Chủ đề 1– Hiện tượng quang điện

Một phần của tài liệu lựa chọn hệ thống bài tập, hướng dẫn giải và giải bài tập vật lý – chương lượng tử ánh sáng (chương trình lớp 12 nâng cao) (Trang 26 - 28)

Vấn đề 1: Xác định các đặc trưng của kim loại (λ0, A); electron quang điện (Wđomax;

vomax);dịng quang điện ( Ibh; Uh);điện thế cực đại.

Bài 1. Khi chiếu bức xạ cĩ bước sĩng 0,405 µm vào bề mặt catod của một tế bào quang điện, ta được một dịng quang điện bão hịa cĩ cường độ i. Cĩ thể làm triệt tiêu dịng điện này bằng hiệu điện thế hãm 1,26 V. Tìm giới hạn quang điện của kim loại làm catod.

Bài 2. Chiếu một bức xạ cĩ bước sĩng 0,390 µm lên catod của một tế bào quang điện thì hiệu điện thế hãm là 0,76 V. Nếu thay bức xạ kích thích trên bằng bức xạ cĩ bước sĩng 0,550 µm thì vận tốc ban đầu cực đại của electron lúc này bằng bao nhiêu?

Bài 3. Người ta chiếu ánh sáng cĩ bước sĩng 0,450 µm vào hai tế bào quang điện cĩ cơng thốt 4,14 eV và 2,70 eV. Tính hiệu điện thế hãm của mỗi tế bào quang điện.

Bài 4. Giới hạn quang điện của rubi là 0,810 µm. Nếu bước sĩng tới giảm bớt dλ thì phải tăng hiệu điện thế hãm lên 0,15 V. Tính dλ?

Bài 5. Biết cơng thốt của đồng là 4,47 eV.

a. Hỏi khi chiếu bức xạ điện từ cĩ bước sĩng 0,140 µm vào một quả cầu đồng cơ lập về điện thì quả cầu đạt điện thế cực đại bằng bao nhiêu?

b. Thay đổi bức xạ kích thích chiếu vào quả cầu đĩ để điện thế cực đại đạt được là V’ = 3V. Tính bước sĩng kích thích và động năng ban đầu của electron quang điện?

Vấn đề 2: Cơng suất bức xạ và hiệu suất lượng tử.

Bài 6. Chiếu một ánh sáng cĩ bước sĩng 0,489 µm lên catod của một tế bào quang điện thì hiệu điện thế hãm là 0,39 V; dịng quang điện bão hịa là 5 mA và cơng suất ánh sáng chiếu tới là 1,25 W. Hãy tìm hiệu suất lượng tử.

Bài 7. Chiếu bức xạ kích thích cĩ bước sĩng 0,300 µm và cường độ 3 W/mP

2

Pvào bề mặt một kim loại. Tính số quang electron phát ra trên một đơn vị diện tích trong một đơn vị thời gian. Biết hiệu suất lượng tử là 5%.

Bài 8. Chiếu bức xạ cĩ tần số 6,25.10P

14

PHz lên catod của một tế bào quang điện cĩ giới hạn quang điện là 0,576 µm. Hãy tính cơng suất bức xạ chiếu tới catod, biết số điện tử bật ra khỏi catod trong một giây là 5,25.10P

16

Phạt, bằng 20% số photon đập vào catod trong 1giây.

Bài 9. Chiếu bức xạ cĩ bước sĩng 0,450 µm vào catod của một tế bào quang điện ta được dịng quang điện bão hịa i. Biết cứ 5 photon đập vào thì cĩ 1 electron bị bứt ra khỏi catod. Nếu mỗi giây cĩ 3,06.10P

19

P

photon chiếu đến thì cường độ dịng quang điện bão hịa thì cơng suất bức xạ của nguồn là bao nhiêu?

Vấn đề 3: Chuyển động của electron quang điện trong điện trường và từ trường.

Bài 10. Catod của một tế bào quang điện được phủ một lớp cesi, cĩ cơng thốt 1,9 eV. Chiếu lên catod một chùm sáng đơn sắc bước sĩng 0,560 µm. Dùng màn chắn tách ra một chùm hẹp các quang electron quang điện và hướng nĩ vào từ trường đều cĩ Br

vuơng gĩc với vectơ vận tốc của quang electron, và độ lớn 6,1.10P

-5

PT. Xác định bán kính quỹ đạo cực đại của các quang electron đi trong từ trường.

Bài 11. Tính từ trường cần thiết để uốn cong quỹ đạo theo một bán kính 20 cm của các quang electron trên bề mặt kim loại bari phát ra dưới tác dụng của ánh sáng kích thích cĩ bước sĩng 4000AP

0

P (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

. Cho cơng thốt của bari là 2,5 eV và vận tốc của quang electron vuơng gĩc với cảm ứng từ Br

.

Bài 12. Một điện cực phẳng bằng nhơm được rọi bởi bức xạ bước sĩng 83 nm.

a. Quang electron cĩ thể rời xa khỏi bề mặt kim loại một khoảng tối đa là bao nhiêu nếu bên ngồi điện cực cĩ một điện trường cản là 7,5 V/cm? Cho biết giới hạn quang điện của nhơm là 332 nm.

b. Nếu khơng cĩ điện trường hãm, và điện cực được nối đất qua điện trở 1MΩ thì dịng điện cực đại qua điện trở (đạt được khi chùm sáng đủ mạnh) là bao nhiêu?

Bài 13. Anod của một tế bào quang điện là tấm kim loại phẳng, đặt đối diện và cách catod 1 cm. Thiết lập giữa anod và catod một hiệu điện thế 18,2 V và chiếu lên catod một chùm sáng hẹp cĩ bước sĩng 0,33 µm. Xác định bán kính lớn nhất của vùng electron đập lên anod.

Vấn đề 4: Xác định hằng số Plank.

Bài 14. Khi chiếu bức xạ cĩ bước sĩng 0,236 µm vào catod của một tế bào quang điện thì hiệu điện thế hãm là 2,749 V. Khi chiếu bức xạ 0,138 µm thì hiệu điện thế hãm là 6,487 V. Hãy xác định hằng số Plank.

Bài 15. Người ta rọi vào catod của một tế bào quang điện các bức xạ kích thích đơn sắc. Với bức xạ cĩ tần số 2,200.10P

15

P

Hz thì cĩ hiệu điện thế hãm URhR. Khi dùng bức xạ tần số 2,538.10P

15

P

Hz thì hiệu điện thế hãm tăng thêm 1,4 V. Hãy xác định hằng số Plank.

Một phần của tài liệu lựa chọn hệ thống bài tập, hướng dẫn giải và giải bài tập vật lý – chương lượng tử ánh sáng (chương trình lớp 12 nâng cao) (Trang 26 - 28)