Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

FOTOELEKTRIK OLAY O Ğ UZHAN TURGUT 11/B 88. FOTOELEKTRIK OLAY  Fotoelektrik etki, bir kaynaktan yayılan ı ş ık veya daha yüksek enerjili elektromanyetik.

Benzer bir sunumlar


... konulu sunumlar: "FOTOELEKTRIK OLAY O Ğ UZHAN TURGUT 11/B 88. FOTOELEKTRIK OLAY  Fotoelektrik etki, bir kaynaktan yayılan ı ş ık veya daha yüksek enerjili elektromanyetik."— Sunum transkripti:

1 FOTOELEKTRIK OLAY O Ğ UZHAN TURGUT 11/B 88

2 FOTOELEKTRIK OLAY  Fotoelektrik etki, bir kaynaktan yayılan ı ş ık veya daha yüksek enerjili elektromanyetik dalganın (morötesi ı ş ın veya x-ı ş ını) bir madde (metaller, metal olmayan katılar, sıvılar veya gazlar) yüzeyine dü ş mesi sonucu maddeden elektron yayınlanması olayıdır. Maddeden yayınlanan bu elektronlar fotoelektron olarak adlandırılır. Olayı ilk olarak Heinrich Rudolf Hertz, elektromanyetik dalgaların varlı ğ ını deneysel olarak göstermeye çalı ş ırken gözlemlemiS olduGundan bu olaya Hertz etkisi de denir ancak günümüzde bu isim kullanılmamaktadır. Olay deneysel olarak gözlenmi ş fakat 1905 yılında Albert Einstein tarafından açıklanana kadar olaya klasik fizik yasaları ile bir anlam verilememi ş tir.ı ş ıkelektromanyetik dalganınmorötesix-ı ş ınıelektron Heinrich Rudolf Hertz Albert Einstein

3  Fotoelektrik olayın pek çok özelli ğ i klasik fizik ya da ı ş ı ğ ın dalga modeli ile açıklanamaz. Örne ğ in klasik fizi ğ e göre ı ş ık ş iddetine ba ğ lı olarak metal yüzeyinden her frekansta elektron sökülmesi gerekirken ancak belli bir e ş ik de ğ erinin üzerinde elektron koparılabiliyordu. I ş ı ğ ın frekansı, bir e ş ik frekansını a ş arsa fotoelektrik olay gözleniyordu. Öte yandan yayınlanan elektronların( fotoelektronlar )sayısı ı ş ık ş iddetiyle orantılıydı ;ama elektronların maksimum kinetik enerjisi, ı ş ı ğ ın ş iddetinden ba ğ ımsızdı. Klasik bakı ş açısına göre,elektriksel alan ı ş ık ş iddetinin kare köküyle do ğ ru orantılıdır ve elektronların koparılmasından ve ivmelendirilmesinden sorumlu olmalıdır.

4  Elektronların maksimum kinetik enerjisi,ı ş ı ğ ın frekansı arttıkça artıyordu. Elektronlar,yüzeyden,dü ş ük ı ş ık ş iddetlerinde bile,hemen hemen anında (yüzeye ı ş ık dü ş tükten milyarda bir saniye sonra ) yayınlanır. Oysa klasik kurama göre elektronların metalden çıkmak için gerekli kinetik enerjiyi kazanmadan önce,gelen ı ş ınımı so ğ urmak için bir zamana gereksinim oldu ğ u dü ş ünülüyordu. I ş ı ğ ın foton kuramına göre ise gelen enerji, küçük paketler halinde görünür ve fotonlarla elektronlar arasında birebir etkile ş me vardır. Bir foton,bir elektron koparır. Bu, ı ş ı ğ ın geni ş bir alana düzgün olarak da ğ ılmı ş bir enerjiye sahip oldu ğ u dü ş üncesiyle çeli ş ir.

