ملف تدريبي: طاقة حركة الإلكترونات الضوئية

في هذا الملف التدريبي، سوف نتدرَّب على حساب أقصى طاقة حركة ممكنة للإلكترونات التي تتحرَّر من سطح فلز بسبب التأثير الكهروضوئي.

س١:

أُضيء رصاص في الفراغ بضوء من جهاز ليزر، فتسبَّب في انبعاث إلكترونات من سطح المعدن. دالة شغل الرصاص تساوي 4.25 eV. أقصى طاقة حركة للإلكترونات تساوي 4.03 eV. ما تردُّد الضوء المنبعث من جهاز الليزر؟ اعتبر 4.14×10 eV⋅s قيمة ثابت بلانك.

  • أ1.03×10 Hz
  • ب2.00×10 Hz
  • ج3.68×10 Hz
  • د5.31×10 Hz
  • ه9.73×10 Hz

س٢:

أُضيء سطح معدن مصقول في الفراغ بضوء من جهاز ليزر، فتسبَّب في انبعاث إلكترونات من سطح المعدن. تردُّد الضوء 2.00×10 Hz. دالة شغل المعدن 1.40 eV. ما أقصى طاقة حركة يمكن أن تكتسبها الإلكترونات؟ اعتبر 4.14×10 eV⋅s قيمة ثابت بلانك. أوجد الإجابة بالإلكترون فولت.

س٣:

استُخدم جهاز ليزر قدرته 20.0 mW، ويُصدر ضوءًا طوله الموجي 250 nm لإضاءة قالب من الفضة. يؤدِّي هذا إلى طرد الإلكترونات من سطح الفضة. إذا طَرد كل فوتون يُصدِره الليزر إلكترونًا من سطح الفضة، فما شدة تيار الفوتوإلكترونات الكلي؟ دالة الشغل للفضة 4.26 eV. اعتبر 4.14×10 eV⋅s قيمة ثابت بلانك، 1.60×10 C قيمة شحنة الإلكترون الواحد. اكتب إجابتك لأقرب ثلاثة أرقام معنوية.

  • أ15.0 mA
  • ب9.35 mA
  • ج4.69 mA
  • د28.2 mA
  • ه4.03 mA

س٤:

أُسقط ضوء من جهاز ليزر على كاثود من النحاس في حجرة تفريغ، فتسبَّب في انبعاث إلكترونات من سطح المعدن. تردُّد الضوء 1.80×10 Hz. طاقة الحركة القصوى للإلكترونات المنبعثة 2.80 eV. ما دالة الشغل للنحاس؟ اعتبر 4.14×10 eV⋅s قيمة ثابت بلانك. أوجد الإجابة بوحدة الإلكترون فولت لأقرب 3 أرقام معنوية.

س٥:

يُستخدَم ليزر قدرته 12.0 mW يُصدر ضوءًا طوله الموجي 400 nm لإضاءة سطح قالب من الصوديوم.

ما مقدار طاقة كل فوتون يُصدره الليزر؟ استخدم القيمة 4.14×10 eV⋅s لثابت بلانك. اكتب إجابتك لأقرب ثلاثة أرقام معنوية.

  • أ3.32 eV
  • ب3.11 eV
  • ج4.00 eV
  • د1.20 eV
  • ه4.14 eV

ما عدد الفوتونات التي يُصدرها الليزر في كل ثانية؟ اكتب إجابتك لأقرب ثلاثة أرقام معنوية.

  • أ1.88×10
  • ب6.25×10
  • ج2.42×10
  • د2.26×10
  • ه1.81×10

دالة الشغل للصوديوم 2.28 eV. ما أقصى طاقة حركة يمكن أن تكون للإلكترونات المتحرِّرة من الصوديوم؟

  • أ2.28 eV
  • ب1.04 eV
  • ج1.86 eV
  • د1.72 eV
  • ه0.830 eV

ما سرعة الإلكترون الذي تحرَّر بأقصى طاقة حركة ممكنة؟ اكتب إجابتك لأقرب ثلاثة أرقام معنوية.

  • أ540 km/s
  • ب808 km/s
  • ج777 km/s
  • د895 km/s
  • ه604 km/s

إذا حرَّر كلُّ فوتون يُصدره الليزر إلكترونًا من الصوديوم، فما التيار الكلي للإلكترونات الضوئية؟ استخدم القيمة 1.60×10 C لشحنة الإلكترون. اكتب إجابتك لأقرب ثلاثة أرقام معنوية.

  • أ3.01 mA
  • ب3.62 mA
  • ج2.90 mA
  • د3.87 mA
  • ه10.0 mA

س٦:

يوضح التمثيل البياني طاقة الحركة القصوى للإلكترونات الضوئية عندما تضاء الفلزات المختلفة بضوء له ترددات مختلفة.

أي الفلزات له أقل دالة شغل؟

  • أالبلاتين
  • بالكالسيوم
  • جالبريليوم
  • دالسيزيزم
  • هالألومنيوم

أي الفلزات له أكبر دالة شغل؟

  • أالسيزيوم
  • بالبلاتين
  • جالكالسيوم
  • دالبريليوم
  • هالألومنيوم

س٧:

يوضِّح الرسم البياني طاقة الحركة القصوى للفوتوإلكترونات عندما تُضاء عدة معادن بواسطة ضوء له أطوال موجية مختلفة.

ما المعدن الذي له أدنى دالة شغل؟

  • أاليورانيوم
  • بالصوديوم
  • جالزنك
  • دالسيلينيوم
  • هالسيزيوم

ما المعدن الذي له أعلى دالة شغل؟

  • أالسيلينيوم
  • بالزنك
  • جالسيزيوم
  • داليورانيوم
  • هالصوديوم

س٨:

يوضِّح المُخطَّط دائرة كهربية. تحتوي الدائرة على أنود وكاثود في غرفة تفريغ. وُصِّل الأنود والكاثود بأميتر وبطارية على التوالي. الكاثود مصنوع من النيكل.

استُخدِم ضوء بأطوال موجية مختلفة في إضاءة كاثود النيكل. عندما يكون الطول الموجي للضوء أقصر من 248 nm، يُظهِر الأميتر قراءة مقدارها 12.8 mA. ما دالة الشغل للنيكل؟ استخدِم القيمة 4.14×10 eV⋅s لثابت بلانك. قرِّب إجابتك لأقرب ثلاثة أرقام معنوية.

  • أ4.85 eV
  • ب4.68 eV
  • ج5.01 eV
  • د5.36 eV
  • ه5.25 eV

في البداية، كانت قدرة خرج أشعة الليزر المُستخدَمة في إضاءة الكاثود 64 mW. إذا زادت قدرة الخرج إلى 128 mW، فما شدة التيار المار في الدائرة؟

  • أ25.6 mA
  • ب19.2 mA
  • ج6.40 mA
  • د32.0 mA
  • ه51.2 mA

س٩:

يُستخدَم ليزر قابل للتوليف لإضاءة سطح فلز باستخدام تردُّدات مختلفة من الضوء. عند تجاوز تردُّد معين للضوء، تتحرَّر إلكترونات من سطح الفلز. يوضِّح التمثيل البياني طاقة الحركة القصوى للإلكترونات المحرَّرة مقابل طاقة الفوتونات. ما قيمة دالة شغل الفلز؟

تستخدم نجوى ملفات تعريف الارتباط لضمان حصولك على أفضل تجربة على موقعنا. معرفة المزيد حول سياسة الخصوصية لدينا.