5.3 Övningar
FörberedandeFysik
| 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 \displaystyle U_B (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 \displaystyle \lambda
| \displaystyle \lambda \mbox{ [nm]} | \displaystyle U_B \mbox{ [V]} |
| \displaystyle 253,7 | \displaystyle 2,46 |
| \displaystyle 365,5 | \displaystyle 1,15 |
| \displaystyle 404,7 | \displaystyle 0,80 |
| \displaystyle 435,8 | \displaystyle 0,59 |
| \displaystyle 546,1 | \displaystyle 0,20 |
Beräkna ur dessa mätningar, ett värde på Plancks konstant \displaystyle h och utträdesarbetet \displaystyle \Phi för kalium.
Hämtar...
Övning 5.3:2
Högenergetiska fotoner med våglängden \displaystyle \mathrm{0,0295\, nm}, Comptonsprids mot (fria) elektroner i en vinkel av \displaystyle 45^\circ från sin ursprungsriktning.
Vad har de spridda elektronerna för kinetisk energi, rörelsemängd och riktning?
Övning 5.3:3
Aluminiummetallen har sina yttersta elektroner bundna med \displaystyle \mathrm{4,08\, eV}. I ett fotoelektriskt experiment utsättes metallen för ljus av våglängden \displaystyle \mathrm{250\, nm}. Med vilken hastighet slungas elektronerna ut?
Övning 5.3:4
I ett experiment med Comptonspridning av strålning med \displaystyle \mathrm{\lambda = 0,1\, nm} uppmättes den spridda strålningen vinkelrätt mot den inkommande. Vilken våglängd förväntar vi oss finna i denna riktning? Vilken vinkel \displaystyle \mathrm{\varphi} bildar elektronen men den inkommande fotonriktningen?
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 \displaystyle 9,0^\circ finner man ett första maximum. Vad är avståndet mellan atomlagren för denna kristall?
Övning 5.3:6
de Broglies relation kan skrivas \displaystyle \lambda = h/p.
a) Förklara ingående storheter.
b) Gör en ungefärlig beräkning av våglängden för elektroner, neutroner och fotoner, alla med den låga kinetiska energin \displaystyle \mathrm{1\, eV}.
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?
