Đăng nhập Đăng ký

ID: 24307

Vận dụng (M3)
Điền các số thập phân thích hợp vào chỗ trống. Khi duy trì $\displaystyle U_{AK} \ge U_b$ , cường độ dòng quang điện bão hòa đo được trên đồ thị là $\displaystyle I_{bh} = 16{,}0\,\mu\text{A}$ . Biết điện tích của một electron là $\displaystyle e = 1{,}6 \cdot 10^{-19}$ C. Số lượng quang electron bứt ra khỏi catốt và đi đến anốt trong thời gian $\displaystyle 1$ giây là $\displaystyle \cdot 10^{14}$ hạt. (Chỉ điền hệ số). Biết hiệu suất lượng tử của tế bào quang điện này là $\displaystyle H = 2{,}5\%$ . Tổng số hạt photon ánh sáng đã đập vào bề mặt catốt trong thời gian $\displaystyle 1$ giây là $\displaystyle \cdot 10^{15}$ hạt. Giả sử bước sóng của ánh sáng kích thích là $\displaystyle \lambda = 0{,}30\,\mu\text{m}$ . Lấy $\displaystyle hc = 19{,}875 \cdot 10^{-26}$ J $\displaystyle \cdot$ m. Công suất của chùm sáng đang chiếu vào catốt xấp xỉ bằng mW. (Làm tròn đến hai chữ số phần thập phân).

`1`
`2`
`3`
Giải thích đáp án:
Dòng quang điện bão hòa là $\displaystyle I_{bh} = 16{,}0 \cdot 10^{-6}$ A.
Số lượng electron bứt ra trong $\displaystyle 1$ giây là:
$\displaystyle n_e = \dfrac{I_{bh}}{e} = \dfrac{16{,}0 \cdot 10^{-6}}{1{,}6 \cdot 10^{-19}} = 10 \cdot 10^{13} = 1{,}0 \cdot 10^{14}$ (hạt/s). (Điền $\displaystyle 1{,}0$ ).
Hiệu suất lượng tử $\displaystyle H = \dfrac{n_e}{N} \cdot 100\% = 2{,}5\% \Rightarrow 0{,}025$ .
Tổng số hạt photon đập vào catốt trong $\displaystyle 1$ giây là:
$\displaystyle N = \dfrac{n_e}{H} = \dfrac{1{,}0 \cdot 10^{14}}{0{,}025} = 40 \cdot 10^{14} = 4{,}0 \cdot 10^{15}$ (hạt/s). (Điền $\displaystyle 4{,}0$ ).
Năng lượng của một hạt photon là:
$\displaystyle \varepsilon = \dfrac{hc}{\lambda} = \dfrac{19{,}875 \cdot 10^{-26}}{0{,}30 \cdot 10^{-6}} = 6{,}625 \cdot 10^{-19}$ J.
Công suất của chùm sáng là tổng năng lượng các photon truyền tới trong $\displaystyle 1$ giây:
$\displaystyle P = N \cdot \varepsilon = 4{,}0 \cdot 10^{15} \cdot 6{,}625 \cdot 10^{-19} = 26{,}5 \cdot 10^{-4}$ W $\displaystyle = 2{,}65 \cdot 10^{-3}$ W $\displaystyle = 2{,}65$ mW. (Điền $\displaystyle 2{,}65$ ).

để xem lời giải của câu hỏi này

Câu hỏi cùng chủ đề

Chưa có câu hỏi