Lý thuyết và phương pháp giải các dạng bài tập lượng tử ánh sáng đầy đủ và chi tiết, Các dạng bài tập đều có phương pháp giải, ví dụ và bài tập vận dụng.
LÝ THUYẾT, PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP CHƯƠNG LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
(hay và đầy đủ)
Bạn đang đọc: Lý thuyết, phương pháp giải bài tập chương lượng tử ánh sáng (hay và đầy đủ)">Lý thuyết, phương pháp giải bài tập chương lượng tử ánh sáng (hay và đầy đủ)
I. HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN NGOÀI
1) Thí nghiệm Hertz về hiện tượng quang điện
a) Thí nghiệm
▪ Chiếu chùm ánh sáng tử ngoại phát ra từ hồ quang vào tấm kẽm tích điện âm ( tấm kẽm đang thừa electron ) gắn trên diện nghiệm ta thấy hai lá của điện nghiệm cụp lại, tấm kẽm mất điện tích âm .▪ Chắn chùm tia từ ngoại từ hồ quang bằng một tấm kính thì hiện tượng kỳ lạ không xảy ra .▪ Thay tấm kẽm tích điện âm bằng tấm kẽm tích điện dương, hiện tượng kỳ lạ cũng không xảy ra. Thay tấm kẽm bằng những sắt kẽm kim loại khác tích điện âm hiện tượng kỳ lạ xảy ra thông thường .
Kết luận :
Khi chiếu chùm ánh sáng thích hợp có bước sóng ngắn vào bề mặt một tấm kim loại thì nó làm cho các electron ở bề mặt tấm kim loai bị bật ra. Hiện tượng đó gọi là hiện tượng quang điện. Các e bị bật ra gọi là các e quang điện.
b) Khái niệm hiện tượng quang điện ngoài
Hiện tượng electron bị bật ra khi chiếu ánh sáng có bước sóng thích hợp vào một tấm sắt kẽm kim loại được gọi là hiện tượng kỳ lạ quang điện ngoài, hay gọi tắt là hiện tượng kỳ lạ quang điện .
2) Thí nghiệm với tế bào quang điện
a) Khái niệm về tế bào qung điện
Tế bào quang điện là một bình chân không ( đã được hút hết không khí bên trong ), gồm có hai điện cực :▪ Anot là một vòng dây sắt kẽm kim loại .▪ Catot có dạng chỏm cầu bằng sắt kẽm kim loại .▪ Khi chiếu vào catốt của tế bào quang điện ánh sáng đơn sắc có bước sóng thích hợp thì trong mạch Open một dòng điện gọi là dòng quang điện .
b) Kết quả thí nghiệm
b) Kết quả thí nghiệm
▪ Với mỗi sắt kẽm kim loại dùng làm catot, ánh sáng kích thích phải có bướcsóng λ nhỏ hơn một số lượng giới hạn λ0 nào đó thì hiện tượng kỳ lạ mới xảy ra .
▪ Cường độ dòng quang điện phụ thuộc vào vào UAK theo đồ thị sau :+ UAK > 0 : Khi UAK tăng thì I tăng, đến giá trị nào đó, I đạt đến giá trị bão hòa. Lúc đó UAK tăng thì I vẫn không tăng .+ UAK < 0 : I không triệt tiêu ngay mà phải đến giá trị UAK = Uh < 0 nào đó .Chú ý :▪ Muốn cho dòng quang điện triệt tiêu thì phải đặt giữa AK một hiệu điện thế hãm Uh < 0, trị số của Uh nhờ vào vào bước sóng λ của chùm sáng kích thích .▪ Dòng quang điện bão hòa khi tổng thể những electron bứt ra khỏi Catot đều đến được Anot .▪ Cường độ dòng quang điện bão hòa tỉ lệ thuận với cường độ chùm sáng kích thích mà không phụ thuộc vào vào bước sóng của ánh sáng kích thích .▪ Độ lớn của Uh được tính từ biểu thức của định lý động năng : \ ( \ frac { mv_ { 0 max } ^ { 2 } } { 2 } = \ begin { vmatrix } eU_ { h } \ end { vmatrix } \ ) trong đó e = – 1,6. 10 – 19 C là điện tích của electron, m = 9,1. 10 – 31 kg là khối lượng của electron .
