Đăng nhập Đăng ký

ID: 22748

Vận dụng (M3)
Điền các số thập phân thích hợp vào chỗ trống. Catốt của một tế bào quang điện có công thoát electron $\displaystyle A = 2{,}00$ eV. Ánh sáng chiếu tới mặt catốt có bước sóng $\displaystyle \lambda = 0{,}40\,\mu\text{m}$ . Lấy $\displaystyle hc = 19{,}875 \cdot 10^{-26}$ J $\displaystyle \cdot$ m và $\displaystyle 1$ eV $\displaystyle = 1{,}6 \cdot 10^{-19}$ J. Theo thuyết lượng tử, năng lượng của một hạt photon ánh sáng chiếu tới tính bằng eV xấp xỉ bằng eV. (Làm tròn đến hai chữ số phần thập phân). Động năng ban đầu cực đại của các quang electron ngay khi vừa bứt ra khỏi mặt kim loại xấp xỉ bằng eV. Người ta duy trì một hiệu điện thế gia tốc $\displaystyle U_{AK} = +4{,}50$ V giữa anốt và catốt. Bỏ qua mọi ma sát và sự mất mát năng lượng do va chạm trong ống, động năng cực đại của các quang electron ngay trước khi đập vào bề mặt anốt bằng eV.

`1`
`2`
`3`
Giải thích đáp án:
Đổi bước sóng $\displaystyle \lambda = 0{,}40 \cdot 10^{-6}$ m.
Tính năng lượng của một hạt photon (Joule):
$\displaystyle \varepsilon = \dfrac{hc}{\lambda} = \dfrac{19{,}875 \cdot 10^{-26}}{0{,}40 \cdot 10^{-6}} = 49{,}6875 \cdot 10^{-20}$ J $\displaystyle = 4{,}96875 \cdot 10^{-19}$ J.
Quy đổi sang đơn vị electronvolt (eV):
$\displaystyle \varepsilon = \dfrac{4{,}96875 \cdot 10^{-19}}{1{,}6 \cdot 10^{-19}} = 3{,}10546875$ eV $\displaystyle \approx 3{,}11$ eV. (Điền $\displaystyle 3{,}11$ ).
Theo hệ thức Einstein, động năng ban đầu cực đại của electron là:
$\displaystyle W_{d0\max} = \varepsilon - A = 3{,}10546875 - 2{,}00 = 1{,}10546875$ eV $\displaystyle \approx 1{,}11$ eV. (Điền $\displaystyle 1{,}11$ ).
Khi bay từ catốt sang anốt, lực điện trường sinh công dương để tăng tốc electron ( $\displaystyle U_{AK} > 0$ ). Áp dụng định lí động năng:
$\displaystyle W_{A\max} - W_{d0\max} = e \cdot U_{AK}$ .
$\displaystyle \Rightarrow W_{A\max} = W_{d0\max} + e \cdot U_{AK} = 1{,}10546875\,\text{eV} + 4{,}50\,\text{eV} = 5{,}60546875$ eV $\displaystyle \approx 5{,}61$ eV. (Điền $\displaystyle 5{,}61$ ).

để xem lời giải của câu hỏi này

Câu hỏi cùng chủ đề

Chưa có câu hỏi