Chuyên đề Hiệu ứng quang điện

Chương VI : 
 Lượng tử ánh sáng 
Chuyên đề 1 : 
HIỆU ỨNG QUANG ĐIỆN 
CÁC KIẾN THỨC CẦN NHỚ 
1/ Thuyết lượng tử ánh sáng : 
Năng lượng của phôtôn : 
ε = hf = hc / λ 
2 / Phương trình Einstein : 
ε = A + ½ m v 0 2 
V ớ i ε = hf = hc / λ 
3 / Điều kiện xãy ra hiện tượng quang điện : λ ≤ λ 0 
V ớ i giới hạn quang 
điện của kim loại làm catod 
4 / Hiệu điện thế hãm : 
5 / Công suất của nguồn sáng 
Với : n λ : S ố ph ô ton b ứ c x ạ ph át ra m ỗ i gi â y 
6 / Cường độ dòng quang điện bảo hoà : I bh = n e .e 
n e :Số electron đến anod trong mỗi giây 
7 / Hiệu suất lượng tử : 
 n e :số e bức ra khỏi catod trong 1 giây 
n p :số photon đập vào catod trong1giây 
 Lưu ý : 1ev = 1,6 .10 -19 J 
 1A 0 =10 -10 m 
BÀI TẬP MẪU 
Bài 1 : Biết giới hạn quang điện của kẽm là 0,36 µm . 
 a / T ính công thoát e khỏi kim loại 
 b / Chiếu vào tế bào quang điện chùm sáng có bước sóng 3000A 0 . Tìm hiệu diện thế hãm U h . 
 GIẢI 
 a/ Công thoát electron : 
 Hay A = 3,45eV 
b/ Để dòng quang điện triệt tiêu thì : 
Bài 2 : Trong 10s số e đến được catod của tế bào quang điện là 3.10 16 . Biết hiệu suất lượng tử là 40 0 / 0 . Tìm cường độ dòng quang điện lúc này và số photon đập vào catod trong 1 phút 
 Giải 
 Cường độ dòng quang điện 
Từ công thức : 
VẬN DỤNG 
Tr ả lời c ác c â u h ỏi 1,2,3,4 nh ờ s ử d ụng c ác d ữ li ệ u sau : C ô ng tho á t c ủa electron kh ỏi m ộ t kim lo ại l à 1,88eV . D ùng kim lo ại n ầ y l àm catod c ủa m ộ t t ế b ào quang đ i ệ n . Chi ế u v ào catod c ủa t ế b ào quang đ i ệ n n ầ y m ộ t ánh s áng c ó b ước s óng 0,489 μ m. 
Câu 1 : Giới hạn quang điện của kim loại dùng làm catod là : 
A/6,600 μ m B/0,661 μ m C/0,066 μ m D/ Một kết quả khác 
Câu 2: Vận tốc cực đại của các e thoát ra khỏi catod tế bào quang điện là : 
A/ 4,82.10 5 mm/s B/ 4,82.10 5 cm/s C/ 4,82. 10 5 m/s D/ 4,82.10 10 m/s 
Câu 3: Giả thuyết các e thoát ra khỏi catod đều bị hút về anod , khi đó dòng quang điện có cường độ 0,32mA . Số e thoát ra khỏi catod mỗi giây là : 
A/ 2.10 15 hạt B/ 2.10 17 hạt C/ 2.10 19 hạt D/ 2.10 13 hạt 
Câu4 : Hiệu điện thế giữa anod và catod phải thỏa mãn điều kiện gì để không một e nào từ catod về được anod 
A/ U AK ≥ -0,66V B/ U AK ≤ -0,66V C/U AK ≤ 0,66V D/ M ột giá trị khác 
Câu 5: Chiếu ánh sáng có bướcsóng0,18 μ m v ào t ấ m kim lo ại c ó c ô ng tho á t7,2.10 -19 J th ì v ậ n t ố c ban đầ u c ự c đại c ủa e l à : 
A/0,7.10 6 m/s B/0,91.10 6 m/s C/1,25.10 6 m/s D/1,5.10 6 m/s 
Câu 6 : Chiếu vào catod một tế bào quang điện ánh sáng có bước sóng 0,4 μ m .Bi ế t c ô ng tho át c ủa e kh ỏi catod t ế b ào quang đ i ệ n n ầ y l à 3.10 -19 J . Động năng ban đầu cực đại của quang electron là : 
A/ 12,25eV B/ 122,5eV C/ 1,96.10 -19 J D/ 0,196.10 -19 J