II. CÁC ĐỊNH LUẬT QUANG ĐIỆN
1) Định luật I : (Định luật về giới hạn quang điện)
a) Phát biểu
Đối với mỗi sắt kẽm kim loại, ánh sáng kích thích phải có bước sóng λ ngắn hơn hay bằng số lượng giới hạn quang điện λ0 của sắt kẽm kim loại đó, mới gây ra được hiện tượng kỳ lạ quang điện. Biểu thức : λ ≤ λ0
b) Đặc điểm
Giới hạn quang điện của mỗi sắt kẽm kim loại ( kí hiệu λ0 ) là đặc trưng riêng cho sắt kẽm kim loại đó .Giới hạn sắt kẽm kim loại của một số ít kim loại hình :
| Tên sắt kẽm kim loại | Giới hạn quang điện ( λ0 ) |
| Bạc ( Ag ) | 0,26 μm |
| Đồng ( Cu ) | 0,3 μm |
| Kẽm ( Zn ) | 0,35 μm |
| Nhôm ( Al ) | 0,36 μm |
| Canxi ( Ca ) | 0,43 μm |
| Natri ( Na ) | 0,5 μm |
| Kali ( K ) | 0,55 μm |
| Xesi ( Cs ) | 0,58 μm |
Chú ý :Quan sát bảng giá trị số lượng giới hạn quang điện của những sắt kẽm kim loại nổi bật hay dùng ta thấy rằng những sắt kẽm kim loại kiềm có số lượng giới hạn quang điện khá lớn nên khi chiếu ánh sáng vào hiện tượng kỳ lạ quang điện hoàn toàn có thể dễ xảy ra hơn với những sắt kẽm kim loại Kẽm hay Đồng hơn là những sắt kẽm kim loại kiềm .
2) Định luật II : (Định luật về cường độ dòng quang điện bão hòa)
Với ánh sáng kích thích có bước sóng thích hợp ( λ ≤ λ0 ) thì cường độ dòng quang điện bão hòa tỉ lệ với cường độ của chùm sáng kích thích .
3) Định luật III : (Định luật về động năng ban đầu cực đại của các electron quang điện)
Động năng khởi đầu cực lớn của những electrong quang điện không phụ thuộc vào vào cường độ của chùm sáng kích thích mà chỉ nhờ vào vào bước sóng của ánh sáng kich thích và thực chất sắt kẽm kim loại dùng làm catốt .
Chú ý :▪ Kí hiệu động năng bắt đầu cực lớn là Wđmax thì theo định luật quang điện III ta thấy Wđmax chỉ nhờ vào vào λ và thực chất sắt kẽm kim loại dùng làm Catot, do mỗi sắt kẽm kim loại có một số lượng giới hạn quang điện nhất định nên nói một cách khác, động năng khởi đầu cực lớn phụ thuộc vào vào λ và λ0 .▪ Trong nội dung của chương trình Chuẩn thì chỉ dừng lại ở Định luật quang điện I, những định luật II và III chỉ mang tính tìm hiểu thêm .
III. THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
1) Giả thuyết về lượng tử năng lượng Planck
Theo nhà bác học người Đức, Planck, Lượng nguồn năng lượng mà mỗi lần một nguyên tử hay phân tử hấp thụ hay phát xạ có giá trị trọn vẹn xác lập, được ký hiệu là ε và có biểu thức ε = h. fTrong đó :f là tần số của ánh sáng bị hấp thụ hay phát rah là một hằng số, được gọi là hằng số Plack có giá trị h = 6,625. 10 – 34 J.s
2) Sự bất lực của thuyết sóng ánh sáng
Theo thuyết sóng ánh thì ánh sáng là một chùm sóng điện từ. Khi đạp vào mặt phẳng sắt kẽm kim loại sẽ làm cho những e ở mặt phẳng sắt kẽm kim loại giao động, cường độ chùm sáng càng lớn thì những e xê dịch càng mạnh và bật ra ngoài tạo thành dòng quang điện. Do đó bất kể chùm sáng nào có cường độ đủ mạnh cũng gây ra hiện tượng kỳ lạ quang điện ( trái với định luật I ) và động năng bắt đầu cực lớn của những e chỉ nhờ vào cường độ của chùm sáng kích thích ( trái với định luật III ) .
3) Thuyết lượng tử ánh sáng
Nội dung của thuyết lượng tử ánh sáng do nhà bác học Anhxtanh nêu lên có 3 nội dung chính : ε▪ Ánh sáng được tạo thành bởi những hạt gọi là phôtôn, mỗi phôtôn còn gọi là những lượng tử có nguồn năng lượng xác lập ε = h. f, cường độ của chùm sáng tỉ lệ với số phôtôn phát ra trong 1 giây .▪ Phôtôn bay với vận tốc c = 3.108 m / s dọc theo những tia sáng .▪ Mỗi lần một nguyên tử hay phân tử phát xạ hay hấp thụ ánh sáng thì chúng phát ra hay hấp thụ phôtôn .Chú ý :▪ Những nguyên tử hay phân tử vật chất không hấp thụ hay bức xạ ánh sáng một cách liên tục mà thành từng phần riêng không liên quan gì đến nhau đứt quãng, mỗi phần đó mang một nguồn năng lượng trọn vẹn xác lập – Chùm sáng là một chùm hạt mỗi hạt là một phôtôn mang một nguồn năng lượng xác lập .▪ Khi ánh sáng truyền đi, những lượng tử nguồn năng lượng không bị đổi khác, không phụ thuộc cách nguồn sáng xa hay gần .
IV. GIẢI THÍCH CÁC ĐỊNH LUẬT QUANG ĐIỆN
1) Hệ thức Anhxtanh
▪ Anhxtanh coi chùm sáng là chùm hạt, mỗi hạt là một phôtôn mang một nguồn năng lượng xác lập ε = h. f .▪ Trong hiện tượng kỳ lạ quang điện có sự hấp thụ trọn vẹn phô tôn chiếu tới. Mỗi phôtôn bị hấp thụ sẽ truyền hàng loạt nguồn năng lượng của nó cho một electron. Đối với những electron trên mặt phẳng nguồn năng lượng ε này dùng làm hai việc :
– Cung cấp cho electron một công thoát A để thắng lực link trong tinh thể và thoát ra ngoài .- Cung cấp cho electron một động năng khởi đầu cực lớn để electron bay đến Anot .Theo định luật bảo toàn nguồn năng lượng ta có ε = hf = A + Wđmax = \ ( A + \ frac { mv_ { 0 max } ^ { 2 } } { 2 } \ )
Công thức trên được gọi là hệ thức Anhxtanh.
Chú ý :
Thay công thức tính tần số f = c/λ hoặc động năng theo Uh ta được các hệ quả của hệ thức Anhxtanh
ε = hf = A + Wđmax = \ ( A + \ frac { mv_ { 0 max } ^ { 2 } } { 2 } = A + \ begin { vmatrix } eU_ { h } \ end { vmatrix } \ Leftrightarrow \ frac { hc } { \ lambda } = A + \ frac { mv_ { 0 max } ^ { 2 } } { 2 } = A + \ begin { vmatrix } eU_ { h } \ end { vmatrix } \ )Các hằng số : h = 6,625. 10 – 34J. s, c = 3.108 m / s, m = 9,1. 10 – 31 kg, e = – 1,6. 10 – 19 C .
