Bài tập chương lượng tử ánh sáng

1. Tính năng lượng của các photon ứng với các ánh sáng có bước sóng 0,76 m và 400 nm. 2. Giới hạn quang điện của Vonfam là 0,275 m. a. Hỏi khi chiếu ánh sáng trắng vào vonfam thì có hiện tượng quang điện xẩy ra không? Giải thích? b. Tính động năng ban đầu cực đại của electron quang điện khi bức xạ chiếu vào có bước sóng 0,18 m ? c. Tính vận tốc ban đầu cực đại của các electron quang điện ? 3. Biết công thoát của electron ra khỏi bề mặt của nhôm và kali lần lượt là 3,45 eV và 2,25 eV. Chiếu chùm sáng có tần số 7.108 MHz lần lượt vào hai bản kim loại nhôm và kali. a. Hiện tượng quang điện xẩy ra với bảng kim loại nào? b. Tính vận tốc ban đầu cực đại của quang electron nếu có hiện tượng quang điện?

doc10 trang | Chia sẻ: lylyngoc | Lượt xem: 3920 | Lượt tải: 3download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Bài tập chương lượng tử ánh sáng, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
BÀI TẬP CHƯƠNG LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG * Dạng 1: Tính các đại lượng cơ bản (công thoát A, v0max, P, ibh, Uh, H…) I. Tóm tắt công thức: 1. Lượng tử ánh sáng có năng lượng: e = hf = h Với hằng số Plăng h =6,625.10-34J.s, vận tốc ánh sáng c = 3.108 m/s 2. Phương trình Anhxtanh: e = hf = h= A + W0đmax = A + m A: công thoát phụ thuộc vào bản chất của kim loại W0đmax = mlà động năng ban đầu cực đại của quang electron. 3. Giới hạn quang điện: l0 = h ® điều kiện để xẩy ra hiện tượng quang điện là l £ l0 4. Công suất bức xạ của nguồn sáng: P = Ne = N.h Với N: là số photon phát ra trong 1 giây từ một đơn vị của diện tích của nguồn sáng. 5. Cường độ dòng quang điện bảo hòa: ibh = n.e Với n là số quang electron bật ra sau một giây. 6. Hiệu suất lượng tử: H = 100% 7. Điều kiện để dòng quang điện triệt tiêu: e.Uh = m ® e.Uh = e - A = hf – A Chú ý: + 1 eV = 1,6.10-19 J + Uh = - UAK II. Bài tập áp dụng: 1. Tính năng lượng của các photon ứng với các ánh sáng có bước sóng 0,76 mm và 400 nm. 2. Giới hạn quang điện của Vonfam là 0,275 mm. a. Hỏi khi chiếu ánh sáng trắng vào vonfam thì có hiện tượng quang điện xẩy ra không? Giải thích? b. Tính động năng ban đầu cực đại của electron quang điện khi bức xạ chiếu vào có bước sóng 0,18 mm ? c. Tính vận tốc ban đầu cực đại của các electron quang điện ? 3. Biết công thoát của electron ra khỏi bề mặt của nhôm và kali lần lượt là 3,45 eV và 2,25 eV. Chiếu chùm sáng có tần số 7.108 MHz lần lượt vào hai bản kim loại nhôm và kali. a. Hiện tượng quang điện xẩy ra với bảng kim loại nào? b. Tính vận tốc ban đầu cực đại của quang electron nếu có hiện tượng quang điện? 4. Chiếu bức xạ l = 0,2 mm vào một tấm kim loại. Các electron bắn ra có động năng cực đại bằng 2,5 eV. Hỏi khi chiếu vào tấm kim loại đó lần lượt 2 bức xạ l1 = 0,6 mm và l2 = 0,3 mm thì có hiện tượng quang điện xẩy ra với bức xạ nào? Nếu có, hãy tính vận tốc ban đầu cực đại của các electron quang điện đó. 5. Cho biết giới hạn quang điện của Xesi là 6600 A0. a. Tính công thoát của electron ra khỏi bề mặt Xesi. b. Một tế bào quang điện có catot làm bằng xesi, chiếu ánh sáng có bước sóng l =0,5 mm vào catot. Tính hiệu điện thế giữa anot và catot để cường độ dòng quang điện bằng không. 