Embed Size (px)
Citation preview
*M17141112*
Dovoljeno gradivo in pripomočki: Kandidat prinese nalivno pero ali kemični svinčnik, svinčnik HB ali B, radirko, šilček, računalo in geometrijsko orodje.
Kandidat dobi ocenjevalni obrazec. Priloga s konstantami in enačbami je na perforiranem listu, ki ga kandidat pazljivo iztrga.
Ta pola ima 20 strani, od tega 2 prazni.
SPOMLADANSKI IZPITNI ROK
Petek, 9. junij 2017 / 90 minut
Državni izpitni center
SPLOŠNA MATURA
NAVODILA KANDIDATU
Pazljivo preberite ta navodila. Ne odpirajte izpitne pole in ne začenjajte reševati nalog, dokler vam nadzorni učitelj tega ne dovoli.
Prilepite kodo oziroma vpišite svojo šifro (v okvirček desno zgoraj na tej strani in na ocenjevalni obrazec).
Izpitna pola vsebuje 6 strukturiranih nalog, od katerih izberite in rešite 3. Število točk, ki jih lahko dosežete, je 45; vsaka naloga je vredna 15 točk. Pri reševanju si lahko pomagate s podatki iz periodnega sistema na strani 2 ter s konstantami in enačbami v prilogi.
V preglednici z "x" zaznamujte, katere naloge naj ocenjevalec oceni. Če tega ne boste storili, bo ocenil prve tri naloge, ki ste jih reševali.
Rešitve, ki jih pišite z nalivnim peresom ali s kemičnim svinčnikom, vpisujte v izpitno polo v za to predvideni prostor. Pišite čitljivo. Če se zmotite, napisano prečrtajte in rešitev zapišite na novo. Nečitljivi zapisi in nejasni popravki bodo ocenjeni z 0 točkami.
Pri reševanju nalog mora biti jasno in korektno predstavljena pot do rezultata z vsemi vmesnimi računi in sklepi. Če ste nalogo reševali na več načinov, jasno označite, katero rešitev naj ocenjevalec oceni. Poleg računskih so možni tudi drugi odgovori (risba, besedilo, graf …).
Zaupajte vase in v svoje zmožnosti. Želimo vam veliko uspeha.
Š i f r a k a n d i d a t a :
Izpitna pola 2
1. 2. 3. 4. 5. 6.
© Državni izpitni centerVse pravice pridržane.
V si
vo p
olje
ne
piši
te.
2/20 *M1714111202*
rela
tivna
ato
msk
a m
asa
sim
bo
l
vrst
no
šte
vilo
ime
ele
men
ta
PE
RIO
DN
I SIS
TE
ME
LE
ME
NT
OV
IV
III1
,01
1II
IIIIV
VV
IV
II
4,0
0
26
,94
3
9,0
1
4
10
,8 5
12,0 6
14,0 7
16,0 8
19
,0 9
20,2
10
23
,0
11
24
,3
12
27,0
13
28,1
14
31,0
15
32,1
16
35
,5
17
39,9
18
39
,1
19
