lượng tử ánh sáng theo dạng

PhÇn VII: Lîng tö ¸nh s¸ng

- TÓM TẮT CHƯƠNG BẢY.
I – Hiện tượng quang điện ngoài – Các định luật quang điện.
1. Hiện tượng quang điện ngoài.
- Hiện tượng ánh sáng làm bật các êlectron ra khỏi bề mặt kim loại gọi là hiện tượng
quang điện ngoài. Gọi tắt là hiện tượng quang điện.
- Các electron bị bật ra ngoài khi bị chiếu sáng gọi là các quang electron (electron quang
điện).
2. Các định luật quang điện.
a. Định luât I (định luật về giới hạn quang điện).
Hiện tượng quang điện chỉ xảy ra với những ánh sáng kích thích chiếu vào kim loại có
bước sóng nhỏ hơn hoặc bằng bước sóng
0
λ
,
0
λ
được gọi là giới hạn quang điện của kim
loại đó:
0
λ λ
≤
.
b. Định luật II (định luật về dòng quang điện bảo hòa).
Đối với mỗi ánh sáng thích hợp (có
0
λ λ
≤
), cường độ dòng quang điện bảo hòa tỉ lệ với
cường độ của chùm sáng kích thích.

c. Định luật III (định luật về động năng cực đại của quang electron).
Động năng ban đầu cực đại của các quang electron không phụ thuộc cường độ của
chùm sáng kích thích mà chỉ phụ thuộc bước sóng của ánh sáng kích thích và bản chất kim
loại.
II – Thuyết lượng tử ánh sáng. Lưỡng tính sóng - hạt của ánh sáng.
1. Thuyết lượng tử (của Plăng).
Lượng năng lượng mà mỗi lần một nguyên tử hay phân tử hấp thụ hay phát xạ có giá trị
hoàn toàn xác định, gọi là lượng tử năng lượng. Lượng tử năng lượng ký hiệu là
ε
có giá
trị bằng:
hf
ε
=
trong đó f là tần số của ánh sáng bị hấp thụ hay phát ra; còn h là một hằng số gọi là hằng
số Plăng, h = 6,625.10
-34
J.s
2. Thuyết lượng tử ánh sáng (của Anh-xtanh). Phôtôn.
- Chùm sáng là một chùm hạt, mỗi hạt gọi là một phôtôn (lượng tử ánh sáng). Mỗi photon
có năng lượng xá định
hf
ε
=
. Với mỗi ánh sáng đơn sắc có tần số f, các phôtôn đều giống
nhau (và không phụ thuộc vào khoảng cách từ phôtôn đến nguồn sáng), mỗi phôtôn mang
năng lượng bằng hf. Cường độ của chùm sáng tỷ lệ với số photon phát ra trong 1 giây.
- Mỗi lần một nguyên tử hay phân tử phát xạ hay hấp thụ ánh sáng thì chúng phát ra hay
hấp thụ một phôtôn.
- Phôtôn bay với tốc độ c = 3.10

8
m/s dọc theo các tia sáng.Không có phôtôn ở trạng thái
nghỉ.
 Công thức Anh – xtanh dùng để giải thích các định luật quang điện:
2
0max
1
2
hf A mv
ε
= = +
3. Lưỡng tính sóng - hạt của ánh sáng.
- Ánh sáng có lưỡng tính sóng - hạt.
- Bước sóng càng dài tính sóng càng rõ hơn tính hạt. Bước sóng càng ngắn tính hạt càng
rõ hơn tính sóng
- Tính hạt:Thể hiện ở hiện tượng quang điện, làm phát quang các chất, đâm xuyên, ion
hóa…
- Tính sóng:Thể hiện ở hiện tượng giao thoa, nhiễu xạ, tán sắc…
III – Hiện tượng quang điện trong. Quang điện trở và pin quang điện.
1. Hiện tượng quang điện trong.
a. Hiện tượng quang điện trong.
Hiện tượng ánh sáng có bước sóng thích hợp chiếu vào chất bán dẫn làm giải phóng các
êlectron liên kết để chúng trở thành các êletron dẫn đồng thời lỗ trống cùng tham gia vào
quá trình dẫn điện gọi là hiện tượng quang điện trong.
- Năng lượng cần thiết để giải phóng electron trong chất bán dẫn thường nhỏ hơn công
thoát A của electron từ mặt kim loại nên giới hạn quang điện của chất bán dẫn thường lớn
giới hạn quang điện của kim loại. Giới hạn quang điện của nhiều chất bán dẫn nằm trong
vùng ánh sáng hồng ngoại.
b. Hiện tượng quang dẫn.
- Chất quang dẫn: là chất dẫn điện kém khi không bị chiếu sáng và trở thành dẫn điện tốt

