4. Sodyum (Na), çinko (Zn) ve bakır (Cu) levhalarından koparılan elektronların maksimum kinetik enerjileri ile gelen fotonun frekansı arasındaki ilişki grafikteki gibidir. Tek renkli ve aynı ışık şiddetine sahip aynı renkteki ışık demetleri sodyum, çinko ve bakır levhaların üzerine düşürüldüğünde elektronların levhalardan ayrıldığı tespit ediliyor. EKmax Na Zn Cu 0 f Buna göre levhalardan ayrılan elektronların sayısını ve sahip oldukları kinetik enerjileri karşılaştırınız. Nedenini açıklayınız.
✅ Cevap ve adım adım çözüm
1. Grafikte eğrilerin f eksenini kestiği yer eşik frekansıdır: f0(Na) < f0(Zn) < f0(Cu). Buna göre bağlanma enerjileri de Na < Zn < Cu sıralamasındadır.
2. Işıklar aynı renkte ve aynı şiddette olduğundan levhalara saniyede eşit sayıda foton düşer. Her foton bir elektron kopardığından ayrılan elektron sayıları eşittir.
3. Fotonların enerjisi aynıdır. Ek(max) = hf − bağlanma enerjisi olduğundan bağlanma enerjisi küçük olan metalden çıkan elektronun enerjisi büyük olur.
Cevap: Elektron sayıları eşittir (NNa = NZn = NCu), çünkü foton sayısı aynıdır. Kinetik enerjiler ENa > EZn > ECu olur, çünkü bağlanma enerjisi Na'da en küçük, Cu'da en büyüktür.
Dikkat: Elektron sayısını ışık şiddeti, kinetik enerjiyi ise foton enerjisi ile bağlanma enerjisi belirler.