1. Bir binanın girişindeki otomatik kapı düzeneğinde, karşılıklı yerleştirilmiş bir ışık kaynağı ile bir fotosel kullanılmaktadır. Kapıya yaklaşan kişi ışığın yolunu kestiğinde devreden geçen akım kesilmekte ve kapı açılmaktadır. Bu düzeneğin çalışması aşağıdakilerden hangisine dayanmaktadır?

2. Bir fotosel devresinde katottan sökülen elektronların anoda ulaşmasını engellemek için anoda, katoda göre negatif bir gerilim uygulanır; akımın tam olarak sıfırlandığı bu gerilime kesme (durdurma) gerilimi denir. Buna göre:
I. Kesme gerilimi uygulandığında en enerjik fotoelektronlar bile anoda ulaşamaz.
II. Kesme gerilimi, fotoelektronların ortalama kinetik enerjisini verir.
III. Kesme gerilimi, aynı ışık için bütün metallerde aynı değeri alır.
yargılarından hangileri doğrudur?

3. Bir fotosel deneyinde katottan sökülen elektronların maksimum kinetik enerjisi 6,4·10⁻¹⁹ J olarak bulunmuştur. Elektronun yükünün büyüklüğü e = 1,6·10⁻¹⁹ C olduğuna göre bu deneyde ölçülecek kesme gerilimi kaç V'tur?

4. Bir fotosel devresinde katoda düşürülen ışığın özellikleri değiştirilerek akım ölçümleri yapılmaktadır. Buna göre:
I. Işığın frekansı artırılırsa doyma akımı da mutlaka artar.
II. Işığın frekansı sabit tutulup şiddeti iki katına çıkarılırsa doyma akımı da iki katına çıkar.
III. Işığın şiddeti artırılırsa kesme gerilimi değişmez.
yargılarından hangileri doğrudur?

5. Şekilde bir fotosele düşürülen, frekansları aynı fakat şiddetleri farklı K ve L ışıkları için ölçülen akım–gerilim grafikleri verilmiştir. Buna göre K ışığının şiddeti, L ışığının şiddetinin kaç katıdır?

6. Bir fotoselin katoduna önce frekansı 1,0·10¹⁵ Hz, sonra frekansı 2,0·10¹⁵ Hz olan ışık düşürülmekte ve her iki durumda kesme gerilimi ölçülmektedir. Planck sabiti h = 6,6·10⁻³⁴ J·s ve elektronun yükünün büyüklüğü e = 1,6·10⁻¹⁹ C olduğuna göre iki ölçüm arasındaki kesme gerilimi farkı kaç V'tur?

7. Bağlanma (iş) enerjisi 2 eV olan bir metalden yapılmış fotosel katoduna, fotonlarının enerjisi 5 eV olan ışık düşürülmektedir. Elektronun yükünün büyüklüğü e = 1,6·10⁻¹⁹ C ve 1 eV = 1,6·10⁻¹⁹ J olduğuna göre bu fotoselde ölçülecek kesme gerilimi kaç V'tur?

8. Bir fotosel deneyinde, fotonlarının enerjisi 6 eV olan aynı ışık kaynağı kullanılarak beş farklı katot metali için kesme gerilimleri ölçülmüş ve tabloda verilmiştir. Elektronun yükünün büyüklüğü e = 1,6·10⁻¹⁹ C ve 1 eV = 1,6·10⁻¹⁹ J olduğuna göre bu metallerden bağlanma (iş) enerjisi en büyük olanın bağlanma enerjisi kaç eV'dir?

9. Bir fotoselin katoduna saniyede 5·10¹⁵ foton düşmektedir. Düşen fotonların %20'si katottan birer fotoelektron sökmektedir. Elektronun yükünün büyüklüğü e = 1,6·10⁻¹⁹ C olduğuna göre devreden geçen doyma akımı kaç ×10⁻⁴ A'dir?

10. Bir fotoselin katoduna K ve L ışıkları ayrı ayrı düşürülmektedir. K ışığının frekansı L'ninkinden büyüktür ve her ikisi de katottan elektron sökebilmektedir. İki ışıkta katoda birim zamanda düşen foton sayıları eşittir ve her iki ışıkta da düşen fotonların aynı oranı elektron sökmektedir. Buna göre:
I. K ışığıyla ölçülen kesme gerilimi, L ışığıyla ölçülenden büyüktür.
II. K ışığıyla ölçülen doyma akımı, L ışığıyla ölçülenden büyüktür.
III. Anot ile katot arasındaki potansiyel farkı sıfırken her iki ışıkta da devreden akım geçmez.

yargılarından hangileri doğrudur?

11. Bağlanma (iş) enerjisi 2,5 eV olan bir fotosel katoduna dalga boyu 310 nm olan ışık düşürülmektedir. Anot, katoda göre +12 V potansiyelde tutularak elektronlar hızlandırılmaktadır. hc = 1240 eV·nm alınız; göreli etkiler önemsizdir.