khi bị chiếu ánh sáng thích hợp.
- Hiện tượng quang dẫn là hiện tượng giảm mạnh điện trở suất tức tăng độ dẫn điện của
chất bán dẫn khi có ánh sáng thích hợp chiếu vào.
2. Quang điện trở.
Là một điện trở làm bằng chất quang dẫn. Điện trở của quang điện trở có thể thay đổi
từ vài mêgaôm khi không được chiếu sáng xuống đến vài chục ôm khi được chiếu ánh
sáng thích hợp.
3. Pin quang điện (pin mặt trời).
Là một nguồn điện chạy bằng năng lượng ánh sáng. Biến đổi trực tiếp quang năng
thành điện năng. Hiệu suất trên dưới 10%. Pin hoạt động dựa vào hiện tượng quang điện
trong xảy ra bên cạnh một lớp chặn.

Cấu tạo: Pin có 1 tấm bán dẫn loại n, bên trên có phủ một lớp mỏng bán dẫn loại p, trên
cùng là một lớp kim loại rất mỏng. Dưới cùng là một đế kim loại. Các kim loại này đóng
vai trò các điện cực trơ. Giữa p và n hình thành một lớp tiếp xúc p-n. Lớp này ngăn không
cho e khuyếch tán từ n sang p và lỗ trống khuyếch tán từ p sang n → gọi là lớp chặn.

Hoạt động : Khi chiếu ánh sáng có λ ≤ λ
0
sẽ gây ra hiện tượng quang điện trong.
Êlectron đi qua lớp chặn xuống bán dẫn n, lỗ trống bị giữ lại → Điện cực kim loại mỏng ở
trên nhiễm điện (+) → điện cực(+), còn đế kim loại nhiễm điện (-) → điện cực (-).
- Suất điện động của pin quang điện từ 0,5V → 0,8V
IV. Mẫu nguyên tử Bo và quang phổ vạch của nguyên tử Hiđrô.
1. Mẫu nguyên tử Bo.
a. Tiên đề về trạng thái dừng.
- Nguyên tử chỉ tồn tại trong một số trạng thái có năng lượng xác định E
n
, gọi là các trạng
thái dừng. Khi ở trạng thái dừng, nguyên tử không bức xạ.

- Bình thường, nguyên tử chỉ tồn tại ở trạng thái có năng lượng thấp nhất gọi là trạng thái
cơ bản. Khi hấp thụ năng lượng thì nguyên tử chuyển lên các trạng thái dừng có mức năng
lượng cao hơn, gọi là trạng thái kích thích. Thời gian sống trung bình của các nguyên tử
trên trạng thái kích thích rất ngắn chỉ cở 10
-8
s. Sau đó nguyên tử chuyển về các trạng thái
dừng có năng lượng thấp hơn và cuối cùng về trạng thái cơ bản.
- Trong các trạng thái dừng của nguyên tử thì các electron chuyển động trên các quỹ đạo
tròn có bán kính hoàn toàn xác định, gọi là các quỹ đạo dừng.
- Bán kính quỹ đạo dừng thứ n được xác định:
2
0n
r n r=
Trong đó
0
r
gọi là bán kính quỹ đạo Bo – đó là bán kính của electron khi nguyên tử ở
trạng thái cơ bản và
11
0
5,3.10r m
−
=
.
b. Tiên đề về bức xạ và hấp thụ năng lượng của nguyên tử.
- Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng E
m
sang
trạng thái dừng có năng lượng E
n