5  Einstein, fotoelektrik konulu 1905 yılı yazısında Planck’ın önerisini ele almı ş tır. Planck, ı ş ık kaynaklarının kuantla ş mı ş enerji de ğ i ş imi yaptıklarını varsaymı ş tı. Einstein bir adım ileri giderek, ı ş ı ğ ın kendisinin kuantla ş mı ş oldu ğ unu- ı ş ı ğ ın foton denen parçacıklardan olu ş tu ğ unu- varsaydı. Einstein, bir ı ş ı ğ ın ya da herhangi bir elektromanyetik dalganın foton denen paketlerden olu ş tu ğ unu dü ş ündü. Einstein'in fotoelektrik olaya bakı ş ı basitçe, bir fotonun tüm hf enerjisini metalin tek bir elektronuna verdi ğ i ş eklindedir. Buna göre kullanılan ı ş ı ğ a göre elektronun enerjisi hf,2 hf, 3 hf... ş eklinde,yani Planck enerji paketinin tam sayı katları ş eklinde artıyordu. Einstein' in 1905'teki yazısı, Planck'ın kuantumlanma kavramını elektromanyetik dalgalara geni ş letti;ı ş ık kuantumlarını tek tek gözlemleyebilece ğ imizi gösterdi. Çünkü yayılan her parçacık ( her elektron) metal atomuna çarpan bir ı ş ık kuantumuna kar ş ılık geliyordu.

6  Bu devrimci fikir, o zaman yerle ş ik olan ı ş ı ğ ın dalga kuramına kar ş ı bir çıkı ş tı bu da, birçok fizikçinin onu reddetmesi için yeterli nedendi. Di ğ er fizikçiler, Einstein’in önerisini, yalnızca foton için pek do ğ rudan bir kanıt sayılamayacak olan foto elektrik etkiyi açıkladı ğ ı için reddettiler. Fakat Einstein ı ş ık konusunda dalga-parçacık ikili yapı kavramına sıkı sarıldı ve ı ş ı ğ ın bu görünü ş te çeli ş kili özelliklerini uzla ş tırmaya çalı ş tı; ama ba ş aramadı.

7  Havası bo ş altılmı ş ve içinde alkali metal olan sodyum, potasyum, sezyum, lityum, bakır v.s. bulunan tüpe ş iddetli bir ı ş ık gönderilirse ampermetreden çok küçük bir akımın geçti ğ i gözlenir.

8

9  Sökülen elektronlar (+) uç tarafından çekilir.  Böylece devreden bir akım geçer ve ampermetre sapar. Ş ayet gerilimi artırırsak akım bir miktar artar.  Fakat gerilimin belli de ğ erinden sonra akımın artı ş ı durur ve sabitle ş ir. Bu da fotoelektrik akıma gerilimin belli ölçülerde etkili oldu ğ unu gösterir.  Üretecin uçlarına lambanın ba ğ lanı ş ş ekli ters çevrilirse bu durumda akım hemen kesilmez. Sökülen elektronlar (-) uç tarafından itilir. Fakat elektronlar belli bir hızla (enerjiyle) geldiklerinden devreyi tamamlarlar. Ş ayet ters ba ğ lı vaziyette gerilim artırılmaya devam edilirse belli bir de ğ ere ula ş ılınca akım kesilir, i ş te akımın kesildi ğ i andaki gerilime kesme potansiyel fark (v,) adı verilir.

10  I ş ık dü ş ürülünce devreden akımın geçmesi, metal levhadan elektron sökülmesi ile mümkündür. Yani ş iddetli ı ş ık metal levhaya çarpınca levhadan elektron söker ve bu elektronlardan yeterli kinetik enerjiye sahip olanlar devrede dolanarak akım olu ş tururlar. Metal levhaya gelen her ı ş ık ı ş ınına yani taneci ğ ine Foton, metal levhadan sökülen elektronlara Fotoelektronlar, olu ş an akıma Fotoelektrik Akım; bu olaya Fotoelektrik olay, bu düzene ğ e ve Fotosel Lamba denir.

