Câu 7.27 trang 52 sách bài tập Vật lí 12 Nâng cao

Catôt của tế bào quang điện làm bằng kim loại có giới hạn quang điện \({\lambda _0} = 0,275\,\mu m.\)

a) Tìm công thoát electron đối với kim loại đó.

b) Một tấm làm bằng kim loại nói trên được rọi sáng đồng thời bởi hai bức xạ : một có bước sóng \({\lambda _1} = 0,2\,\mu m\) và có một tần số \({f_2} = 1,{67.10^{15}}Hz.\) Tính điện thế cực đại của tấm kim loại đó.

c) Khi rọi bức xạ có bước sóng \({\lambda _1} = 0,2\,\mu m\) vào tế bào quang điện kể trên, để không một electron nào về được anôt thì hiệu điện thế hãm phải bằng bao nhiêu ?

Giải

a) \(A = {{hc} \over \lambda } = 7,{23.10^{ - 19}}J = 4,52eV\)

b) \(e{V_{\max }} = {{hc} \over \lambda } - A = {{hc} \over \lambda } - {{hc} \over {{\lambda _0}}} \Rightarrow {V_{\max }} = {{hc} \over e}\left( {{1 \over \lambda } - {1 \over {{\lambda _0}}}} \right)\)

với bức xạ \(\lambda  = {\lambda _1} = 0,2\mu m\), ta có \({V_{\max 1}} = 1,7V\)

với bức xạ \({f_2} = 1,{67.10^{15}}Hz\) hay \({\lambda _2} = {c \over {{f_2}}}\), ta có   \({V_{\max 2}} = 2,4V\)

Khi rọi đồng thời cả hai bức xạ trên, điện thế cực đại của tấm kim loại là: \({V_{\max }} = 2,4V\)

c) Khi rọi bức xạ \({\lambda _1}\) , hiệu điện thế \({U_h}\) tính theo công thức:

            \(e{U_h} = {{mv{{_0^2}_{\max }}} \over 2} = e{V_{\max 1}} \Rightarrow {U_h} = {V_{\max 1}} = 1,7V\)

Sachbaitap.com