‫‪380‬‬ ‫קיץ תשע"א (‪ - )2011‬השאלות‬ ‫‪ .4‬תלמידה מבצעת ניסוי לקבלת אופיין של תא פוטואלקטרי‪ .‬לשם כך היא בונה מעגל חשמלי מתאים‪ ,‬ומקרינה‬ ‫על הפולט (קתודה) של התא אור לבן‪ ,‬הכולל את כל אורכי הגל בין ‪.400 nm - 700 nm‬‬ ‫על סמך המדידות סרטטה התלמידה את האופיין‪ ,‬והוא מוצג בתרשים שלפניך‪:‬‬ ‫עוצמת הזרם‪ ,I ,‬כפונקציה של הפרש הפוטנציאלים (פולט‪ – V‬קולט‪( )V‬קרא משמאל לימין)‪.‬‬ ‫)‪I(μA‬‬ ‫‪40‬‬ ‫‪35‬‬ ‫‪30‬‬ ‫‪25‬‬ ‫‪20‬‬ ‫‪15‬‬ ‫‪10‬‬ ‫‪5‬‬ ‫‪17 19 21‬‬ ‫)‪ (V‬פולט‪ -V‬קולט‪V‬‬ ‫א‪.‬‬ ‫ב‪.‬‬ ‫ג‪.‬‬ ‫ד‪.‬‬ ‫ה‪.‬‬ ‫‪15‬‬ ‫‪13‬‬ ‫‪11‬‬ ‫‪9‬‬ ‫‪7‬‬ ‫‪5‬‬ ‫‪3‬‬ ‫‪-1 0 1‬‬ ‫‪-3‬‬ ‫הסתמך על הגרף ותאר כיצד הגדלת הפרש הפוטנציאלים משפיעה על עוצמת הזרם הנמדד‪ .‬התייחס‬ ‫לטווח ‪.0V – 21V‬‬ ‫חשב את מספר הפוטונים שגורמים לעקירת אלקטרונים מהפולט בכל שנייה‪.‬‬ ‫(‪ )1‬קבע את הערך של האנרגיה הקינטית המקסימלית של אלקטרונים הנעקרים מהפולט‪.‬‬ ‫(‪ )2‬מהו אורך הגל של הפוטונים שגרמו לעקירת אלקטרונים עם אנרגיה זאת?‬ ‫חשב את פונקציית העבודה של המתכת שממנה עשוי הפולט הנתון‪.‬‬ ‫האם אלקטרונים נעקרים מהפולט גם כאשר הפרש הפוטנציאלים הוא אפס? הסבר‪.‬‬ ‫‪ .5‬הגרעין‬ ‫‪107 Ag‬‬ ‫‪47‬‬ ‫‪ , 108‬שהוא רדיואקטיבי‪.‬‬ ‫קולט נויטרון והופך לגרעין חדש‪47 Ag ,‬‬ ‫הגרעין‬ ‫‪108 Ag‬‬ ‫‪47‬‬ ‫מתפרק ופולט חלקיק –‪ .b‬מתהליך ההתפרקות מתקבל גרעין ‪.X‬‬ ‫‪? 107‬‬ ‫א‪ .‬כמה פרוטונים וכמה נויטרונים יש בגרעין ‪47 Ag‬‬ ‫ב‪ .‬האם גרעין ‪ X‬הוא איזוטופ של היסוד ‪ ?Ag‬הסבר‪.‬‬ ‫ג‪ )1( .‬רשום את המשוואות של שני התהליכים הגרעיניים המתוארים (קליטת הנויטרון ופליטת החלקיק –‪.)b‬‬ ‫(‪ )2‬ציין שני חוקי שימור שהשתמשת בהם בכתיבת המשוואות‪.‬‬ ‫‪381‬‬ ‫קיץ תשע"א (‪ - )2011‬השאלות‬ ‫‬ ‫בתרשים שלפניך מוצגים שני גרפים‪( NN :‬באחוזים) כפונקציה של הזמן‪ ,t ,‬המתארים את תהליך‬ ‫‪0‬‬ ‫ההתפרקות של האיזוטופים‬ ‫‪103 Ag‬‬ ‫‪47‬‬ ‫‪. 112‬‬ ‫ו‪47 Ag -‬‬ ‫‪ - N0‬מספר גרעיני האב ברגע ‪ - N ,t = 0‬מספר גרעיני האב ברגע ‪.t‬‬ ‫‪N%‬‬ ‫‪N0‬‬ ‫‪100‬‬ ‫‪80‬‬ ‫‪60‬‬ ‫‪112‬‬ ‫‪47 Ag‬‬ ‫‪40‬‬ ‫‪103‬‬ ‫‪47 Ag‬‬ ‫)‪t(h‬‬ ‫‪10‬‬ ‫‪8‬‬ ‫‪6‬‬ ‫‪4‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪20‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪ , 103‬נשארו ‪ N = 4 · 1028‬גרעיני אב‪ .‬חשב את מספר גרעיני‬ ‫ד‪ .‬נמצא שברגע ‪ ,t = 3h‬במדגם של איזוטופ ‪47 Ag‬‬ ‫האב ‪ N0‬במדגם זה ברגע ‪.t = 0‬‬ ‫‪103‬‬ ‫‪ . 112‬פעילות (מספר ההתפרקויות בשנייה) של‬ ‫ה‪ .‬במעבדה הכינו מדגמים של שני איזוטופים‪ 47 Ag :‬ו‪47 Ag -‬‬ ‫שני המדגמים ברגע ‪ t = 0‬שווה‪ .‬חשב את היחס בין מספר גרעיני האב בשני המדגמים ברגע ‪.t = 0‬‬