Page 375 - Dört Dörtlük AYT Fizik

FİZİK
FİZİK
ÇÖZÜMLÜ
ÇÖZÜMLÜ SORULAR Fotoelektrik Olayı SORULAR
FİZİK

1. Compton saçılması ve fotoelektrik olay ışığın dalga modeliyle 2. Aynı fotosele ayrı ayrı gönderilen K, L, M ışık ışınlarının oluş-
açıklanamazken, ışığın tanecik modeliyle açıklanabilmektedir. turduğu akımların gerilime bağlı değişim grafikleri şekilde ve-
rilmiştir.
Bunun nedeni,
Akım
I. Eşik frekansından daha küçük frekansa sahip olan foton-
lardan oluşan ışık demetinin ışık şiddeti artırıldığında foto-
I max
elektrik olayın gözlenmemesidir.
II. Compton olayında foton soğrulmaz.
K L M
III. Her iki olayda da fotonun elektron tarafından soğrulmasıdır.
verilenlerden hangileri ile açıklanabilir? Gerilim
V K V L V M 0 V doyma
A) Yalnız I B) Yalnız II C) I ve II
D) I ve III E) II ve III
K, L, M ışık ışınlarının sudan havaya geçerken sınır açı-
ları sırasıyla ϴ , ϴ , ϴ olduğuna göre bunlar arasındaki
K L M
ilişki nasıldır?

Çözüm: A) ϴ > ϴ > ϴ
M
L
K
Eşik frekansından daha küçük frekansa sahip fotonlardan B) ϴ > ϴ > ϴ
M
L
K
oluşan ışık demetinin ışık şiddeti artırılsa da fotoelektrik olayı C) ϴ = ϴ = ϴ
gözlenmez. Bu durum ışığın dalga doğası tarafından açık- K L M
lanamaz. Işık dalga ise elektrona aktarılan enerjinin dalga- D) ϴ > ϴ = ϴ
L
K
M
nın şiddetine bağlı olması gerekir. Işık şiddeti artırıldığında E) ϴ = ϴ > ϴ
K
L
M
dalganın enerjisi artacağından elektron kopması beklenir. Bu
yüzden 1. yargı doğrudur.
Compton olayında foton soğrulmaz. 2. yargı doğrudur.
Çözüm:
Fotoelektrik olayda foton elektron tarafından soğrulurken,
Compton olayında foton soğrulmaz. Bu nedenle 3. yargı Grafikte yer alan V , V ve V değerleri elektrik akımının ke-
L
M
K
yanlıştır. silmesine neden olan kesme potansiyeli değerleridir.
Cevap: C hf E⋅− 0
V = bağıntısında h · f fotonun sahip olduğu
kesme
e
enerji, E metalin bağlanma enerjisi ve e elektronun yüküdür.
0
Bağıntıdan da görüleceği üzere V fotonun enerjisi art-
kesme
tıkça artar. Kesme gerilim değeri grafikte negatif olarak ifade
edilse de büyüklük olarak alınacağından K, L, M fotonlarının
kesme gerilimleri arasındaki ilişki V > V > V şeklindedir.
K L M
Benzer ilişki fotonların sahip oldukları enerji dolayısıyla fre-
kans için de yazılabilir. Yani f > f > f ’dir.
K L M
Renk konusundan hatırlanacağı üzere ışığın frekansı arttıkça
çok yoğun ortamdan az yoğun ortama geçerken yaptığı sınır
açısı azalacaktır. En yüksek frekansa sahip olan foton K’nin
sınır açısı en küçük, en düşük frekansa sahip M fotonunun
sınır açısı en büyük olacaktır. Bu yüzden sınır açıları arasın-
daki ilişki ϴ > ϴ > ϴ şeklinde olur.
M L K
Cevap: B

375