Buna göre anoda ulaşan en hızlı elektronun hızı, bu elektronun katottan ayrılırken sahip olduğu hızın kaç katıdır?

12. Frekansı 1·10¹⁵ Hz olan ışık bir fotoselin katoduna düşürüldüğünde kesme gerilimi 2 V olarak ölçülmektedir. Aynı katotta kesme geriliminin 3 katına, yani 6 V'a çıkması isteniyor. Planck sabiti h = 4·10⁻¹⁵ eV·s alınız.

Buna göre katoda düşürülecek ışığın frekansı kaç ×10¹⁵ Hz olmalıdır?

13. Bir sokak lambası, karşısına yerleştirilmiş bir fotoselden geçen akımla denetlenmektedir. Gün ışığı fotosele düştüğü sürece devreden akım geçmekte ve lamba sönük kalmaktadır; akım belirli bir değerin altına indiğinde lamba yanmaktadır. Fotoselin katodu, gün ışığının içerdiği frekanslarla elektron sökebilen bir metaldir.

Aşağıdaki değişikliklerden hangisi yapılırsa gün ışığının şiddeti ne olursa olsun fotoselden akım geçmez ve lamba sürekli yanar?

14. Bir fotoselin katoduna dalga boyu 310 nm olan ışık düşürüldüğünde kesme gerilimi 1,2 V olarak ölçülmektedir. Aynı katoda bu kez dalga boyu 248 nm olan ışık düşürülmektedir. hc = 1240 eV·nm alınız.

Buna göre ikinci durumda ölçülecek kesme gerilimi kaç V'tur?

15. Dalga boyları 310 nm ve 248 nm olan iki tek renkli ışık, bağlanma (iş) enerjisi 2,6 eV olan bir fotosel katoduna aynı anda düşürülmektedir. hc = 1240 eV·nm alınız.

Buna göre bu fotoselde akımı tamamen durdurmak için uygulanması gereken en küçük kesme gerilimi kaç V'tur?

16. Eşik dalga boyu 700 nm olan bir fotosel katoduna, gücü P olan bir kaynaktan dalga boyu 310 nm olan ışık düşürüldüğünde doyma akımı 6 μA ölçülmektedir. Kaynak, gücü 2P olan ve dalga boyu 620 nm olan ışık yayan bir kaynakla değiştiriliyor. Her iki durumda da yayılan ışığın tamamı katoda düşmekte ve düşen fotonların aynı oranı elektron sökmektedir.

Buna göre ikinci durumda doyma akımı kaç μA olur?

17. Frekansı sabit tek renkli ışığın düşürüldüğü bir fotosel devresi kurulmuştur. Anot gerilimi, katottan sökülen elektronların tamamının anoda ulaşmasını sağlayacak kadar büyük tutulmaktadır. Bu durumda devreden 3,2 μA akım geçmekte ve kesme gerilimi 1,5 V olarak ölçülmektedir. Daha sonra ışığın frekansı değiştirilmeden şiddeti 2,5 katına çıkarılmaktadır. Elektronun yükünün büyüklüğü e = 1,6·10⁻¹⁹ C alınız.

Buna göre ikinci durumda anoda saniyede ulaşan elektron sayısı kaç ×10¹³'tür?

18. Şekilde bir fotoselin kesme geriliminin, katoda düşürülen ışığın frekansına bağlı değişimi verilmiştir. Doğru, frekans eksenini 8·10¹⁴ Hz'de kesmekte ve f = 24·10¹⁴ Hz için 6,6 V değerini vermektedir. Planck sabiti h = 6,6·10⁻³⁴ J·s ve elektronun yükünün büyüklüğü e = 1,6·10⁻¹⁹ C olduğuna göre aynı fotosele frekansı 32·10¹⁴ Hz olan ışık düşürülürse kesme gerilimi kaç V olur?

19. Bir fotoselin kesme geriliminin ışığın frekansına bağlı değişimi doğrusaldır. Bu doğrunun eğimi 4·10⁻¹⁵ V/Hz'dir ve doğrunun uzantısı gerilim eksenini −1,8 V değerinde kesmektedir. Katoda frekansı 1,5·10¹⁵ Hz olan ışık düşürülmektedir. 1 eV = 1,6·10⁻¹⁹ J alınız.

Buna göre ölçülecek kesme gerilimi kaç V'tur?

20. Bir fotosel deneyinde kesme geriliminin, katoda düşürülen ışığın frekansına bağlı değişiminin doğrusal olduğu bilinmektedir. Frekansı 8·10¹⁴ Hz olan ışıkla kesme gerilimi 1,2 V, frekansı 12·10¹⁴ Hz olan ışıkla 2,8 V ölçülmüştür.

Buna göre katot metalinin eşik frekansı kaç ×10¹⁴ Hz'dir?