2) Giải thích các định luật quang điện
a) Giải thích Định luật I
Để xảy ra hiện tượng kỳ lạ quang điện, nguồn năng lượng một phôtôn phải lớn hơn công thoát A ( là nguồn năng lượng để giữ những electron ở lại tấm sắt kẽm kim loại ) .Khi đó ta có \ ( \ varepsilon \ geq A \ Leftrightarrow hf \ geq A \ Leftrightarrow \ frac { hc } { \ lambda } \ geq A \ Rightarrow \ lambda \ leq \ frac { hc } { A } \ ) ( 1 )
Đặt \ ( \ lambda_ { 0 } = \ frac { hc } { A } \ ), được gọi là số lượng giới hạn quang điện. Khi đó ( 1 ) được viết lại là λ ≤ λ0
b) Giải thích Định luật II
Cường độ dòng quang điện bão hòa tỉ lệ với số electron quang điện. Số electron quang điện tỉ lệ với số phô tôn đến đập vào Catot trong một đơn vị chức năng thời hạn. Số phôton đến đập vào Catot trong một đơn vị chức năng thời hạn tỉ lệ với cường độ chùm sáng. Vậy cường độ dòng quang điện bão hòa tỉ lệ với cường độ chùm sáng .
c) Giải thích Định luật III
Từ hệ thức Anhxtanh ta có hf = A + Wđmax = \ ( A + \ frac { mv_ { 0 max } ^ { 2 } } { 2 } \ Leftrightarrow \ frac { hc } { \ lambda } = A + \ frac { mv_ { 0 max } ^ { 2 } } { 2 } \ )Ta thấy động năng khởi đầu cực lớn ( Wđmax ) chỉ nhờ vào vào λ và A, tức là bước sóng của chùm sáng chiếu vào sắt kẽm kim loại và thực chất sắt kẽm kim loại làm Catot .Chú ý :▪ Từ công thức tính số lượng giới hạn quang điện \ ( \ lambda _ { 0 } = \ frac { hc } { A } \ rightarrow A = \ frac { hc } { \ lambda _ { 0 } } \ ), thay vào hệ thức Anhxtanh ta được\ ( hf = A + \ frac { mv_ { 0 max } ^ { 2 } } { 2 } \ Leftrightarrow \ frac { hc } { \ lambda } = A + \ frac { mv_ { 0 max } ^ { 2 } } { 2 } \ Leftrightarrow \ frac { hc } { \ lambda } = \ frac { hc } { \ lambda_ { 0 } } + \ frac { mv_ { 0 max } ^ { 2 } } { 2 } \ )
▪ Trong các công thức tính toán thì tích số h.c thường được lặp lại nhiều lần trong các bước tính, để thuận tiện ta lưu giá trị của hằng số này hc = 19,875.10–26
▪ Giá trị của v0max xê dịch trong khoảng chừng từ 105 ( m / s ) đến 107 ( m / s ) .
5) Lưỡng tính sóng hạt của ánh sáng
Hiện tượng giao thoa chứng tỏ ánh sáng có đặc thù sóng, hiện tượng kỳ lạ quang điện chứng tỏ ánh sáng có đặc thù hạt. Vậy ánh sáng có lưỡng tính sóng hạt .
IV. MỘT SỐ VÍ DỤ ĐIỂN HÌNH
Ví dụ 1. Tính năng lượng phôtôn ứng với ánh sáng có bước sóng λ1 = 0,768 μm; λ2 = 0,589 μm; λ3 = 0,444 μm.
