Vận dụng (M3)

Điền một số thập phân thích hợp vào chỗ trống. Lí thuyết sóng ánh sáng cổ điển dự đoán rằng sóng điện từ trải năng lượng liên tục trên mặt sóng, vì vậy đối với chùm sáng yếu, electron phải mất một thời gian khá lâu để “gom” đủ năng lượng bứt ra. Giả sử để giải phóng một electron khỏi bề mặt kẽm cần một năng lượng tối thiểu là J. Một nguồn sáng yếu chiếu tới có phần công suất sóng phân bố trên diện tích hiệu dụng của một nguyên tử kẽm chỉ đạt W (tức là J năng lượng truyền tới mỗi giây). Dựa trên lập luận của lí thuyết sóng cổ điển, thời gian cần thiết để electron tích lũy đủ năng lượng bứt ra sẽ là s. (Kết quả làm tròn đến hàng phần mười. Thực tế, hiện tượng quang điện diễn ra hoàn toàn tức thời chứ không chậm trễ như kết quả tính toán này).

1

Xác nhận

Giải thích đáp án:

Theo quan điểm của lí thuyết sóng ánh sáng cổ điển, năng lượng sóng truyền đến liên tục với công suất . Để tích lũy đủ mức năng lượng cần thiết bứt ra khỏi mạng tinh thể, electron cần một khoảng thời gian .

Sử dụng công thức tính năng lượng: .

Suy ra thời gian cần thiết để tích lũy đủ năng lượng là:

s.

Kết quả giây cho thấy sự sai lầm trầm trọng của lí thuyết sóng cổ điển, bởi thực tế thực nghiệm chứng minh electron bị bật ra gần như ngay tức khắc khi ánh sáng chiếu tới.

Ta điền giá trị vào chỗ trống.