Processing Math: Done
To print higher-resolution math symbols, click the
Hi-Res Fonts for Printing button on the jsMath control panel.
No jsMath TeX fonts found -- using image fonts instead.
These may be slow and might not print well.
Use the jsMath control panel to get additional information.
jsMath Control PanelHide this Message

jsMath

5.3 Övningar

FörberedandeFysik

(Skillnad mellan versioner)
Hoppa till: navigering, sök
(Ny sida: __NOTOC__ {| border="0" cellspacing="0" cellpadding="0" height="30" width="100%" | style="border-bottom:1px solid #000" width="5px" |   {{Mall:Ej vald flik|[[5.3 Vågor och partiklar |...)
Nuvarande version (13 december 2017 kl. 12.36) (redigera) (ogör)
 
(En mellanliggande version visas inte.)
Rad 9: Rad 9:
===Övning 5.3:1===
===Övning 5.3:1===
<div class="ovning">
<div class="ovning">
 +
En fotocell fungerar med hjälp av den fotoelektriska effekten. När man belyser en fotocell som är gjord av kalium, frigörs elektroner som börjar driva en ström i en krets. Man kopplar sedan på en spänning <math>U_B</math> (kallas backspänning) som vill driva strömmen åt andra hållet. Vid en viss backspänning kan man få strömmen att upphöra. I nedanstående tabell redovisas en mätserie där man mätt den backspänning som krävts för att göra kretsen strömlös, som funktion av den filterförsedda kvicksilverlampans våglängder <math>\lambda</math>
 +
 +
<table>
 +
<tr>
 +
<td width="50" align="center"><math>\lambda \mbox{ [nm]}</math></td>
 +
<td width="50" align="center"><math>U_B \mbox{ [V]} </math></td>
 +
</tr>
 +
<tr>
 +
<td align="right"><math>253,7</math></td>
 +
<td align="right"><math>2,46 </math></td>
 +
</tr>
 +
<tr>
 +
<td align="right"><math>365,5</math></td>
 +
<td align="right"><math>1,15 </math></td>
 +
</tr>
 +
<tr>
 +
<td align="right"><math>404,7</math></td>
 +
<td align="right"><math>0,80 </math></td>
 +
</tr>
 +
<tr>
 +
<td align="right"><math>435,8</math></td>
 +
<td align="right"><math>0,59</math></td>
 +
</tr>
 +
<tr>
 +
<td align="right"><math>546,1</math></td>
 +
<td align="right"><math>0,20</math></td>
 +
</tr>
 +
</table>
 +
 +
Beräkna ur dessa mätningar, ett värde på Plancks konstant <math>h</math> och utträdesarbetet <math>\Phi</math> för kalium.
</div>{{#NAVCONTENT:Svar|Svar 5.3:1|Lösning |Lösning 5.3:1}}
</div>{{#NAVCONTENT:Svar|Svar 5.3:1|Lösning |Lösning 5.3:1}}
Rad 15: Rad 45:
===Övning 5.3:2===
===Övning 5.3:2===
<div class="ovning">
<div class="ovning">
 +
Högenergetiska fotoner med våglängden <math>\mathrm{0,0295\, nm}</math>, Comptonsprids mot (fria) elektroner i en vinkel av <math>45^\circ</math> från sin ursprungsriktning.
 +
Vad har de spridda elektronerna för kinetisk energi, rörelsemängd och riktning?
</div>{{#NAVCONTENT:Svar|Svar 5.3:2|Lösning |Lösning 5.3:2}}
</div>{{#NAVCONTENT:Svar|Svar 5.3:2|Lösning |Lösning 5.3:2}}
Rad 21: Rad 53:
===Övning 5.3:3===
===Övning 5.3:3===
<div class="ovning">
<div class="ovning">
-
 
+
Aluminiummetallen har sina yttersta elektroner bundna med <math>\mathrm{4,08\, eV}</math>. I ett fotoelektriskt experiment utsättes metallen för ljus av våglängden <math>\mathrm{250\, nm}</math>. Med vilken hastighet slungas elektronerna ut?
</div>{{#NAVCONTENT:Svar|Svar 5.3:3|Lösning |Lösning 5.3:3}}
</div>{{#NAVCONTENT:Svar|Svar 5.3:3|Lösning |Lösning 5.3:3}}
Rad 27: Rad 59:
===Övning 5.3:4===
===Övning 5.3:4===
<div class="ovning">
<div class="ovning">
-
 