6. Cho biết công thoát của đồng là 4,47 eV. Chiếu bức xạ l = 0,14 mm vào một quả cầu bằng đồng đặt xa các vật khác thì quả cầu tích điện đến điện thế cực đại là bao nhiêu? 7. Chiếu một bức xạ điện từ có bước sóng l = 0,405 mm vào bề mặt catot của một tế bào quang điện tạo ra một dòng điện có cường độ bão hòa. Người ta có thể làm triệt tiêu dòng quang điện này bằng một hiệu điện thế hãm Uh = 1,26 V. a. Tìm vận tốc ban đầu cực đại của quang electron. b. Tìm công thoát của electron thoát ra khỏi bề mặt kim loại dùng làm catot. c. Cho biết cường độ bão hòa là 5 mA, tính số electron quang điện thoát ra trong 1 s. d. Cho công suất chiếu sáng lên catot là 1,5 W. Tính hiệu suất lượng tử của tế bào quang điện. 8. Một tế bào quang điện có catot làm bằng kim loại có giới hạn quang điện l0 = 0,578 mm. a. Tính công thoát của electron ra khỏi kim loại trên. b. Chiếu vào tế bào quang điện ánh sáng có bước sóng l = l0, tính vận tốc của electron quang điện khi đến anot biết rằng hiệu điện thế giữa anot và catot bằng 45 V. 9. Khi chiếu vào catot của một tế bào quang điện một bức xạ điện từ có bước sóng l = 0,1084 mm và khi hiệu điện thế giữa anot và catot là UAK= - 2V thì cường độ dòng quang điện bằng 0. a. Xác định giới hạn của kim loại dùng làm catot. b. Nếu chiếu vào catot của tế bào quang điện một bức xạ có bước sóng l’ = l/2 mà vẫn duy trì hiệu điện thế giữa anot và catot là UAK= - 2V thì động năng cực đại của các electron khi bay sang đến anot là bao nhiêu? 10. Khi chiếu bức xạ có bước sóng 0,405 mm vào bề mặt của tế bào quang điện ta có dòng quang điện bảo hòa có cường độ ibh ta có thể làm triệt tiêu dòng này với hiệu điện thế hãm Uh = 1,26V. a. Tìm vận tốc ban đầu cực đại của các electron quang điện. b. Tìm công thoát của electron đối với kim loại làm catot. c. Giả sử hiệu suất lượng tử là 100% thì đo được ibh = 49 mA. Tính số photon đập vào catot mỗi giây và công suất bức xạ của nguồn. 11. Một đèn phát ánh sáng đơn sắc có bước sóng l = 0,40 mm được dùng để chiếu vào tế bào quang điện công thoát A = 2,26 eV. a. Tính giới hạn quang điện. b. Tính vận tốc cực đại của quang electron bật ra. c. Bề mặt của catot nhận được công suất P = 3mW, cường độ dòng quang điện bảo hòa là 6,43.10-6A. Tính hiệu suất lượng tử và hiệu điện thế hãm. * Dạng 2: Sự tích điện của quả cầu khi được chiếu sáng (điện thế cực đại Vmax) I. Tóm tắt công thức: Khi các photon bức quang electron ra khỏi quả cầu thì: + quả cầu tích điện dương tăng dần làm xuất hiện điện trường cản trở chuyển động của quang electron. + Điện tích của quả cầu tiếp tục tăng ® điện trường tiếp tục tăng đến một lúc nào đó điện trường đủ lớn buộc electron quay trở lại quả cầu ® quả cầu tích điện thế cực đại Vmax. ½e½Vmax = m= W0đmax Mà h= A + W0đmax = A + m Þ h= A + ½e½Vmax Þ Vmax = II. Bài tập áp dụng: 1. Người ta chiếu bức xạ l = 0,14 mm vào quả cầu bằng đồng đặt cô lặp với các vật khác thì quả cầu sẽ tích được điện thế cực đại là bao nhiêu nếu biết công thoát đối với đồng là 4,47 eV. 2. Catot của một tế bào quang điện làm bằng kim loại có công thoát A = 7,23.10-19J. a. Tìm giới hạn quang điện của kim loại đó. b. Một tấm kim loại cô lặp đó được chiếu bằng hai bức xạ đồng thời có tần số và bước sóng lần lượt là f1=1,5.1015Hz và 0,18 mm. Tìm điện thế cực đại trên tấm kim loại đó. c. Khi chiếu bức xạ có tần số f1 trên vào tế bào quang điện nói trên để không có 1 electron nào bay về anot thì hiệu điện thế giữa anot và catot phải như thế nào? * Dạng 3: Điện tích chuyển động trong từ trường I. Tóm tắt công thức: - Lực Lorentz: xuất hiện khi hạt mang điện q chuyển động với vận tốc v trong từ trường . f = qvBsina f ^ , a = (,) - Lực Lorentz đóng vai trò là lực hướng tâm: m= ½e½v.B - Nếu electron có v0max thì R = Rmax II. Bài tập áp dụng: 1. Chiếu một chùm bức xạ có bước sóng l = 0,56 mm vào catot của tế bào quang điện. a. Biết rằng cường độ dòng quang điện bảo hòa là 2mA, tính xem trong mỗi giây có bao nhiêu electron quang điện được giải thoát. b. Dùng màn chắn tách một chùm tia hẹp các quang electron, rồi hướng chúng vào vùng có từ trường đều B = 7,46.10-5T, sao cho vuông góc với phương ban đầu của vận tốc của quang electron. Ta thấy quỹ đạo của các quang eletron trong từ trường đều là các đường tròn mà bán kính cực đại là 2,5 cm. - Chứng tỏ quang eletron chuyển động tròn đều và chỉ rõ chiều chuyển động của chúng. - Tìm vận tốc ban đầu cực đại của các quang electron. - Tính giới hạn quang điện. 2. Công thoát của một tế bào quang điện được phủ một lớp Cs có công thoát 1,9 eV. Catot được chiếu sáng bởi ánh sáng có bước sóng l = 0,56 mm. a. Xác định giới hạn quang điện của Cs. b. Dùng màn chắn tách một chùm hẹp các electron quang điện rồi hướng chúng vào vùng có từ trường đều B =6,1.10-5 T, ^ . Hãy xác định bán kính cực đại quỹ đạo của electron. * Dạng 4: Quang electron chuyển động trong điện trường I. Tóm tắt công thức: - Lực điện từ: = q. - Điện trường đều: E = 1. Tính khoảng cách x tối đa mà electron rời xa được bản cực khi chuyển động trong điện trường: - Công của lực điện trường: A = - Fx = - eEx Mà A = mv2 - mv02 ® eEx = mv02 - mv2 2. Tính bán kính lớn nhất của vùng trên bề mặt anot mà các electron tới đập vào: - Khi các quang electron bật ra khỏi catot chịu lực điện trường thì thu gia tốc a = = - Xét trục tọa độ xOy: + x = v0maxt = Rmax ® t = + y = t2 = d ( với d là khoảng cách giữa hai bản cực) Þ d = . II. Bài tập áp dụng: 1. Một điện cực phẳng bằng nhôm được rọi bức sạ tử ngoại có bước sóng l= 83 nm. Eletron quang điện có thể rời xa điện cực một đoạn tối đa là bao nhiêu nếu điện trường đều cản lại chuyển động của electron có độ lớn E = 7,5V/cm. Giới hạn quang điện của kim loại là l0 = 332 nm. 2. Khi rọi vào catôt phẳng của một tế bào quang điện bức xạ có bước sóng l = 