Неге жарқын қызыл жарық әлсіз көк жарықты әрқашан алмастыра алмайды?

Сұрақ және болжам

Толқынның жиілігін білесіз: ол бір секундтағы тербеліс саны. Жарық бір беттен электронды босатуы керек деп елестетіңіз. Түс өзгермесе, жарықты тек күшейту көмектесе ме? Алдымен түсетін жарық үлестерінің санын және әр үлестің энергиясын ажыратыңыз. Бұлар жарықты өзгертудің екі түрлі жолы.

Жаңа сөздерді түсінейік

Фотон — электромагниттік сәуле энергиясының бір үлесі. Жиілік жоғары болса, әр фотонның энергиясы жоғары: E = h·f; мұнда E — бір фотон энергиясы, f — жиілік, h — Планк тұрақтысы. Фотоэффект — жарықты жұтқан қолайлы зат бетінен электронның босап шығуы. Шекті жиілік — сол заттан электронды босатуға бір фотон энергиясы жететін ең төмен жиілік. Жарықтың қарқындылығы көбіне фотон санына қатысты; жиілік өзгермесе, әр фотонның энергиясы одан өспейді.

Оқу мысалын талдаймыз

Нақты металл емес, шартты оқу мысалы: беттің шекті жиілігі 5 бірлік. Жиілігі 4 жарықта фотон көп болса да, жеке фотон электронды босатпайды. Жиілігі 6 фотон жұтылса, босатуы мүмкін. Бірліктер шартты, сандар нақты заттағы өлшеу емес. Сызбадағы тік сызық шекті білдіреді; бір фотон энергиясы жиілікке тәуелді, фотон саны бөлек мәселе.

Қауіпсіз тексереміз

Он «4» және екі «6» карточка жасаңыз. Бір электронды босату үшін бір карточкадағы сан кемінде 5 болсын. Қай карточка шарттан өтетінін санаңыз; он төртті бір фотонға қоспаңыз. Бұл шектің қарапайым үлгісі ғана, шынайы зертхана емес. Ультракүлгін шамды, лазерді немесе ашық электр тізбегін қолданбаңыз.

Жиі кездесетін қате

Қате — бір фотон энергиясын жарықтың жалпы қарқындылығымен шатастыру. Нақты зат жарықты шағылдырып, жұтып немесе энергия жоғалтуы мүмкін; карточка оны көрсетпейді. Жаңа жағдай: E = h·f бойынша жиілікті екі есе арттырсақ, бір фотон энергиясы қалай өзгереді? Ал ескі жиіліктегі фотон санын екі есе арттырсақ ше?

Тірек сызбасы

Өзіңді тексер

Мәтінді жауып, суретті жаңа оқушыға солдан оңға қарай түсіндіріңіз. Бақылауды, оқу жорамалын және бұл дерек әлі дәлелдемейтін нәрсені атаңыз. Содан кейін жаңа жағдайдың сұрағын көмексіз шешіп, бірлікті не бағытты сызбамен тексеріңіз. Жауап сәйкес келмесе, дайын сөйлемді жаттамай, алғашқы түсініксіз сөзге оралыңыз. Ауызша жауап, сызба және өлшеу — дәлелдің әртүрлі түрі; әрқайсын адал белгілеңіз.

Зертхана журналының беті

«Менің әлемімнің зертхана журналына» жол қосыңыз: сұрақ → болжам → нені тұрақты қалдырдық → нені өзгерттік → бақылау не есеп → қорытынды → шектеу. Суретте масштабты көрсетіңіз немесе «схемалық» деп белгілеңіз. Тәжірибе жасалмаса, «біз өлшедік» демей, «оқу есебі» деп жазыңыз. Келесі сабақтан соң бұл жазбаға оралып, ненің анық болғанын белгілеңіз.

Мәлімет көзі: www.energy.gov.

Келесі сабақ: Неге газдың өзіне тән түрлі түсті сызықтары бар?