40
,1
20
45,0
21
47,9
22
50,9
23
52
,0
24
54,9
25
55
,8
26
58
,9
27
58
,7
28
63
,5
29
65
,4
30
69
,7
31
72,6
32
74,9
33
79,0
34
79
,9
35
83,8
36
85
,5
37
87
,6
38
88,9
39
91,2
40
92,9
41
96
,0
42
(98
)
43
10
1
44
10
3
45
10
6
46
10
81
12
48
11
5
49
11
9
50
12
2
51
12
8
52
12
7
53
13
1
54
13
3
55
13
7
56
13
9
57
17
8
72
18
1
73
18
4
74
18
6
75
19
0
76
19
2
77
20
1
80
20
4
81
20
7
82
20
9
83
(20
9)
84
(21
0)
85
(22
2)
86
(22
3)
87
(22
6)
88
(22
7)
89
(26
7)
10
4
(26
8)
10
5
(27
1)
10
6
(27
2)
10
7
(27
7)
10
8
14
0
58
14
1
59
14
4
60
(14
5)
61
15
0
62
15
2
63
15
7
64
15
9
65
16
3
66
16
5
67
16
7
68
16
9
69
17
3
70
17
5
71
23
2
90
23
1
91
23
8
92
(23
7)
93
(24
4)
94
(24
3)
95
(24
7)
96
(24
7)
97
(25
1)
98
(25
2)
99
(25
7)
10
0
(25
8)
10
1
(25
9)
10
2
(26
2)
10
3
47
vodi
kH
He
Li
Be
BC
NO
FN
e
Na
Mg
Al
Si
PS
Cl
Ar
KC
aS
cT
iV
Cr
Mn
Fe
Co
Ni
Cu
Zn
Ga
Ge
As
Se
Br
Kr
Rb
Sr
YZ
rN
bM
oT
cR
uR
hP
dA
gC
dIn
Sn
Sb
Te
IX
e
Cs
Ba
La
Hf
Ta
WR
eO
sIr
Hg
Tl
Pb
Bi
Po
At
Rn
Fr
Ra
Ac
Rf
Db
Sg
Bh
Hs
Lan
tan
oid
iC
eP
rN
dP
mS
mE
uG
dT
bD
yH
oE
rT
mY
bL
u
Akt
ino
idi
Th
Pa
UN
pP
uA
mC
mB
kC
fE
sF
mM
dN
oL
r
litij
natr
ij
kalij
rubi
dij
cezi
j
fra
ncij
beril
ij
mag
nez
ij
kalc
ij
stro
ncij
barij
radi
j
skan
dij
itrij
lant
an
aktin
ij
titan
cirk
onij
hafn
ij
ruth
erfo
rdij
vana
dij
nio
bij
tant
al
dubn
ij
krom
mol
ibd
en
volfr
am
seab
org
ij
man
gan
tehn
ecij
reni
j
boh
rij
žele
zo
rute
nij
osm
ij
hass
ij
koba
lt
rodi
j
iridi
j
nike
lj
pala
dij
bake
r
sreb
ro
cink
kadm
ij
živo
sre
bro
bor
alu
min
ij
gal
ij
indi
j
talij
oglji
k
silic
ij
germ
anij
kosi
ter
svin
ec
duši
k
fosf
or
arze
n
antim
on
bizm
ut
kisi
k
žvep
lo
sele
n
telu
r
polo
nij
fluor
klor
bro
m
jod
ast
at
helij
neo
n
arg
on
krip
ton
ksen
on
rad
on
cerij
torij
praz
eodi
m
prot
aktin
ij
neo
dim
ura
n
pro
met
ij
nept
uni
j
sam
arij
plut
onij
evro
pij
amer
icij
gad
olin
ij
curij
terb
ij
berk
elij
disp
rozi
j
kalif
orni
j
holm
ij
eins
tein
ij
erb
ij
ferm
ij
tulij
men
dele
vij
iterb
ij
nob
elij
lute
cij
lavr
enci
j
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
(27
6)
10
9
Mt
mei
tner
ij
(28
1)
11
0
Ds
darm
stad
tij
19
5
78Pt
plat
ina
19
7
79
Au
zlat
o
rent
gen
ij
(27
2)
11
1
Rg
V si
vo p
olje
ne
piši
te.
