Fotoelektrik Olay ve Modern Fizik — Bölüm 1–2 Kavram Ayrımı

Eşik frekansı f₀ olan metale 0,8f₀ frekanslı ışığın şiddeti on kat artırılıyor. İnceleme kaydındaki belirleyici kanıt şudur: Tek foton enerjisi eşiğin altında kaldığı için ideal modelde fotoelektron yayılmaz. Karar verirken yalnız anahtar sözcüğü değil; verilen nicelik, işlem, neden-sonuç veya sınır koşulunu Fotoelektrik olay odağıyla birlikte sınamak gerekir.

1. A “Tek foton enerjisi eşiğin altında kaldığı için ideal modelde fotoelektron yayılmaz.” kanıtı Fotoelektrik olay kavramıyla açıklanır: Fotoelektrik olayda bir foton enerjisini tek elektrona aktarır; frekans eşiği aşarsa artan enerji elektronun maksimum kinetik enerjisine gider, şiddet ise uygun frekansta yayılan elektron sayısını etkiler.
2. B “Tek foton enerjisi eşiğin altında kaldığı için ideal modelde fotoelektron yayılmaz.” kanıtı şu yorumu doğrular: Eşik frekansın altında ışık şiddeti yeterince artırılırsa mutlaka elektron kopar.
3. C “Tek foton enerjisi eşiğin altında kaldığı için ideal modelde fotoelektron yayılmaz.” kanıtı Kütle-enerji eşdeğerliği kavramıyla açıklanır: Kütle-enerji eşdeğerliği, bir sistemin durgun kütlesinin 𝐸=mc² enerjisine karşılık geldiğini; tepkimelerde kütle farkının enerji bilançosuyla birlikte korunumu sağladığını ifade eder.
4. D “Tek foton enerjisi eşiğin altında kaldığı için ideal modelde fotoelektron yayılmaz.” kanıtı Compton saçılması kavramıyla açıklanır: Compton olayında yüksek enerjili foton elektronla etkileşerek enerji ve momentum aktarır; saçılan fotonun enerjisi azalır, dalga boyu artar ve elektron geri teper.
5. E “Tek foton enerjisi eşiğin altında kaldığı için ideal modelde fotoelektron yayılmaz.” kanıtı Özel görelilik kavramıyla açıklanır: Özel görelilik, fizik yasalarının tüm eylemsiz referans sistemlerinde aynı olduğunu ve boşluktaki ışık hızının kaynağın ya da gözlemcinin hareketinden bağımsız ölçüldüğünü kabul eder.

Gelen foton enerjisi 𝐸, saçılan foton enerjisi 0,7E olarak şemada veriliyor. İnceleme kaydındaki belirleyici kanıt şudur: Eksilen 0,3E enerji, elektronun geri tepme enerjisi ve sistem bilançosuyla ilişkilidir. Karar verirken yalnız anahtar sözcüğü değil; verilen nicelik, işlem, neden-sonuç veya sınır koşulunu Compton saçılması odağıyla birlikte sınamak gerekir.

1. A “Eksilen 0,3E enerji, elektronun geri tepme enerjisi ve sistem bilançosuyla ilişkilidir.” kanıtı Özel görelilik kavramıyla açıklanır: Özel görelilik, fizik yasalarının tüm eylemsiz referans sistemlerinde aynı olduğunu ve boşluktaki ışık hızının kaynağın ya da gözlemcinin hareketinden bağımsız ölçüldüğünü kabul eder.
2. B “Eksilen 0,3E enerji, elektronun geri tepme enerjisi ve sistem bilançosuyla ilişkilidir.” kanıtı şu yorumu doğrular: Compton olayında foton elektron tarafından tamamen soğurulur ve saçılan foton kalmaz.
3. C “Eksilen 0,3E enerji, elektronun geri tepme enerjisi ve sistem bilançosuyla ilişkilidir.” kanıtı Fotoelektrik olay kavramıyla açıklanır: Fotoelektrik olayda bir foton enerjisini tek elektrona aktarır; frekans eşiği aşarsa artan enerji elektronun maksimum kinetik enerjisine gider, şiddet ise uygun frekansta yayılan elektron sayısını etkiler.
4. D “Eksilen 0,3E enerji, elektronun geri tepme enerjisi ve sistem bilançosuyla ilişkilidir.” kanıtı Compton saçılması kavramıyla açıklanır: Compton olayında yüksek enerjili foton elektronla etkileşerek enerji ve momentum aktarır; saçılan fotonun enerjisi azalır, dalga boyu artar ve elektron geri teper.
5. E “Eksilen 0,3E enerji, elektronun geri tepme enerjisi ve sistem bilançosuyla ilişkilidir.” kanıtı Kütle-enerji eşdeğerliği kavramıyla açıklanır: Kütle-enerji eşdeğerliği, bir sistemin durgun kütlesinin 𝐸=mc² enerjisine karşılık geldiğini; tepkimelerde kütle farkının enerji bilançosuyla birlikte korunumu sağladığını ifade eder.

