Page 380 - Dört Dörtlük AYT Fizik

ÇÖZÜMLÜ SORULAR
FİZİK Fotoelektrik Olayı ÇÖZÜMLÜ SORULAR

11. Hertz’in oluşturduğu şekildeki düzenek fotoelektrik olayı- 12. Fotoelektrik olayın klasik fizikle açıklanmayışının sebebi;
nın ilk kez gözlendiği düzenektir. Bu düzenekte araların-
I. Soğrulan fotonların katot levhanın kütlesini artırması,
da kısa mesafe bulunan küreler, bir indüksiyon bobinine
bağlıdır. Bobin sağladığı voltaj ile kürelerden birini pozitif, II. Sadece belirli bir enerjiye sahip fotonların elektron kopa-
diğerini negatif yüklü hâle getirir. Kürelerin arasında olu- rabilmesi,
şan elektrik alanının büyüklüğü belli bir değere ulaştığında
III. Elektronların maksimum kinetik enerjisinin ışığın şiddetin-
kıvılcım atması olur ve ivmeli hareket yapan elektronlar,
morötesi ışınlar yayar. Bu ışınlar, alıcı devrede bulunan den bağımsız olması
küresel elektrotlardan birine düşerek buradan elektron sö- durumlarından hangileri ile açıklanabilir?
ker. Sökülen elektronların diğer küresel elektrota ulaşma-
sıyla alıcı devrede bir fotoelektrik akım meydana gelir. A) Yalnız I B) Yalnız II C) I ve II
Bu düzenekte vericideki morötesi ışıma engellendiğinde fo- D) I ve III E) II ve III
toelektrik akım da kesilmekte, engellenmediği durumda ise
fotoelektrik akım tekrar oluşmaktadır. Hertz yaptığı bu de-
neyle fotoelektrik etkiyi hava ortamında gözlemleyen ilk bilim
insanı olmuş ve yüksek enerjili ışınların metal topuzlardan
elektron sökebildiğini göstermiştir.
Çözüm:
+ Fotoelektrik olayda foton katot levha tarafından soğurulur.
İndüksiyon
Giriş Ancak fotonun kütlesi sıfır olduğu için soğurulan fotonlar ka-
bobini tot levhanın kütlesini değiştirmez. (I Yanlış)

Verici Alıcı Fotoelektrik etki klasik fizik ile açıklanamaz çünkü deneysel
olarak metal yüzeyinden elektron koparmak için eşik enerjisi
olarak isimlendirilen özel bir enerjiye ihtiyaç vardır. Bu ener-
Buna göre deney ile ilgili, ji sağlanmadıkça, ışığın gelme süresinden bağımsız olarak
elektron metal yüzeyinden ayrılmayacaktır. Bu durum klasik
I. Metallerin eşik frekansının varlığı gözlenmiştir.
fizikle açıklanamaz. (II Doğru)
II. Daha önce de başka bilim insanları benzer deneyler yap-
Bir foton katot levha üzerinden bir elektron kopardığı için ko-
mışlardır.
pan elektronların kinetik enerjisi metalin eşik enerjisine ve
III. Verici devredeki küreler arasından yalnızca mor ötesi ışık gönderilen fotonun enerjisine bağlıdır. Işık şiddetinden ba-
yayılır. ğımsızdır. Bu durum klasik fizikle açıklanamaz. (III Doğru)
yargılarından hangileri kesinlikle doğrudur?
A) Yalnız I B) I ve II C) I ve III
Cevap: E
D) II ve III E) I, II ve III

Çözüm:
Kürelerin arasında oluşan elektrik alanının büyüklüğü belli
bir değere ulaştığında kıvılcım atması olur ve ivmeli hareket
yapan elektronlar, elektromanyetik dalga yayar. Bu durumun
gerçekleşmesi için gönderilen fotonlar tamamen soğurulur.
Bu enerjinin bir kısmının metal tarafından soğurulurken kalan
kısmı elektrona kinetik enerji olarak aktarılır. Yani metallerin
eşik frekansının varlığı gözlenmiştir. (I Doğru)

Metinden daha önce benzer deneylerin yapılıp yapılmadığı
sonucuna ulaşılamaz. (II Yanlış)

III. Verici devredeki küreler arasından mor ötesi ışık ve görü-
nür ışık yayılmıştır. (III Yanlış)

Cevap: C

380