Zadata (Maro, gnazja) Cezjev ploč obajao eletroagnet zračenje valne dljne 450 n. Kola je razla potenjala potrebna za zatavljanje eje eletrona z ploče? Izlazn rad za ezj zno ev. (Planova ontanta h 6.66 0-34 J, brzna vjetlot praznn 3 0 8 /, naboj eletrona e.60 0-9 C) Rješenje 450 n 4.5 0-7, W ev [.60 0-9 ] 3.04 0-9 J, h 6.66 0-34 J, 3 0 8 /, e.60 0-9 C, U? Fotoeletrčn čna pojava je zbjanja eletrona pooć vjetlot (eletroagnetog zračenja) z ovna. Kad foton energje E h f padn na ne ovn, on z određene vjete zbjaj eletrone z ovne. To je fotoeletrčn efet. Prto e energja fotona troš djelo na zbjanje eletrona z ovne, a djelo ta energja prelaz netč energj eletrona pa vrjed: E W + f E,ax, gdje je E, ax netča energja zbjenog eletrona, a W zlazn rad. Forla e ože ovao napat: h ν E + W, h E + W, gdje je h Planova ontanta, ν frevenja, E netča energja zbjenog eletrona, W zlazn rad, brzna vjetlot, valna dljna. Rad eletrčnog polja račna e po forl W Q U, gdje je Q naboj, U napon. Razla potenjala potrebna za zatavljanje eje eletrona z ploče ora bt tava da rad le eletrčnog polja bde jedna netčoj energj eletrona. Vježba E e U. E e U h e U + W e U + W h e U h W h E + W h W e U h W / U e e 8 3 0 34 9 6.66 0 J 3.04 0 J 7 4.5 0 0.757 V 0.76 V. 9.60 0 C Cezjev ploč obajao eletroagnet zračenje valne dljne 0.45 p. Kola je razla potenjala potrebna za zatavljanje eje eletrona z ploče? Izlazn rad za ezj zno ev. (Planova ontanta h 6.66 0-34 J, brzna vjetlot praznn 3 0 8 /, naboj eletrona e.60 0-9 C) Rezltat: 0.76 V.
Zadata (Frana, gnazja) Pr povećanj energje eletrona za 00 ev njegova valna dljna projen e dva pta. Kola je bla prvobtna valna dljna eletrona? (aa eletrona rovanj 9. 0-3 g, Planova ontanta h 6.66 0-34 J ) Rješenje E 00 ev [ 00.6 0-9 ] 3. 0-7 J,, pr povećanj energje valna dljna anjje e, 9. 0-3 g, h 6.66 0-34 J,? Eletronvolt (ev) je jedna za energj. Energj ev dobje četa nabjena t eletrčn naboje ao što ga a eletron (.6 0-9 C) ad prođe eletrčn polje razle potenjala V: 9 9 ev.6 0 C V.6 0 J. gdje je h Planova ontanta. De Brogle je teorj došao do zaljča da vaa četa oja e gba ora at valna vojtva. U lačnoj nerelatvtčoj fz ad brzne ale prea brzn vjetlot, netča energja čete E oja a valn dljn a jednaa je: h E, gdje je h Planova ontanta. Račnao valn dljn. h h h h E E E E E h h h h E E 4 4 h h h h 4 h h E E E 3 h 3 h 3 h 3 h E E / / E E E Vježba 3 h 3 h E E 34 3 0 6.66 0 J.5 0. 3 7 9. 0 g 3. 0 J Pr povećanj energje eletrona za 0. ev njegova valna dljna projen e dva pta. Kola je bla prvobtna valna dljna eletrona? (aa eletrona rovanj 9. 0-3 g, Planova ontanta h 6.66 0-34 J ) Rezltat: 0.76 V.