Frekans 1,5f₀’da sabitken ışık şiddeti iki katına çıkarılıyor. İnceleme kaydındaki belirleyici kanıt şudur: Foton başına enerji ve Kmax sabit kalırken yayılan elektron sayısı artar. Karar verirken yalnız anahtar sözcüğü değil; verilen nicelik, işlem, neden-sonuç veya sınır koşulunu Fotoelektrik olay odağıyla birlikte sınamak gerekir.

1. A “Foton başına enerji ve Kmax sabit kalırken yayılan elektron sayısı artar.” kanıtı Özel görelilik kavramıyla açıklanır: Özel görelilik, fizik yasalarının tüm eylemsiz referans sistemlerinde aynı olduğunu ve boşluktaki ışık hızının kaynağın ya da gözlemcinin hareketinden bağımsız ölçüldüğünü kabul eder.
2. B “Foton başına enerji ve Kmax sabit kalırken yayılan elektron sayısı artar.” kanıtı Fotoelektrik olay kavramıyla açıklanır: Fotoelektrik olayda bir foton enerjisini tek elektrona aktarır; frekans eşiği aşarsa artan enerji elektronun maksimum kinetik enerjisine gider, şiddet ise uygun frekansta yayılan elektron sayısını etkiler.
3. C “Foton başına enerji ve Kmax sabit kalırken yayılan elektron sayısı artar.” kanıtı Kütle-enerji eşdeğerliği kavramıyla açıklanır: Kütle-enerji eşdeğerliği, bir sistemin durgun kütlesinin 𝐸=mc² enerjisine karşılık geldiğini; tepkimelerde kütle farkının enerji bilançosuyla birlikte korunumu sağladığını ifade eder.
4. D “Foton başına enerji ve Kmax sabit kalırken yayılan elektron sayısı artar.” kanıtı şu yorumu doğrular: Frekans sabit ve eşiğin üstündeyken şiddet artışı tek elektronun maksimum kinetik enerjisini artırır.
5. E “Foton başına enerji ve Kmax sabit kalırken yayılan elektron sayısı artar.” kanıtı Compton saçılması kavramıyla açıklanır: Compton olayında yüksek enerjili foton elektronla etkileşerek enerji ve momentum aktarır; saçılan fotonun enerjisi azalır, dalga boyu artar ve elektron geri teper.

Gelen fotonun dalga boyu λ, saçılanınki 1,2λ ölçülüyor. İnceleme kaydındaki belirleyici kanıt şudur: Daha uzun dalga boyu saçılan fotonun daha düşük enerji taşıdığını gösterir. Karar verirken yalnız anahtar sözcüğü değil; verilen nicelik, işlem, neden-sonuç veya sınır koşulunu Compton saçılması odağıyla birlikte sınamak gerekir.

