2014-04-10
org.kosen.entty.User@2fa2a72f
김선우(fpppswth)
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1>그리고.. 서로 다른 세기의 빛을 쪼였을 때(둘의 진동수가 다르나, 둘 다 일함수보다 큰 에너지를 지닌 광자를 내는..그러나 에너지 총량은 같게 설정한다면요..(세기는 다르나 광자 갯수가 다르게요..)) 무조건 적으로 진동수가 작은 빛이 무조건 광전류가 많이 흐르는 건 아니죠?..
예를 들어서
에너지의 총 크기는 각각 같고
첫번째 빛의 세기는 500 두번째 빛의 세기는 250 인데.. 이것을 같은 금속판에 쬐면..
튀어나오는 전자의 에너지는 500-W, 250-W일테니
속도는 루트(2*(500-W)/전자질량), 루트(2*(250-W)/전자질량)이 되고
전류는 전자의 속도에 비례할 테니
광전류는 500 짜리는 [1.602*10^-18*루트(2*(500-W)/전자질량)]A이고
250 짜리는 [1.602*10^-18*2*루트(2*(250-W)/전자질량)]A 라서
둘의 대소관계를 따져 보았을 때
W>500/3일 때는 500짜리 광선이 더 큰 광전류를 내게 하는 걸로 .. 계산이 되던데여..
이렇게 생각하는 것이 맞는지 여쭤보고 싶습니다.
2> 광전효과에서 전압을 바꿔가면서 저지전압을 측정하고 전압을 바꿔가면서 전류를 측정하는 실험에서요.. (그림 첨부 하였습니다.) 전압을 높여 주면 일함수도 줄어드는 것 맞죠?..
읽어주셔서 감사해요 답변 부탁드립니다.
- 광전효과
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답변 1
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답변
이응신님의 답변
2014-04-11- 1
어렵게 생각하지 말고 숫자를 쉽게 하여 따져보면 어느 정도 답이 나옵니다.
일함수를 결정하는 문턱주파수를 f0 = 2 라고 가정하고... (단위는 생략)
진동수가 높은 빛을 f1 = 10
진동수가 낮은 빛을 f2 = 5 라고 가정하고, 프랑크상수 h = 1, 전자의 질량 m = 1로 가정합니다.
빛의 에너지 총량이 같다고 하니까 (E = 100 이라고 가정)
E1 = 100 = 10 개 X 10,
E2 = 100 = 20 개 X 5.
진동수가 높은 빛을 쬐어줄 때: f1 = f0 + 1/2 * v1^2 --> v1 = 4,
진동수가 낮은 빛을 쬐어줄 때: f2 = f0 + 1/2 * v2^2 --> v2 = 2.4
진동수가 높은 빛을 쬘 때 튀어나오는 전자의 속도는 낮은 속도의 2배가 약간 되지 않습니다.
전자들이 모두 튀어 나와 전류를 형성했다고 했을 때:
E1인 경우 10개가 4의 속도로 움직이고, E2인 경우 20개가 2.4의 속도로 움직인다고 할 때
광전류의 세기는 I = n*v라고 가정한다면
I1 = 10개 * 4 = 40
I2 = 20개 * 2.4 = 48
즉, E2의 경우가 더 많은 전류가 흐른다고 할 수 있겠지요.
(관계식이 비선형이기 때문에 실제값을 넣고 계산한다면 오차가 조금 있을 것입니다)
두 번째... 일함수가 바뀌는 것이 아니라 (W = hf0로 프랑크상수가 일정하고 문턱진동수도 일정)
튀어나오는 전자의 운동에너지가 저지전압에 의해 바뀌는 것입니다.