Zadata 3 (Atox, gnazja) Na ojoj b teperatr rednja energja terčog gbanja atoa bla jednaa energj fotona valne dljne 0.5 n? (Planova ontanta h 6.66 0-34 J, brzna vjetlot praznn 3 0 8 /, Boltzanova ontanta.38 0-3 J / K) Rješenje 3 0.5 n.5 0-0, h 6.66 0-34 J, 3 0 8 /,.38 0-3 J / K, T? Srednja netča energja čete razjerna je apoltnoj teperatr T: 3 E T, gdje je Boltzanova ontanta. Svjetlot valne dljne ože e etrat l aporbrat ao određen olčnaa energje, taozvan vanta energje. Sva vant l foton a energj (M. Plan) E h, gdje je h Planova ontanta, je brzna vjetlot. 3 E T vjet 3 3 h T h T h / T E E 3 3 E h 34 8 6.66 0 J 3 0 7 6.40 0 K. 0 3 J 3.5 0.38 0 K Vježba 3 Na ojoj b teperatr rednja energja terčog gbanja atoa bla jednaa energj fotona valne dljne 0.5 n? (Planova ontanta h 6.66 0-34 J, brzna vjetlot praznn 3 0 8 /, Boltzanova ontanta.38 0-3 J / K) Rezltat: 3.84 0 7 K. Zadata 4 (Atox, gnazja) Kol valn dljn ora at foton da onzra vodov ato oj e nalaz onovno tanj da prto zbačen eletron a netč energj 0 ev? (Planova ontanta h 6.66 0-34 J, brzna vjetlot praznn 3 0 8 / ) Rješenje 4 E 3.6 ev [ 3.6.60 0-9 ].8 0-8 J energja onzaje vodova atoa oj e nalaz onovno tanj, E 0 ev [ 0.60 0-9 ].60 0-8 J, h 6.66 0-34 J, 3 0 8 /,? Eletronvolt (ev) je jedna za energj. Energj ev dobje četa nabjena t eletrčn naboje ao što ga a eletron (.6 0-9 C) ad prođe eletrčn polje razle potenjala V: 9 9 ev.6 0 C V.6 0 J. gdje je h Planova ontanta. Svjetlot valne dljne ože e etrat l aporbrat ao određen olčnaa energje, taozvan vanta energje. Sva vant l foton a energj (M. Plan) E h, 3
gdje je h Planova ontanta, je brzna vjetlot. Rad oj orao predat eletron da poveća voj netč energj napt etal nazvao zlazn rado W. On je jedna energj vezanja eletrona. Energja fotona jedn djelo troš e na olobađanje eletrona z etala (zlazn rad W, energja vezanja E n), a drg djelo pretvara netč energj zbačenog eletrona E. h W E. + U zadat je rječ o vodov ato oj e nalaz onovno tanj pa vrjed: h E + E E + E h E + E h / E + E 34 8 6.66 0 J 3 0 h 8 5.559 0 5.559 n. E 8 8 + E.8 0 J +.60 0 J Vježba 4 Kol valn dljn ora at foton da onzra vodov ato oj e nalaz onovno tanj da prto zbačen eletron a netč energj 0.0 ev? (Planova ontanta h 6.66 0-34 J, brzna vjetlot praznn 3 0 8 / ) Rezltat: 5.559 n. Zadata 5 (Nata, gnazja) Ploča od na obajana je fotona valne dljne 0 n. Ao je zlazn rad za n 4 ev, ola je aalna brzna fotoeletrona? (Planova ontanta h 6.66 0-34 J, aa eletrona 9. 0-3 g, brzna vjetlot praznn 3 0 8 / ) 5 5 5 5 A. 7.6 0 B. 5.7 0 C. 4. 0 D..7 0 Rješenje 5 0 n. 0-7, W 4 ev [ 4.60 0-9 ] 6.408 0-8 J, h 6.66 0-34 J, 9. 0-3 g, 3 0 8 /, v? Eletronvolt (ev) je jedna za energj. Energj ev dobje četa nabjena t eletrčn naboje ao što ga a eletron (.6 0-9 C) ad prođe eletrčn polje razle potenjala V: 9 9 ev.60 0 C V.60 0 J. Fotoeletrčn čna pojava je zbjanja eletrona pooć vjetlot (eletroagnetog zračenja) z ovna. Kad foton energje E h f padn na ne ovn, on z određene vjete zbjaj eletrone z ovne. To je fotoeletrčn čna. Prto e energja fotona troš djelo na zbjanje eletrona z ovne, a djelo ta energja prelaz netč energj eletrona pa vrjed: h W + v, gdje je h Planova ontanta, brzna vjetlot, valna dljna fotona, W zlazn rad, aa zbjenog eletrona, v aalna brzna zbjenog eletrona. h W v W v h v h W + + h W h W v h W / v v / 4
