حلول مراجعة عامة والتفكير الناقد والكتابة في الفيزياء

مراجعة عامة:

61. ما مقدار الطاقة الحركية العظمى للإلكترونات المتحررة من فلز إذا كان جهد إيقافها 3.8 v؟

3.8 eV

62. إذا كان تردد العتبة لفلز ما 8.0x10¹⁴Hz، فما دالة الشغل له؟

5.3 × 10 ^-19 $J$

63. إذا سقط ضوء تردده 1.6x10¹⁵Hz على الفلز في المسألة السابقة، فما مقدار الطاقة الحركية العظمى للإلكترونات الضوئية؟

5.3 × 10 ^-19J

64. احسب طول موجة دي برولي المصاحبة لديوترون (نواة نظير الهيدروجنين ²H) كتلته3.3x10^-27kg ويتحرك بسرعة 2.5x10m/s.

8 × 10 ^-12 m

65. إذا كانت دالة الشغل للحديد 4.7 ev:

a. فما مقدار طول موجة العتبة له؟

2.6 × 10 ²nm

b. وإذا أسقط إشعاع طوله الموجي 150 nm على الحديد، فما مقدار الطاقة الحركية العظمى للالكترونات المتحررة بوحدة eV؟

3.6 eV

66. إذا كانت دالة الشغل للباريوم 2.48 ev، فما أكبر طول موجي للضوء يستطيع تحرير إلكترونات منه؟

501 nm

67. طول موجة دي برولي المصاحبة لإلكترون 400 nm، وهي تساوي أقصر طول موجي للضوء المرئي، احسب مقدار:

a .سرعة الإلكترون.

1.82 × 10³ $\frac{m}{s}$

b .طاقة الإلكترون بوحدة 1ev.

9.43 × 10^-6 ev

68. المجهر الالكتروني. يعد المجهر الالكتروني مفيداً لأنه يمكن جعل الأطوال الموجية لموجات دي برولي المصاحبة للإلكترونات أقصر من الطول الموجي للضوء المرئي ما مقدار الطاقة (بواحدة ev) اللازم تزويدها لالكترون حتى يكون طول موجه دي برولي المصاحبة له 20 nm؟

3.77 × 10³ ev

69. سقط إشعاع على قصدير كما هو مبين بالشكل 12-4 اذا كان تردد العتبة للقصدير 1.2x10¹⁵Hz فما مقدار:

a. طول موجة العتبة للقصدير؟

2.5 × 10^-7 m

b. دالة شغل القصدير؟

8 × 10^-19 J

c. الطاقة الحركية للإلكترونات المتحررة بواحدة ev إذا كان الطول الموجي للإشعاع الكهرومغناطيسي الساقط 167 nm؟

2.4 eV

التفكير الناقد:

70. تطبيق المفاهيم يبعث مصدر ليزر هيليوم - نيون فوتونات طولها الموجي 632.8 nm.

a. احسب مقدار الطاقة بوحدة الجول لكل فوتون يبعث من الليزر.

3.14 ×10^-19 J

b. اذا كانت قدرة مصدر ليزر صغير تقليدي 0.5 mw (تكافىء 5x10^-4J/s) فما عدد الفوتونات المنبعثة من مصدر الليزر في كل ثانية؟

ثانية/فوتون 10¹⁵ × 2

71. تطبيق المفاهيم. يدخل الضوء المرئي الذي شدته 1.5x10^-11w/m2 بصعوبة إلى عين الإنسان كما في الشكل 13-4.

a. إذا سلط هذا الضوء على عين الإنسان ومر خلال بؤبؤ عينه فما مقدار القدرة التي تدخل عينة بواحده الواط؟

5.8 × 10^-16 W

b. استخدم الطول الموجي المعطى للضوء المرئي والمعلومات المعطاه في الشكل 13-4 لكي تحسب عدد الفوتونات التي تدخل العين في كل ثانية.

ثانية/فوتون 1600

72. إنشاء الرسوم البيانية واستخدامها. أكمل طالب تجربة التأثير الكهرضوئي وسجل جهد الإيقاف كدالة رياضية في الطول الموجي كما في الجدول 1-4 وكان مهبط الخلية الضوئية مصنوع من الصوديوم عين البيانات (جهد الايقاف مقابل التردد ) واستعمل الآلة الحاسبة لرسم أفضل خط مستقيم استخدم الميل والمقطع وأوجد دالة الجهد وطول موجة العتبة ومقدار h/q في التجربة قارن بين قيمه h/q مع القيمة المقبولة.

اعتباراً من عام 2003 الأكبر هو مبلمر بكيمول، الذي يحتوي كل جزئ منه على C₆₀ تستخدم محزوزات الحيود المعدنية من رتبة النانو بوصفها مجزوز حيود.

حول الطول الموجي إلى تردد، ثم حدد أفضل ميل للخط المستقيم.

4.18 × 10^-15 $\frac{J}{Hz}$

^{القيمة المقبولة هي:}

$\frac{h}{e}=4.14\times {10}^{-15} \frac{J}{Hz}.c$

fo = 4.99 × 10¹⁴ Hz

طول موجة العتبة:

$\lambda =\frac{C}{\mathrm{f}}=601 \mathrm{nm}$

اقتران الشغل

W = hfo = 3.31 × 10^-19 J

مراجعة تراكمية:

74. يتحرك شعاع من الإلكترونات بسرعة 2.8x10⁸m/s في مجال كهربائي مقداره 1.4x10⁴N/c ما مقدار المجال المغناطيسي الذي يجب أن تتحرك خلاله الإلكترونات حتى تحافظ على حركتها فيه دون انحراف؟

$50 \mu \mathrm{T}$