0,33 mm thì có thể làm dòng quang điện triệt tiêu nếu UAK £ -0,3125 V. a. Xác định giới hạn quang điện. b. Anot của tế bào quang điện có dạng bảng phẳng song song với catôt đặt đối diện và cách catot d = 1 cm. Khi rọi chùm bức xạ rất hẹp vào tâm của catot và đặt hiệu điện thế UAK = 4,55 V giữa anot và catot thì bán kính lớn nhất của vùng trên bề mặt anot mà các electron tới đập vào là bao nhiêu? * Dạng 5: Bài tập về tia X I. Tóm tắt công thức: - Cường độ dòng qua ống I = ne (với n là số eletcron phát ra sau 1 giây ) - Năng lượng photon của tia X có năng lượng emax tức lmin là photon hấp thụ trọn vẹn động năng của electron: emax=h.fmax = = mv2 (1) (với mv2 là động năng của electron đối với catot ) - Công của lực điện trường: A = mv2 - m và A = eUAK Þ eUAK = mv2 - m ® Nếu bỏ qua m thì: eUAK = mv2 (2) Þ Từ (1), (2) ta được: eUAK = emax - Công thức nhiệt lượng: Q = cm(t2 – t1) với c là nhiệt dung riêng. II. Bài tập áp dụng: 1. Biết hiệu điện thế giữa anot và catot của ống Rơnghen là U = 12 KV. Hãy tìm bước sóng nhỏ nhất của tia X do ống phát. 2. Trong một ống tia Rơnghen cường độ dòng điện qua ống là 0,8 mA, hiệu điện thế giữa anot và catot là 1,2 KV. a. Tìm số electron đập vào catot trong 1 giây. Vận tốc của electron đó là bao nhiêu? b. Tìm bước sóng nhỏ nhất của tia X mà ống đó có thể phát ra. c. Đối catot là một bản platin có S = 1 cm2 dày 2 mm. Giả sử toàn bộ động năng của electron đập vào đối catot dùng để đốt nóng bản platin. Hỏi sau bao lâu nhiệt độ bản tăng thêm 10000C, biết khối lượng riêng của Platin là D = 21.103 Kg/m3 và nhiệt dung riêng là c = 0,12 KJ/Kg.độ. 3. Một ống Rơnghen phát ra chùm tia có bước sóng ngắn nhất là 5.10-11m. a. Tính hiệu điện thế giữa hai cực của ống và động năng cực đại các electron tới đập vào đối catot. Tính số electron đập vào đối catot sau mỗi giây cho biết cường độ dòng điện qua ống là 0,01A. b. Người ta làm nguội đối catot bởi một dòng nước lạnh mà nhiệt độ lúc ra khỏi ống lớn hơn nhiệt độ lúc vào là 400C. Tính khối lượng nước chảy qua đối catot sau mỗi phút. Biết nhiệt dung riêng của nước 4,186 KJ/Kg.độ. * Dạng 6: Mẫu nguyên tử Bo và quang phổ nguyên tử Hydro I. Tóm tắt công thức: hfmn hfmn nhận phôtôn phát phôtôn Em En Em > En 1. Tiên đề Bo - Quang phổ nguyên tử Hiđrô * Tiên đề Bo: e = h.fmn= Em – En = ( với m > n ) * Bán kính quỹ đạo dừng thứ n của electron trong nguyên tử hiđrô: rn = n2r0 Với r0 =5,3.10-11m là bán kính Bo (ở quỹ đạo K) Laiman K M N O L P Banme Pasen Ha Hb Hg Hd n=1 n=2 n=3 n=4 n=5 n=6 * Năng lượng electron trong nguyên tử hiđrô: Với n Î N*. * Sơ đồ mức năng lượng: - Dãy Laiman: Nằm trong vùng tử ngoại Ứng với e chuyển từ quỹ đạo bên ngoài về quỹ đạo K En – E1 = với n > 1 Lưu ý: Vạch dài nhất lLK khi e chuyển từ L ® K Vạch ngắn nhất l¥K khi e chuyển từ ¥ ® K. - Dãy Banme: Một phần nằm trong vùng tử ngoại, một phần nằm trong vùng ánh sáng nhìn thấy. Ứng với e chuyển từ quỹ đạo bên ngoài về quỹ đạo L En – E2 = với n > 2 Vùng ánh sáng nhìn thấy có 4 vạch: đỏ , lam, chàm, tím. Lưu ý: Vạch dài nhất lML (Vạch đỏ Ha ), vạch ngắn nhất l¥L khi e chuyển từ ¥ ® L. - Dãy Pasen: Nằm trong vùng hồng ngoại. Ứng với e chuyển từ quỹ đạo bên ngoài về quỹ đạo M. En – E3 = với n > 3 Lưu ý: Vạch dài nhất lNM khi e chuyển từ N ® M, Vạch ngắn nhất l¥M khi e chuyển từ ¥ ® M. Mối liên hệ giữa các bước sóng và tần số của các vạch quang phổ của nguyên từ hiđrô: và f13 = f12 +f23 (như cộng véctơ) II. Bài tập áp dụng: 1. Xác định bán kính quỹ đạo Bo thứ 2, 3 và tính vận tốc các electron trên các quỹ đạo đó. 2. Biết bước sóng của 4 vạch trong dãy banme là la = 0,595mm, lb = 0,480mm, lg = 0,434mm , ld = 0,410mm. Tìm bước sóng ứng với 3 vạch đầu tiên của dãy Passen thông qua các bước sóng trên. 3. Bước sóng vạch quang phổ đầu tiên trong dãy laiman là l0 = 122nm, của vạch Ha và Hb trong dãy Banme lần lượt là l1= 656nm, l2 = 486nm. Tính bước sóng của vạch quang phổ thứ 2 trong dãy laiman và vạch đầu tiên trong dãy passen. 4. Biết bước sóng ứng với hai vạch đầu tiên trong dãy Laiman của quang phổ nguyên tử hydro là l1 = 0,122mm, l2= 103nm. Biết mức năng lượng của trạng thái kích thích thứ 2 là -1,51 eV. a. Hãy tìm bước sóng của vạch Ha trong quang phổ nhìn thấy của nguyên tử hydro. b. Tìm mức năng lượng của trạng thái cơ bản và của trạng thái kích thích thứ nhất (theo đơn vị eV). 5. Các mức năng lượng của nguyên tử hydro được xác định bởi công thức , với n là những số nguyên. a. Khi kích thích nguyên tử hydro ở trạng thái cơ bản bằng việc hấp thụ photon có năng lượng thích hợp thì bán kính quỹ đạo dừng của electron tăng lên 9 lần. Tìm các bước sóng khả dĩ của bức xạ mà nguyên tử có thể phát ra. b. Khi lần lượt chiếu vào nguyên tử hydro ở trạng thái cơ bản các bức xạ mà photon có năng lượng 6eV; 12,75eV; 18eV trong mỗi trường hợp đó nguyên tử hydro có hấp thụ photon không? Và nếu có thì chuyển lên trạng thái nào ? c. Nguyên tử hydro đang ở trạng thái cơ bản va chạm với electron có năng lượng 10,6 eV. Trong quá trình tương tác giả sử nguyên tử đang đứng yên và chuyển lên trạng thái kích thích đầu tiên thì tìm động năng của electron sau va chạm. 6. Cho một chùm electron va chạm với các nguyên tử hydro ở trạng thái bình thường. Để kích thích chúng: a. Tìm vận tốc cực tiểu của các electron sao cho có thể làm xuất hiện tất cả các vạch phổ bức xạ của nguyên tử hydro. b. Muốn cho quang phổ hydro chỉ có một vạch thôi thì năng lượng electron phải nằm trong khoảng nào? BÀI TẬP TỔNG HỢP 1. Một đèn phát ánh sáng đơn sắc có l = 0,4 mm rọi vào kim loại có công thoát 2,26 Ev. Bề mặt catot nhận được công có suất chiếu sáng là P = 3mW. Cường độ dòng quang điện bảo hòa là 6,43 mA. Tính hiệu suất lượng tử. 2. Khi chiếu lần lượt các bức xạ có tần số f1 = 2,2.1015 Hz và f2 = 2,538.1015Hz vào tế bào quang điện thì electron bị giữ lại bởi hiệu điện thế hãm U1 = 6,6V, và U2 = 8 V. a. Tìm hằng số Plăng và giới hạn quang điện. b. Khi chiếu đồng thời l1 = 0,4 mm và l2 = 0,56 mm vào kim loại trên thì hiện tượng quang điện có xẩy ra không? Tìm điều kiện để dòng quang điện triệt tiêu? 3. Catot của tế bào quang điện là Cs có công A = 1,9 eV, ánh sáng tới có bước sóng l = 0,56 mm. a. Tìm giới hạn quang điện của Cs. b. Tách dòng hẹp quang electron bắn ra từ Cs, cho vào từ trường đều sao cho vận tốc vuông góc với , cho B =6,1.10-5T. Tìm bán kính cực đại của quang electrong trong từ trường. 