11  Fotoelektrik olayda, metal yüzeye çarpan fotonlardan büyük bir ço ğ unlu ğ u metal levha tarafından so ğ urulur. Bir foton, bir elektrona enerjisini verir. E ğ er fotonun verdi ğ i enerji yeterli de ğ il ise elektron sökülmez ancak atom uyarılabilir. Fotonlar yeterli enerjiye sahipse, elektronu sökerek metalin yüzeyine çıkarabilir. Hatta söktükten sonra elektronu belli bir kinetik enerji ile hareket ettirerek akım olu ş masını sa ğ lar. Fotoelektrik akımı olu ş turan elektronlar metal yüzeyden söküldüklerinde yeterli kinetik enerjiye sahip olan elektronlardır. NOT: Burada bir foton ancak bir elektron ile etkile ş ir. Yeterli enerjisi olsa dahi bir foton ancak bir elektron sökebilir.

12 FOTOELEKTRİK DENEYİ İÇİN GEREKEN MALZEMELER  1) Elektron (Negatif Yük).  2) İ ki metal plaka.  3) Voltajın etkisini görmek için bir üreteç.  4) Akımı ölçmek için bir ampermetre.

13  Fotonlar (ı ş ık) metal plakaya çarpar çarpmaz, elektron koparmaya ba ş larlar. Gelen fotonların enerjisinden yararlanan elektronlar, metal plakadan koparlar ve arta kalan enerjileri ise hareket enerjisi olarak kendini gösterir. Kopan elektronlar, kar ş ı taraftaki toplayıcı adını verdi ğ imiz metal plakaya ula ş ır ve bu ş ekilde akım sa ğ lanmı ş olur. E ğ er hiçbir potansiyel fark uygulanmamı ş olsaydı akım azalacaktı, çünkü koparılan elektronların bazıları toplayıcıdan ba ş ka bir yere gidecekti.

14 “  I ş ı ğ ın ş iddetini arttırarak, birim zamanda metal plakaya çarpan fotonların sayısını arttırmı ş oluyoruz. Sonuç olarak koparılan elektronların da sayısını arttırmı ş oluyoruz. Yani akım artıyor

15 FOTOELEKTRİK DENKLEMİ  Bir metal yüzeyde fotoelektrik olay gerçekle ş iyorsa;  E Gelen foton = E b ( elektronun ba ğ lanma enerjisi )+E kin ( elektronun kinetik enerjisi ) Ba ğ lanma enerjisi ( Eb ) : Metalden elektron koparmak için gerekli minimum enerjidir.

16 Yapılan deneyler fotoelektrik olayla ilgili şu sonuçları ortaya çıkarmıştır:  1.I ş ı ğ ın yüzeyden elektron sökebilmesi için dalga boyunun belli bir de ğ erin altında olması gerekir. Dalga boyunun küçülmesi frekansın büyümesi ile mümkündür.

17  2. Fotoelektronların sayısı, dolayısıyla fotoelektrik akımı, ı ş ık akısı ile do ğ ru orantılıdır. I ş ık akısı arttıkça sökülen elektronların sayısı da artar.

18  3. I ş ık bir elektronu metalden kopardıktan sonra artan enerjisini elektrona kinetik enerji olarak aktarır. Bu kinetik enerji ı ş ı ğ ın fre­ kansı ile do ğ ru orantılıdır. Frekans arttıkça ı ş ı ğ ın enerjisi artaca ğ ın­dan fotoelektronların kinetik enerjisi de artar.

19 Bitti benimki. Dinledi ğ iniz için te ş ekkür ederim.


"FOTOELEKTRIK OLAY O Ğ UZHAN TURGUT 11/B 88. FOTOELEKTRIK OLAY  Fotoelektrik etki, bir kaynaktan yayılan ı ş ık veya daha yüksek enerjili elektromanyetik." indir ppt

Benzer bir sunumlar


Google Reklamları