Archiwum publikacji

Przy pełnym zbieraniu fotoelektronów i oświetleniu λ=450 nm o mocy docierającej do emitera P=4,00 µW zmierzono I_jasny=180 nA. Bez światła, przy tym samym napięciu i temperaturze, odczytano I_ciemny=20 nA. Częstotliwość jest ponad progiem. Przyjmij hc=1240 eV·nm. Oblicz wydajność emisji η. Jaki całkowity odczyt przewidujesz po zmniejszeniu mocy do 0,80 µW przy tej samej barwie, stałym tle i stałej η? Co wyszłoby, gdyby przy pierwszym pomiarze nie odjęto tła?

Dwie monochromatyczne wiązki, 400 nm i 600 nm, padają kolejno na powierzchnię o W=2,00 eV. Każda ma P=1,00 µW, a η=30% jest takie samo dla obu barw. Zbieranie jest pełne. Przyjmij hc=1240 eV·nm. Wyznacz stosunek strumieni fotonów, oba I_nas oraz oba Uₕ. Następnie przewidź, co zmieniłoby światło 700 nm o tej samej mocy w modelu jednofotonowym.

Na powierzchnię o pracy wyjścia W=2,00 eV pada monochromatyczna wiązka λ=500 nm o mocy P=3,00 µW. Wydajność emisji ponad progiem wynosi η=20%, a wszystkie wyemitowane elektrony są zbierane. Przyjmij hc=1240 eV·nm oraz e=1,602·10⁻¹⁹ C. Oblicz energię fotonu, strumień fotonów, strumień wyemitowanych elektronów, I_nas i Uₕ. Czy wartość I_nas określa prąd przy dowolnym napięciu hamującym?

Po dopasowaniu dydaktycznych danych otrzymano U_odczyt=(0,414x−1,88) V, gdzie x=f/(10¹⁴ Hz). Kalibracja pokazała, że woltomierz zawyża każde napięcie o 0,12 V, niezależnie od częstotliwości. Przyjmij e=1,602·10⁻¹⁹ C. Wyznacz h i poprawną pracę wyjścia. Jaką pracę wyjścia oraz częstotliwość progową przypisano by powierzchni bez korekty? Porównaj z poprawnym progiem.

Dla powierzchni A zmierzono Uₕ=0,48 V przy f=6,00·10¹⁴ Hz oraz 1,31 V przy f=8,00·10¹⁴ Hz. Dla powierzchni B przy tych samych częstotliwościach wyniki wyniosły 0,18 V oraz 1,01 V. Zakładamy poprawną kalibrację napięcia i ten sam model jednofotonowy. Czy nachylenia są równe? Która powierzchnia ma większą pracę wyjścia i o ile eV? O ile różnią się częstotliwości progowe? Przewidź Uₕ obu powierzchni dla 7,00·10¹⁴ Hz.

W dydaktycznej serii dla tej samej powierzchni częstotliwości f=(5,5; 7,0; 8,5)·10¹⁴ Hz odpowiadają wartościom napięcia hamowania Uₕ=(0,28; 0,90; 1,52) V. Przyjmij e=1,602·10⁻¹⁹ C oraz c=3,00·10⁸ m/s. Wyznacz nachylenie Uₕ(f), h, pracę wyjścia w eV, częstotliwość progową i progową długość fali. Sprawdź, czy punkt środkowy leży na prostej wyznaczonej przez punkty skrajne. Traktuj podane dane jako dokładne w tym zadaniu; nie wyznaczaj z nich niepewności.

Stały nadajnik emituje 40,0 kHz. Odebrane echo po nałożeniu na sygnał odniesienia daje dudnienia o częstości 1,00 kHz. Nie zachowano informacji, który ton był wyższy. Odbicie jest prostopadłe, nadajnik i odbiornik spoczywają obok siebie, c = 340 m/s.

Podaj dwie możliwe częstotliwości echa i odpowiadające im szybkości oraz kierunki ruchu powierzchni. Wyjaśnij, dlaczego jedna częstość dudnień nie wystarcza do rozstrzygnięcia kierunku. Czy dwie szybkości mają dokładnie tę samą wartość?

Nieruchomy nadajnik oraz odbiornik stoją obok siebie w spoczywającym powietrzu. Nadajnik emituje 40,0 kHz, a prostopadle odbite echo ma częstotliwość 38,0 kHz. Prędkość dźwięku wynosi 340 m/s. Powierzchnia porusza się jednostajnie wzdłuż wiązki i jej szybkość jest mniejsza od szybkości dźwięku.

Ustal kierunek ruchu i szybkość powierzchni. Użyj dokładnego modelu dwóch przesunięć. Sprawdź wynik, przewidując częstotliwość echa z wyznaczonej szybkości.

Nieruchomy nadajnik emituje f₀ = 40,0 kHz. Odbiornik stoi obok niego. Dźwięk biegnie z szybkością c = 340 m/s i odbija się prostopadle od powierzchni zbliżającej się jednostajnie z szybkością u = 17,0 m/s. Pomijamy wiatr i zmianę szybkości powierzchni.

Oblicz rytm drgań w miejscu odbicia, częstotliwość odebranego echa i jego przesunięcie. Porównaj dokładne przesunięcie z przybliżeniem 2f₀u/c. Podaj błąd względny przybliżenia względem dokładnego przesunięcia, a nie względem całej częstotliwości echa.