Fotoelektrik Olayı Hızlı Tekrar

Fotoelektrik Olayı — Hızlı Tekrar

1. Beş temel bağıntı

• **Foton enerjisi:** E=h·f=h·c/λ.
• **Hızlı eV hesabı:** E(eV)=12 400/λ(Å).
• **Eşik:** E₀=h·f₀=h·c/λ₀.
• **Fotoelektron:** E_K(maks)=E−E₀=h(f−f₀).
• **Kesme potansiyeli:** E_K(maks)=e·V_kesme; E_K eV ise V_kesme volt cinsinden aynı sayıdır.

2. Değişken–etki tablosu

| İşlem (diğerleri sabit) | E_K(maks) | Doyma akımı | Kesme gerilimi | |---|---|---|---| | Aynı frekansta ışık şiddetini artır | Sabit | Artabilir | Sabit | | Aynı metalde foton frekansını artır | Artar | Yalnız bu işlemle kesin hüküm yok | Artar | | Aynı frekansta daha düşük E₀'lı metal seç | Artar | Eşik geçildiği sürece temel belirleyici foton sayısı | Artar | | Hızlandırıcı gerilimi doyma sonrası artır | Başlangıç değeri sabit | Sabit | Değişmez |

3. Grafik okuma kartı

**E_K–f:** eğim=h; frekans ekseni kesişimi f₀; uzatılmış düşey kesişim −E₀. Metal değişse de eğim h'dir. **Akım–gerilim:** negatif tarafta sıfır akım → **V_kesme**; üstte yatay akım → **i_m**; gerilim sıfırdaki akım → **i₀**.

4. Bilmen gereken fiziksel ayrımlar

• **Hertz:** morötesi ışıkla elektron kopmasını gözlemledi. **Einstein:** foton modeli ve enerji denklemiyle açıkladı.
• **Foton:** yüksüz; kütlesiz ve durgun değil; enerji ve momentum taşır; boşlukta c ile gider.
• **Eşik frekansı:** en küçük uygun frekans. **Eşik dalga boyu:** en büyük uygun dalga boyu.
• **Bir foton, en fazla bir elektron** koparabilir.
• **Doyma:** bütün kopan elektronlar anoda ulaşır. **Kesme:** en enerjik elektron bile anoda ulaşamaz.
• **Katot:** ışığı alır; **anot:** elektronları toplar.

Sınavda En Çok Karıştırılanlar

1. Işık **şiddeti**, tek fotonun enerjisi değildir.
2. Elektron kopması için λ **küçük veya eşit** olmalıdır: λ≤λ₀.
3. Aynı frekansta şiddet artışı **V_kesme'yi değiştirmez**.
4. Hızlandırıcı gerilimle artan *son enerji*, başlangıç **E_K(maks)** ile karıştırılmaz.
5. Doyma akımı, levhalara daha çok gerilim vermekle doyma sonrasında artmaz.
6. İş fonksiyonu metalin özelliğidir; kaynak parlaklığının özelliği değildir.

Son 2 Dakikalık Tekrar

• 12 400/λ formülünde λ **Å** cinsinden kullanılmalı.
• E₀=fotonun enerjisinin metalden elektronu koparmaya harcanan bölümü.
• E_K=E−E₀; E_K=eV_kesme.
• Aynı f'de daha küçük E₀ → daha büyük kesme gerilimi.
• E_K–f grafiğinde farklı metallerin eğimleri **eşit**.
• i–V grafiğinde kesme gerilimi **ters kutuplama**; doyma akımı **hızlandırıcı kutuplama** ile ilgilidir.
• Fotosel teknolojileri: musluk, güvenlik, algılayıcı, aydınlatma ve ölçüm sistemleri.

Kendini Kontrol Et

1. 6 200 Å ışık kaç eV'tur? **2 eV.**
2. E₀=4 eV, E=3 eV: fotoelektron var mı? **Yok.**
3. E₀=4 eV, E=6 eV: E_K ve kesme gerilimi? **2 eV, 2 V.**
4. Şiddet artınca E_K büyür mü? **Hayır.**
5. Aynı frekansta metaller için E_K–f grafiklerinin eğimi değişir mi? **Hayır, h.**
6. Kesme potansiyeli 5 V ise maksimum ilk kinetik enerji? **5 eV.**
7. Üreteçsiz devrede ışık eşikteyken akım zorunlu mu? **Hayır.**