12. Sınıf Fizik Ders Kitabı Cevapları Yıldırım Yayınları Sayfa 215

Fotoelektrik Deneyindeki Dört Gözlem ve Dalga Teorisi

Fotoelektrik olayında dalga teorisini çıkmaza sokan dört gözlem bulunmaktadır:

1. Işık frekansı aynı kalmak üzere gelen ışığın şiddeti fotoelektronların kinetik enerjisini etkilemez.
2. Fotoelektronların kinetik enerjisi gelen ışığın frekansına bağlıdır.
3. Fotoelektronların salınması için gereken belirli bir minimum frekans vardır.
4. Fotoelektronlar zaman gecikmesi olmadan salınır.

Işığın tek renkli olduğunu varsayalım. Dalga teorisinin bakış noktasından bu gözlemler birkaç nedenle anlaşılamamıştır:

• Işık şiddeti artarsa fırlayan elektronların sayısı ve maksimum kinetik enerjisi artmalıdır. Çünkü daha yüksek şiddet, daha büyük elektrik alan genliği anlamına gelir.
• Bir ışık dalgasının enerjisini veren bağıntıda frekans yer almadığından salınan fotonların kinetik enerjisi frekanstan etkilenmemelidir. Aynı nedenle bir eşik frekansının olması açıklanamaz.
• Belirli bir frekanstaki çok düşük şiddetli bir ışık demeti küçük enerji taşır. Bir elektron, metalden sökülmeye yetecek enerjiyi depolamadan önce kayda değer bir süre beklemelidir. Bu durum, onun salımında bir gecikmeye sebep olur.
Foton teorisine göre tek renkli bir ışık demetinin şiddet artışı, demetteki foton sayısının artışı demektir ama frekans değişmedikçe her bir fotonun enerjisi etkilenmez. Işık frekansı artarsa Denklem 5.9b’ye (EK(max) = h- v – E0) göre EK(max) doğrusal olarak artar. v < v0 ise ışık şiddeti ne kadar büyük olursa olsun fırlayan elektron olmayacaktır.

Fotoelektrik olay, birçok pratik uygulamaya sahiptir. Örneğin alışveriş merkezleri, havaalanları ve otellerde fotoselli musluklar yaygın olarak kullanılmaktadır. Hırsız alarmları ve otomatik kapılarda çoğunlukla fotosel devresinden yararlanılır. Bir kişi ışık demetini kestiği zaman devredeki akımın birden düşmesi sonucu hırsız alarmında zili çalıştıran bir anahtar (genellikle bir bobin) harekete geçer ya da otomatik kapılarda kapı açılır. Bir asansöre kapıları kapanırken binilmeye ya da asansörden inilmeye çalışıldığında kapıların kapanmasını durdurarak tekrar açılmasını sağlayan genellikle fotoelektrik etkidir (Görsel 5.9). Çoğu duman algıçları, ışık yoğunluğunun ve dolayısıyla elektrik akımının değişmesine yol açan ufacık duman miktarlarını algılamak için fotoelektrik etkiyi kullanır. Gece görüş dürbünleri de fotoelektrik olaya dayanır. Güneş ışığındaki enerjinin bir kısmını elektrik enerjisine çeviren güneş enerjisi panellerindeki temel birim de fotosellerdir. Fotoelektrik etkinin yararlı uygulamalarından bir diğeri elektrik yük bağlaşık aygıttır (CCD). Bir görüntüyü elektronik sinyallere dönüştüren ışığa duyarlı bir elektronik algıç olan bu aygıtlar, dijital kameralarda film yerine kullanılır (Görsel 5.10). Göz sağlığı, Güneş’ten gelen morötesi ışınların fotoelektrik etkiyle göze zarar vermesini önleyemeyen sahte güneş gözlüklerinden olumsuz etkilenir.

Cevap: Bu sayfada soru bulunmamaktadır.

12. Sınıf Yıldırım Yayınları Fizik Ders Kitabı Sayfa 215 ile ilgili aşağıda bulunan emojileri kullanarak duygularınızı belirtebilir aynı zamanda sosyal medyada paylaşarak bizlere katkıda bulunabilirsiniz.