4. Giới hạn quang điện của Kali là 0,55mm. Chiếu vào Kali một ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,33mm. Tìm công thoát của electron khỏi Kali và hiệu điện thế hãm cần đập vào giữa anốt và catốt để dòng quang điện triệt tiêu hoàn toàn. 5. Khi chiếu bức xạ có bước sóng l1=0,2mm vào một tấm kim loại thì các quang electron bật ra và có vận tốc đầu cực đại là 6,5.105m/s. Hỏi khi chiếu lần lượt vào tấm kim loại đó hai bức xạ l2=0,1mm và l3=0,6mm thì có hiện tượng quang điện không? Nếu có thì vận tốc ban đầu cực đại của các quang electron. 6. Chiếu các bức xạ l1 = 0,35µm và l2 = 0,54mm vào một tế bào quang điện, người ta nhận thấy vận tốc ban đầu cực đại của các electron quang điện khác nhau 2 lần. Hãy xác định giới hạn quang điện của catôt kim loại. (l0 = 0,66mm) 7. Một kim loại có giới hạn quang điện l0 = 0,6µm, nhận một chùm sáng đơn sắc l = 0,4µm. Hỏi có xảy ra hiện tượng quang điện hay không? Tính công thoát của electron khỏi bề mặt kim loại ra Jun và eV.( A =3,31.10-19 J = 2,07eV) Tính vận tốc ban đầu cực đại của các electron quang điện.( 606Km/s.) 8. Một tế bào quang điện có catôt làm bằng Xêdi (Cs). Công thoát của electron khỏi Xêdi là 1,9eV. Chiếu vào catôt của tế bào quang điện này ánh sáng có bước sóng 0,4µm. Tính giới hạn quang điện của Xêdi.( l0 = 0,654µm ) Tính vận tốc ban đầu cực đại của các electron quang điện trong trường hợp này.( v0 = 6,5.105m/s ) Muốn cho dòng điện trong thí nghiệm trên triệt tiêu hoàn toàn thì phải đặt giữa anốt và catốt một hiệu điện thế hãm bằng bao nhiêu ? (| Uh | = 1,2V) 9. Một tế bào quang điện có catốt làm bằng Natri ( có giới hạn quang điện là 0,5µm). Chiếu vào catốt của một tế bào quang điện này ánh sáng trắng có bước sóng 0,4µm £ l £ 0,75µm. Hỏi trong mạch có dòng quang điện không? Nếu có hãy tính động năng ban đầu cực đại của electron quang điện bứt ra. ĐS : Có ; Eđ0max = 9,93.10-20J. 10. Chiếu chùm bức xạ có bước sóng l=2000A0 vào một tấm kim loại , các electron bức ra có động năng ban đầu cực đại là 5eV. Hỏi khi chiếu vào tấm kim loại đó lần lượt 2 bức xạ có bước sóng là 16000A0 và 1000A0 thì có hiện tượng quang điện xảy ra không ? Nếu có tính động năng ban đầu cực đại của quang electron bức ra. 11. Hiệu điện thế giữa anốt và catốt một ống tia Rơnghen là 200kV. Tính động năng của electron khi đến đối catốt. (Eđmax = 3,2.10-14J) Tính bước sóng ngắn nhất của tia Rơnghen mà ống đó có thể phát ra. (lmin = 6,2.10-12m) 12. Dùng ánh sáng đơn sắc có bước sóng l1 = 0,4mm chiếu vào catôt của một tế bào quang điện. Khi đặt vào anôt và catôt của tế bào quang điện này một hiệu điện thế hãm Uh1 = -2V