TEST 1 ÇÖZÜMLER FOTOELEKTRİK OLAY

Transkript

1 TST 1 ÇÖZÜMR FOTOTRİ O 1. Işığın şiddeti artırıldığında gelen ftnların sayısı artar. Sökülen elektrnların enerjisi değişeyeceğinden I. ifade yanlıştır. Işığın dalga byu azaltıldığında gelen ftnların enerjisi artar. Bu duruda sökülen ftelektrnların kinetik enerjisi artar. II. ifade dğrudur. Ftduyar yüzey yani değiştirildiğinde bağlana enerjisi değişir. Bağlana enerjisinin artıp azalacağı knusunda bir bilgiiz ladığından III. ifade için kesin birşey söyleneez. 3. d Devrede üreteç ladığından bize srulan i akııdır. Işığın şiddeti (ftn sayısı) artırıldığında i akıı artar. I. ifade yanlıştır. att levanın yüzel alanı artırıldığında i akıı artar. II. ifade yanlıştır. nt - arasındaki d uzaklığı artırıldığında i akıı azalır.. akı SN INRI III. ifade dğrudur. C C 4. üzeyden sökülen elektrnların sayısı, yüzeye düşen ftn sayısı yani ışığın akısı ile dğru rantılıdır. Nktasal kaynağının akısı ise, U.. cs i I. cs d $ i lduğundan sökülen elektrnların sayısı, I ve ile dğru, d ile ters rantılıdır. I I Bu duruda sökülen elektrnların sayısını azaltak için kaynağının katda lan uzaklığı artırılalıdır. 1 gerili I akıı devreye gerili uygulanadığında ölçülen akı değeridir. Gelen ftnun enerjisi artırıldığında I akıı artar. I. ifade dğrudur. I akıı, elektrnların bağlana enerjisi artırıldığında azalır. II. ifade yanlıştır. Geriliin sıfır lduğu duruda I akıından basedileciğinden III. ifade yanlıştır. C - - ant 5. Işıklar aynı ftsele düşürüldüğünden bağlana enerjileri aynıdır. Bu duruda tan sökülen ftelektrnların kinetik enerjileri gelen ftnların frekansı ile dğru, dalga byu ile ters rantılıdır. l kırızı > l yeşil > l avi lduğundan 1 < 3 < C MODRN FİZİ 589

2 6. Bağlana enerjileri aynı lduğundan, ve M ışınlarının kese gerilileri arasında 1 > > 3 lduğundan gelen ftnların enerjileri yani frekansları, dalga byları farklıdır. I. yargı dğrudur. i ax akıları aynı lduğundan akıları (ftn sayıları) aynıdır. III. yargı dğrudur. II. yargı dğrudur. C 7. Ftelektrnların sayısı artar. Dlayısıyla akı artar. ese ptansiyel farkı ve elektrnların aksiu kinetik enerjisi gelen ftnun enerjisine bağlı lduğundan değişez. C D 8. Ftelektrik akı şiddeti katda düşen akısı (ftn sayısı) ile dğru rantılıdır. I. ifade kesinlikle dğrudur. att - ant arasına uygulanan gerilie bağlıdır. ncak dya geriliinden snraki gerilie bağlı değildir. Bu duruda geriliin er değerine bağlı değildir. II. ifade için kesin birşey söyleneez. att - ant arasındaki uzaklığa bağlıdır. Fakat i ax akıından snra - ant arası uzaklıktan bağısızdır. III. ifade için kesin birşey söyleneez. C 9. kı aksiu değere ulaştığında tan sökülen tü elektrnlar anda ulaşaktadır. Bu duruda üretecin () kutbu anta, () kutbu da katda bağlıdır. C D SN INRI 11. Cptn layında gelen ve saçılan ftn aynı ızla ve c ızıyla aynı düzlede areket eder. I. ve III. yargılar dğrudur. II. yanlıştır. 1. Ftelektrik denkleden,.f b k.f.f k ve taraf tarafa ranlanırsa, bulunur C C C 13. Dya geriliinin etkisi ile akı aksiu değere ulaştıktan snra, akı değeri ant - arasındaki uzaklığa, ant levanın yüzey alanına ve ışığın frekansına bağlı değildir. i ax akıı er zaan ışığın şiddetine (ftn sayısı) bağlıdır. C C 14. Taneciklerin de Brglie dalga byları ile kütleler arasındaki eşitliğinden,. (.. (.. ( Z.. Z lduğundan > Z C D 10. nerjinin krunuundan,.f b kak elektrnların bağlana enerjisini bulabilek için gelen ftnların frekansları ve sökülen elektrnların aksiu kinetik enerjisi bilinelidir. C 590 MODRN FİZİ