1. A “Daha uzun dalga boyu saçılan fotonun daha düşük enerji taşıdığını gösterir.” kanıtı Compton saçılması kavramıyla açıklanır: Compton olayında yüksek enerjili foton elektronla etkileşerek enerji ve momentum aktarır; saçılan fotonun enerjisi azalır, dalga boyu artar ve elektron geri teper.
2. B “Daha uzun dalga boyu saçılan fotonun daha düşük enerji taşıdığını gösterir.” kanıtı Fotoelektrik olay kavramıyla açıklanır: Fotoelektrik olayda bir foton enerjisini tek elektrona aktarır; frekans eşiği aşarsa artan enerji elektronun maksimum kinetik enerjisine gider, şiddet ise uygun frekansta yayılan elektron sayısını etkiler.
3. C “Daha uzun dalga boyu saçılan fotonun daha düşük enerji taşıdığını gösterir.” kanıtı şu yorumu doğrular: Saçılan fotonun dalga boyu azalırken enerjisi artar.
4. D “Daha uzun dalga boyu saçılan fotonun daha düşük enerji taşıdığını gösterir.” kanıtı Özel görelilik kavramıyla açıklanır: Özel görelilik, fizik yasalarının tüm eylemsiz referans sistemlerinde aynı olduğunu ve boşluktaki ışık hızının kaynağın ya da gözlemcinin hareketinden bağımsız ölçüldüğünü kabul eder.
5. E “Daha uzun dalga boyu saçılan fotonun daha düşük enerji taşıdığını gösterir.” kanıtı Kütle-enerji eşdeğerliği kavramıyla açıklanır: Kütle-enerji eşdeğerliği, bir sistemin durgun kütlesinin 𝐸=mc² enerjisine karşılık geldiğini; tepkimelerde kütle farkının enerji bilançosuyla birlikte korunumu sağladığını ifade eder.

Maksimum kinetik enerji-frekans grafiği f₀’da yatay ekseni kesen doğrudur. İnceleme kaydındaki belirleyici kanıt şudur: Eğim ℎ, frekans ekseni kesimi eşik frekansı ve düşey kesimin büyüklüğü iş fonksiyonuyla ilişkilidir. Karar verirken yalnız anahtar sözcüğü değil; verilen nicelik, işlem, neden-sonuç veya sınır koşulunu Fotoelektrik olay odağıyla birlikte sınamak gerekir.

1. A “Eğim ℎ, frekans ekseni kesimi eşik frekansı ve düşey kesimin büyüklüğü iş fonksiyonuyla ilişkilidir.” kanıtı Özel görelilik kavramıyla açıklanır: Özel görelilik, fizik yasalarının tüm eylemsiz referans sistemlerinde aynı olduğunu ve boşluktaki ışık hızının kaynağın ya da gözlemcinin hareketinden bağımsız ölçüldüğünü kabul eder.
2. B “Eğim ℎ, frekans ekseni kesimi eşik frekansı ve düşey kesimin büyüklüğü iş fonksiyonuyla ilişkilidir.” kanıtı Compton saçılması kavramıyla açıklanır: Compton olayında yüksek enerjili foton elektronla etkileşerek enerji ve momentum aktarır; saçılan fotonun enerjisi azalır, dalga boyu artar ve elektron geri teper.
3. C “Eğim ℎ, frekans ekseni kesimi eşik frekansı ve düşey kesimin büyüklüğü iş fonksiyonuyla ilişkilidir.” kanıtı Kütle-enerji eşdeğerliği kavramıyla açıklanır: Kütle-enerji eşdeğerliği, bir sistemin durgun kütlesinin 𝐸=mc² enerjisine karşılık geldiğini; tepkimelerde kütle farkının enerji bilançosuyla birlikte korunumu sağladığını ifade eder.
4. D “Eğim ℎ, frekans ekseni kesimi eşik frekansı ve düşey kesimin büyüklüğü iş fonksiyonuyla ilişkilidir.” kanıtı şu yorumu doğrular: Frekans arttıkça fotoelektronların maksimum kinetik enerjisi azalır.
5. E “Eğim ℎ, frekans ekseni kesimi eşik frekansı ve düşey kesimin büyüklüğü iş fonksiyonuyla ilişkilidir.” kanıtı Fotoelektrik olay kavramıyla açıklanır: Fotoelektrik olayda bir foton enerjisini tek elektrona aktarır; frekans eşiği aşarsa artan enerji elektronun maksimum kinetik enerjisine gider, şiddet ise uygun frekansta yayılan elektron sayısını etkiler.

