Một số dạng bài tập cơ bản về hiện tượng quang điện

Một số dạng bài tập cơ bản về hiện tượng quang điện Dạng 1: Cho công suất của nguồn bức xạ là P. Tính số Photon đập vào Katot sau khoảng thời gian t PP: Năng lượng của chùm photon rọi vào Katot sau khoảng thời gian t: W = P.t Năng lượng của một photon: Số photon đập vào Katot: Ví dụ mẫu: Một ngọn đèn phát ra ánh sáng đơn sắc có sẽ phát ra bao nhiêu photon trong 10s nếu P đèn là 10W Giải:  photon Dạng 2: Cho cường độ dòng quang điện bão hào: . Tính số e quang điện bật ra khỏi Katot sau khoảng thời gian t.   PP: Điện lượng chuyển từ : Gọi n’ là số e quang điện bật ra ở Kaot () Lưu ý: Nếu đề không cho rõ % e quang điện bật ra về được Anot thì lúc đó ta cho n’ = n (1) Ví dụ mẫu: Cho cường độ dòng quang điện bão bào là 0,32mA. Tính số e tách ra khỏi Katot của tế bào quang điện  trong thời gian 20s biết chỉ 80% số e tách ra về được Anot. Giải: (hạt). Dạng 3: Tính hiệu suất lượng tử của tế bào quang điện. PP: Hiệu suất lượng tử của tế bào quang điện là đại lượng được tính bằng tỉ số giữa số e quang điện bật ra khỏi Katot với số photon đập vào Katot. (1)   n’ = n . Ví dụ mẫu: Khi chiếu 1 bức xạ điện từ có bước sóng 0,5 micromet vào bề mặt của tế bào quang điện tạo ra dòng điện bão hòa là 0,32A. Công suất bức xạ đập vào Katot là P=1,5W. tính hiệu suất của tế bào quang điện. Giải: Dạng 4: Tính giới hạn quang điện và vận tốc cực đại ban đầu của e quang điện khi bạt ra khỏi Katot PP: Giới hạn quang điện: A: J  hoặc eV 1eV = J Phương trình Anhxtanh: (Động năng cực đại: ) Ví dụ mẫu: Giới hạn quang điện của KL dùng làm Kotot là . Tính: 1. Công thoát của KL dùng làm K theo đơn vị J và eV. 2. Tính động năng cực đại ban đầu và vận tốc cực đại của e quang điện khi bứt ra khỏi K, biết ánh sáng chiếu vào có bước sóng là . Giải: 1.    2.      Dạng 5: Tính hiệu điện thế hãm giữa 2 cực của AK để triệt tiêu dòng quang điện.   PP. PT Anhxtanh: Định lý động năng: Ví dụ mẫu: Ta chiếu ánh sáng có bước sóng vào K của một tbqđ. Cống thoát của KL làm K là 2eV. Để triệt tiêu dòng quang điện thì phải duy trì một hiệu điện thế hãm bằng bao nhiêu? Giải: Vậy   Dạng 6: Cho hãy tính vận tốc của e khi đập vào Anot.   PP: Gọi v là vận tốc của e khi đập vào Anot. Áp dụng định lí động năng: Dạng 7: Chiếu ánh sáng kích thích có bước sóng thích hợp vào bề mặt tấm KL (hay quả cầu) được cô lập về điện. Tính hiệu điện thế cực đại mà tấm KL đạt được. PP: Khi chiếu ánh sáng kích thích vao bề mặt KL thì e quang điện bị bật ra, tấm KL mất điện tử (-) nên tích điện (+) và có điện thế là V. Điện trường do điện thế V gây ra sinh ra 1 công cản ngăn cản sự bứt ra của các e tiếp theo. Nhưng ban đầu nên e quang điện vẫn bị bứt ra. Điện tích (+) của tấm KL tăng dần, điện thế V tăng dần. Khi thì công lực cản có độ lớn đúng bằng của e quang điện nên e không còn bật ra. Ta có: Vậy Ví dụ mẫu: Một quả cầu Cu cô lập về điện được chiếu bởi 1 bức xạ điện từ có . Cho giới hạn quang điện của Cu là . Tính điện thế cực đại của quả cầu. Giải: .