3 TST ÇÖZÜMR FOTOTRİ O 1. atda gelen akısı, ftnların sayısıyla dğru rantılıdır. Işığın frekansına bağlı değildir. Işığın frekansı ile kese ptansiyel arasında, f b e k lduğundan kese ptansiyel farkı ışığın frekansına bağlıdır. Bağlana enerjisi etalin cinsine bağlıdır. C C. Işığın entuu şiddetine bağlı değildir. Işığın entuu lduğundan dalga byuna bağlıdır. Işığın dalga byları arasında, l kırızı > l sarı > l yeşil > l avi > l r lduğundan, r > yeşil > kırızı C D 3. nin entuu, 1. 1 nin entuu,. de Brglie dalga byu, 1 1 eflitlikleri ranlan rsa, ( Hızlar ve kütleler arasında bir ilişki kurulaaz. 4. Sarı, kırızı yeşil larak düşünülür. l kırızı > l yeşil lduğundan kırızı < yeşil Sarı ftsele düşürüldüğünde sökülen elektrnların kinetik enerjisi sıfır lduğundan kırızı elektrn sökeez. eşil ışığın enerjisi de eşik enerjisine eşittir. Cyan, avi yeşil lduğundan ve avi > yeşil Bu duruda avi ışığın söktüğü elektrnların bir kinetik enerjisi vardır. C 5. Maksiu değere ulaşış ftelektrik akıı artırak için yüzeyinden sökülen ftelektrnların sayısı artırılalıdır. Ftelektrnların sayısını artırak için de verilen öncüllerden levanın yüzey alanı artırılalıdır. nt levanın yüzey alanı, ant ve arasındaki uzaklık i ax akıını etkileez. C SN INRI 6. k 3q k q k Z q k 3 q ( k q (. Z kz Z Z q ( Z. 3 6 q 8 q Z 6 q Z 6 q 8 q 6 q Buna göre, Z > 7. Üreteç devreye ters bağlanıştır. ftn üreteç b kak 5e 1,5e,5 kak kak 1e C C C 8. Işığın dalga byu yarıya düşürüldüğünde gelen ftnların enerjisi iki katına çıkar. nerjinin krunuundan, b k lduğundan bağlana enerjisi sabittir. nerji arttığında kpan ftelektrnların kinetik enerjisi dlayısıyla kese ptansiyel artar. I. yargı dğrudur. Sökülen elektrnların kinetik enerjisi artar fakat lup layacağında kesinlik yktur. kı değeri aksiu ise akı şiddeti artaz. c _ b e... ( 1) b b b ( b ek) b e ` k c e... ( ) ek b ek b k b a II. ve III. yargılar için kesin birşey söyleneez. C MODRN FİZİ 591

4 9. üzeye yeşil gönderildiğinde sökülen elektrnların kinetik enerjisi sıfır lduğuna göre, yüzeyin bağlana enerjisi yeşil ışığın enerjisine eşittir. Işıkların dalga byları, l kırızı > l sarı > l yeşil > l avi > l r lduğundan enerjileri dalga byları ile ters rantılıdır. ırızı ışığın enerjisi yeşilden küçük lacağından elektrn sökeez. I. ifade yanlıştır. Mr ve avi ışığın enerjisi yeşilden büyük lduğundan elektrn sökülebilir. C 1. ve parçacıklarının de Brglie dalga byları birbirine eşit lduğundan, ( Hızlar bilinediğinden kütleler ve kinetik enerjileri için kesin bir şey söyleneez. 13. nerjinin krunuundan, 10. akı I.f bağ. kin. b 6... (1) 3 b 8... () (1) denklei 3, () denklei ile çarpıldığında I 6 3 b 18 ters gerili dğru gerili gerili 6 b 16 3 b 18 b 16 eşitliklerinden 11. kıın aksiu değerlerinin farklı lası nin şiddetinin (ftn sayısının) nin şiddetinden büyük lduğunu gösterir. ese gerilileri eşit lduğundan ve, ışınları için bağlana enerjileri aynı lduğundan ve nin enerjileri dlayısıyla frekans ve dalga byları aynıdır. C SN INRI b b... (3) eşitliği elde edilir. Bu eşitliği sağlayan tek seçenek C dir. C C gelen ftn durgun elektrn i a saçılan ftn e ı saçılan elektrn i i N S B S x x N B N S att leva üzerine düştüğünde elektrnların areketlerinin tersi yönünde şekilde gösterildiği gibi akı luşur. Bbinden akı geçtiğinden x yönünde bir anyetik alan luşur. Bbin ıknatıs özelliği göstereceğinden ıknatısını iter ve ıknatısı x yönünde areket eder. ynı şekilde bbinin diğer ucu S kutbu gibi davranacağından ıknatısını da x yönünde iter ve nun x yönünde areket etesini sağlar. Gelen ftnun enerjisi, saçılan ftn ile elektrnun enerjileri tplaıdır. ı e I. yargı kesinlikle dğrudur. Saçılan elektrn ile saçılan ftnun enerjileri arasında kesin bir ilişki kurulaaz. II. yargı için kesin birşey söyleneez. Saçılan ftn c ızı ile, elektrn ise parçacık lduğundan ızı içbir zaan ızına eşit laaz. lektrnun ızı er zaan ftnun ızından küçüktür. III. yargı kesinlikle dğrudur. C D 59 MODRN FİZİ

