4. Katot metali olarak aynı yüzey alanına sahip K ve L metalleri kullanılan iki fotoelektrik devrede anot yüzeylerinin alanları eşittir. Bu fotoelektrik devrelere eşit ışık şiddetine sahip 1550 A o dalga boylu paralel ışın demetleri gönderiliyor. Katot metallerinden kopan elektronların maksimum kinetik enerjileri ile gelen ışığın frekansı arasındaki ilişki grafikteki gibidir. EKmax(eV) K L 0 f (s-1) –3 –4 Bu fotoelektrik devrelere değişken gerilimli üreteçler bağlanarak K metalinin bağlı olduğu devrede elde edilen maksimum akım 3 A’dir. Buna göre K ve L metallerinin bağlı olduğu devreler için akım gerilim grafiğini çiziniz. ( ) hc eVA 12400 o = Akım 0 Gerilim 12. SINIF FİZİK DERSİ (FEN LİSESİ) 2. DÖNEM 2. ORTAK YAZILI KONU SORU DAĞILIM TABLOSU
✅ Cevap ve adım adım çözüm
1. Gelen fotonun enerjisi: E = 12400 ÷ 1550 = 8 eV.
2. Grafikte doğruların uzantılarının düşey ekseni kestiği yer eşik enerjisini verir. Buna göre K için 3 eV, L için 4 eV.
3. Maksimum kinetik enerji K için 8 − 3 = 5 eV, L için 8 − 4 = 4 eV. Bu yüzden kesme gerilimleri K için −5 V, L için −4 V olur.
4. Işık şiddeti ve dalga boyu aynı, katot alanları eşit. Bu yüzden saniyede kopan elektron sayısı da aynıdır ve L devresinde de doyma akımı 3 A olur.
Cevap: İki eğri de negatif gerilimde başlar, artar ve 3 A'de yatay hâle gelir (doyma). K'nin eğrisi −5 V'tan, L'nin eğrisi −4 V'tan başlar. Pozitif gerilimlerde ikisi de 3 A'de üst üste çakışır.
Dikkat: Doyma akımı ışık şiddetine bağlıdır, metalin cinsine bağlı değildir; kesme gerilimi ise metale bağlıdır.