Bài tập 1: Cho một tế bào quang điện, công thoát của điện từ catốt A = 1,875ev. Chiếu một bức xạ đơn sắc có bớc sóng λ vào catốt của tế bào quang điện. Tách một chùm điện tử hẹp bắn ra từ catốt cho đi vào điện trờng đều của một tụ điện phẳng tại điểm 0 cách đều hai bản tụ. Vận tốc ban đầu v0 của các điện tử có phơng song song với hai bản tụ (hình vẽ) Biết hiệu điện thế giữa hai đầu bản tụ U = 0,45V, khoảng cách giữa hai bản tụ d = 2cm, chiều dài của bản tụ l = 5cm bỏ qua trọng lực, tính b- ớc sóng λ để không có điện tử bay ra khỏi tụ điện.
Bài 2: Chiếu bức xạ đơn sắc có bớc sóng λ = 0,2àm , vào tấm kim loại có công thoát êlectrôn A = 4,1375ev. Êlectrôn quang điện bắn ra từ kim loại bay vào miền từ trờng đều có cảm ứng từ B = 5.10-5T. Hớng chuyển động của êlectrôn quang điện vuông góc với B. Hãy xác định bán kính quỹ đạo của êlectrôn này ứng với vận tốc ban đầu của nó (bỏ qua hiệu điện thế hãm của kim loại trong hiện tợng này)
Bài 3: Chiếu vào catốt của một tế bào quang điện một bức xạ có b- ớc sóng λ = 0,4àm . Hiệu điện thế hãm bằng 1,43V
Với công suất của bức xạ này bằng 2W, ta thấy cờng độ dòng điện bão hoà bằng 0,05A.
a. Tính giới hạn quang điện của kim loại và hiệu suất lợng tử ứng với bức xạ λ. l y x 0 + + + + + + - - - - - - l d
b. Biết anốt và catốt là hai bản kim loại phẳng, song song và cách nhau 1,6cm .
Hãy tính độ lớn của cờng độ điện trờng Evà thời gian để êlectrôn chuyển động về phía anốt theo phơng vuông góc với catốt khi hiệu điện thế là hiệu điện thế hãm.
c. Bây giờ thiết lập giữa anôt và catốt điện trờng có cờng độ
E
E1=− . Xác định vết của quang êlectrôn khi chạm vào anốt nếu êlectrôn này rời khỏi catốt theo phơng song song với catốt.
Đáp số: 1. 0,38àm ≤λ < 0,66àm 2. R = 9,71.10-2m 3.a. λ0= 0,74àm ; H = 7,71%; b. E = 89,38V/m ; t = 4,51.10-8s; c. D = 0,4.10-2m.
Loại 4: ứng dụng của hiện tợng quang điện vào việc đo các hằng số và các đại lợng vật lý. I. Phơng pháp giải chung:
- áp dụng công thức của lợng tử ánh sáng ε = hf = λ hC - Phơng trình Anhxtanh: 2 max 0 2 1 mv A+ = ε
- Phơng trình về hiệu điện thế hãm eUh = 2 max
21 1
o
mv ; (Uh= -UAk) - Thực hiện biến đổi xác định các đại lợng cần tìm.