Hướng dẫn giải :Áp dụng công thức tính lượng tử nguồn năng lượng ta có
CÁC DẠNG BÀI TẬP VỀ LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG – PHẦN 1
DẠNG 1. TÍNH TOÁN CÁC ĐẠI LƯỢNG LIÊN QUAN TRONG HỆ THỨC ANHXTANH
Cách giải:
Hệ thức Anhxtanh : \ ( hf = A + \ frac { mv_ { 0 max } ^ { 2 } } { 2 } \ Leftrightarrow \ frac { hc } { \ lambda } = A + \ frac { mv_ { 0 max } ^ { 2 } } { 2 } \ Leftrightarrow \ frac { hc } { \ lambda } = \ frac { hc } { \ lambda_ { 0 } } + \ frac { mv_ { 0 max } ^ { 2 } } { 2 } \ )▪ Tính λ0 : Có thể tính từ hệ thức Anhxtanh hoặc công thức \ ( \ lambda _ { 0 } = \ frac { hc } { A } \ )
▪ Tính v0max : Có thể tính từ hệ thức hoặc tính theo phương trình \ ( \ frac { mv_ { omax } ^ { 2 } } { 2 } = \ begin { vmatrix } eU_ { h } \ end { vmatrix } \ rightarrow v_ { omax } = \ sqrt { \ frac { 2 \ begin { vmatrix } eU_ { h } \ end { vmatrix } } { m } } \ )▪ Tính | Uh | : Tính theo phương trình \ ( \ frac { mv_ { omax } ^ { 2 } } { 2 } = \ begin { vmatrix } eU_ { h } \ end { vmatrix } \ rightarrow U_ { h } = \ frac { mv_ { omax } ^ { 2 } } { 2 \ begin { vmatrix } e \ end { vmatrix } } \ )Chú ý : UAK = – Uh thì cường độ dòng quang điện triệt tiêu ( I = 0 ) .▪ Tính λ : \ ( \ varepsilon = \ frac { hc } { \ lambda } = hf \ rightarrow f = \ frac { hc } { \ varepsilon } = \ frac { c } { f } \ ) hoặc \ ( \ frac { hc } { \ lambda } = \ frac { hc } { \ lambda_ { 0 } } + \ frac { mv_ { 0 max } ^ { 2 } } { 2 } \ rightarrow \ lambda = \ frac { 2 hc \ lambda _ { 0 } } { 2 hc + \ lambda _ { 0 } mv_ { 0 max } ^ { 2 } } \ )▪ Tính năng lượng ε : \ ( \ varepsilon = hf = \ frac { hc } { \ lambda } \ ) hoặc \ ( \ varepsilon = A + \ begin { vmatrix } eU_ { h } \ end { vmatrix } = \ frac { hc } { \ lambda _ { 0 } } + \ frac { mv_ { 0 max } ^ { 2 } } { 2 } \ )Chú ý : ( Cách quy đổi đơn vị chức năng )Ta biết rằng công của lực điện trường A = q. U, nên đơn vị chức năng của công ngoài đơn vị chức năng J còn hoàn toàn có thể tính theo đơn vị chức năng eV .
1 eV = 1,6. 10 – 19J và 1J = ( eV ) .
Ví dụ 1. Chiếu ánh sáng có bước sóng λ = 0,5 (μm) vào một tấm kim loại dùng làm Catot của tế bào quang điện có công thoát A = 2,27 (eV).
a) Hiện tượng quang điện có xảy ra không?
b) Tính vận tốc ban đầu cực đại của electrong quang điện.
c) Tính hiệu điện thế hãm cần đặt vào để làm dòng quang điện bị triệt tiêu.
