In BINAS tabel 24 vinden we als grensgolflengte van cadmium (Cd) 307 nm. Dit betekent dat alleen licht met een golflengte kleiner dan 307 nm in staat is om elektronen vrij te maken. 600 nm ligt hier ruim boven dus er zullen geen elektronen vrijkomen.
De grensgolflengte voor gallium (Ga) is 298 nm. De golflengte van het opvallende licht is ook 298 nm. De energie van de fotonen is dus precies genoeg om elektronen vrij te maken maar er is geen energie over om de elektronen ook nog wat kinetische energie mee te geven. De kinetische energie van de vrijgemaakte elektronen is dus 0 J.
De grensgolflengte van kalium (K) is 551 nm. 480 nm is kleiner. Er geldt dus
en er zal energie overblijven in de vorm van kinetische energie voor de elektronen. Voor de fotonenergie bij 480 nm vinden we
= 2,5829 eV. De uittree-energie van kalium is 2,25 eV. Er zal dus een energie overblijven van
J.
Eerder gestelde vragen | Foto-elektronen
Op maandag 13 mei 2019 om 14:59 is de volgende vraag gesteld
Beste erik,
Dit is best een lange vraag met meerdere vragen erin, maar het zou me HEEl erg helpen als u me hiermee zou helpen aangezien dit 15% van me eindcijfer natuurkunde is van dit jaar.
Het is een practicum waar we de constante van planck moeten bepalen. De methode van het practicum is als volgt:
'' we moeten de drempelspanning van een led experimenteel bepalen. Dan moeten we een schakeling bouwen. Dit moeten we via de arduino aansluiten. Dan moeten we hem programmeren en de besbetreffende codes invullen. Dat programma moeten we uploaden naar arduino. Als het goed is gaat de led nu branden. De spanning over de led en de weerstand is samen 5.00 volt nu. Dan moeten we de seriele motor openen door op iets te klikken. Als we nu de voedingskabel van de arduino naar het broadboord loskoppelt, dan haal je de spanning van het broadboard af. Als de led uitgaat, dan meet de arduino de spanning over de condensator die gelijk is aan de spanni
Op maandag 13 mei 2019 om 15:06 is de volgende reactie gegeven
rest vraag: ning over de led. Opdracht 1 is vervolgens om in excel een ut grafiek te tekenen die de spanning over de condensator laat zien nadat je de spanning van het broadboard hebt gehaald. Hoe zou ik dit dus moeten doen.
Vervolgens moeten we ; de metingen voor de overige leds verrichten. NOteer in een tabel van iedere led steefd de golflengte en de bijbehorende drempelspanning. Geef je resultaten weer in een (U0,f)-grafiek en teken hierin de lineaire trendlijn. Hoe zou ik dit moeten doen?
Opdracht 2 is dan: Leg uit waarom de golflengte van een LED bepalend is voor de drempelspanning. Weet u dit?
Opdracht 3: Zoek de formules op voor energie van een foton en die van een elektron in een elektrisch veld. Nogmaals, weet u dit?
Opdracht 4: toon met de formule van opdracht 3 aan dat voor de drempelspanning geldt: U0=-qh/c*L(golflengte)
Op maandag 13 mei 2019 om 15:09 is de volgende reactie gegeven
opdracht 5: benoem de vergelijking van je trendlijn
6: bepaal nu vervolgens de constante van planck.
opdracht 7: Nu moeten we de procentuele meetonnauwkeurigheid bereken van onze metingen.
opdracht 8: Er staat: De condensator is nu parralel aangesloten. Welk verschil zou er gezien zijn als de condensator in serie geschakeld was? leg uit of en hoe dit je metingen beinvloed had? ( evt als extra: Aantonen met metingen.
Nogmaals heel erg bedankt als u me hiermee helpt.
Erik van Munster reageerde op maandag 13 mei 2019 om 15:14
Ik zou eerste de videoles "Fotoelektrisch effect" even kijken (staat onder het kopje Elektromagnetische straling & Atomen). Hierin wordt uitgelegd wat drempelspanning (remspanning), fotonenenergie en de energie van een elektron in een elektrisch veld met elkaar te maken hebben. De formules voor opdracht 3 komen hier in ieder geval ook allemaal langs.
Alle technische dingen met Arduino daar kan ik je zo op afstand niet bij helpen ben ik bang.
Op maandag 13 mei 2019 om 15:17 is de volgende reactie gegeven
De videoles heb ik al bekeken.
Ja 3 heb ik begrepen. Maar kunt u dan de opdrachten uitleggen die puur theorie zijn of me het inzicht geven van hoe het moet. Dus van opdracht 8, 7, 6( dit moet uit een trendlijn maar hoe zou dat moeten? ) , 4 ( hoe de formule van 3 tot dat omgebouwd zou kunnen worden) , en 2.
Mvg
Erik van Munster reageerde op maandag 13 mei 2019 om 15:29
Ik zal je een beetje op weg helpen met opdracht 3 en 4: Formule voor fotonenergie is:
Ef = hc/lambda
Formule voor elektron-energie bij een bepaalde spanning is:
Eelektron = q*U
Bij de drempelspanning geldt dat de energie van de elektronen precies gelijk is aan de fotonenergie van het licht dat op de fotoelektrische cel valt dus:
Ef = Eelektron
Als je beide bovenstaande formules invult en dus aan elkaar gelijk stelt en omschrijft tot U=... krijg je een formule voor de spanning met daarin h, c, lambda en q.
Op maandag 13 mei 2019 om 15:49 is de volgende reactie gegeven
Heel erg bedankt, klopt dat het uit 5 een formule komt met y=..x+b. En je .. moet gelijkstellen aan h/q en je het antwoord dan hebt?
En opdracht 8 als u kunt , zou u kunnen uitleggen wat een serie schakel het verschil maakt in die vraag.
Erik van Munster reageerde op maandag 13 mei 2019 om 16:34
Ja, klopt. De grafiek van U tegen f is inderdaad y=..x + b. De richtingcoefficient van deze lijn is h/q en als je de r.c. weet kun je h uitrekenen want q weet je (lading elektron = 1,602*10^-19). Bepalen van h is het doel van de proef, toch?
(Met de schakeling kan ik je niet helpen ben ik bang. Ken de proef en de schakeling niet.)
Op donderdag 16 mei 2019 om 22:44 is de volgende reactie gegeven
U zei dat je bij 4 kreeg een formule met U=…., maar hoe komt daar dan -q*h*labda/C uit, deze stappen gaan met te snel. Met veel dank
Erik van Munster reageerde op vrijdag 17 mei 2019 om 08:38
Hoe je op de drempelspanning komt: zie videoles. Voor het afleiden van deze formule: U0=-qh/c*L daarvoor moet je eerst weten wat ze met U0 bedoelen. Je hebt vast een tekst bij de opdracht waarin dit wordt uitgelegd?
Bij de drempelspanning geldt dat de energie van de elektronen precies gelijk is aan de fotonenergie van het licht dat op de fotoelektrische cel valt dus:
Ef = Eelektron