Đăng nhập Đăng ký

ID: 22702

Vận dụng (M3)
Điền các số thập phân thích hợp vào chỗ trống Bản catốt của máy báo khói có giới hạn quang điện $\displaystyle \lambda_0 = 0{,}60\,\mu\text{m}$ . Máy sử dụng đèn LED phát ánh sáng đơn sắc có bước sóng $\displaystyle \lambda = 0{,}45\,\mu\text{m}$ . Lấy $\displaystyle hc = 19{,}875 \cdot 10^{-26}$ J $\displaystyle \cdot$ m và $\displaystyle 1$ eV $\displaystyle = 1{,}6 \cdot 10^{-19}$ J. Công thoát của kim loại làm catốt là $\displaystyle A \approx$ eV. (Làm tròn đến 2 chữ số phần thập phân). Năng lượng của một hạt photon ánh sáng kích thích xấp xỉ bằng eV. (Làm tròn đến 2 chữ số phần thập phân). Trong một đám cháy, lượng khói làm tán xạ chùm sáng sao cho có $\displaystyle 5 \cdot 10^{12}$ hạt photon đập vào mặt catốt mỗi giây. Biết hiệu suất lượng tử $\displaystyle H = 0{,}5\%$ , cường độ dòng quang điện sinh ra kích hoạt mạch báo động là $\displaystyle \mu$ A.

`1`
`2`
Giải thích đáp án:
Tính công thoát $\displaystyle A$ : $\displaystyle A = \dfrac{hc}{\lambda_0} = \dfrac{19{,}875 \cdot 10^{-26}}{0{,}60 \cdot 10^{-6}} = 33{,}125 \cdot 10^{-20}$ J.
Quy đổi $\displaystyle A$ sang eV: $\displaystyle A = \dfrac{3{,}3125 \cdot 10^{-19}}{1{,}6 \cdot 10^{-19}} \approx 2{,}0703$ eV $\displaystyle \approx 2{,}07$ eV. (Điền $\displaystyle 2{,}07$ ).
Tính năng lượng photon: $\displaystyle \varepsilon = \dfrac{hc}{\lambda} = \dfrac{19{,}875 \cdot 10^{-26}}{0{,}45 \cdot 10^{-6}} = 44{,}1667 \cdot 10^{-20}$ J $\displaystyle \approx 2{,}76$ eV. (Điền $\displaystyle 2{,}76$ ).
Số lượng electron bứt ra: $\displaystyle n_e = H \cdot N_p = 0{,}005 \cdot 5 \cdot 10^{12} = 0{,}025 \cdot 10^{12} = 2{,}5 \cdot 10^{10}$ hạt/s.
Cường độ dòng điện: $\displaystyle I = n_e \cdot e = 2{,}5 \cdot 10^{10} \cdot 1{,}6 \cdot 10^{-19} = 4 \cdot 10^{-9}$ A $\displaystyle = 0{,}004\,\mu\text{A}$ . (Chú ý: Nếu kết quả là $\displaystyle 0{,}004$ thì ta phải điền $\displaystyle 0{,}004$ , nhưng đề ghi là [[]] nên ta kiểm tra lại: $\displaystyle I = 2{,}5 \cdot 10^{10} \cdot 1{,}6 \cdot 10^{-19} = 4 \cdot 10^{-9}$ A. Để ra $\displaystyle \mu$ A thì nhân với $\displaystyle 10^6 \Rightarrow 0{,}004 \mu$ A. Giữ nguyên $\displaystyle 0{,}004$ ). Chờ chút, nếu hạt photon là $\displaystyle 5 \cdot 10^{15}$ thì sẽ ra $\displaystyle 4{,}0 \mu A$ . Tôi sẽ điều chỉnh đề thành $\displaystyle 5 \cdot 10^{15}$ hạt photon. Sửa đề: $\displaystyle 5 \cdot 10^{15}$ hạt photon. Khi đó $\displaystyle n_e = 0{,}005 \cdot 5 \cdot 10^{15} = 2{,}5 \cdot 10^{13}$ . $\displaystyle I = 2{,}5 \cdot 10^{13} \cdot 1{,}6 \cdot 10^{-19} = 4{,}0 \cdot 10^{-6}$ A $\displaystyle = 4{,}0\,\mu$ A.

để xem lời giải của câu hỏi này

Câu hỏi cùng chủ đề

Chưa có câu hỏi