*M1714111203* 3/20
Konstante in enačbe
srednji polmer Zemlje z 6370 kmr =
težni pospešek 29,81 m sg -=
hitrost svetlobe 8 13,00 10 m sc -= ⋅
osnovni naboj 190 1,60 10 A se -= ⋅
Avogadrovo število 26 1A 6,02 10 kmolN -= ⋅
splošna plinska konstanta 3 1 18,31 10 Jkmol KR - -= ⋅
gravitacijska konstanta 11 2 26,67 10 N m kgG - -= ⋅
električna (influenčna) konstanta 12 1 1
0 8,85 10 A s V me - - -= ⋅
magnetna (indukcijska) konstanta 7 1 1
0 4 10 V sA mm - - -= p⋅
Boltzmannova konstanta 23 11,38 10 JKk - -= ⋅
Planckova konstanta 34 156,63 10 Js 4,14 10 eVsh - -= ⋅ = ⋅
Stefanova konstanta 8 2 45,67 10 W m Ks - - -= ⋅
poenotena atomska masna enota 27 2u 1 u 1,66054 10 kg 931,494 MeV/m c-= = ⋅ =
lastna energija atomske enote mase 2u 931,494 MeVm c =
masa elektrona 31 2e 9,109 10 kg 1 u/1823 0,5110 MeV/m c-= ⋅ = =
masa protona 27 2p 1,67262 10 kg 1,00728 u 938,272 MeV/m c
masa nevtrona 27 2n 1,67493 10 kg 1,00866 u 939,566 MeV/m c
Gibanje
x vt=
s vt= 2
0 2atx v t= +
0v v at= + 2 2
0 2v v ax= +
0
1t
n =
o0
2 rvtp
2o
r
va
r=
Sila
2z2
( )r
g r gr
=
1 22
m mF G
r=
3
20
konst.rt
=
F kx=
F pS=
t nF k F=
F gVr=
F ma=
G mv=
F t GD =D
sinM rF a=
p ghrD =
Energija
A F s= ⋅
cosA Fs j=
2
k 2mvW =
pW mgh=
2
pr 2kxW =
APt
=
k p prA W W WD D D
A p V=- D
P perforiran list
V si
vo p
olje
ne
piši
te.
4/20 *M1714111204*
Elektrika
eIt
=
1 22
04
e eF
re=
p
F eE=
eAU E s
e= ⋅ =
02eESe
=
e CU=
0SCl
e=
2 2
e 2 2CU eW
C= =
U RI=
lR
Sz
=
0 0ef ef;
2 2
U IU I= =
P UI=
Magnetizem
F Il B= ´
sinF IlB a=
F ev B= ´
0
2I
Br
m=
p
0NIB
lm
=
sinM NISB a=
cosBS a=
iU lvB=
i sinU SB tw w=
iUtFD=-
D
LIF=
2
m 2LIW =
1 1
2 2
U NU N
=
Nihanje in valovanje
2w n= p
0 sinx x tw=
0 cosv x tw w= 2
0 sina x tw w=-
0 2 mtk
= p
0 2 ltg
= p
0 2t LC= p
c ln=
sind Na l=
24Pjr
=p
( )0 1 vc
n n=
0
1 vc
nn =
Flcm
=
sin cv
j =
Toplota
A
m NnM N
= =
pV nRT=
l l TaD = D
V V TbD = D
A Q W+ = D
Q cm T= D
Q qm=
032
W kT=
QP
t=
TP Sl
l D=D
PjS
= 4j Ts=
Optika
0cn
c=
1 2
2 1
sinsin
c nc n
ab
= =
1 1 1f a b= +
s bp a=
Moderna fizika
fW hn=
f i kW A W= +
f nW W= D
2W mcD = D
1/20 02
tt tN N N e l
--= =
1/2
ln2t
l =
A Nl=
V si
vo p
olje
ne
piši
te.
*M1714111205* 5/20
OBRNITE LIST.
Prazna stran
V si
vo p
olje
ne
piši
te.
6/20 *M1714111206*
1. Merjenje
Z UZV-radarjem merimo hitrost padajočega telesa. Na spodnji sliki je graf hitrosti v odvisnosti od časa za pet teles z različno maso in enako obliko. Opazimo, da se hitrosti teles takoj po tem, ko jih spustimo, najprej povečujejo, nato dosežejo neko končno vrednost. Ta je odvisna od mase teles – najmanjšo končno hitrost doseže najlažje telo, največjo pa najtežje telo. Telesa, katerih hitrost smo merili, so skladi enakih posodic, ki jih vstavljamo drugo v drugo, zato sta oblika in presek padajočega telesa vsakič enaka. Skupne mase padajočih teles so zapisane v preglednici. Končno hitrost padanja označimo z Tv .
