Fysik b strålning

1) Persbrandt ville bestämma plancks konstant med hjälp av fotoelektrisk effekt. Han belyste en metall med UV-ljus av två olika frekvenser och mätte den maximala kinetiska energin hos fotoelektronerna. Detta gav två mätpunkter i diagrammet nedan. Vilket värde på Plancks konstant ger detta? För att slippa rita upp diagrammet då det endast var två mätpunkter så anger jag koordinaterna för dessa. På y-axeln anges elektronvolt och på x-axeln anges frekvensen i hertz. Mätpunkt 1 har koordinaten (1.2,1.8) och punkt 2 (2,3).

Hur gör jag alltså för att få fram Plancks konstant utifrån detta försök?

2) Jorden tar emot strålningsintensiteten 1,4kW/m^2 från solen. Med tiden kommer Solen att öka i storlek och samtidigt bli kallare. Någon gång i framtiden kan en mätning visa att våglängden λm vid strålningsmaximum är 610nm och att solradien ökat till 7,5*10^8m. Hur stor strålningintensitet tar då Jorden emot från Solen? Antag att Solen Är en svart kropp och att avståndet mellan de båda planeterna är oförrändrat.

Wiens förskjutningslag:

λ*T=2,8978*10^-3

T=4750 K då λ=610 nm

Om solens radie är 7,5*10^8 m så är arean på solen 7,07*10^18 m^2.

Stefan-Boltzmanns lag:

P=σ*A*T^4

P=2,04*10^26 W då T=4750 och A=7,07*10^18

Avsåndet mellan solen och jorden är 1,496*10^11 m. Om vi tänker oss en sfär från solen på detta avstånd så kan vi räkna ut solens strålningsintensitet på denna sfär, där just jorden ligger. Denna sfär har arean 2,81*10^23 m^2.

Strålningsintensiteten som är W/m^2 räknas då ut genom att ta effekten genom denna arean. Vi får då 0,73 kW/m^2.

Tivlar ju dock på att frekvensen endast är i hertz? 1.8 respektive 3 hertz?

Fotoelektrisk effekt:

hf=E_u+E_k

Vi har två olika fall där frekvensen är känd och den kinetiska energin.

1,8 ev = 2.88*10^-19 J

3 ev = 4,81*10^-19 J

Detta ger två ekvationer

h*1,2=E_u+2.88*10^-19

h*2=E_u+4,81*10^-19

Lös sedan ut E_u och stoppa in i någon av ekvationerna för att få h. Men som sagt borde du kika dina siffror en gång till, låter mer rimligt att det skulle vara 1,8*10^14 hertz.

Tack så mycket för båda utträckningarna och svaren. Ja, jag hade missat lite, det skulle vara 1.8*10^15hz.