5 TST 3 ÇÖZÜMR FOTOTRİ O 1. Ftelektrik denkleden, c. f. b lduğundan sökülen elektrnların kinetik enerjisi, ışığın rengine dlayısıyla frekansına ve dalga byuna bağlıdır. Işığın şiddeti (ftn sayısı) enerjiyi etkileez. C C 5. ant. akı şiddeti ( i Devreye ters gerili uygulanıştır. f e. b kak bağıntısına göre I., II ve III. yargılar dğru labilir. C i i i gerili () 6. k (10 19 J) i i ise nin şiddeti den büyüktür. I. yargı dğrudur. ityu Bakır ve nin kese gerililerinin eşit lası, ve ftnlarının enerjilerinin eşit lduğunu gösterir. Dlayısıyla ve ftnlarının dalga byları eşittir. II. yargı yanlıştır. III. yargı dğrudur. C D SN INRI 4 ν α ν B θ ν(10 14 s 1 ) 8 Grafikteki tü addeler için dğruların eğileri birbirine eşit ve tana tanq sabittir. I. yargı yanlıştır. 3. ityu ve bakırın bağlana enerjileri, b J bb J lduğundan II. yargı yanlıştır. laba abanın parlaklığı i.r eşitliğinde görüldüğü gibi üzerinden geçen akıın karesi ile dğru rantılıdır. ırızı, avi ve yeşil ışığın şiddetleri aynı lduğundan luşan ftelektrik akıları aynı ve labaların parlaklıkları tü ışınlarda aynıdır. Maddelerin eşik enerjilerinden, c c c b ( 4 bb b c c c ( B 8 B bb lduğundan l > l B lduğundan III. yargı dğrudur. C C 4. nerjinin krunuundan, c.. f bağ e eşitliğinde görüldüğü gibi, kese gerilii gelen ftnun enerjisi ve bağlana enerjisine bağlıdır. 7. Girişi, kırını, plarizasyn ışığın dalga karakterinde; ftelektrik, Cptn ve siya cisi ışıası ışığın tanecik karakterinde lduğunu gösterir. C MODRN FİZİ 593

6 8. k (e) Z 10. saçılan ftn frekans (s 1 ) gelen ftn, durgun elektrn i a, e, e saçılan elektrn Grafiğe bakıldığında bağlana enerjileri, bz > b > b nerji dalga byu ile ters rantılı lduğundan eşik dalga byları, l > l > l Z eşik frekansları ise, n Z > n > n c : Saçılan ftnun enerjisi c nerjinin krunuundan, Bu duruda I. ve II. yargılar yanlıştır. etalinden elektrn kparan ftn ten elektrn kparır fakat Z den kparaaz. C C SN INRI e 3 e 5 e 5 e inetik enerjisinin aksiu lası için gelen ışığın enerjisinin aksiu, bağlana enerjisinin iniu lası gerekir. Bu duruda etal, ise avi lalıdır. C bağlana etal enerjisi (e) 1,8 Z 3,8 9. inetik enerjinin iniu lası için etalin bağlana enerjisinin aksiu, ftnun enerjisinin iniu lası gerekir. Bu duruda etal Z, ise yeşil lalıdır. elektrik akıı C D üreteç Şekil-I ant I I Şekil-II ptansiyel fark I akıını artırak için üzerine düşen akısı artırılalıdır. Işık akısını artırak için ise levanın yüzey alanını artırak gerekir. 1. Grafikte verilen f de- aksiu kinetik enerji ğeri ftelektrik layda kullanılan ftduyar yüzeyin eşik frekansını, eşik enerjisini verir. a değeri de α 0 f sabit lduğundan,, f ve a değerleri gelen ftnun enerjisine bağlı değildir. frekans C 594 MODRN FİZİ