1 Tv v<
Slika: Posodica med padanjem
1.1. Ocenite končno hitrost padanja posodic (odčitate jo z grafa) in jo vpišite na ustrezno mesto v
spodnji preglednici.
i [ ] gm [ ] 1
T m sv - [ ] 2 2 2T m sv - [ ]
1T m sv -D
1 0,87
2 1,75
3 2,63
4 3,51
5 4,36
(1 točka) 1.2. Izračunajte kvadrat končne hitrosti padanja posodic z ustreznim številom številskih mest.
Vrednosti zapišite na ustrezna mesta v preglednici.
(2 točki) 1.3. Ocenite absolutno napako končne hitrosti padanja posodic TvD in vpišite vse absolutne napake
na ustrezna mesta v preglednici.
(1 točka)
v [m s ]-1
t [s]0
1,0
2,0
0 1 2
telo 1
telo 2
telo 3
telo 4
telo 5
V si
vo p
olje
ne
piši
te.
*M1714111207* 7/20
1.4. Za prvo in zadnjo posodico izračunajte relativni napaki končne hitrosti padanja. Hitrosti zapišite tako, da bo v izrazu razvidna relativna napaka.
1. posodica: T _________________v =
5. posodica: T _________________v =
(2 točki) 1.5. Narišite graf kvadrata končne hitrosti padanja posodic v odvisnosti od mase posodic. Vanj vnesite
izmerke iz preglednice in skozi vrisane točke narišite premico, ki se merskim točkam najbolje prilega.
(3 točke) 1.6. Izračunajte smerni koeficient premice na grafu kvadrata hitrosti v odvisnosti od mase posodic. Ne
pozabite na njegovo enoto.
(2 točki)
V si
vo p
olje
ne
piši
te.
8/20 *M1714111208*
Zveza med težo posodice in končno hitrostjo padanja v zraku je: 2u T
12
mg c Svr= .
1.7. S pomočjo zgoraj zapisane enačbe poiščite zvezo med koeficientom premice, ki ste ga izračunali pri 6. vprašanju te naloge, in koeficientom zračnega upora ( uc ). Zvezo zapišite z enačbo.
(1 točka)
Presek posode je 2260 cmS = . Gostota zraka je 31,25 kg mr -= .
1.8. Izračunajte velikost koeficienta zračnega upora posodice pri padanju skozi zrak.
(1 točka) Privzemite, da je relativna napaka preseka posode enaka 3 % in relativna napaka smernega koeficienta premice 10 % . Napake preostalih količin zanemarimo.
1.9. Izračunajte absolutno napako izračunanega koeficienta zračnega upora posodice.
(2 točki)
V si
vo p
olje
ne
piši
te.
*M1714111209* 9/20
2. Mehanika
Kroglico z maso 0,10 kg spustimo v prosto padanje z višine 2,0 mH = nad tlemi. Pri vseh vprašanjih te naloge privzemite, da je zračni upor zanemarljiv in da je kroglica dovolj majhna, da njenih dimenzij ni treba upoštevati.
2.1. Izračunajte, koliko časa pada kroglica do tal.
(1 točka)
2.2. Izračunajte hitrost, s katero kroglica trči ob tla.
(1 točka) Kroglica se od tal odbije navpično navzgor. Ker odboj ni popolnoma prožen, je hitrost takoj po
odboju od tal nekoliko manjša, kot je bila tik pred odbojem. Hitrost kroglice po odboju je tolikšna, da se lahko dvigne do največ 0 1,5 mh = nad tlemi.
2.3. Izračunajte, kolikšna je hitrost kroglice takoj po odboju od tal.
(1 točka)
2.4. Izračunajte, za koliko je kinetična energija kroglice takoj po odboju od tal manjša od kinetične energije tik pred odbojem kroglice.