+
I ett experiment med Comptonspridning av strålning med <math>\mathrm{\lambda = 0,1\, nm}</math> uppmättes den spridda strålningen vinkelrätt mot den inkommande. Vilken våglängd förväntar vi oss finna i denna riktning? Vilken vinkel <math>\mathrm{\varphi}</math> bildar elektronen men den inkommande fotonriktningen?
</div>{{#NAVCONTENT:Svar|Svar 5.3:4|Lösning |Lösning 5.3:4}}
</div>{{#NAVCONTENT:Svar|Svar 5.3:4|Lösning |Lösning 5.3:4}}
Rad 33: Rad 65:
===Övning 5.3:5===
===Övning 5.3:5===
<div class="ovning">
<div class="ovning">
-
 
+
En metod att bestämma avståndet mellan atomlagren i en kristall är att bestråla kristallen med röntgenstrålning med våglängden 0,1 nmför en massa olika vinklar. Då infallsvinkeln mot kristallen är <math>9,0^\circ</math> finner man ett första maximum. Vad är avståndet mellan atomlagren för denna kristall?
</div>{{#NAVCONTENT:Svar|Svar 5.3:5|Lösning |Lösning 5.3:5}}
</div>{{#NAVCONTENT:Svar|Svar 5.3:5|Lösning |Lösning 5.3:5}}
Rad 39: Rad 71:
===Övning 5.3:6===
===Övning 5.3:6===
<div class="ovning">
<div class="ovning">
 +
de Broglies relation kan skrivas <math>\lambda = h/p</math>.
 +
 +
a) Förklara ingående storheter.
 +
 +
b) Gör en ungefärlig beräkning av våglängden för elektroner, neutroner och fotoner, alla med den låga kinetiska energin <math>\mathrm{1\, eV}</math>.
</div>{{#NAVCONTENT:Svar|Svar 5.3:6|Lösning |Lösning 5.3:6}}
</div>{{#NAVCONTENT:Svar|Svar 5.3:6|Lösning |Lösning 5.3:6}}
Rad 45: Rad 82:
===Övning 5.3:7===
===Övning 5.3:7===
<div class="ovning">
<div class="ovning">
 +
a) Vilken energi måste en foton minst ha för att kunna parbilda en positron och en elektron?
 +
b) Vilken våglängd har denna foton?
</div>{{#NAVCONTENT:Svar|Svar 5.3:7|Lösning |Lösning 5.3:7}}
</div>{{#NAVCONTENT:Svar|Svar 5.3:7|Lösning |Lösning 5.3:7}}

Nuvarande version

       Teori          Övningar      

Övning 5.3:1

En fotocell fungerar med hjälp av den fotoelektriska effekten. När man belyser en fotocell som är gjord av kalium, frigörs elektroner som börjar driva en ström i en krets. Man kopplar sedan på en spänning UB (kallas backspänning) som vill driva strömmen åt andra hållet. Vid en viss backspänning kan man få strömmen att upphöra. I nedanstående tabell redovisas en mätserie där man mätt den backspänning som krävts för att göra kretsen strömlös, som funktion av den filterförsedda kvicksilverlampans våglängder

[nm] UB [V]
2537 246
3655 115
4047 080
4358 059
5461 020

Beräkna ur dessa mätningar, ett värde på Plancks konstant h och utträdesarbetet för kalium.

Svar | Lösning


Övning 5.3:2

Högenergetiska fotoner med våglängden 00295nm, Comptonsprids mot (fria) elektroner i en vinkel av 45 från sin ursprungsriktning.

Vad har de spridda elektronerna för kinetisk energi, rörelsemängd och riktning?

Svar | Lösning


Övning 5.3:3

Aluminiummetallen har sina yttersta elektroner bundna med 408eV. I ett fotoelektriskt experiment utsättes metallen för ljus av våglängden 250nm. Med vilken hastighet slungas elektronerna ut?

Svar | Lösning


Övning 5.3:4

I ett experiment med Comptonspridning av strålning med =01nm uppmättes den spridda strålningen vinkelrätt mot den inkommande. Vilken våglängd förväntar vi oss finna i denna riktning? Vilken vinkel bildar elektronen men den inkommande fotonriktningen?

Svar | Lösning


Övning 5.3:5

En metod att bestämma avståndet mellan atomlagren i en kristall är att bestråla kristallen med röntgenstrålning med våglängden 0,1 nmför en massa olika vinklar. Då infallsvinkeln mot kristallen är 90 finner man ett första maximum. Vad är avståndet mellan atomlagren för denna kristall?

Svar | Lösning


Övning 5.3:6

de Broglies relation kan skrivas =hp.

a) Förklara ingående storheter.

b) Gör en ungefärlig beräkning av våglängden för elektroner, neutroner och fotoner, alla med den låga kinetiska energin 1eV.

Svar | Lösning


Övning 5.3:7

a) Vilken energi måste en foton minst ha för att kunna parbilda en positron och en elektron?

b) Vilken våglängd har denna foton?

Svar | Lösning

Den här artikeln är hämtad från http://wiki.math.se/wikis/forberedandefysik/index.php/5.3_%C3%96vningar