7 TST 4 ÇÖZÜMR FOTOTRİ O 1. Devrede üreteç lasaydı tan sökülen elektrnların aksiu kinetik enerjileri, kak.f bağ lurdu. Üreteç ters bağlandığında bu kinetik enerji azalır. nda çarpa ızları, 1.f bağ qf Çarpa ızını artırak için üretecin ek sı azaltılalıdır.. nerjinin krunuundan,.f bağ. kin. W 6... (1) 5W 4... () C C (1) denklei 5, () denklei ile çarpıldığında 5 10W 30 10W W 8 10W 8 eşitliklerinden, (3) eşitliği elde edilir. Bu eşitliği sağlayan tek seçenek D dir. şıkkındaki değerler de bu eşitliği sağlaaktadır. Fakat nin enerjisi 4 e tan büyük lak zrundadır. C D SN INRI 4. Tablya bakıldığında gelen ftnların enerjileri, ve taraf tarafa ranlanırsa, 5 5 bulunur , e a i, Ctn layında saçılan ftnla elektrnun entuu eşit ise, entuun krunuu gereği.sini e.sina & i a Saçılan elektrnun enerjisi, e e Saçılan ftnun enerjisi.c dir. e dir. lektrnun ve saçılan ftnun entuları eşit e e e 3. I I akı lduğundan e,, e e C D I gerili ve ışınlarının akıları (ftn sayıları) aynı lduğundan akıın aksiu değerleri aynıdır. I. yargı dğrudur. Bağlana enerjileri aynı lduğundan ve > lduğundan katda gelen ışınının enerjisi den büyüktür. > lduğundan f > f ve l > l II. yargı dğru, III. yargı yanlıştır. C D 6. Şekil - I de üreteç devreye düz bağlandığından, n e. 1 b e Şekil - II deki üreteç devreye ters bağlandığından, n e. b e 1 ve taraf tarafa ranlanırsa, bulunur. C MODRN FİZİ 595

8 . 7. Işınların enerjileri, c ve entuu lduğundan ve kırızı, avi, yeşil ışığın dalga byları farklı lduğundan enerji ve entuları kesinlikle farklıdır. ırızı, avi ve yeşil ve tü elektranyetik dalgalar aynı rtada aynı ızla yayılır. Işık şiddetleri, enerji, entu; yayıla ızlarını etkileez. C 8. Grafiğin eğii (ak) lanck sabitini vereceğinden, 1 tan a a frekans 1 1 n ve bilindiğinden 1 ve a bulunabilir. yi bilediğiizden n 1 bulunaaz. C D 9. SN INRI 10. üzeyin bağlana enerjisi e ise bu yüzeyden elektrn söken ışığın dalga byu, c 1400 ( 600c I. l < l ise ftelektrik lay gözlenir < 600 lduğundan ftelektrik lay gözlenebilir. I. yargı dğrudur. II. l > l ise ftelektrik lay gözlenez > 600 lduğundan yüzeyden elektrn sökülez. II. yargı dğrudur. III < 600 lduğundan yüzeyden elektrn sökülür. üzeyden sökülen ftelektrnların aksiu kinetik enerjisi, b k c b k 1400 k ( k 1, 1e 4000 III. yargı dğrudur. C şik enerjisi 4 e lan etal üzerine 10 e enerjili ftn düşürüldüğünde sökülen elektrnların kinetik enerjisi, b k 10 4 k & k 6 e ilden dlayı anta ulaşan elektrnların kinetik enerjisi k.e 6e 4e 10 e anatarı kapatılırsa pil devreden çıkar akı azalır. anatarı açık iken üretecin kutupları yer değiştirildiğinde k >.e 5e lduğundan akı sıfır laz. att levaya frekansı n lan ftnlar gönderildiğinde devreden akı geçediğine göre, bağlana enerjisi b >.n Frekansı n lan ftnlar gönderildiğinde akı geçtiğine göre, b < n Buna göre yüzeyin bağlana enerjisi, n > b > n 596 MODRN FİZİ