Gelen ve saçılan foton momentum okları açılı, elektron oku vektörel farkı kapatacak yönde çiziliyor. İnceleme kaydındaki belirleyici kanıt şudur: Elektronun geri tepme momentumu toplam momentumun olay öncesi ve sonrası eşitliğini sağlar. Karar verirken yalnız anahtar sözcüğü değil; verilen nicelik, işlem, neden-sonuç veya sınır koşulunu Compton saçılması odağıyla birlikte sınamak gerekir.

1. A “Elektronun geri tepme momentumu toplam momentumun olay öncesi ve sonrası eşitliğini sağlar.” kanıtı Kütle-enerji eşdeğerliği kavramıyla açıklanır: Kütle-enerji eşdeğerliği, bir sistemin durgun kütlesinin 𝐸=mc² enerjisine karşılık geldiğini; tepkimelerde kütle farkının enerji bilançosuyla birlikte korunumu sağladığını ifade eder.
2. B “Elektronun geri tepme momentumu toplam momentumun olay öncesi ve sonrası eşitliğini sağlar.” kanıtı Fotoelektrik olay kavramıyla açıklanır: Fotoelektrik olayda bir foton enerjisini tek elektrona aktarır; frekans eşiği aşarsa artan enerji elektronun maksimum kinetik enerjisine gider, şiddet ise uygun frekansta yayılan elektron sayısını etkiler.
3. C “Elektronun geri tepme momentumu toplam momentumun olay öncesi ve sonrası eşitliğini sağlar.” kanıtı şu yorumu doğrular: Elektron geri tepse de momentum korunumu uygulanamaz.
4. D “Elektronun geri tepme momentumu toplam momentumun olay öncesi ve sonrası eşitliğini sağlar.” kanıtı Özel görelilik kavramıyla açıklanır: Özel görelilik, fizik yasalarının tüm eylemsiz referans sistemlerinde aynı olduğunu ve boşluktaki ışık hızının kaynağın ya da gözlemcinin hareketinden bağımsız ölçüldüğünü kabul eder.
5. E “Elektronun geri tepme momentumu toplam momentumun olay öncesi ve sonrası eşitliğini sağlar.” kanıtı Compton saçılması kavramıyla açıklanır: Compton olayında yüksek enerjili foton elektronla etkileşerek enerji ve momentum aktarır; saçılan fotonun enerjisi azalır, dalga boyu artar ve elektron geri teper.

İki metalin Kmax-𝑓 doğruları paralel, eşik frekansları farklı çiziliyor. İnceleme kaydındaki belirleyici kanıt şudur: Ortak eğim Planck sabitini, ayrı eksen kesimleri farklı iş fonksiyonlarını gösterir. Karar verirken yalnız anahtar sözcüğü değil; verilen nicelik, işlem, neden-sonuç veya sınır koşulunu Fotoelektrik olay odağıyla birlikte sınamak gerekir.

1. A “Ortak eğim Planck sabitini, ayrı eksen kesimleri farklı iş fonksiyonlarını gösterir.” kanıtı Compton saçılması kavramıyla açıklanır: Compton olayında yüksek enerjili foton elektronla etkileşerek enerji ve momentum aktarır; saçılan fotonun enerjisi azalır, dalga boyu artar ve elektron geri teper.
2. B “Ortak eğim Planck sabitini, ayrı eksen kesimleri farklı iş fonksiyonlarını gösterir.” kanıtı şu yorumu doğrular: Fotoelektrik olayda bir elektron birçok düşük enerjili fotonu uzun süre biriktirerek eşiği aşar.
3. C “Ortak eğim Planck sabitini, ayrı eksen kesimleri farklı iş fonksiyonlarını gösterir.” kanıtı Fotoelektrik olay kavramıyla açıklanır: Fotoelektrik olayda bir foton enerjisini tek elektrona aktarır; frekans eşiği aşarsa artan enerji elektronun maksimum kinetik enerjisine gider, şiddet ise uygun frekansta yayılan elektron sayısını etkiler.
4. D “Ortak eğim Planck sabitini, ayrı eksen kesimleri farklı iş fonksiyonlarını gösterir.” kanıtı Kütle-enerji eşdeğerliği kavramıyla açıklanır: Kütle-enerji eşdeğerliği, bir sistemin durgun kütlesinin 𝐸=mc² enerjisine karşılık geldiğini; tepkimelerde kütle farkının enerji bilançosuyla birlikte korunumu sağladığını ifade eder.
5. E “Ortak eğim Planck sabitini, ayrı eksen kesimleri farklı iş fonksiyonlarını gösterir.” kanıtı Özel görelilik kavramıyla açıklanır: Özel görelilik, fizik yasalarının tüm eylemsiz referans sistemlerinde aynı olduğunu ve boşluktaki ışık hızının kaynağın ya da gözlemcinin hareketinden bağımsız ölçüldüğünü kabul eder.

