgu kasvab, kuid seejärel enam ei muutu P s.t. lakkab pinges sõltumast. Muutumatu valgusvoo tekitatud V suurimat fotovoolu tugevust nimetatakse küllastusvooluks. Küllastusvool tekib nendel pingetel, mille puhul kõik valgusvoo poolt plaadist väljalöödud elertronid jõuavad võrele. Edasi selgitati katsete varal, et fotoefekt esineb pealelangeva valgusvoo kindlast lainepikkusest väiksemate lainepikkuste korral, mis iga metalli puhul on erinev. Seda lainepikkust ( või temale vastavat sagedust ) nimetatakse fotoefekti punapiiriks vastava metalli jaoks. Punapiirist lühemad lainepikkused (suuremad sagedused) fotoefekt toimib.
annaabi.ee 