9 1. arçacığın entuu ile kinetik enerji arasındaki ilişki, k eşitliğinden bulunur. arçacığın nktasındaki entuu, 4d q d d q.. q $ $ d ( 4d nktasındaki entuu, q $ $ d ( q.. 4d de Brglie dalga byları,, eşitlikleri ranlanırsa, q.. q.. I. yargı yanlıştır. arçacığın ve deki ızları, 1 q $ $ d j 4d 1 q $ $ 4d j eflitlikleri ranlan rsa, 4d 1 j ( j j 4 j II. yargı dğrudur. arçacığın yörüngesi dğrusaldır. III. yargı dğrudur. C SN INRI MODRN FİZİ 597

10 TST 5 ÇÖZÜMR FOTOTRİ O 1. I. duruda, b 1... (1) II. duruda, b 5... () (1) denklei () de yerine yazılırsa,.( b 1) b 5 b b 5 b 3 e nin değeri ise, e Bu etale 4 enerjili ftnlar gönderildiğinde, 4 b k 4.(4) 3 k 16 3 k k 13 e. Ftelektrik denkleden, 5. Gelen ftnun enerjisi,.. c c ( lur. Saçılan ftnun enerjisi, $ c. 3 c 5 ( lur. 5 3 l ve l ı taraf tarafa ranlanırsa, c. 3 bulunur. 5c. 5 3 C D.n b k.n n 6. Gelen ftnun enerjisi,.4n 4n ve etallerinin bağlana enerjileri ise,.3n 6 3n 6 b.n n 3. ve taraf tarafa ranlanırsa 3.( - ) 3 bulunur. - k (ax) ν ν 1 frekans C SN INRI b.3n 3n nerjinin kruundan, 4n n n 4n 3n n lektrnların ızları, 1 1 ( eflitlikleri ranlan rsa, C D Grafiğe bakıldığında bağlana enerjisi b dir. n 1 frekanslı ftnların enerjileri, 1 b k 3 C C f avi > f yeşil > f kırızı lduğundan, i 3 > i > i 1 dir. 4. Devrede üreteç ladı- ğından aperetreden kunan akı i dır. i, gelen ışığın frekansı artınca artar. ant C C 7. lektrn levalar arasında enerji kazanır. Bu enerjiden, e 1 j q. q. q q de Brglie dalga byu, bulunur. q C 598 MODRN FİZİ

11 8. Işığın dalga deli ile, girişi, kırını ve plarizasyn açıklanabilir. 11. λ 1 λ Işığın tanecik deli ile, ftelektrik, Cptn layı, siya cisi ışıası açıklanabilir. He dalga, e de tanecik deli ile, ışığın dğrusal yayılası, yansıası, deetinin birbiri içerisinden geçesi, basıncı, aydınlana layı açıklanabilir. α θ C D etali üzerine düşürülen 1 dalga bylu ftn eşik dalga byu ( e ) küçük lduğundan enerjisi eşik enerjiden büyüktür. Bu duruda etalinden 9. 1 k k 1 1 C C SN INRI elektrn sökülür. lektrskbun yaprakları arasındaki a açısı da azalır. dalga bylu ftnlar etali üzerine düşürüldüğünde i açısı değişediğinden yüzeyinden elektrn söküleeiştir. Buda bize > e lduğunu gösterir. Işık şiddetleri için kesin birşey söyleneez. C D 10. akı I I gerili ve deetleri için kese ptansiyelleri ve taki alkali etalin cinsi aynı lduğundan gelen ışınların frekansları aynıdır. I. yargı dğrudur. kıların aksiu değeri aynı lduğundan ve nin şiddetleri aynıdır. II. yargı yanlıştır. I ve I nin farklı lası ant - arasındaki uzaklığın iki lâba için farklı veya ant levasının alanının farklı lasından kaynaklanır. III. yargı için kesin birşey söyleneez. C 1. abanın t saniyede yaydığı enerji,. t arısı ftn larak yayıldığında, t. ftn 1 ftnun enerjisi, c.. n ftnun enerjisi, n $ c lduğundan,.. n $ c t t.. n. c. MODRN FİZİ 599

