„Fizika 2 - Ellenőrző kérdések és válaszok” változatai közötti eltérés
| 856. sor: | 856. sor: | ||
==XLII. Fejezet== | ==XLII. Fejezet== | ||
===A01. Rajzolja fel, a fekete test spektrális energiasűrűségét megadó ábrát.=== | |||
=== | |||
1021 oldal 42-2 ábra. | 1021 oldal 42-2 ábra. | ||
=== | ===A02. Adja meg a Stefan-Boltzmann féle törvényt=== | ||
Ahol R az emittancia, vagyis a fekete test által egységnyi idő alatt egységnyi felületen, valamennyi hullámhosszán kisugárzott energia. T abszolút hőmérséklet. <math> \sigma </math>= Stefan-Boltzmann állandó. | Ahol R az emittancia, vagyis a fekete test által egységnyi idő alatt egységnyi felületen, valamennyi hullámhosszán kisugárzott energia. T abszolút hőmérséklet. <math> \sigma </math>= Stefan-Boltzmann állandó. | ||
<math> R = \sigma T^4 </math> | <math> R = \sigma T^4 </math> | ||
=== | ===A03. Mit nevezünk „ultraibolya” katasztrófának=== | ||
A Rayleigh-Jeans sugárzási törvény: jól illeszkedik nagyon nagy hullámhosszon végzett mérésekhez. Másutt mindenütt drasztikus eltérés mutatkozik a mérési eredményekhez képest. Ez az eltérés a rövidhullámhosszoknál volt a legjelentősebb, ezért nevezik ultraibolya katasztrófának. | A Rayleigh-Jeans sugárzási törvény: jól illeszkedik nagyon nagy hullámhosszon végzett mérésekhez. Másutt mindenütt drasztikus eltérés mutatkozik a mérési eredményekhez képest. Ez az eltérés a rövidhullámhosszoknál volt a legjelentősebb, ezért nevezik ultraibolya katasztrófának. | ||
=== | ===A04. Adja meg a harmonikus oszcillátor Planck-féle (energia)kvantálási törvényét=== | ||
ahol h a Planck állandó | ahol h a Planck állandó | ||
<math> E_{megengedett} = nhf </math> | <math> E_{megengedett} = nhf </math> | ||
=== | ===A05. Ismertesse a fényelektromos jelenséget (csak a kísérletet és annak eredményét!)=== | ||
Fény hatására elektronok lépnek ki az elektródából. | Fény hatására elektronok lépnek ki az elektródából. | ||
A kísérlet: 42-7es ábra, 1028. oldal | A kísérlet: 42-7es ábra, 1028. oldal | ||
eredménye: a kilépő elektronok kinetikus energiája nem függ a fény intenzitásától, csak a fény frekvenciájától. Van egy küszöbfrekvencia, ami alatt nem jelenik meg fotoelektron. Nem figyeltek meg késési időt abban az esetben, ha gyengébb fénnyel világítottak, ahhoz képest, amikor erősebbel. | eredménye: a kilépő elektronok kinetikus energiája nem függ a fény intenzitásától, csak a fény frekvenciájától. Van egy küszöbfrekvencia, ami alatt nem jelenik meg fotoelektron. Nem figyeltek meg késési időt abban az esetben, ha gyengébb fénnyel világítottak, ahhoz képest, amikor erősebbel. | ||
=== | ===A06. Ismertesse a fényelektromos jelenség Einstein-féle magyarázatát=== | ||
Az f frekvenciájú sugárzás emissziója és abszorpciója mindig kvantumok (fotonok) formájában történik, amelyek energiája E=h*f. a foton a térben lokalizált és a forrástól c sebességgel távolodik. az anyagból akkor tud kilépni elektron ha legyőzi a kilépési munkát a fenn maradó rész pedig mozgási energia lesz -> h*f = Kmax + Wo | Az f frekvenciájú sugárzás emissziója és abszorpciója mindig kvantumok (fotonok) formájában történik, amelyek energiája E=h*f. a foton a térben lokalizált és a forrástól c sebességgel távolodik. az anyagból akkor tud kilépni elektron ha legyőzi a kilépési munkát a fenn maradó rész pedig mozgási energia lesz -> h*f = Kmax + Wo | ||
=== | ===A07. Vázolja fel egy fotocella szerkezeti felépítését=== | ||
=== | ===A08. Ismertesse a Compton effektust=== | ||
