Thông hiểu (M2)

Các kĩ sư thường phủ một lớp hợp kim đặc biệt (ví dụ như Gallium Arsenide) lên bề mặt photocathode thay vì dùng các kim loại thông thường như Sắt hay Đồng. Dựa vào thuyết lượng tử, những nhận định nào sau đây giải thích đúng cho sự lựa chọn này?

• A.
  Các kim loại thông thường có công thoát quá lớn, trong khi các photon ánh sáng trong đêm (thường là hồng ngoại) có bước sóng dài nên năng lượng rất nhỏ, không đủ để gây ra hiện tượng quang điện.
• B.
  Lớp hợp kim đặc biệt có công thoát rất nhỏ, giúp cho ngay cả những photon có năng lượng thấp cũng có thể bứt được electron ra khỏi bề mặt.
• C.

  Hợp kim đặc biệt giúp tăng vận tốc bay của photon lên vượt mức m/s để hình ảnh được xử lí nhanh hơn.

• D.

  Các photon trong bóng đêm bị mất dần năng lượng do khoảng cách truyền xa, nên cần vật liệu có công thoát nhỏ để dễ hấp thụ phần năng lượng tàn dư này.

Giải thích đáp án:

(1) Đúng. Điều kiện để bứt electron là . Đêm tối thường chỉ có tia hồng ngoại (năng lượng nhỏ), nếu của kim loại lớn thì không thể bứt được electron.

(2) Đúng. Vật liệu có công thoát nhỏ sẽ có giới hạn quang điện lớn, mở rộng khả năng “bắt” các photon yếu.

(3) Sai. Tốc độ của photon là hằng số , không có vật liệu nào làm nó bay nhanh hơn .

(4) Sai. Theo thuyết lượng tử, năng lượng của mỗi hạt photon không bao giờ bị tiêu hao hay giảm đi trong quá trình truyền từ nguồn đến máy thu.