12 skak labası 13. gelen ftn, λ, θ α saçılan ftn elektrn e, λ, Cptn layında enerji ve entu krunur. Gelen ftnun enerjisi er zaan saçılan ftnun enerjisinden büyüktür. nerji, c. f eşitliğinden, f > f ve l > l lak zrundadır. çılar arasında bir ilişki yktur. C 14. kaynak bbin anatar yay att üzerine düşünce ftelektrik akı luşur. Bbin üzerinden akı geçer. Bu akı bbin üzerinde anyetik alan luşturur. Bbin üzerindeki anyetik alan anatarı kendine dğru çeker ve devre açılır. Bu duruda laba söner. Işık kesildiğinde ftelektrik akı kesilir. Bbin ıknatıslık özelliğini kaybederek yay anatarı geri çeker. Skak labası yanar. Böylece ftsel laba bir anatar görevi üstlenir. C SN INRI 600 MODRN FİZİ

13 TST 6 ÇÖZÜMR FOTOTRİ O. Ftelektrik denkleden, n b kak n n 3 Frekans iki katına çıkarıldığında,.n b k ı ak n k ı ak 4 1. Grafiğe bakıldı- k (e) ğında bağlana 4 enerjisi b 4 e tur. Sökülen elektrnların aksi- 1 3 u kinetik enerjisi k 3 e lduğundan, 4 katda gelen ftnun enerjisi, b k e frekans (s 1 ) C.3 ı k ak k ı 4 ak Işığın şiddeti iki katına çıkarıldığında sökülen elektrnların sayısı katına çıkar ve akı da katına çıkar. i gelen ışınların frekansı artınca da artar. Bu nedenle devrede luşan akı i dan büyük C D 3. akı I SN INRI 4. B k (ax) i Şekil - I 3 frekans B k (ax) a 4 Şekil - II frekans Grafiklerin dğrularının eğileri lanck sabitini vereceğinden, tani tan a C 5. Işın kı şiddeti ese ptansiyel farkı I I Z I Işınlar aynı ftsele düşürüldüklerinden bağlana enerjileri aynıdır. Ftnların enerjileri, bağlana enerjileri ile kese ptansiyel enerjilerinin tplaına eşittir. Bu enerjiler, b e. b e. Z b e. Z > kı şiddetine bağlı değildir. M gerili ışığının kese ptansiyeli en büyük lduğundan kinetik enerjisi en büyük, dlayısıyla frekansı en büyüktür. Maksiu akı üç ışın için de aynı lduğundan, ve M ışınlarının şiddetleri eşittir. I. ve III. yargılar dğrudur. ese gerilileri, kpan elektrnların kinetik enerjisiyle dğru rantılı lduğundan II. yargı yanlıştır. C C 6. gerilii artırıldığında sökülen elektrnların ızları artar. lektrnların de Brglie dalga byu, lduğundan azalır. ant C C MODRN FİZİ 601

14 7. Ftnun enerjisi iken, k (e) b... (1) Ftnun enerjisi iken, b 5... () denkle (1), denkle () de yazılırsa,.( b ) b 5 5. b 4 b 5 b 1e nin değeri b 1 3 e Ftnların enerjisi 4 iken; 4 b k k k 11 e C D 10. Bir cisin entuu ise dalga byu l arasında, ilişkisi vardır. sabit lduğundan dalga byu entu ile ters rantılı Bu duruda, > Z l < l l Z C ışınları ışınları - N B attlarının eşik enerjileri farklı, sökülen elektrnların kinetik enerjileri aynı lduğundan ve ışınlarının enerjileri kesinlikle farklıdır. nerji c. lduğundan ışınların dalga byları ve frekansları kesinlikle farklıdır. Işık şiddetleri için kesin birşey söyleneez. C 3I I I 9. Ftnlar lev- adan elektrn sökerek akı luşturur. Bu akı 3I ise kllara dirençle ters rantılı larak dağılır. nktasında luşan anyetik alan, R R.( I) I 14 I B $ $ $ d d 3 d nktasındaki anyetik alan, ( I) I I B $ - $ d d d B ve B taraf tarafa ranlanırsa, 14. I B $ 3 d 7 bulunur. B. I 3 $ d d d d 3I C C SN INRI S Mıknatısın anyetik alanı N den S ye dğrudur. lektrnlar ızı ile bu alana dik larak girerlerse elektrnlara etki eden kuvvet sağ el kuralına göre ıknatısın dışına dğru lektrn kuvvet yönünde areket eder. 1. Bir ftsel labada lu- kı ese şan akıın şiddeti ftsele düşürülen ışığın i şiddeti gerilii şiddeti ile rantılıdır. i ve ftsellerindeki M i 3 akı şiddeti eşit ve M dekinden küçük lduğundan şiddetleri I I < I M ese gerilii ile sökülen elektrnların kinetik enerjisi arasındaki ilişki,.e 1 j dir.,, M etallerinin kese gerilileri M > > lduğundan kinetik enerjiler arasındaki ilişki M > > Ftsele düşürülen ftnların enerjileri, bağ kin lduğundan M > > dir. nerji ile dalga byu arasındaki ilişki, c lduğundan M < < F e B C D 60 MODRN FİZİ