Foton geliş yönünün tersine saçılıyor ve dalga boyu kayması büyük gösteriliyor. İnceleme kaydındaki belirleyici kanıt şudur: Büyük yön değişimi elektrona daha fazla momentum aktarımı ve daha büyük dalga boyu artışıyla uyumludur. Karar verirken yalnız anahtar sözcüğü değil; verilen nicelik, işlem, neden-sonuç veya sınır koşulunu Compton saçılması odağıyla birlikte sınamak gerekir.

1. A “Büyük yön değişimi elektrona daha fazla momentum aktarımı ve daha büyük dalga boyu artışıyla uyumludur.” kanıtı Fotoelektrik olay kavramıyla açıklanır: Fotoelektrik olayda bir foton enerjisini tek elektrona aktarır; frekans eşiği aşarsa artan enerji elektronun maksimum kinetik enerjisine gider, şiddet ise uygun frekansta yayılan elektron sayısını etkiler.
2. B “Büyük yön değişimi elektrona daha fazla momentum aktarımı ve daha büyük dalga boyu artışıyla uyumludur.” kanıtı Özel görelilik kavramıyla açıklanır: Özel görelilik, fizik yasalarının tüm eylemsiz referans sistemlerinde aynı olduğunu ve boşluktaki ışık hızının kaynağın ya da gözlemcinin hareketinden bağımsız ölçüldüğünü kabul eder.
3. C “Büyük yön değişimi elektrona daha fazla momentum aktarımı ve daha büyük dalga boyu artışıyla uyumludur.” kanıtı Kütle-enerji eşdeğerliği kavramıyla açıklanır: Kütle-enerji eşdeğerliği, bir sistemin durgun kütlesinin 𝐸=mc² enerjisine karşılık geldiğini; tepkimelerde kütle farkının enerji bilançosuyla birlikte korunumu sağladığını ifade eder.
4. D “Büyük yön değişimi elektrona daha fazla momentum aktarımı ve daha büyük dalga boyu artışıyla uyumludur.” kanıtı Compton saçılması kavramıyla açıklanır: Compton olayında yüksek enerjili foton elektronla etkileşerek enerji ve momentum aktarır; saçılan fotonun enerjisi azalır, dalga boyu artar ve elektron geri teper.
5. E “Büyük yön değişimi elektrona daha fazla momentum aktarımı ve daha büyük dalga boyu artışıyla uyumludur.” kanıtı şu yorumu doğrular: Compton saçılması ışığın yalnız klasik dalga modeliyle eksiksiz açıklanır.

Elektronları durdurmak için gereken gerilim 1 V’tan 3 V’𝑎 çıkıyor. İnceleme kaydındaki belirleyici kanıt şudur: eVₛ=Kmax ilişkisi maksimum kinetik enerjinin üç katına çıktığını gösterir. Karar verirken yalnız anahtar sözcüğü değil; verilen nicelik, işlem, neden-sonuç veya sınır koşulunu Fotoelektrik olay odağıyla birlikte sınamak gerekir.