nhỏ hơn (với E
m
> E
n
) thì nguyên tử phát
ra một phôtôn có năng lượng đúng bằng hiệu E
m
– E
n
:
ε
mn m n
hf E E= = −
(f
mn
: tần số ánh sáng ứng với phôtôn đó).
- Ngược lại nếu nguyên tử đang ở trạng thái dừng có năng lượng E
n

thấp mà hấp thụ 1 phôtôn có năng lượng h.f
mn
đúng bằng hiệu
E
m
– E
n
thì nó chuyển lên trạng thái dừng có năng lượng E
m
lớn hơn.
Chú ý: Nếu phôtôn có năng lượng

mn
hf
mà
n mn m
E hf E< <
thì nguyên
tử không nhảy lên mức năng lượng nào mà vẫn ở trạng thái dừng ban đầu.
2. Quang phổ vạch của nguyên tử Hiđrô.
Gồm nhiều vạch xác định, tách rời nhau (xem hình vẽ).
Ở trạng thái bình thường (trạng thái cơ bản) nguyên tử H có năng lượng thấp nhất,
electron chuyển động trên quĩ đạo K.
Khi được kích thích, các electron chuyển lên các quĩ đạo cao hơn (L, M, N, O, P ).
Nguyên tử chỉ tồn tại một thời gian rất bé (10
-8
s) ở trạng thái kích thích sau đó chuyển về
mức thấp hơn và phát ra phôtôn tương ứng.
- Khi chuyển về mức K tạo nên quang phổ vạch của dãy balmer.
- Khi chuyển về mức M: tạo nên quang phổ vạch của dãy Paschen.
* Sơ đồ mức năng lượng
- Dãy Laiman: Nằm trong vùng tử ngoại. Ứng với e chuyển từ quỹ đạo bên ngoài về quỹ
đạo K
Lưu ý: Vạch dài nhất λ
LK
khi e chuyển từ L → K
Vạch ngắn nhất λ
∞
K
khi e chuyển từ ∞ → K.
- Dãy Banme: Một phần nằm trong vùng tử ngoại, một phần nằm trong vùng ánh sáng
nhìn thấy.

Ứng với e chuyển từ quỹ đạo bên ngoài về quỹ đạo L
Vùng ánh sáng nhìn thấy có 4 vạch:
Vạch đỏ H
α
ứng với e: M → L Vạch lam H
β
ứng với e: N → L
Vạch chàm H
γ
ứng với e: O → L Vạch tím H
δ
ứng với e: P → L
Lưu ý: Vạch dài nhất λ
ML
(Vạch đỏ H
α

)
Vạch ngắn nhất λ
∞
L
khi e chuyển từ ∞ → L.
- Dãy Pasen: Nằm trong vùng hồng ngoại. Ứng với e chuyển từ quỹ đạo bên ngoài về quỹ
đạo M
Lưu ý: Vạch dài nhất λ
NM
khi e chuyển từ N → M.
Vạch ngắn nhất λ
∞
M

khi e chuyển từ ∞ → M.
V. Hấp thụ và phản xạ lọc lựa ánh sáng. Màu sắc các vật.
1. Hấp thụ ánh sáng.
- Hiện tượng môi trường vật chất làm giảm cường độ của chùm sáng truyền qua nó gọi là
hiện tượng hấp thụ ánh sáng.

Định luật về sự hấp thụ ánh sáng: Cường độ I của chùm sáng đơn sắc khi truyền qua
môi trường hấp thụ, giảm theo định luật hàm số mũ của độ dài của đường đi của tia sáng:
0
d
I I e
α
−
=
Với I
0
là cường độ của chùm sáng tới môi trường,
α
là hệ số hấp thụ của môi trường.

