Chiếu bức xạ có tần số f vào catôt một tế bào quang điện thì có hiện tượng quang điện xảy ra. Nếu điện áp hãm có giá trị U h = - 4 V thì dòng quang điện triệt tiêu. Nếu đặt vào hai cực của tế bào quang điện một điện áp xoay chiều u = 8 cos 100 πt + π 4 V thời gian dòng điện chạy qua tế bào trong 60s là
A. 15s
B. 25s
C. 40s
D. 20s
Đáp án C.
– Chu kì của điện áp:
– Số chu kì điện áp thực hiện trong 1 phút:
– Thời gian dòng điện chạy qua tế bào quang điện trong 1 chu kì:
– Thời gian dòng điện chạy qua tế bào quang điện trong 1 phút:
Dòng quang điện tồn tại trong tế bào quang điện khi
A.Chiếu vào catôt của tế bào quang điện một chùm bức xạ có cường độ lớn và hiệu điện thế giữa anôt và catôt của tế bào quang điện là UAK > 0.
B.Chiếu vào catốt của tế bào quang điện một chùm bức xạ có bước sóng dài.
C.Chiếu vào catôt của tế bào quang điện một chùm bức xạ có bước sóng ngắn thích hợp.
D.Chiếu vào catôt của tế bào quang điện một chùm bức xạ có bước sóng ngắn thích hợp và hiệu điện thế giữa anôt và catôt của tế bào quang điện là UAK phải lớn hơn hiệu điện thế hãm Uh.
D.Chiếu vào catôt của tế bào quang điện một chùm bức xạ có bước sóng ngắn thích hợp và hiệu điện thế giữa anôt và catôt của tế bào quang điện là UAK phải lớn hơn hiệu điện thế hãm Uh.
Catôt của một tế bào quang điện có giới hạn quang điện là 0 , 828 μ m , được chiếu bởi bức xạ đơn sắc λ . Lần lượt đặt vào anôt và catôt tế bào quang điện điện áp U 1 = 3 V , U 2 = 15 V thì ta thấy vận tốc cực đại của electron khi đập vào anôt lần lượt là v 1 và v 2 với v 2 = 2 v 1 . Giá trị của λ là
A . 0 , 239 μ m
B . 0 , 497 μ m
C . 0 , 585 μ m
D . 0 , 638 μ m
Đáp án B.
Theo định lí động năng, ta có:
Thay (3) vào (1) ta được:
Theo công thức Anhxtanh, ta có:
Từ (4) và (5) suy ra:
Khi chiếu một bức xạ điện từ có bước sóng l1 = 0,30mm vào catôt của một tế bào quang điện thì xảy ra hiện
tượng quang điện và hiệu điện thế hãm lúc đó là 2 V. Nếu đặt vào giữa anôt và catôt của tế bào quang điện trên
một hiệu điện thế UAK = -2V và chiếu vào catôt một bức xạ điện từ khác có bước sóng l2 = 0,15mm thì động
năng cực đại của êlectron quang điện ngay trước khi tới anôt bằng
A. 1,325.10-18J
B. 6,625.10-19J
C. 9,825.10-19J
D. 3,425.10-19J
Đáp án: B
Công thoát của Catot:
- Khi được chiếu bởi bức xạ λ2 :
- Khi đặt vào A và K hiệu điện thế âm UAK = - 2V
→ UKA = 2V: các elctrôn đi sang A đi theo chiều điện trường chậm dần đều.
Ta có : WđA - Wđmax = e.UKA
Khi chiếu một bức xạ điện từ có bước sóng λ 1 = 0 , 30 μ m vào catôt của một tế bào quang điện thì xảy ra hiện tượng quang điện và hiệu điện thế hãm lúc đó là 2 V. Nếu đặt vào giữa anôt và catôt của tế bào quang điện trên một hiệu điện thế U A k = - 2 V và chiếu vào catôt một bức xạ điện từ khác có bước sóng λ 2 = 0 , 15 μ m thì động năng cực đại của êlectron quang điện ngay trước khi tới anôt bằng
A. 1 , 325 . 10 - 18 J
B. 6 , 625 . 10 - 19 J
C. 9 , 825 . 10 - 19 J
D. 3 , 425 . 10 - 19 J
Kim loại dùng làm catôt của một tế bào quang điện có công thoát electron A = 2,2eV. Chiếu vào catôt một bức xạ có bước sóng l. Muốn triệt tiêu dòng quang điện, người ta phải đặt vào anôt và catôt một hiệu điện thế hãm Uh = 0,4V. Điện thế cực đại của tấm kim loại khi λ = 2 λ 0 3 là:
A.Vmax = 2,125V.
B. Vmax = 2,55V.
C. Vmax = 2,45V.
D.Vmax = 2,235V
Công thoát của kim loại Na là 2,48 eV. Chiếu một chùm bức xạ có bước sóng 0,36 μm vào tế bào quang điện có catôt làm bằng Na thì cường độ dòng quang điện bão hòa là 3 μA thì. Nếu hiệu suất lượng tử (tỉ số electron bật ra từ catôt và số photon đến đập vào catôt trong một đơn vị thời gian) là 50% thì công suất của chùm bức xạ chiếu vào catôt là
A.35,5.10-5 W.
B.20,7.10-5 W.
C.35,5.10-6 W.
D.20,7.10-6 W.
Số electron đến anôt trong 1 s là \(n = \frac{I_{bh}}{|e|}= \frac{3.10^{-6}}{1,6.10^{-19}}=1,875.10^{13}. \)
Hiệu suất lượng tử \(H = \frac{n}{N}.100\)=> Số hạt phôtôn bay đến catôt là
\(N = \frac{n.100}{50}= \frac{1,875.10^{13}.100}{50}= 3,75.10^{13}.\)
Công suất của chùm sáng là
\(P = N.\varepsilon = N\frac{hc}{\lambda}=3,75.10^{13}.\frac{6,625.10^{-34}.3.10^8}{0,36.10^{-6}}= 2,07.10^{-5}W= 20,7.10^{-6}W.\)
Công thoát của kim loại làm catôt của một tế bào quang điện là 2,5 eV. Khi chiếu bức xạ có bước sóng λ vào catôt thì các electron quang điện bật ra có động năng cực đại là 1,5 eV. Bước sóng của bức xạ nói trên là
A.0,31μm.
B.3,1 μm.
C.0,49 μm.
D.đáp án khác.
Hệ thức Anh -xtanh
\(hf = A+ W_{đ max}\)
=> \(hf = 2,5 +1,5= 4 eV = 4.1,6.10^{-16}J.\)
=> \(\lambda = \frac{hc}{4.1,6.10^{-19}}= \frac{6,625.10^{-34}.3.10^8}{4.1,6.10^{-19}}=0,31 \mu m.\)
Lần lượt chiếu vào catôt của một tế bào quang điện hai bức xạ đơn sắc f và 1,5f thì động năng ban đầu cực đại của các êlectron quang điện hơn kém nhau 3 lần. Bước sóng giới hạn của kim loại dùng làm catôt có giá trị
A. λ 0 = c f
B. λ 0 = 4 c 3 f
C. λ 0 = 3 c 4 f
D. λ 0 = 3 c 2 f
