12. Sınıf Fizik Meb Yayınları Ders Kitabı Cevapları Sayfa 212

5.3.4. Fotonların Sahip Olduğu Maksimum Kinetik Enerji, Durma Gerilimi ve Metalin Eşik Enerjisi Arasındaki İlişki

Fotoelektrik olayının daha iyi anlaşılabilmesi için fotosellerin çalışma prensibi incelenmedir. Üzerine düşürülen ışık enerjisini elektrik enerjisine dönüştüren düzeneklere fotosel denir (Şekil 5.13). Fotoseller havası alınmış bir tüp ve içerisine konulan iki metal levhadan oluşur. Alkali metallerden seçilen ve üzerine ışığın düşürüldüğü levhaya katot, katottan kopan elektronların ulaştığı karşı levhaya ise anot denir.

Fotosel karanlık bir ortamda iken devrede herhangi bir akım oluşmaz. Katot levhası üzerine ışık düşürüldüğünde gelen fotonların enerjileri metalin eşik enerjisinden küçükse fotonlar katot yüzeyinden elektron sökemez. Bu durumda akım oluşmaz.

Katot yüzeyine düşürülen fotonların enerjileri eşik enerjisine eşitse katot yüzeyinden elektron koparılır ancak elektrona kinetik enerji kazandırılamadığı için elektron katot yüzeyinde kalır. Bu durumda da akım oluşmaz.

Katot yüzeyine düşürülen fotonların enerjisi metalin eşik enerjisinden büyükse metal tarafından soğurulan fotonun enerjisi Einstein denklemine göre hem elektronu koparır hem de koparılan elektronlara kinetik enerji kazandırır. Elektronlar kazandığı kinetik enerjinin etkisi ile metal yüzeyi terk eder. Bu elektronlardan bir kısmı sapar, bir kısmı anot levhasına ulaşır ve devrede bir akım dolaşmasına neden olur. Oluşan akıma fotoelektrik akım (I0) denir (Şekil 5.14).

Oluşan I0 akımını artırmak için

• Metal yüzeyine düşürülen ışığın şiddetini (foton sayısını) artırmak
• Katot yüzeyini büyütmek
• Anot-katot levhaları arasındaki uzaklığı azaltmak
• Katot yüzeyine düşürülen fotonların enerjilerini artırmak
• Bağlanma enerjisi küçük metal kullanmak
• Işık kaynağı noktasal ise ışık kaynağını katot levhasına yaklaştırmak
• Anot yüzeyini büyütmek

Bu olaylar anot levhasına ulaşan elektron sayısının ve devrede oluşan I0 fotoelektrik akımının artmasına neden olabilir.

Ayarlanabilir üretecin pozitif kutbu fotoselin anot, negatif kutbu fotoselin katot levhasına bağlandığında (Şekil 5.15) katot ve anot levhaları arasında oluşan elektrik alan etkisiyle katot yüzeyinden koparılan elektronlar hızlandırılarak sapmaları azalır ve I0 akımı artar.

Gerilim belirli bir değere ulaştığında katot metalinden kopan bütün elektronlar, elektrik alanının etkisi ile anot levhasına ulaşır. Bu durumda akım maksimum ve sabit bir değer alır.

Cevap: Bu sayfada soru bulunmamaktadır.

12. Sınıf Meb Yayınları Fizik Ders Kitabı Sayfa 212 Cevabı ile ilgili aşağıda bulunan emojileri kullanarak duygularınızı belirtebilir aynı zamanda sosyal medyada paylaşarak bizlere katkıda bulunabilirsiniz.