Hấp thụ lọc lựa: Ánh sáng có bước sóng khác nhau thì bị môi trường hấp thụ nhiều hay
ít khác nhau. Nói cách khác sự hấp thụ của ánh sáng của một môi trường có tính chọn lọc
- Những chất hầu như không hấp thụ ánh sáng trong miền nào của quang phổ được gọi gần
trong suốt với miền quang phổ đó.
- Những vật không hấp thụ ánh sáng trong miền nhìn thấy của quang phổ được gọi là vật
trong suốt không màu. Những vật hấp thụ hoàn toàn ánh sáng nhìn thấy thì có màu đen.
2. Phản xạ (hoặc tán xạ) lọc lựa. Màu sắc các vật.
- Ở một số vật, khả năng phản xạ (hoặc tán xạ) ánh sáng mạn yếu khác nhau phụ thuộc vào
bước sóng của ánh sáng tới. Đó là phản xạ (hoặc tán xạ) lọc lựa.
- Màu sắc các vật phụ thuộc vào vật liệu cấu tạo của vật và màu sắc của ánh sáng rọi vào

nó.
VI. Sự phát quang. Sơ lược về Laze.
1. Hiện tượng phát quang.
- Có một số chất (ở thể rắn, lỏng hoặc khí) khi hấp thụ năng lượng dưới một dạng nào đó
thì có khả năng phát ra các bức xạ điện từ trong miền nhìn thấy. Các hiện tượng đó gọi là
sự phát quang.
- Mỗi chất phát quang có một quang phổ đặc trưng cho nó; sau khi ngừng kích thích, sự
phát quang của một số chất còn tiếp tục kéo dài thêm một khoảng thời gian nào đó rồi mới
ngừng hẳn. Khoảng thời gian từ lúc ngừng kích thích đến lúc ngừng phát quang gọi là thời
gian phát quang.
- Tùy theo thời gian phát quang người ta chia làm 2 loại phát quang:
+ Huỳnh quang: là sự phát quang có thời gian phát quang ngắn (dưới 10
-8
s), nghĩa là ánh
sáng phát quang hầu như tắt ngay sau khi tắt ánh sáng kích thích. Nó thường xảy ra với
chất lỏng và chất khí.
+ Lân quang: Là sự phát quang có thời gian phát quang dài (10
-8
s trở lên). Nó thường xảy
ra với chất rắn. Các chất rắn phát quang loại này gọi là chất lân quang.

Định luật Xtốc về sự phát quang: ánh sáng phát quang có bước sóng
'
λ
dài hơn bước
sóng của ánh sáng kích thích
λ
:
'
λ λ

>
.

Ứng dụng: các loại hiện tượng phát quang có rất nhiều ứng dụng trong khoa học, kĩ
thuật và đời sống như sử dụng trong các đèn ống để thắp sáng, trong các đèn màn hình của
dao động ký điện tử, của tivi, máy tính, sử dụng sơn phát quang quét lên các biển báo giao
thông.
2. Sơ lược về Laze.
a. Sự phát xạ cảm ứng.
- Nếu một nguyên tử đang ở trạng thái kích thích, sẵn sàng phát ra một phôtôn có năng
lượng
hf
ε
=
, bắt gặp một phôtôn có năng lượng
'
ε
đúng bằng hf bay lướt qua nó, thì lặp
tức nguyên tử này cũng phát ra photon ε có cùng năng lượng và bay cùng phương với
phôtôn
'
ε
.
- Sóng điện từ ứng với phôtôn ε hoàn toàn cùng pha và dao động
trong một mặt phẳng song song với mặt phẳng dao động của sóng
điện từ ứng với phôtôn
'
ε
.
b. Laze và đặc điểm.