15 TST 7 ÇÖZÜMR FOTOTRİ O 1. kı aksiu değere ulaştıktan snra ki değeri, gelen ışığın frekansından, ant - arasındaki uzaklıktan ve ant levasının yüzey alanının büyüklüğünden etkilenez. Çünkü kpan elektrnlar anda ulaşıştır ya da sökülecek elektrn kalaıştır. Işığın şiddeti (ftn sayısı) artırıldığında aksiu akı artar. C C. 4. Bir ftnun enerjisi, c. n tane ftnun enerjisi, n c T $ aynak t saniye yaydığına göre, t. T. t. n. c nc.. lur.. t C 5. üreteç. Grafiğe baktığıızda sez- k yu atunun eşik frekansı küçük, bakırın eşik frekansı daa büyüktür. ynı şekilde bakırın bağlana enerjisi sezyuun frekans bağlana enerjisinden büyüktür. Bu duruda bakırın eşik frekansından büyük frekanslı ftnlar gönderildiğinde sezyu atundan sökülen elektrnların kinetik enerjisi daa büyük, dlayısıyla ızı daa büyük Bakırdan elektrn kparan ftn, sezyu atundan da elektrn kparır. C D sezyu bakır SN INRI 6. bbin deir yay zil deir Zilin çalası için üzerinden akı geçelidir. Bunun için anatarı kapatılalıdır. ayın bağlandığı uçta devrenin kapanası için de levaya düşen kesilelidir. Bu duruda bbin ıknatıslık özelliğini kaybederek yay anatarı geri çeker ve tü devre kapanarak zil çalar. C C filtre F ercek 3. akı ant 1 M gerili Işınlar aynı ftsele gönderildiğinden bağlana enerjileri aynıdır. ese gerilileri > M dir. nerji, frekans ve dalga byu kese ptansiyeline dlaylı larak bağlı lduğundan, > M f > f f M l < l l M ırızı filtre yerine avi filtre knursa a avi gelir. Işığın şiddeti değişediğinden akı değişez. I. yargı yanlıştır. eşil filtre knduğunda filtreden yeşil geçer. l kırızı > l yeşil lduğundan ftnların enerjisi artar. Bu da sökülen elektrnların kinetik enerjisinin artasını sağlar. II. yargı dğrudur. Işık kaynağı ercekten uzaklaştırıldığında akısı değişir. Bu duruda akı şiddeti değişir. III. yargı yanlıştır. MODRN FİZİ 603

16 7. Işığın frekansı n iken enerjisi, 1.n b k 3 Işığın frekansı n yapıldığında,.n.(3) 6 Bu duruda sökülen elektrnların kinetik enerjisi, b k 6 k k 5 C D 8. Ftduyar yüzeyden sökülen elektrnların enerjilerini artırak için, gelen ftnun enerjisi artırılalı (frekansı artırılalı, dalga byu azaltılalı) veya eşik enerjisi daa küçük adde kullanılalıdır. C 11. parçacığının dalga byu, 1 ( parçacığının dalga byu, (.. Ortak kütlenin dalga byu, 3 ( ). 1 rt arçacıklar ta esnek larak çarpıştıklarından, 1. 1 ( 1 ). rt l 3 dalga byu, bulunur. C 1. saçılan ftn 9. Işınlar aynı ftsele gönderildiklerinden bağlana enerjileri aynıdır. ese ptansiyel gelen ftnun enerjisi dlayısıyla frekansı ile dğru rantılı lduğundan, M > n n M > n 10. Gelen ftnun entuu, Saçılan ftnun entuu, 3 3 Bu entular, 3 fl eklinde yaz lpranlan rsa, 3 ( 3 C D C SN INRI gelen ftn gelen durgun elektrn a i sn 5 saçılan elektrn Gelen ftnun ızı, saçılan ftnun ızına eşittir. Ftn c ızı, elektrn ise küçük ızlarla areket eder. I. yargı yanlıştır. Çarpışa anında ftn entuunun 5 4 ini yitirdiğinden saçılan ftnun entuu, 4 4 s g g Cptn layında entu krunacağından, yatay entuun krunuundan,. csi. cs a g s e. csi e. cs a 5 4 cs a ve cs q 1 lduğundan e 5 Mentuun y bileşeninin kruundan, s. sini e. sin a 4. sini. sin a 5 5 sini 4 sin a & i> a II. yargı yanlıştır. Cptn layında entu ve enerji krunur. III. yargı dğrudur. C C 604 MODRN FİZİ

