Vill du ha ett snabbt svar - sök i databasen:
2 frågor / svar hittades
Fråga:
Varför talar den fotoelektriska effekten emot att ljuset är en våg? Varför kan ljuset uppföra sig både som vågor och partiklar?
1997-01-20
Varför talar den fotoelektriska effekten emot att ljuset är en våg? Varför kan ljuset uppföra sig både som vågor och partiklar?
1997-01-20
Svar:
Den fotoelektriska effekten innebär att ljus som faller in mot en metall kan frigöra elektroner ur metallen. Låt oss göra en analogi. I en hamn ligger båtar vid kajen. Det kommer in vågor från havet. Vilka vågor kan lyfta upp båtarna på land? Det är väl rätt klart att det är våghöjden som är avgörande. Är det 4 m från vattenytan till kajkanten så kan ju inte en våg med höjden 2 m lyfta upp båtarna på land men en våg med 10 m höjd klara detta. Däremot har inte våglängden någon avgörande betydelse. Det torde inte spela någon större roll om våglängden är 100 m eller 10 km. Alltså: I en vågmodell har amplituden den avgörande rollen när det gäller att "lyfta ut" saker.
I den fotoelektriska effekten är det våglängden (frekvensen, färgen) som avgör om man kan lösgöra elektronerna vilket inte är förenligt med en vågmodell, se nedanstående figur och länk 1.
För att beskriva alla fenomen behöver vi betrakta ljus ibland som en våg och ibland som en ström av partiklar. Jag tror inte man i detta fall kan ge något svar på frågan: Varför?
Denna "dualism" finns endast när vi använder vårt vardagliga språk. I den matematiska modell som kallas för kvantmekanik finns inte denna tvetydighet.
Den fotoelektriska effekten innebär att ljus som faller in mot en metall kan frigöra elektroner ur metallen. Låt oss göra en analogi. I en hamn ligger båtar vid kajen. Det kommer in vågor från havet. Vilka vågor kan lyfta upp båtarna på land? Det är väl rätt klart att det är våghöjden som är avgörande. Är det 4 m från vattenytan till kajkanten så kan ju inte en våg med höjden 2 m lyfta upp båtarna på land men en våg med 10 m höjd klara detta. Däremot har inte våglängden någon avgörande betydelse. Det torde inte spela någon större roll om våglängden är 100 m eller 10 km. Alltså: I en vågmodell har amplituden den avgörande rollen när det gäller att "lyfta ut" saker.
I den fotoelektriska effekten är det våglängden (frekvensen, färgen) som avgör om man kan lösgöra elektronerna vilket inte är förenligt med en vågmodell, se nedanstående figur och länk 1.
För att beskriva alla fenomen behöver vi betrakta ljus ibland som en våg och ibland som en ström av partiklar. Jag tror inte man i detta fall kan ge något svar på frågan: Varför?
Denna "dualism" finns endast när vi använder vårt vardagliga språk. I den matematiska modell som kallas för kvantmekanik finns inte denna tvetydighet.
Fråga:
Kan man bestämma Plancks konstant med hjälp av den fotoelektriska effekten?
/Agnes 1999-03-08
Kan man bestämma Plancks konstant med hjälp av den fotoelektriska effekten?
/Agnes 1999-03-08
Svar:
Ja, det kan man. Man belyser en fotocell med ljus av olika våglängder (olika energi). Om energin är tillräckligt hög, skickas elektroner ut från den ljuskänsliga ytan. Det gäller nu att bestämma maximala energin hos dessa elektroner. Det gör man genom att bromsa dem i ett elektriskt fält. När strömmen just blir noll mäter man spänningen, som då är ett mått på maximala energin. Plottar man nu i ett diagram spänningen mot ljusets frekvens, får man en rät linje, se nedan. Denna linjes lutning är Plancks konstant.
Interceptet med V0-axeln är utträdesarbetet, dvs den minsta energi som krävs för att slita loss en elektron. Utträdesarbetet för ett antal ämnen finns iWork_function . Utträdesarbeten varierar en hel del mellan olika metaller: det är litet för alkalimetaller (t.ex. natrium där elektronerna sitter löst) och stort för ädelmetaller (t.ex. guld där elektronerna är väl bundna).
Einstein fick nobelpriset 1921 för sina studier av fenomenet. Millikan (nobelpris 1923) gjorde noggranna mätningar.
Se vidare: The Nobel Prize in Physics - Laureates
och Photoelectric effect (Java applet). Wikipedia-artikeln Photoelectric_effect innehåller bland annat en omfattande genomgång av historiken. Den svenska artikeln Fotoelektrisk_effekt
är också mycket bra.
Ja, det kan man. Man belyser en fotocell med ljus av olika våglängder (olika energi). Om energin är tillräckligt hög, skickas elektroner ut från den ljuskänsliga ytan. Det gäller nu att bestämma maximala energin hos dessa elektroner. Det gör man genom att bromsa dem i ett elektriskt fält. När strömmen just blir noll mäter man spänningen, som då är ett mått på maximala energin. Plottar man nu i ett diagram spänningen mot ljusets frekvens, får man en rät linje, se nedan. Denna linjes lutning är Plancks konstant.
Interceptet med V0-axeln är utträdesarbetet, dvs den minsta energi som krävs för att slita loss en elektron. Utträdesarbetet för ett antal ämnen finns i
Einstein fick nobelpriset 1921 för sina studier av fenomenet. Millikan (nobelpris 1923) gjorde noggranna mätningar.
Se vidare: The Nobel Prize in Physics - Laureates
och Photoelectric effect (Java applet). Wikipedia-artikeln är också mycket bra.
** Frågelådan är stängd för nya frågor tills vidare **
Länkar till externa sidor kan inte garanteras bibehålla informationen som fanns vid tillfället när frågan besvarades.
Länkar till externa sidor kan inte garanteras bibehålla informationen som fanns vid tillfället när frågan besvarades.
Denna sida från NRCF är licensierad under Creative Commons: Erkännande-Ickekommersiell-Inga bearbetningar