💡 2026 TYT Fizik: Fotoelektrik Olay Formülü Nasıl Uygulanır?
Fotoelektrik olay, ışığın metale çarparak elektron koparmasıdır. Bu olayda kullanılan temel formül şudur:
$E = h \cdot f = K_{max} + W_0$
Burada:
- ⚡ E: Fotonun enerjisi (Joule veya eV)
- ⚡ h: Planck sabiti ($6.626 \times 10^{-34} Js$ veya $4.136 \times 10^{-15} eVs$)
- ⚡ f: Fotonun frekansı (Hertz)
- ⚡ Kmax: Kopan elektronun maksimum kinetik enerjisi (Joule veya eV)
- ⚡ W0: Metalin eşik enerjisi (Joule veya eV)
🌈 Örnek Soru 1:
Bir metal yüzeye $6 \times 10^{14}$ Hz frekanslı ışık düşürüldüğünde, kopan elektronların maksimum kinetik enerjisi $2 eV$ oluyor. Metalin eşik enerjisi kaç eV'dir? (Planck sabiti $h = 4 \times 10^{-15} eVs$)
Çözüm:
$E = h \cdot f = K_{max} + W_0$ formülünü kullanacağız.
$E = (4 \times 10^{-15} eVs) \cdot (6 \times 10^{14} Hz) = 2.4 eV$
$2.4 eV = 2 eV + W_0$
$W_0 = 0.4 eV$
Metalinin eşik enerjisi $0.4 eV$'dir.
✨ Örnek Soru 2:
Bir fotosel devrede kullanılan metalin eşik dalga boyu $600 nm$'dir. Bu metale $400 nm$ dalga boylu ışık düşürüldüğünde kopan elektronların maksimum kinetik enerjisi kaç eV olur? ($hc = 1240 eV \cdot nm$)
Çözüm:
Öncelikle eşik enerjisini bulalım:
$W_0 = \frac{hc}{\lambda_0} = \frac{1240 eV \cdot nm}{600 nm} \approx 2.07 eV$
Şimdi de düşürülen ışığın enerjisini bulalım:
$E = \frac{hc}{\lambda} = \frac{1240 eV \cdot nm}{400 nm} = 3.1 eV$
Son olarak kinetik enerjiyi hesaplayalım:
$K_{max} = E - W_0 = 3.1 eV - 2.07 eV = 1.03 eV$
Kopan elektronların maksimum kinetik enerjisi yaklaşık $1.03 eV$'dir.
❓ Örnek Soru 3:
Aşağıdaki ifadelerden hangisi fotoelektrik olay için doğrudur?
A) Işık şiddeti arttıkça kopan elektronların sayısı azalır.
B) Işık frekansı arttıkça kopan elektronların kinetik enerjisi azalır.
C) Eşik frekansından düşük frekansta ışık düşürülse bile elektron koparılabilir.
D) Işık şiddeti arttıkça kopan elektronların maksimum kinetik enerjisi artar.
E) Işık frekansı arttıkça kopan elektronların maksimum kinetik enerjisi artar.
Çözüm:
Fotoelektrik olayda:
- 🔆 Işık şiddeti arttıkça kopan elektron sayısı artar.
- 🔆 Işık frekansı arttıkça kopan elektronların kinetik enerjisi artar.
- 🔆 Eşik frekansından düşük frekansta ışık düşürülürse elektron koparılamaz.
Doğru cevap E seçeneğidir.