- Laze là một nguồn phát ra một chùm sáng cường độ lớn dựa trên việc ứng dụng của hiện
tượng phát xạ cảm ứng.
- Đặc điểm: - Tính đơn sắc rất cao
- Là chùm sáng kết hợp
- Có tính định hướng cao.
- Có cường độ lớn.
c. Các loại laze.
- Laze khí, như laze He – Ne, laze CO
2
.
- Laze rắn, như laze rubi.
- Laze bán dẫn, như laze Ga – Al – As.
Laze bán dẫn là loại Laze sử dụng phổ biến hiện nay.
d. Một vài ứng dụng của laze.
- Thông tin liên lạc: sử dụng trong vô tuyến định vị, liên lạc vệ tinh, truyền tin bằng cáp
quang …
- Y học: dao mổ trong phẫu thuật mắt, chữa bệnh ngoài da (nhờ tác dụng nhiệt) …
- Dùng trong các đầu đọc đĩa CD, bút trỏ bảng, …
- Dùng để khoan, cắt, tôi …chính xác các vật liệu công nghiệp.
Chuyên đề 58: Xác định các đại lợng đặc trng
0

, A,
max0
v
,
bh
I
,
h

U
.
Năng lợng photon.
A. Túm tt lý thuyt v cụng thc:
áp dụng các công thức liên quan đến hiện tợng quang điện:
- Nng lng ca photon:
2
cm
hc
hf
ph
===


- ng lng ca photon:
c
h
cmp
ph


===
, m
ph
l khi lng tng i tớnh ca photon.
- Giới hạn quang điện:
0
hc
A

=
- Phơng trình Anhxtanh:
2
0
1
2
max
hf A mv
= +
- Bc x n sc (bc súng

) c phỏt ra v nng lng ca mi xung l E thỡ s
photon phỏt ra trong mi giõy bng:
hc
E
hf
EE
n


===
- Vn tc ban u cc i:
m
hc
v

=
0
max0
11
2

(trong ú
25
10.9875,1

=hc
)
- Điện áp hãm:
2
1
2
omax h
mv eU
=
- Vt dn c chiu sỏng:
max
2
max0
2
1
Vemv

=

(
max
V
l in th cc i ca vt dn khi b chiu sỏng)
- Nu in trng cn l u cú cng E v electron bay dc theo ng sc in thỡ:

max
2
max0
2
1
Edemv
=
(
max
d
l quóng ng ti a m electron cú th ri xa c Catot.
Chỳ ý: Nu chiu vo Catụt ng thi 2 bc x
1

,
2

thỡ hin tng quang in xy ra i
vi bc x cú bc súng bộ hn
0

( )
0
ff >
. Nu c 2 bc x cựng gõy ra hin tng
quang in thỡ ta tớnh toỏn vi bc x cú bc súng bộ hn.
B. Bi tp cú hng dn:
Vớ d 1: Catt ca mt t bo quang in cú cụng thoỏt bng 3,5eV.
a. Tỡm tn s gii hn v gii hn quang in ca kim loi y.
b. Khi chiu vo catt mt bc x cú bc súng 250 nm
- Tỡm hiu in th gia A v K dũng quang in bng 0.
- Tỡm ng nng ban u cc i ca cỏc ờlectron quang in.
- Tỡm vn tc ca cỏc ờlectron quang in khi bt ra khi K.
Hướng dẫn giải:
a. Tần số giới hạn quang điện:
f = c/λ
0
= A/h = 3,5.1,6.10
-19
/(6,625.10
-34
) = 0,845.10
15
Hz.
Giới hạn quang điện:
λ
o
= hc/A = 6,625.10
-34
.3.10
8

/3,5.1,6.10
-19
= 3,55.10
-7
m.
b. Để dòng quang điện triệt tiêu thì công của điện trường phải triệt tiêu được động năng
ban đầu cực đại của êlectron quang điện.
2 2
34 8
19
0 0
19 8
1 1 6,625.10 .3.10
( ) ( 3,5.1,6.10 )
2 2. 1,6.10 25.10
h h
mv mv
hc
eU U A
e e
λ
−
−
− −
= ⇒ = = − = −
−
U
h
= - 1,47 V
Động năng ban đầu cực đại