1. A “eVₛ=Kmax ilişkisi maksimum kinetik enerjinin üç katına çıktığını gösterir.” kanıtı Kütle-enerji eşdeğerliği kavramıyla açıklanır: Kütle-enerji eşdeğerliği, bir sistemin durgun kütlesinin 𝐸=mc² enerjisine karşılık geldiğini; tepkimelerde kütle farkının enerji bilançosuyla birlikte korunumu sağladığını ifade eder.
2. B “eVₛ=Kmax ilişkisi maksimum kinetik enerjinin üç katına çıktığını gösterir.” kanıtı şu yorumu doğrular: Durdurma gerilimi yalnız yayılan elektron sayısını, enerjiden bağımsız olarak ölçer.
3. C “eVₛ=Kmax ilişkisi maksimum kinetik enerjinin üç katına çıktığını gösterir.” kanıtı Özel görelilik kavramıyla açıklanır: Özel görelilik, fizik yasalarının tüm eylemsiz referans sistemlerinde aynı olduğunu ve boşluktaki ışık hızının kaynağın ya da gözlemcinin hareketinden bağımsız ölçüldüğünü kabul eder.
4. D “eVₛ=Kmax ilişkisi maksimum kinetik enerjinin üç katına çıktığını gösterir.” kanıtı Compton saçılması kavramıyla açıklanır: Compton olayında yüksek enerjili foton elektronla etkileşerek enerji ve momentum aktarır; saçılan fotonun enerjisi azalır, dalga boyu artar ve elektron geri teper.
5. E “eVₛ=Kmax ilişkisi maksimum kinetik enerjinin üç katına çıktığını gösterir.” kanıtı Fotoelektrik olay kavramıyla açıklanır: Fotoelektrik olayda bir foton enerjisini tek elektrona aktarır; frekans eşiği aşarsa artan enerji elektronun maksimum kinetik enerjisine gider, şiddet ise uygun frekansta yayılan elektron sayısını etkiler.

Saçılma açısı çok küçükken gelen ve çıkan foton dalga boyları yakın ölçülüyor. İnceleme kaydındaki belirleyici kanıt şudur: Küçük momentum aktarımı küçük Compton kaymasıyla uyumludur. Karar verirken yalnız anahtar sözcüğü değil; verilen nicelik, işlem, neden-sonuç veya sınır koşulunu Compton saçılması odağıyla birlikte sınamak gerekir.

1. A “Küçük momentum aktarımı küçük Compton kaymasıyla uyumludur.” kanıtı Fotoelektrik olay kavramıyla açıklanır: Fotoelektrik olayda bir foton enerjisini tek elektrona aktarır; frekans eşiği aşarsa artan enerji elektronun maksimum kinetik enerjisine gider, şiddet ise uygun frekansta yayılan elektron sayısını etkiler.
2. B “Küçük momentum aktarımı küçük Compton kaymasıyla uyumludur.” kanıtı Kütle-enerji eşdeğerliği kavramıyla açıklanır: Kütle-enerji eşdeğerliği, bir sistemin durgun kütlesinin 𝐸=mc² enerjisine karşılık geldiğini; tepkimelerde kütle farkının enerji bilançosuyla birlikte korunumu sağladığını ifade eder.
3. C “Küçük momentum aktarımı küçük Compton kaymasıyla uyumludur.” kanıtı Özel görelilik kavramıyla açıklanır: Özel görelilik, fizik yasalarının tüm eylemsiz referans sistemlerinde aynı olduğunu ve boşluktaki ışık hızının kaynağın ya da gözlemcinin hareketinden bağımsız ölçüldüğünü kabul eder.
4. D “Küçük momentum aktarımı küçük Compton kaymasıyla uyumludur.” kanıtı şu yorumu doğrular: Fotonun saçılma yönü değişse elektronun hiç momentum almaması zorunludur.
5. E “Küçük momentum aktarımı küçük Compton kaymasıyla uyumludur.” kanıtı Compton saçılması kavramıyla açıklanır: Compton olayında yüksek enerjili foton elektronla etkileşerek enerji ve momentum aktarır; saçılan fotonun enerjisi azalır, dalga boyu artar ve elektron geri teper.