Επιλογέας ταχυτήτων
Στο εργαστήριο Φυσικής, η Αναστασία και ο Ζήσης χρησιμοποιούν τη διάταξη της εικόνας, η οποία αποτελείται από φωτοκύτταρο, επιλογέα ταχυτήτων και περιοχή ομογενούς μαγνητικού πεδίου.
Η κάθοδος του φωτοκυττάρου φωτίζεται με μονοχρωματική ακτινοβολία μεταβλητής συχνότητας. Από πειραματικές μετρήσεις προκύπτει η γραφική παράσταση της μέγιστης κινητικής ενέργειας των φωτοηλεκτρονίων σε συνάρτηση με τη συχνότητα της ακτινοβολίας.
Τα ηλεκτρόνια που εξέρχονται από την άνοδο επιταχύνονται μέσω διαφοράς δυναμικού \(𝑉=100V\) και εισέρχονται σε επιλογέα ταχυτήτων όπου συνυπάρχουν κάθετα ηλεκτρικό και μαγνητικό πεδίο, όπως δείχνεται στην προηγούμενη εικόνα.
Η ένταση του μαγνητικού πεδίου στον επιλογέα είναι \(𝐵=2 \cdot 10^{-3}T\) και έχει φορά από τον αναγνώστη προς το επίπεδο της σελίδας. Όσα ηλεκτρόνια δεν εκτρέπονται εισέρχονται σε δεύτερη περιοχή όπου δρα μόνο το ίδιο ομογενές μαγνητικό πεδίο και εκτελούν ημικυκλική τροχιά.
Δίνονται:
\[𝑐=3 \cdot 10^8 \frac{m}{s}\] \[𝑒=1,6 \cdot 10^{-19}C\] \[𝑚_𝑒=9,1 \cdot 10^{-31}kg\]Δ1. Από τη γραφική παράσταση να υπολογίσετε:
α) τη συχνότητα κατωφλίου του μετάλλου,
β) το έργο εξαγωγής του μετάλλου σε Joule,
γ) το αντίστοιχο μήκος κύματος κατωφλίου.
Δ2. Να υπολογίσετε την ταχύτητα με την οποία εισέρχονται τα ηλεκτρόνια στον επιλογέα ταχυτήτων.
Δ3. Να υπολογίσετε την ένταση του ηλεκτρικού πεδίου στον επιλογέα ώστε τα ηλεκτρόνια να μην εκτρέπονται.
Δ4. Να υπολογίσετε:
α) την ακτίνα της κυκλικής τροχιάς των ηλεκτρονίων στην περιοχή όπου δρα μόνο το μαγνητικό πεδίο,
β) τον χρόνο παραμονής τους μέσα στο μαγνητικό πεδίο.
blog comments powered by Disqus