أوجد أكبر طول موجي للضوء المرئي الساقط على الحديد الذي يستطيع تحرير الألكترونات منه علماً أن اقتران الشغل للحديد يساوي ve7.4 مطلوب الإجابة. خيار واحد. (2 نقطة). ؟؟
الإجابة الصحيحة من خلال موقع بوابة الإجابات هي:
nm.eV 1240/ λ0 = Hc/ λ0 = W. λ0= nm.eV 1240/W = nm.eV 1240/ eV 7.4.
لحل هذه المسألة، نستخدم مفهوم التأثير الكهروضوئي ومعادلة أينشتاين للتأثير الكهروضوئي.
1. فهم التأثير الكهروضوئي:
- عندما يسقط ضوء على سطح معدن (مثل الحديد)، يمكن أن تنبعث إلكترونات من سطح المعدن. هذه الظاهرة تسمى التأثير الكهروضوئي.
- لكي تنبعث الإلكترونات، يجب أن يكون للضوء طاقة كافية للتغلب على قوة تربط الإلكترونات بالمعدن. هذه القوة تسمى "اقتران الشغل" (W).
2. معادلة أينشتاين للتأثير الكهروضوئي:- الطاقة التي يحملها الضوء (E) تساوي حاصل ضرب ثابت بلانك (h) في تردد الضوء (ν): E = hν
- يمكن أيضاً التعبير عن طاقة الضوء بدلالة الطول الموجي (λ) باستخدام العلاقة: E = hc/λ حيث c هي سرعة الضوء.
- معادلة أينشتاين للتأثير الكهروضوئي هي: hc/λ = W + KEmax (حيث KEmax هي أقصى طاقة حركية للإلكترونات المنبعثة).
3. حل المسألة:- الهدف: إيجاد أكبر طول موجي (λ0) للضوء الذي يستطيع تحرير الإلكترونات. هذا يعني أن طاقة الضوء يجب أن تكون مساوية تماماً لاقتران الشغل (W)، أي أن KEmax = 0.
- المعطيات:
- اقتران الشغل للحديد (W) = 7.4 eV
- ثابت بلانك (h) = 6.63 × 10^-34 J.s
- سرعة الضوء (c) = 3 × 10^8 m/s
- تحويل الطاقة من جول إلى إلكترون فولت: 1 eV = 1.6 × 10^-19 J
- الخطوات:
1. نستخدم المعادلة: hc/λ0 = W
- نعيد ترتيب المعادلة لإيجاد λ0: λ0 = hc/W
- نستخدم قيمة W بوحدة eV، لذلك نستخدم العلاقة المختصرة: λ0 (nm) = 1240 / W (eV) (هذه العلاقة مشتقة من تحويل الوحدات في المعادلة hc/λ)
- نعوض بقيمة W: λ0 = 1240 / 7.4
- نحسب λ0: λ0 ≈ 167.57 nm
4. الإجابة:أكبر طول موجي للضوء المرئي الساقط على الحديد الذي يستطيع تحرير الإلكترونات منه هو تقريباً 167.57 nm.
اذا كان لديك إجابة افضل او هناك خطأ في الإجابة علي سؤال أوجد أكبر طول موجي للضوء المرئي الساقط على الحديد الذي يستطيع تحرير الألكترونات منه علماً أن اقتران الشغل للحديد يساوي ve7.4 مطلوب الإجابة. خيار واحد. (2 نقطة). ؟ اترك تعليق فورآ.