(2 točki)
y
H
0h
V si
vo p
olje
ne
piši
te.
10/20 *M1714111210*
V istem trenutku ( 0t = ), kot se prva kroglica odbije od tal, spustimo prosto padati drugo kroglico z višine 0 1,5 mh = (to je višina, do katere bi se dvignila prva kroglica po odboju). Ker se kroglici gibljeta po isti premici, v trenutku 0,277 st = trčita na neki višini od tal ( Th ). Privzemite, da se kroglici ob trku sprimeta. Masa druge kroglice je enaka masi prve kroglice.
y
H
0h
y
H
0h
0t =
0v
Th
0,277 st =
2.5. Izračunajte hitrosti obeh kroglic tik pred trkom in višino, na kateri se srečata.
(3 točke)
2.6. Kolikšni sta skupna hitrost in skupna kinetična energija kroglic takoj po trku? Odgovor utemeljite.
(2 točki)
V si
vo p
olje
ne
piši
te.
*M1714111211* 11/20
2.7. Izračunajte razliko med skupno začetno potencialno energijo obeh kroglic (preden ju spustimo v padanje) in njuno skupno potencialno energijo, ki jo imata kroglici takoj po trku druga ob drugo. (Potencialne energije lahko računate glede na tla, zračni upor pa je ves čas zanemarljiv.)
(2 točki) Poskus ponovimo tako, da v istem trenutku ( 0t = ), kot se prva
kroglica odbije od tal, spustimo v prosto padanje drugo kroglico (masi kroglic sta enaki) s prvotne višine 2,0 mH = nad tlemi. Kroglici se spet gibljeta po isti premici in v nekem trenutku t trčita na neki višini od tal (h ). Pri trku se sprimeta.
2.8. Izračunajte, čez koliko časa se kroglici srečata, ter navedite, v katero smer (navzgor ali navzdol) in s kolikšno hitrostjo se takoj po trku giblje sprimek kroglic v tem primeru. Odgovor utemeljite.
(3 točke)
y
H
0h
0t =
0v
V si
vo p
olje
ne
piši
te.
12/20 *M1714111212*
3. Termodinamika
Toplotni stroj je naprava, v kateri delovna snov opravlja krožno spremembo. Pri tem delovna snov v eni krožni spremembi prejme doA dela in doQ toplote ter odda odA dela in odQ toplote.
3.1. Zapišite izraz za izkoristek toplotnega stroja in opišite količine, ki nastopajo v njem.
(2 točki) Navpično valjasto posodo zapira lahek bat. Nad batom je zrak pri normalnem
zračnem tlaku, na batu miruje krogla z maso 130 g . Presek posode je 28,00 cm . Prostornina posode je 30,16 dm . Zunanji zračni tlak je 1,013 bar .
3.2. V posodi ni zraka, temveč le vodna para pri temperaturi 373 K in takem tlaku, da je bat v ravnovesju. Izračunajte, za koliko je tlak pare v posodi večji od zunanjega zračnega tlaka.
(2 točki)
3.3. Izračunajte maso vode v posodi.
(3 točke) Krogla se odkotali z bata, zunanje stene valja oblije mrzla voda in
vsa para v posodi kondenzira. Zračni tlak potisne bat počasi proti dnu posode.
3.4. Izračunajte toploto, ki jo moramo odvesti iz posode, medtem ko para kondenzira. Specifična izparilna toplota vode je 12,26 MJ kg- .Temperatura vode in posode se med odvajanjem toplote ne spremeni.
(1 točka)
V si
vo p
olje
ne
piši
te.
*M1714111213* 13/20
3.5. Izračunajte prostornino kondenzirane vode, ki nastane po kondenzaciji, in delo, ki ga voda
prejme med stiskanjem. Gostota vode je 31000 kg m- . Zunanji zračni tlak je 101,3 kPa .