thì dòng quang điện triệt tiêu. Hỏi dùng ánh sáng đơn sắc có bước sóng l2 = 0,2mm thì hiệu điện thế hãm Uh2 có giá trị bằng bao nhiêu? Tính tỉ số vận tốc ban đầu cực đại của electron quang điện trên hai trường hợp trên. ĐS : Uh2 = -5,1V ; = 1,6 13. Chiếu bức xạ có bước sóng l = 0,56mm vào catôt của một tế bào quang điện, electron thoát ra từ catôt có động năng ban đầu thay đổi từ 0 đến 5,38.10-20J. Nếu thay bức xạ khác có bước sóng l1 = 0,75mm thì có xảy ra hiện tượng quang điện không? Nếu dùng bức xạ có bước sóng l2 = 0,405mm thì hiệu điện thế hãm làm triệt tiêu dòng quang điện bằng bao nhiêu ? (Uh = -1,18V) 14. Khi chiếu vào catốt của một tế bào quang điện một bức xạ điện từ có bước sóng l = 0,1584mm thì hiệu điện thế hãm là UAK = -2V. Xác định giới hạn của quang điện của kim loại làm catốt. (lo = 0,2643mm) Nếu chiếu vào catốt của tế bào quang điện đó một bức xạ có bước sóng l’= và vẫn duy trì hiệu điện thế giữa anốt và catốt là UAK = -2V thì động năng cực đại của các quang êlectrôn khi bay sang đến anốt là bao nhiêu? (Wd(MAX) = 1,072.10-18J) 15. Công thoát của Na là 2,5eV. a. Tìm giới hạn quang điện của Na b. Lần lượt chiếu vào Na các bức xạ l1=2000A0 và l2=2l1 . Bức xạ nào có thể gây ra hiện tuợng quang điện? 16. Chiếu bức xạ có tần số 7.108MHz lần lượt vào tấm Nhôm và Kali. Biết giới hạn quang điện của Nhôm và Kali là 0,36mm và 0.55mm. a. Tấm nào sẽ xảy ra hiện tượng quang điện ? b. Tính vận tốc ban đầu cực đại của quang electron? 17. Catốt của một tế bào quang điện làm bằng Cêxi(Ce) có giới hạn quang điện lal0.=0,66mm. Chiếu vào catốt một bức xạ màu vàng có bước sóng l=0,55mm. a.Tính năng lượng của phôtôn ánh sáng màu vàng. b. Tính vận tốc ban đầu cực đại của các electron quang điện? c.Tính vận tốc của electron khi đến Anốt . Biết hiệu điện thế giữa anốt và catốt là 100V. 18. Một tế bào quang điện có catốt làm bằng Xêđi. Biết giới hạn quang điện của Xêđi là 0,66mm. a. Tính công thoát của electron ra khỏi bề mặt catốt. b. Nếu chiếu ánh sáng trắng vào tế bào quang điện thì trong mạch có dòng quang điện không? Giải thích? c. Sử dụng ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,66mm, để chiếu vào tế bào quang điện. Xác định vận tốc ban đầu cực đại của electron quang điện. Trong trường hợp này nếu muốn triệt tiêu hoàn toàn dòng quang điện thì phải đặt vào giữa anốt và catốt của tế bào quang điện một hiệu điện thế bằng bao nhiêu? 19. Khi chiếu ánh sáng có bước sóng l=0,405mm vào catốt của một tế bào quang điện thì nó tạo ra một dòng quang điện bão hoà. Có thể làm triệt tiêu dòng quang điện này bằng một hiệu điện thế hãm có giá trị là 1,26V. a. Tìm vận tốc ban đầu cực đại của quang electron? b. Tính công thoát của electron ra khỏi bề mặt catốt? c. Giả sử cứ mỗi phôtôn đến đập vào catốt làm bức ra một electron. Tìm giá trị của cường độ dòng bão hoà I, biết công suất của chùm bức xạ trên là 1,5W. 20. Chiếu một ánh sáng đơn sắc có bước sóng l=0,55mm vaò một tế bào quang điện có catốt l
Tài liệu liên quan