Bài 30.16: Giới hạn quang điện của đồng là 0,3 \(\mu\)m. Tính công thoát của electron khỏi đồng ra jun và ra electron (eV). Cho h = 6,625.10-34h J.s; c = 3.108 m/s; e = -1,6.10-19C.
Theo bài ra ta có
\(A = {{hc} \over \lambda } = {{6,{{625.10}^{ – 34}}{{.3.10}^8}} \over {0,{{3.10}^{ – 6}}}} = 6,{62.10^{ – 19}}J = 4,14eV\)
Bài 30.17: Giới hạn quang điện của bạc là \(0,26 \pm 0,001\mu m\). Công thoát electron khỏi bạc nằm trong phạm vi nào?
Công thức liện hệ giữa công thoát electon khỏi một kim loại và giới hạn quang điện của kim loại đó là
\(A = {{hc} \over \lambda }\)
Lấy đạo hàm hai vế theo \(\lambda\):
Advertisements (Quảng cáo)
\(\eqalign{
& {{dA} \over {d\lambda }} = – {{hc} \over {{\lambda ^2}}} = – {A \over \lambda }\Rightarrow \left| {dA} \right| = {A \over \lambda }d\lambda \cr
& A = {{6,{{625.10}^{ – 34}}{{.3.10}^8}} \over {0,{{26.10}^{ – 6}}}} = 7,{64.10^{ – 19}}J \cr
& \left| {dA} \right| = {{7,{{64.10}^{ – 19}}} \over {0,26}}.0,001 = 0,{0310^{ – 19}}J \cr} \)
Vậy : \(A = \left( {7,64 \pm 0.03} \right){10^{ – 19}}J\)
Bài 30.18: Cho biết công thoát electron khỏi kẽm là \(3,55 \pm 0,01\,eV\). Ánh sáng có bước sóng nằm trong khoảng nào có khả năng gây ra hiện tượng quang điện ở kẽm?
Công thức liện hệ giữa công thoát electon khỏi một kim loại và giới hạn quang điện của kim loại đó là
\(A = {{hc} \over \lambda }\)
Advertisements (Quảng cáo)
Lấy đạo hàm hai vế theo \(\lambda\):
\(\eqalign{
& {{dA} \over {d\lambda }} = – {{hc} \over {{\lambda ^2}}} = – {A \over \lambda } \Rightarrow \left| {dA} \right| = {A \over \lambda }d\lambda \cr
& \lambda = {{6,{{625.10}^{ – 34}}{{.3.10}^8}} \over {3,55.1,{{6.10}^{ – 19}}}} = 3,{5.10^{ – 7}}m = 0,35\mu m \cr
& \left| {d\lambda } \right| = {{3,{{5.10}^{ – 7}}} \over {3,55.1,{{6.10}^{ – 19}}}}.0,01.1,{6.10^{ – 19}} = 0,001\mu m \cr} \)
Vậy : \(\lambda = \left( {3,5 \pm 0.001} \right)\mu m\)
Bài 30.19: Một chùm sáng da cam , song song, không đơn sắc, có hai thành phần là ánh sáng đỏ ( 0,75 \(\mu m\)) và ánh sáng vàng ( 0,55 \(\mu m\)). Cường độ chùm sáng là 1 W/ \(m^2\) . Ta hiểu cường độ của chùm sáng là năng lượng ánh sáng mà ánh sáng tải qua một đơn vị diện tích, đặt vuông góc với các tia sáng, trong một đơn vị thời gian. Cho rằng cường độ ánh sáng đỏ và cường độ của thánh phần ánh sáng vàng trong chùm sáng là như nhau. Tính số photon ánh sáng đỏ và ánh sáng vàng chuyển qua diện tích 1 c\(m^2\)., đặt vuông góc với các tia sáng trong chùm , trong một đơn vị thời gian.
Lượng tử năng lượng của phôtôn ánh sáng đỏ :
\({\varepsilon _đ} = {{hc} \over {{\lambda _đ}}} = {{6,{{625.10}^{ – 34}}{{.3.10}^8}} \over {0,{{75.10}^{ – 6}}}} = 2,{65.10^{ – 19}}J\)
Số phôtôn ánh sáng đỏ chuyển qua một đơn vị diện tích trong một đơn vị thời gian :
\({N_đ} = {{{P_đ}} \over {{\varepsilon _đ}}} = {{0,5} \over {2,{{65.10}^{ – 19}}}} = 1,{88.10^{18}}\,photon/{m^2}.s\)
Lượng tử năng lượng của phôtôn ánh sáng vàng :
\({\varepsilon _v} = {{hc} \over {{\lambda _v}}} = {{6,{{625.10}^{ – 34}}{{.3.10}^8}} \over {0,{{55.10}^{ – 6}}}} = 3,{61.10^{ – 19}}J\)
Số phôtôn ánh sáng vàng chuyển qua một đơn vị diện tích trong một đơn vị thời gian :
\({N_v} = {{{P_v}} \over {{\varepsilon _v}}} = {{0,5} \over {3,{{61.10}^{ – 19}}}} = 1,{38.10^{18}}\,photon/{m^2}.s\)