Hướng dẫn giải :
a) Để kiểm tra hiện tượng quang điện có xảy ra hay không ta kiểm tra điều kiện λ ≤ λ0
Ta có \ ( \ lambda _ { 0 } = \ frac { hc } { A } = \ frac { 19,875. 10 ^ { – 26 } } { 2,27. 1,6. 10 ^ { – 19 } } = 0,547 ( \ mu m ) \ rightarrow \ lambda < \ lambda _ { 0 } \ )Vậy hiện tượng kỳ lạ quang điện có xảy ra .
b) Theo hệ thức Anhxtanh: \(\frac{hc}{\lambda }=A+\frac{mv_{0max}^{2}}{2}\_{0max}=\sqrt{\frac{2(\frac{hc}{\lambda }-A)}{m}} =1,94.10^{5}(m/s)\)
c) Từ hệ thức Anhxtanh:\(\frac{hc}{\lambda }=A+\begin{vmatrix} eU_{h} \end{vmatrix}\rightarrow \begin{vmatrix} U_{h} \end{vmatrix}=\sqrt{\frac{\left ( \frac{hc}{\lambda }-A \right )}{\begin{vmatrix} e \end{vmatrix}}}=0,463(V)\)
DẠNG 2. HIỆU SUẤT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
Cách giải:
▪ Cường độ dòng quang điện bão hòa \ ( I_ { bh } = \ frac { q } { t } = \ frac { n \ begin { vmatrix } e \ end { vmatrix } } { t } \ ), với n là số electron bật ra khỏi Catot để đến Anot và t là thời hạn mà số electron vận động và di chuyển. Khi t = 1 ( s ) thì ta có Ibh = n. | e |Từ đó ta tính được số electron bứt ra sau khoảng chừng thời hạn t là \ ( n = \ frac { I_ { bh } } { \ begin { vmatrix } e \ end { vmatrix } } = \ frac { I_ { bh } } { 1,6. 10 ^ { – 9 } } \ )▪ Chiếu chùm sáng có bước sóng λ vào Catot của tế bào quang điện thì sau khoảng chừng thời hạn t hiệu suất phát xạ P. của chùm sáng là \ ( P = \ frac { W } { t } = \ frac { N \ varepsilon } { t } = \ frac { N \ frac { hc } { \ lambda } } { t } = \ frac { N.hc } { t. \ lambda } \ ), với N là số phôtôn đập vào Catot trong thời hạn t, và W là nguồn năng lượng của chùm photon chiếu vào Catot .Từ đó ta tính được số phôtôn đập vào Catot trong thời hạn t là \ ( N = \ frac { P. \ lambda. t } { hc } \ ). Khi t = 1 ( s ) thì \ ( N = \ frac { P. \ lambda } { hc } \ )▪ Hiệu suất lượng tử :Là tỉ số giữa số electron bứt ra và số phô tôn đập vào Catot trong khoảng chừng thời hạn t .Ta có công thức thống kê giám sát hiệu suất : \ ( H = \ frac { n } { N } = \ frac { \ frac { I_ { bh } } { \ begin { vmatrix } e \ end { vmatrix } } } { \ frac { P. \ lambda } { hc } } = \ frac { I_ { bh }. hc } { P. \ lambda. \ begin { vmatrix } e \ end { vmatrix } } \ )
Ví dụ 1. Một ngọn đèn phát ra ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ = 0,6 μm sẽ phát ra bao nhiêu phôtôn trong 30(s) nếu công suất phát xạ của đèn là 10 (W)?