17 TST 8 ÇÖZÜMR FOTOTRİ O 1. lektranyetik dalgaların enerji spektruu dikkate alındığında enerjisi en büyük lan, Gaa ışını, snra ışını, rötesi, görünür bölge, kızılötesi larak sıralanabilir. Işınlardan iki tanesi elektrn kparaadığından bunlar rötesi ve kızılötesi ışınlar labilir. C C. e a i 5. Maddesel parçacığa eşlik eden de Brglie dalgasının dalga byu, dir. arçacığın ızı arttığında azalır. Hızı eşit lan iki addesel parçacıktan kütlesi büyük lana eşlik eden de Brglie dalga byu daa küçük Bir parçacığın kinetik enerjisi 1 k artarsa entuu artar. Bu duruda da azalır. C e Gelen ftnun dalga byu ( ) ile saçılan ftnun dalga byu () arasındaki fark (D); D c (1 csi) kadardır. çı büyüdüğünde csi küçülür. Fark büyür. Bu duruda saçılan ftnun dalga byu artar enerjisi azalır. nerji ile frekans arasındaki ilişki, lduğundan frekans da küçülür. Ftnların saçıla açıları i < i < i Z & > > Z < < Z ve f < f < f Z C SN INRI 6. arçacıklara eşlik eden de Brglie dalgalarının dalga byu, dir. İki parçacık için lar aynı ise, kesinlikle değerleri aynıdır. ütle ve ız için kesin birşey söyleneez. C C 3. Sökülen elektrnların kinetik enerjisi.e dir. ve e bilinenleri ile sökülen elektrnların kinetik enerjileri bulunabilir. Gelen ftnun enerjisi f bağ k dir. şik enerji ( bağ ) ve kinetik enerji ( k ) ile ftnun enerjisi esaplanabilir. Bu veriler ile devreden geçen akıın aksiu değeri esaplanaaz. C D 4. ararlı aldeki idrjen atları enerjisi iynlaşa enerjisinden büyük lan ftnlarla bbardıan edilirse idrjen atundan elektrnlar kpar. Ftelektrik lay gerçekleşir. 7. Frekansı büyük ftn akı gönderilirse sökülen elektrnların kinetik enerjisi artar. Bu duruda i artar, i ax değişez. i ax i kıın aksiu değeri (i 0 gerili ax ) dyu geriliinden () büyük değerler için ye bağlı değildir. Üretecin gerilii iken kutupları ters çevrilirse yani ters bağlanırsa akıın değeri i dan küçük Sıfır da labilir. C MODRN FİZİ 605

18 8. Ι 1 Ι Ι aksiu kinetik enerji θ 1 θ θ 3 0 a i f f 3f frekans lektrskpların yapraklarındaki kapana iktarı levalardan sökülen elektrn iktarı ile rantılıdır. lektrskpların yaprakları arasındaki açılar i 1 < i < i 3 lduğuna göre en fazla elektrn I. elektrskptan en az elektrn III. elektrskptan sökülüştür. Sökülen elektrn sayısı levalar düşen ışığın şiddetiyle rantılıdır. Bu duruda I 3 < I < I 1 SN INRI ftselinin eşik frekansı f, ftselinin eşik frekansı f dir. Bu duruda in bağlana enerjisi b ise nin bağlana enerjisi b dir. Bu duruda b ise, b, Grafiğin eğii sabittir. Bu sabit lanck sabitidir. Bu duruda, a i dir. Sökülen elektrnların aksiu kinetikleri arasında kesin ilişki söyleneez. ftselinden sökülen elektrnların kinetik enerjisi k 3f f f ise ftselinden sökülen elektrnların kinetik enerjisi, 3f f f C C 9. akı i ax Z Z gerili,, Z ışınları için i ax akı şiddetleri aynı lduğundan ışınların şiddetleri eşittir. ışınlarının kese gerilii en büyük lduğundan kinetik enerjisi de en büyük Z ışınları için kese gerilii ( Z ) en küçüktür. C 606 MODRN FİZİ