8 3 0 34 9 6.66 0 J 6.408 0 J h W 7. 0 5 v 7.6 0. 3 9. 0 g Odgovor je pod A. Vježba 5 Ploča od na obajana je fotona valne dljne 0. µ. Ao je zlazn rad za n 4 ev, ola je aalna brzna fotoeletrona? (Planova ontanta h 6.66 0-34 J, aa eletrona 9. 0-3 g, brzna vjetlot praznn 3 0 8 / ) 5 5 5 5 A. 7.6 0 B. 5.7 0 C. 4. 0 D..7 0 Rezltat: A. Zadata 6 (Nata, gnazja) Kolo fotona etra vae ende rado odašljač nage 0 W oj rad na valnoj dljn 00? (Planova ontanta h 6.66 0-34 J, brzna vjetlot praznn 3 0 8 / ) Rješenje 6 N? 3 9 7 33 A. 0 B. 3 0 C. 0 D. 3 0 t, P 0 W 0 4 W, 00, h 6.66 0-34 J, 3 0 8 /, Svjetlot valne dljne ože e etrat l aporbrat ao određen olčnaa energje, taozvan vanta energje. Sva vant l foton a energj (M. Plan) E h, gdje je h Planova ontanta, je brzna vjetlot, valna dljna fotona. Brzn rada zražavao nago. Snaga P jednaa je ojer rada W vreena t za oje je rad obavljen, tj. W P. t Snaga zvora jednaa je etranoj energj jedn vreena, tj. E P. t Bdć da e etra N fotona, za energj nag vrjed: E N h N h N h N h N h t P P P P / E t t t t h P t 4 P t 0 W 00 3 N 0. h 34 8 6.66 0 J 3 0 Odgovor je pod A. Vježba 6 Kolo fotona etra vae ende rado odašljač nage 0 W oj rad na valnoj dljn 0.? (Planova ontanta h 6.66 0-34 J, brzna vjetlot praznn 3 0 8 / ) 3 9 7 33 A. 0 B. 3 0 C. 0 D. 3 0 5
Rezltat: A. Zadata 7 (Marjana, atranta) Deterj e prozvod nlearno reator tao da e bobardra vod brz netrona. Prto e olobađa γ foton. Izračnajte energj olobođenog γ fotona. ( p.00776, d j.03553 [.03553.66 0-7 ] 3.3449798 0-7 g, 3 0 8 /, E v? A.. MeV B. 3 ev C. MeV D..6 GeV E. 8 GeV Rješenje 7 p.00776 [.00776.66 0-7 ].670786 0-7 g, n.008665 [.008665.66 0-7 ].6743839 0-7 g, d j.03553 [.03553.66 0-7 ] 3.3449798 0-7 g, 3 0 8 /, E v?.66 0-7 g, Eletronvolt (ev) je jedna za energj. Energj ev dobje četa nabjena t eletrčn naboje ao što ga a eletron (.6 0-9 C) ad prođe eletrčn polje razle potenjala V: 9 9 ev.60 0 C V.60 0 J. Defet ae je razla aa protona p netrona n ae jezgre j, a za jezgr neog eleenta ože e napat relajo Z p + N n j, gdje je Z broj protona jezgr, N broj netrona jezgr. Energja vezanja E v atoe jezgre jednaa je ( ) Ev Ev Z p + N n j, gdje je brzna vjetlot praznn. Ao ae prethodnoj relaj zražene ato jednaa ae, onda e energja vezanja dobje MeV porabo relaje ( ) 93.5 MeV Ev Z p + N n j. Deterj je teš vod čja je jezgra građena od jednog protona (Z ) jednog netrona (N ), a nj oržje jedan eletron..nača Z ( j ) ( j ) Ev Z p + N n Ev p + n N 7 7 7 8 (.670786 0 g +.6743839 0 g 3.3449798 0 g ) 3 0 3 3 9 6 3.56767 0 J 3.56767 0 :.60 0.3 0 ev. MeV. Odgovor je pod A..nača MeV Z ( j ) 93.5 ( j ) MeV Ev Z p + N n Ev p + n 93.5 N (.00776 +.008665.03553 ) 93.5 MeV 6
(.00776 +.008665.03553) 93.5 MeV MeV (.00776 +.008665.03553) 93.5 (.00776 +.008665.03553) 93.5 MeV Odgovor je pod A. Vježba 7 Nea zadata! Rezltat: Zadata 8 (Ante, rednja šola). MeV. Jedna banana proječno adržava 400 g alja od čega je 0.07% radoatvn zotop 40 9 K. Vrjee polrapada toga zotopa je 4.07 0 6, a olarna aa 39.96 g / ol. Kola je atvnot beerela radoatvnoga zora z jedne banane? (Avogadrova ontanta N A 6.0 0 3 ol - ) Rješenje 8 400 g 4 0-4 g, p 0.07% 0.0007, T / 4.07 0 6, M 39.96 g / ol 0.03996 g / ol, N A 6.0 0 3 ol -, A? Atvnot je broj atoa oj e rapadne jednoj end: ln A N, T / gdje je T / vrjee polrapada, N 0 broj prtnh, nerapadnth atoa. Ao je N 0 broj četa a tvar tada je N, N A M gdje je N A Avogadrova ontanta, M olarna aa. Stot do neog broja nazva e potota. Pše e ao razloa nazvno 00. Potota p je broj jedna oj e za od 00 jedna nee velčne. Na prjer, 9 8 4.5 547 p 9 %, 8 %, 4.5 %, 547 %, p %. 00 00 00 00 00 Kao e račna ''... p% od x...''? p x. 00 N N / N N N N M N M A M A A A ln A N ln ln ln T M A A N A N A N / T T / T / / ln p p A N T M A / 4 ln 0.0007 4 0 g 3 6.0 0.4 Bq. 6 4.07 0 g ol 0.03996 ol 7
Vježba 8 Odor! Rezltat: 8