Vékony szénlapra monokromatikus röntgensugár nyalábot irányított és megfigyelte, hogy a lapról különböző szögben szórt röntgen sugarak <math> \lambda </math>’ hullámhossza nagyobb, mint a beeső sugarak <math> \lambda_0 </math> hullámhossza. A <math> \Delta\lambda = \lambda' - \lambda_0 </math> hullámhossz eltolódás végül a céltárgy anyagától függetlennek bizonyult, tehát a jelenség az elektronnal kapcsolatos. A folyamatban a foton kezdetben nyugalomban lévő elektronnal részecskeszerűen ütközik, így szórt foton és szórt elektron keletkezik. Ebből az következik, hogy a fotonnak impulzusa van, és a folyamat kísérlet során teljesült az impulzusmegmaradás törvénye: | Vékony szénlapra monokromatikus röntgensugár nyalábot irányított és megfigyelte, hogy a lapról különböző szögben szórt röntgen sugarak <math> \lambda </math>’ hullámhossza nagyobb, mint a beeső sugarak <math> \lambda_0 </math> hullámhossza. A <math> \Delta\lambda = \lambda' - \lambda_0 </math> hullámhossz eltolódás végül a céltárgy anyagától függetlennek bizonyult, tehát a jelenség az elektronnal kapcsolatos. A folyamatban a foton kezdetben nyugalomban lévő elektronnal részecskeszerűen ütközik, így szórt foton és szórt elektron keletkezik. Ebből az következik, hogy a fotonnak impulzusa van, és a folyamat kísérlet során teljesült az impulzusmegmaradás törvénye: | ||
<math> p_{foton} = \frac{hf}{c} = \frac{h}{\lambda} </math> | <math> p_{foton} = \frac{hf}{c} = \frac{h}{\lambda} </math> | ||
=== | ===A09. Vázolja fel az (optikai) „két réses kísérletet” === | ||
42-15 ábra. | 42-15 ábra. | ||
=== | ===A10. Adja meg a kétréses kísérlet „fotonos” tárgyalását=== | ||
Ha mind a két rés nyitva van, akkor rendes kétréses interferencia képet látunk, azonban ha az expozíciós idő felére az egyik majd a másik rést tartjuk zárva akkor, a kép két egyréses elhajlás szuperpozíciója lesz. Ebből arra a következtetésre jutottak, hogy minden foton csak saját magával interferál. | Ha mind a két rés nyitva van, akkor rendes kétréses interferencia képet látunk, azonban ha az expozíciós idő felére az egyik majd a másik rést tartjuk zárva akkor, a kép két egyréses elhajlás szuperpozíciója lesz. Ebből arra a következtetésre jutottak, hogy minden foton csak saját magával interferál. | ||
===B01. Adja meg a „feketetest” fogalmát=== | |||
B01. Adja meg a „feketetest” fogalmát | |||
B02. Adja meg a Wien-féle eltolódási törvényt | ===B02. Adja meg a Wien-féle eltolódási törvényt=== | ||
Az abszolút hőmérséklet emelkedésével a spektrális eloszlás maximumához tartozó hullámhossz a rövidebb hullámok felé tolódik el. | Az abszolút hőmérséklet emelkedésével a spektrális eloszlás maximumához tartozó hullámhossz a rövidebb hullámok felé tolódik el. | ||
lambdam*T=állandó | lambdam*T=állandó | ||
B03. Adja meg a Planck- féle sugárzási törvény matematikai alakját | ===B02. Adja meg a „Rayleigh-Jeans féle sugárzási törvényt=== | ||
===B03. Adja meg a Planck- féle sugárzási törvény matematikai alakját=== | |||
<math> du_ \lambda = f( \lambda , T ) d \lambda = \frac{8 \pi h c \lambda^{-5}}{e^{ h c / \lambda k T } - 1} d \lambda </math> | <math> du_ \lambda = f( \lambda , T ) d \lambda = \frac{8 \pi h c \lambda^{-5}}{e^{ h c / \lambda k T } - 1} d \lambda </math> | ||
B05. Adja meg a Compton eltolódást (hullámhosszváltozást) megadó formulát | ===B04. Rajzolja fel a „foto-elektromos áram – alkalmazott feszültség” mérési görbét === | ||
===B05. Adja meg a Compton eltolódást (hullámhosszváltozást) megadó formulát=== | |||
B06. Mit nevezünk „párkeltésnk”? | ===B06. Mit nevezünk „párkeltésnk”?=== | ||
-------------- | -------------- | ||
==XLIII. Fejezet== | ==XLIII. Fejezet== | ||