Fotoelektrik Akım-Gerilim Grafiği Yorumlama

PhysicsPhotoelectric EffectOrtaYKS

Yayınlanma:

13. Bir fotosele, tek renkli ışık veren X ve Y ışık kaynaklarından ayrı ayrı ışık düşürüldüğünde devrede oluşan fotoelektrik akımının şiddetinin gerilime bağlı grafiği şekildeki gibi oluyor. X kaynağının ışık şiddeti I_x, kaynaktan çıkan fotonların frekansı f_x, Y kaynağının ışık şiddeti I_y, kaynaktan çıkan fotonların frekansı f_y dir.

[Grafik tasviri: Dikey eksen Fotoelektrik akım şiddeti, yatay eksen Gerilim. X kırmızı eğrisi Y mavi eğrisinin üzerinde bir doyma akımına sahiptir. X'in kesme gerilimi V_x, Y'nin kesme gerilimi V_y olarak gösterilmiştir, burada V_y < V_x < 0.]

Grafiğe göre kaynakların ışık şiddetleri I_x, I_y ve kaynaklardan çıkan fotonların frekansları f_x, f_y arasındaki ilişki aşağıdakilerin hangisinde doğru verilmiştir?

A) I_x > I_y, f_y > f_x

B) I_x = I_y, f_x > f_y

C) I_y > I_x, f_x > f_y

D) I_x > I_y, f_x = f_y

E) I_y > I_x, f_y > f_x

Soruda görsel içerik var: Bir grafik bulunmaktadır. Yatay eksen 'Gerilim', dikey eksen 'Fotoelektrik akım şiddeti' olarak etiketlenmiştir. Grafikte X ve Y olmak üzere iki farklı eğri vardır. X eğrisi (kırmızı) doyma akımına daha yüksek bir değerde ulaşmaktadır ve kesme gerilimi V_x'tir (sıfıra daha yakın). Y eğrisi (mavi) doyma akımına daha düşük bir değerde ulaşmaktadır ve kesme gerilimi V_y'dir (sıfırdan daha uzak/negatif yönde daha büyük).

Animasyonlu Video Çözüm

İlk yarısı ücretsiz izlenebilir, tamamı uygulamada.

Adım Adım Yazılı Çözüm

1
Adım 1

Merhaba Ceylan, bu soruyu birlikte çözelim. Fotoelektrik olay grafiklerini inceleyerek kaynakların ışık şiddetlerini ve frekanslarını karşılaştıracağız.

Fotoelektrik Etki Analizi

2
Adım 2

Öncelikle grafikteki iki temel bölgeye odaklanacağız. Akımın doyuma ulaştığı maksimum seviye ve akımın sıfırlandığı kesme gerilimi noktaları.

Karşılaştırılacak Değerler:

- Işık Şiddetleri: $I_X$ ve $I_Y$

- Frekanslar: $f_X$ ve $f_Y$

3
Adım 3

İlk olarak ışık şiddetlerini belirlemek için maksimum akım değerlerine bakalım. Grafikte sağ tarafta akımın yataylaştığı seviyeler bize maksimum akımı verir.

$$i_{\text{max, X}} > i_{\text{max, Y}}$$
4
Adım 4

Maksimum fotoelektrik akım, katot yüzeyine birim zamanda çarpan foton sayısı yani ışık şiddeti ile doğrudan orantılıdır.

$$i_{\text{max}} \propto I$$
5
Adım 5

X'in maksimum akımı Y'den büyük olduğuna göre, X kaynağının ışık şiddeti de Y'ninkinden büyüktür.

$$I_X > I_Y$$
6
Adım 6

Şimdi de fotonların frekanslarını karşılaştırmak için kesme gerilimlerine bakalım.

Kesme Gerilimi ve Frekans İlişkisi

Grafiğin sol tarafında akımı sıfıra indiren gerilim değerlerini görüyoruz.

7
Adım 7

Einstein'ın fotoelektrik denklemini hatırlayalım. Gelen fotonun enerjisi, metalin bağlanma enerjisi ile kopan elektronların maksimum kinetik enerjisinin toplamıdır.

$$E_{\text{foton}} = E_o + E_{k,\text{max}}$$

Çözümün devamı Solvi’de

7 adım daha kilitli. Tamamını animasyonlu ve sesli anlatımla ücretsiz izle.

Fotoğrafını çek, her soruyu böyle çöz.

App Store’dan indir Google Play’den edin

İndirmesi ücretsiz · İlk çözümler hediye

100K+Her gün çözülen soru
50K+Öğrenen öğrenci
4.8 ★App Store puanı

Soru Bilgileri

Ders
Physics
Konu
Photoelectric Effect
Zorluk
Orta
Sınav
YKS
Soru Tipi
Çoktan Seçmeli

Her soruyu saniyeler içinde çöz

Fotoğrafını çek, yapay zeka adım adım, sesli ve animasyonlu anlatsın.

App Store’dan indir Google Play’den edin
Solvi
Çözümün devamı uygulamadaİndirmesi ücretsiz · İlk çözümler hediye
İndir