Nhận biết (M1)

Người ta thực hiện một thí nghiệm quang điện ngoài với một chùm sáng đơn sắc và một tế bào quang điện. Ban đầu, nguồn sáng đặt cách tế bào quang điện một khoảng m, khi đó cường độ dòng quang điện bão hòa đo được là . Sau đó, giữ nguyên hệ thống, người ta dời nguồn sáng ra xa tế bào quang điện đến vị trí cách nó một khoảng m. Gọi cường độ dòng quang điện bão hòa lúc này là . Đánh giá tính đúng sai của các kết luận sau

Phát biểu	Đúng	Sai
Năng lượng của mỗi photon khi đập vào bề mặt catot ở khoảng cách m nhỏ hơn một nửa so với khi ở khoảng cách m.
Số lượng photon đập vào bề mặt catot trong một đơn vị thời gian giảm đi lần khi dời nguồn sáng ra xa gấp đôi.
Giả sử hiệu suất lượng tử không đổi, cường độ dòng quang điện bão hòa sẽ bằng .
Động năng ban đầu cực đại của các electron quang điện bật ra giảm đi do cường độ chùm sáng chiếu tới catot giảm.

Giải thích đáp án:

(a) Sai. Năng lượng của mỗi photon chỉ phụ thuộc vào bản chất (tần số) của nguồn sáng đơn sắc, không thay đổi khi truyền đi trong không gian. Dời nguồn ra xa không làm thay đổi năng lượng mỗi hạt photon.

(b) Đúng. Cường độ ánh sáng (năng lượng chiếu lên một đơn vị diện tích trong một đơn vị thời gian) tuân theo định luật tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách (). Khi khoảng cách tăng lần, cường độ ánh sáng và số photon đập vào bản kim loại sẽ giảm lần.

(c) Đúng. Cường độ dòng quang điện bão hòa tỉ lệ thuận với số lượng quang electron bật ra, mà số quang electron bật ra lại tỉ lệ thuận với số photon đập vào (hiệu suất lượng tử không đổi). Do số photon giảm lần, dòng quang điện bão hòa cũng giảm lần, .

(d) Sai. Động năng ban đầu cực đại chỉ phụ thuộc vào tần số của ánh sáng kích thích và bản chất kim loại, hoàn toàn không phụ thuộc vào cường độ chùm sáng.