Giải bài 5 trang 229 - Bài 44 - SGK môn Vật lý lớp 12 nâng cao
Chiếu vào catôt của một tế bào quang điện một chùm sáng có bước sóng Uh=−1,38V. Biết rằng để triệt tiêu dòng quang điện, phải đặt một hiệu điện thế hãm bằng 1,38V giữa anôt và catôt. Hãy xác định công thoát của êlectron khỏi kim loại và giới hạn quang điện của kim loại làm catôt.
Ánh sáng đơn sắc λ=0,330μm hiệu điện thế hãm Uh=−1,38V
Công thoát của electron khỏi kim loại tính theo công thức Anhxtanh:
hcλ=A+Ed0max⇔hcλ=A+e|Uh|
⇒A=hcλ−e|Uh|=6,625.10−34.3.1080,33.10−6−1,6.10−19.1,38=3,815.10−19
Giới hạn quang điện của kim loại làm catot:
λ0=hcA=0,52.10−6(m)=0,52(μm)
GHI NHỚ:
* Thuyết lượng tử ánh sáng:
- Chùm ánh sáng là một chùm các photon (lượng tử ánh sáng). Mỗi photon có năng lượng xác định ε=hf (f là tần số của sóng ánh sáng đơn sắc tương ứng). Cường độ của chùm sáng tỉ lệ với số photon phát ra trong một giây.
- Phân tử, nguyên tử, electron...phát xạ hay hấp thụ ánh sáng cũng có nghĩa là chúng phát xạ hay hấp thụ photon.
* Các photon bay dọc theo tia sáng với tốc độ c=3.108(m/s) trong chân không.Ánh sáng vừa có tính chất sóng vừa có tính chất hạt. Ta nói rằng, ánh sáng có lưỡng tính sóng - hạt; trong mỗi hiện tượng quang học, ánh sáng chỉ thể hiện rõ một trong hai tính chất trên: khi tính chất sóng thể hiện rõ thì tính chất hạt lại mờ nhạt và ngược lại.
*Công thoát của electron khỏi kim loại tính theo công thức Anhxtanh:
hcλ=A+Ed0max⇔hcλ=A+e|Uh|