Tentamen i: Fysik B, gymnasiekomplettering, del2
Kurs: MTF505
Totala antalet uppgifter: 6
Datum: 05-06-02
Examinator/Tfn: Lars Benckert/1138
Skrivtid: 4 timmar
Jourhavande lärare/Tfn: Lars Benckert/1138
Resultatet meddelas: senast 05-06-08
Tillåtna hjälpmedel: Formelsamling för NB/TB, FYSIKALIA, TEFYMA, räknedosa
Totalt antal poäng: 18. För godkänt krävs 9 poäng
KOM IHÅG MOTIVERINGARNA, utan dessa blir det poängavdrag!
1. Vid ett experiment för att bestämma h/e utnyttjades den fotoelektriska effekten med
nedanstående resultat. Bestäm h/e och utträdesarbetet hos fotokatoden på bästa sätt.
Ljusets våglängd (nm)
579,0
546,0
435,8
404,6
365,0
Ljusets frekvens (THz)
517,8
549,1
687,9
741,0
821,3
Bromsspänning (V)
1,035
1,141
1,687
1,880
2,184
(3p)
2. När ultraviolett ljus med våglängden 420 nm belyser en särskild metallyta är den
maximala energin för de elektroner som lämnar yta 1,15 eV. Hur stor blir den
maximala energin om våglängden ändras till 350 nm?
(3p)
3. Elektroner accelereras av en spänning U och får träffa en nickelkristall, vinkelrätt mot
kristallytan. Atomerna på kristallytan är regelbundet ordnade på avståndet 215 pm från
varandra. Det visar sig att elektronerna endast reflekteras i vissa bestämda vinklar.
Den minsta vinkeln där detta inträffar är 46 grader.
a) Hur kan det komma sig att elektronerna endast reflekteras i vissa riktningar?
b) Bestäm spänningen U.
(3p)
4. I en fiktiv nuklid har K-elektronerna bindningsenergin 56,4 keV, L-elektronerna 7,85
keV och M-elektronerna 1,12 keV.
Vilka möjliga våglängder kan röntgenstrålningens linjespektrum ha från den nukliden
utifrån givna data?
(3p)
139
94
5. En möjlig fissionsprocess är: 235
92 U + n → 56 Ba + 36 Kr + 3n . Neutronen som träffar
uranatomen har försumbar kinetisk energi. Nuklidmassan för Ba-isotopen är
138,908844 u och för Kr-isotopen 93,934364 u. Resterande data tas ur tabell.
a) Visa att reaktionen uppfyller konstanslagarna.
b) Hur mycket energi frigörs vid processen?
c) Hur många sådana fissionsprocesser krävs för att generera energin 1 kWh?
(3p)
6. Från ett radioaktivt preparat registreras en aktivitet enligt tabellen nedan. Vilken
halveringstid ger denna mätning?
(3p)
Tid (s)
0
60
120
180
240
Aktivitet
(pulser/s)
2946
2166
1666
1228
946
