Για τα ΘΕΜΑΤΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ 2013 πατήστε ΕΔΩ

Για τα ΘΕΜΑΤΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ 2013 ( σε pdf): πατήστε ΕΔΩ

προτεινόμενες λύσεις…

ΘΕΜΑ Α – ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ

ΘΕΜΑ Β – ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ

Β1 = i

διότι

oπότε

Α₂=Α₁ – 4 και Ζ₂ = Ζ₁ – 1

B2 = iii

διότι, εφόσον V’=1,25V , έχουμε:

και

B3=iii

Iσχύει: και εφόσον f_A>f_B προκύπτει ότι Ν_Α<Ν_Β

ΘΕΜΑ Γ – ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ

Γ1.  Ε_ιον = Ε_∞ – Ε₁ = 0 – (-54,4) = 54,4 eV

Γ2. r₄ = n²r₁= 4,32 ·10^-10m 

Γ3. L=n h/2π, οπότε για n=4 η στροφορμή τετραπλασιάζεται.

Γ4. E_φ,41 = Ε₄ – Ε₁ = 51 eV , E_φ,42 = Ε₄ – Ε₂ = 10,2 eV  , E_φ,43 = Ε₄ – Ε₃ = 2,6 eV , E_φ,31 = Ε₃ – Ε1 = 48,4 eV , E_φ,32 = Ε₃ – Ε₂ = 7,6 eV , E_φ,21 = Ε₂ – Ε₁ = 40,8 eV

Άσχετο με τη λύση, αλλά ενδιαφέρον: το φωτόνιο που εκπέμπεται στη μετάβαση 4->3 έχει μήκος κύματος περίπου 470 nm και βρίσκεται στο ορατό φάσμα και αντιστοιχεί στο πράσινο χρώμα (όπως στο σχήμα)

ΘΕΜΑ Δ – ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ

Δ1. Ε_φωτ = hc₀/λ₀ =4,95•10^-19 J

Δ2. Από την γεωμετρία του σχήματος προκύπτει εύκολα ότι το μήκος της διαδρομής της ακτίνας μέσα στο υλικό ΙΙ είναι ℓ_ΙΙ=4 ·10^-2m,

οπότε ο αριθμός των μηκών κύματος (λ=λ₀/1,8 =222,2 nm) στα οποία αντιστοιχεί η διαδρομή στο υλικό αυτό θα είναι  ℓ_ΙΙ/λ =180000

Δ3. Iσχύει c_I = c₀/1,5 = 2•10⁸ m/s και  c_IΙ = c₀/1,8 = 1,66•10⁸ m/s

Η διαδρομή στο υλικό Ι διαρκεί: t_I = ℓ_Ι/c_I = 10^-10 s (ℓ_Ι=2·10^-2m)και στο υλικό ΙΙ:  t_ΙΙ = ℓ_ΙΙ/c_IΙ = 2,4 · 10^-10 s και t_ολ =  3,4 · 10^-10 s

Δ4. O αριθμός των φωτονίων που αντιστοιχεί στην ενέργεια ΔΕ=20 J είναι N=ΔΕ/Ε_φωτ=4,04 ·10¹⁹φωτόνια.

Αυτά όμως αποτελούν το 5% του συνόλου των εισερχομένων φωτονίων N_ολ , οπότε

Ν_ολ = 100 N/5 =8,08 ·10²⁰

Κατηγορίες:ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗ, ΦΥΣΙΚΗ

Ετικέτες: ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