(2 točki) Ko je bat na dnu posode, se krogla prikotali nazaj
nanj. Posodo in vodo segrejemo, tako da voda izpari. Para se razširi tako, da se bat s kroglo dvigne do vrha posode.
3.6. Izračunajte delo, ki ga para opravi med enakomernim, počasnim raztezanjem.
(2 točki)
3.7. Izračunajte toploto, ki jo med izparevanjem in razširjanjem pri temperaturi vrelišča prejme voda.
(2 točki)
3.8. Izračunajte izkoristek opisanega toplotnega stroja.
(1 točka)
V si
vo p
olje
ne
piši
te.
14/20 *M1714111214*
4. Elektrika in magnetizem
4.1. Zapišite izraz za gostoto magnetnega polja v okolici dolgega ravnega vodnika, po katerem teče električni tok, in opišite količine, ki nastopajo v enačbi.
(1 točka) Dolg, raven vodnik z majhnim presekom je postavljen vodoravno. Električni tok v vodniku je
2,0 A .
4.2. Izračunajte gostoto magnetnega polja v točki A, ki je 0,50 cm nad vodnikom. Narišite skico in v njej vrišite vodnik, označite smer toka in vektor gostote magnetnega polja. Z besedami opišite smer gostote magnetnega polja. Besedni opis mora sam zase, brez skice, zadovoljivo opisati smer.
(3 točke)
4.3. Elektron je v točki A. Njegova hitrost je 1550 m s- in je vzporedna toku. Izračunajte velikost
magnetne sile in opišite njeno smer.
(2 točki)
4.4. Elektron iz točke A prepotuje razdaljo 0,50 cm z enakomerno hitrostjo po premici, vzporedni z vodnikom. Opišite delo, ki ga pri tem opravi magnetna sila. Ali med takim gibanjem na elektron deluje še kakšna druga sila in, če da, kakšne so njene lastnosti?
(2 točki)
V si
vo p
olje
ne
piši
te.
*M1714111215* 15/20
Negativni električni naboj je enakomerno razporejen po veliki vodoravni plošči. Površinska
gostota naboja je 250 A s m-- m .
4.5. Izračunajte jakost električnega polja v točki 0,50 cm nad ploščo. Narišite skico ter v njej vrišite ploščo in vektor jakosti električnega polja ali pa z besedami opišite smer jakosti električnega polja. Besedni opis mora sam zase, brez skice, zadovoljivo opisati smer.
(2 točki)
4.6. Elektron se giblje po premici, ki je pravokotna na ploščo. Premika se od točke B, oddaljene 1,0 cm od plošče, do točke C, ki je oddaljena od plošče 0,50 cm . Izračunajte delo električne sile na elektron med opisanim premikom.
(2 točki)
4.7. Izračunajte napetost med točkama B in C.
(1 točka)
4.8. Izračunajte nihajni čas nitnega nihala, ki visi nad to ploščo. Nihalo je sestavljeno iz lahke, neprevodne vrvice, dolge 20 cm, in uteži z maso 30 g ter nabojem 100 nA s .
(2 točki)
V si
vo p
olje
ne
piši
te.
16/20 *M1714111216*
5. Nihanje, valovanje in optika
5.1. Zapišite enačbo, ki opisuje, kako se hitrost sinusnega (harmoničnega) nihala spreminja v odvisnosti od časa, in poimenujte količine, ki nastopajo v enačbi.
(1 točka) Slika kaže potujoče transverzalno valovanje na vrvi ob času 0 st = :
c
[ ] cmy
[ ]mx0 st =
5.2. Na zgornji sliki označite razdaljo, ki predstavlja valovno dolžino tega valovanja, in zapišite
njeno velikost.
(2 točki) Spodnji sliki kažeta potujoče transverzalno valovanje na dolgi vrvi. Opazujemo gibanje dveh
označenih točk na vrvi. Ob začetku opazovanja ( 0t = ) je točka A v zgornji, točka B pa v spodnji skrajni legi. Po času 0,50 st = sta legi prvič zamenjani.
