Tải ở cuối trang

Sách Giáo Khoa Vật Lý 12 nâng cao

Bài 45. Bài tập về hiện tượng quang điện –

Chiếu một chùm ánh sáng có bước sóng 2 = 0.489 pum lên một tấm kim loại kali dùng làm catôt của một tế bào quang điện. Biết công thoát êlectron của kali là 2,15 eV.a) Tính giới hạn quang điện của kali.b) Tính vận tốc ban đầu cực đại của quang êlectron bắn ra từ catôt.c) Tính hiệu điện thế hãm.d). Biết cường độ dòng quang điện bão hoà Ibn = 5 mA và công suất của chùm ánh sáng chiếu vào catôt là 372 = 1,25 W, hãy tính hiệu suất lượng tử (tỉ số giữa số quang êlectron bứt ra khỏi mặt kim loại và số phôtôn tới mặt kim loại).Bài giảihca) Ta có 20 = A.Biết h=6.625,10 *J.s: c = 3.10°m/s: A = 2,15 eV =3,44-10 ‘J.Từ đó, tính được: 20’s 0,578 pm.2. b) Áp dụng công thức Anh-xtanh: = A + , ta có:2 ( hC Еomax — 剧赛 A)Thay số (m=9.1.10′ kg; 2 = 0.489.10“ m), ta được Uoma, s3.7.10°m/s.2 c) Tacό : cU,=”şe= {-A, từ đó:Thay số (e = 1.6.10 °C), ta được: U} = 0,39 V. d) Năng lượng mỗi phôtôn là:E – is 4,06. 10′ J Số hạt phôtôn tới catôt mỗi giây:N = 7- 3.08.10’ hạt230 Cường độ dòng quang điện bão hoà Ibn = ne, với n là số quang electron bứt ra khỏi mặt kim loại và chuyển về anôt trong một đơn vị thời gian. Từ đó : – < 3,12.10' hạtHiệu suất lượng tử:Bài tập 2Khi chiếu vào một tấm kim loại một chùm sáng đơn sắc có bước sóng 0,20 [[m, động năng ban đầu cực đại của các quang électron là 8.10' 'J. Hỏi khi chiếu vào tấm kim loại đó lần lượt hai chùm sáng đơn sắc có bước sóng 21 = 1,40 [[m và ^2 = 0,10 [[m, thì có xảy ra hiện tượng quang điện không ? Nếu có, hãy xác định vận tốc ban đầu cực đại của các quang electron.Bài giảiÁp dụng công thức Anh-xtanh, ta có:A = - muλ. 2 Thay số, ta được : A = 1.94.10' 'J. Giới hạn quang điện của tấm kim loại: hc -6 20 = А s 1,02.10" m s 1,02 um Muốn có hiện tượng quang điện xảy ra, bước sóng Z của ánh sáng kích thích phải thoả mãn điều kiện 2 < 20. Do đó: - Với 21 thì Z] < 40 nên hiện tượng quang điện không xảy ra: - Với 22 thì ^2 < 20 nên hiện tượng quang điện xảy ra. Khi đó, động năng ban đầu cực đại của quang electron bắn ra là: тt; hc -8 Tha 79. 2 2. A s 1 0 J Từ đó: Uhma, s 198.10“ m/s.Bài tập 3 Công thoát electron khỏi đồng là 4,47 eV. a) Tính giới hạn quang điện của đồng. b) Khi chiếu bức xạ có bước sóng  = 0,14 tum vào một quả cầu bằng đồng đặt xa các vật khác thì quả cầu được tích điện đến điện thế cực đại là bao nhiêu ? Vận tốc ban đầu cực đại của quang êlectron là bao nhiêu ?231232c) Chiếu một bức xạ điện từ vào một quả cầu bằng đồng đặt xa các vật khác thì quả cầu đạt được điện thế cực đại 3 V. Hãy tính bước sóng của bức xạ và vận tốc ban đầu cực đại của quang êlectron ?Bài giải a) Giới hạn quang điện của đồng :-34 8. 625.10.3. Aი = 6,625.10 ".3.10 - 0,278.10 m s 278 nm.4,47.1.6.10' b) Áp dụng công thức Anh-xtanh, ta có:hc mu, - A Omaxλ 2"Hẩm. hc -19 J 7" 7.044.10 ܓ L_L - A - 2 λ- As 1,244.10 m/sU. Omax ክ1Ban đầu, quả cầu chưa tích điện. Khi chiếu bức xạ có bước sóng 2 vào quả cầu thì electron bị bứt ra khỏi mặt quả cầu và quả cầu tích điện dương, quả cầu có một điện thế. Số electron bị bứt ra khỏi mặt quả cầu ngày càng nhiều, điện thế của quả cẩu tăng dần và khi điện thế quả cầu đạt tới giá trị Vm thì các electron vừa mới bứt ra thêm, lại bị hút trở lại quả cầu, và điện thế của quả cầu không tăng nữa. Vậy giá trị cực đại Vm của điện thế quả cầu chính là hiệu điện thế hãm trong tế bào quang điện. Do đó, ta có: muina,2eV,, - eU2. Từ đó, suy ra: V = l: “ụe =*" – 440 V. e2 1.6.10'c) Theo trên, ta có: \, - "ömax, ở đây Vn = 3V, 22e.Tuir dó : In s 1,03.10 m/s.PomaxÁp dụng công thức Anh-xtanh: 笋 = A + "ಸ್ವಿಯಾ = A + eV, suy ra:s hc 6,625.10 3.10 |- 0,166.10 m is 66 mmλ = A + eV,, (4,47 + 3).1.6.10'

 

Bài giải này có hữu ích với bạn không?

Bấm vào một ngôi sao để đánh giá!

Đánh giá trung bình 4 / 5. Số lượt đánh giá: 1041

Chưa có ai đánh giá! Hãy là người đầu tiên đánh giá bài này.

--Chọn Bài--

Tài liệu trên trang là MIỄN PHÍ, các bạn vui lòng KHÔNG trả phí dưới BẤT KỲ hình thức nào!

Tải xuống