Hướng dẫn giải :Theo bài ta có \ ( P = \ frac { W } { t } = \ frac { N \ varepsilon } { t } = \ frac { N \ frac { hc } { \ lambda } } { t } \ rightarrow N = \ frac { Pt \ lambda } { hc } = \ frac { 10.30.0, 6.10 ^ { – 6 } } { 19,875. 10 ^ { – 26 } } \ ) ( photon )
DẠNG 3. TÍNH ĐIỆN THẾ CỰC ĐẠI CỦA VẬT DẪN CÔ LẬP VỀ ĐIỆN
Cách giải :
Khi chiếu ánh sáng vào một vật dẫn cô lập về điện, thì sau một khoảng chừng thời hạn những electron bị bứt ra và vật tích điện dương ( đạt được một điện thế ). Số electron bị bật ra càng nhiều thì điện thế của vật càng tăng lên và khi vật đạt điện thế cực lớn Vmax thì số electron bị bứt ra lại bị hút trở lại. Điện thế của vật không tăng nữa, khi đó giá trị điện thế cực lớn chính là độ lớn hiệu điện thế hãm trong tế bào quang điện .Ta có eVmax = eUhTheo định lý động năng \ ( eV_ { max } = e \ begin { vmatrix } U_ { h } \ end { vmatrix } = \ frac { mv_ { 0 max } ^ { 2 } } { 2 } \ )Chú ý :▪ Khi chiếu đồng thời những bức xạ có bước sóng λ1, λ2, λ3 … vào tấm sắt kẽm kim loại và đều có hiện tượng kỳ lạ quang điện xảy ra, với mỗi bức xạ sẽ cho một giá trị điện thế cực lớn V1max, V2max, V3max …. Khi đó điện thế cực lớn của tấm sắt kẽm kim loại là Vmax = maxhay một cách dễ nhớ hơn là điện thế Vmax sẽ ứng với bức xạ có bước sóng nhỏ nhất trong những bức xạ .
▪ Xét vật cô lập về điện, có điện thế cực lớn Vmax và khoảng cách cực lớn dmax mà electron hoạt động trong điện trường cản có cường độ E được tính theo công thức \ ( eV_ { max } = \ frac { mv_ { 0 max } ^ { 2 } } { 2 } = \ begin { vmatrix } e \ end { vmatrix } Ed_ { max } \ )
Ví dụ 1. Một tấm kim loại có công thoát electron là A = 7,23.10-19 (J).
a) Xác định giới hạn quang điện của kim loại.
b) Dùng tấm kim loại đó đặt cô lập, được rọi sáng đồng thời bởi hai bức xạ, bức xạ thứ nhất có tần số f1 = 1,5.1015 (Hz) và bức xạ thứ hai có bước sóng λ2 = 0,18 (μm). Tính điện thế cực đại trên tấm kim loại.
c) Khi rọi bức xạ có tần số f1 vào tế bào quang điện có catốt được làm bằng kim loại kể trên, để không một electron nào về được anốt thì hiệu điện thế UAK bằng bao nhiêu?
Hướng dẫn giải :
a) Giới hạn quang điện của tấm kim loại \(h_{0}=\frac{hc}{\lambda }\) = 0, 275(μm).
b) Ta có f1 = 1, 5.1015 Hz \(\rightarrow \lambda _{1}=\frac{c}{f_{1}}=\frac{3.10^{8}}{1,5.10^{15}}=0,2(\mu m)\)
Như vậy khi chiếu cả hai bức xạ vào tấm sắt kẽm kim loại thì đều có hiện tượng kỳ lạ quang điện xảy ra .
Điện thế cực lớn tương ứng của những bức xạ là
Khi đó điện thế cực lớn của tấm sắt kẽm kim loại là Vmax = V2max = 2,38 ( V ) .
c) Khi chiếu sáng bằng bức xạ có tần số f1 để không có electron nào đến được Anot thi cần đặt giữa Anot và Katot hiệu điện thế UAK = Uh < 0.
Theo hệ thức Anhxtanh ta có \ ( hf = A + \ begin { vmatrix } eU_ { h } \ end { vmatrix } \ Leftrightarrow \ begin { vmatrix } U_ { h } \ end { vmatrix } = \ frac { hf_ { 1 } – A } { \ begin { vmatrix } e \ end { vmatrix } } = 1,71 ( V ) \ rightarrow U_ { AK } = – 1,71 ( V ) \ ) Vậy cần đặt UAK = – 1,71 ( V ) .
Tất cả nội dung bài viết. Các em hãy xem thêm và tải file chi tiết dưới đây:
Luyện Bài tập trắc nghiệm môn Vật lý lớp 12 – Xem ngay
Source: https://sangtaotrongtamtay.vn
Category: Khoa học