A
B
[ ] cmy
0,50
10
20
–10
–20
[ ]mx0 st =
A
B
[ ] cmy
0,50
10
20
–10
–20
[ ]mx0,5 st =
5.3. Zapišite, v kolikšnem času naredi posamezna točka na vrvi en nihaj.
(1 točka)
V si
vo p
olje
ne
piši
te.
*M1714111217* 17/20
5.4. Izračunajte hitrost potovanja valovanja in silo, s katero je napeta vrv, če je masa enega metra vrvi 100 g .
(3 točke)
5.5. Izračunajte hitrost, s katero se giblje točka na vrvi skozi ravnovesno lego.
(2 točki)
5.6. Zapišite, ob katerem času se označeni točki na vrvi prvič po začetku opazovanja ( 0 st = ) gibljeta skozi ravnovesno lego.
(1 točka)
5.7. Narišite graf hitrosti točke A na vrvi v odvisnosti od časa za dva nihaja.
(3 točke)
5.8 Potujoče transverzalno valovanje, ki ga kaže slika pri 2. vprašanju, se na drugem koncu vrvi odbije, zato nastane na vrvi stoječe valovanje. Privzemite, da je dolžina vrvi 6,0 m in da sta oba konca vrvi vpeta. Na spodnjem grafu narišite sliko stoječega valovanja, kjer naj bo jasno označena amplituda, valovna dolžina ter vozli in hrbti. Nekatere potrebne podatke lahko odčitate iz slike pri 2. vprašanju.
[ ] cmy
[ ]mx
(2 točki)
V si
vo p
olje
ne
piši
te.
18/20 *M1714111218*
6. Moderna fizika in astronomija
6.1. Z enačbo zapišite zvezo med valovno dolžino svetlobe in energijo fotona te svetlobe.
(1 točka) Svetlečo diodo (LED) uporabimo kot svetilko, ki hkrati seva tri enobarvne svetlobe. Porazdelitev
izsevane moči I v odvisnosti od valovne dolžine izsevane svetlobe (spekter) kaže slika. Privzemite, da svetilka seva le enobarvne svetlobe z valovnimi dolžinami 1 470 nml = ,
2 520 nml = in 3 622 nml = . Izsevani svetlobni tok pri teh valovnih dolžinah je 1 1,1 mWP = ,
2 0,52 mWP = in 3 0,85 mWP = .
[ ]nml
( )I l
6.2. Izračunajte frekvenco rdeče svetlobe, ki jo oddaja svetilka.
(1 točka)
6.3. Izračunajte energijo fotonov rdeče svetlobe, ki jo oddaja svetilka. Izrazite jo v joulih in elektronvoltih.
(2 točki)
6.4. Izračunajte, koliko fotonov rdeče svetlobe odda svetilka vsako sekundo.
(2 točki)
V si
vo p
olje
ne
piši
te.
*M1714111219* 19/20
6.5. Pri kateri valovni dolžini izseva svetilka največ fotonov? Odgovor utemeljite z ustreznim izračunom.
(2 točki)
6.6. Svetilka (LED) je priklopljena na napetost 2,0 V, tok skozi svetilko je 20 mA . Izračunajte, kolikšen je izkoristek pretvorbe prejete električne moči v oddano svetlobo za dano svetilko.
(2 točki) S to svetilko posvetimo na fotocelico. Izstopno delo za fotokatodo je 2,2 eV .
+ -
6.7. Fotoni katere od svetlob, s katerimi sveti LED, lahko povzročijo fotoefekt na opisani fotocelici? Odgovor utemeljite.
(2 točki)
6.8. Izračunajte največjo kinetično energijo elektronov pri osvetljevanju z opisano svetilko, hitrost elektronov s tako energijo in mejno vrednost zaporne napetosti za dano fotocelico.
(3 točke)
V si
vo p
olje
ne
piši
te.
20/20 *M1714111220*
Prazna stran