2
0
1,47
2
h
mv
eU eV= =
= 2,352.10
-19
J.
W
đ
=






−=








λ
−

λ
=
−−
−
88
834
0
2
0
10.5,35
1
10.25
1
10.3.10.625,6
11
hc
2
mv
=0,235.10
-18
J
Vận tốc của êlectron
5
31
18
0
10.19,7
10.1,9
10.235,0.2
2

===
−
−
m
W
v
đ
m/s.
Ví dụ 2: Khi chiếu bức xạ có bước sóng 0,4 µm vào catốt của một tế bào quang điện,
muốn triệt tiêu dòng quang điện thì hiệu điện thế giữa A và K bằng -1,25V.
a. Tìm vận tốc ban đầu cực đại của các e quang điện.
b. Tìm công thoát của các e của kim loại làm catốt đó (tính ra eV).
Hướng dẫn giải:
a.
31
19
0
2
max0
10.1,9
25,1.10.6,1.2
2
||
2
−
−
==⇒=
m
eU
veU

mv
h
h
= 0,663.10
6

m/s.
b. Công thoát:
( )
34 8
2
2 31 6
0max
6
1 6,625.10 .3.10 1
.9,1.10 . 0,663.10
2 0,4.10 2
hc
A mv
λ
−
−
−
= − = − =

eVJ 855,110.97,2
19
==
−
.

Ví dụ 3: Công thoát của vônfram là 4,5 eV
a. Tính giới hạn quang điện của vônfram.
b. Chiếu vào tấm vônfram một bức xạ có bước sóng λ thì động năng ban đầu cực đại của
êlectron quang điện là 3,6.10
-19
J. Tính λ.
c. Chiếu vào tấm vônfram một bức xạ có bước sóng λ’. Muốn triệt tiêu dòng quang điện
thì phải cần một hiệu điện thế hãm 1,5V. Tính λ’?
Hướng dẫn giải:
a.
276,0
10.6,1.5,4
10.3.10.625,6
A
hc
19
834
0
===λ
−
−
µm.
b.
34 8
19 19
6,625.10 .3.10
0,184
4,5.1,6.10 3,6.10
đ
đ

hc hc
A W
A W
λ
λ
−
− −
= + ⇒ = = =
+ +
µm.
c.
( )
( )
34 8
19 19
6,625.10 .3.10
' 0,207
'
4,5.1,6.10 1,5 . 1,6.10
h
h
hc hc
A eU
A eU
λ
λ
−
− −
= + ⇒ = = =
+

+ − −
µm.
Ví dụ 4: Công tối thiểu để bức một êlectron ra khỏi bề mặt một tấm kim loại của một tế
bào quang điện là 1,88eV. Khi chiếu một bức xạ có bước sóng 0,489 µm thì dòng quang
điện bão hòa đo được là 0,26mA.
a. Tính số êlectron tách ra khỏi catốt trong 1 phút.
b. Tính hiệu điện thế hãm để triệt tiêu hoàn toàn dòng quang điện.
Hướng dẫn giải:
a. I
bh
= n
e
= 26.10
-5
A. (n là số êlectron tách ra khỏi catốt trong 1s).
n =
14
19
5
10.25,16
10.6,1
10.26
=
−
−
;
Số êlectron tách ra khỏi K trong 1 phút: N=60n = 975.10
14
.
b.

eVeVA
hc
mv
eU
h
66,088,154,288,1
10.6,1.10.489,0
10.3.10.625,6
2
196
834
2
0
=−=−=−==
−−
−
λ
Hiệu điện thế hãm U
h
= – 0,66V.
Ví dụ 5: Catốt của tế bào quang điện làm bằng xêdi (Cs) có giới hạn quang điện
λ
0
=0,66µm. Chiếu vào catốt bức xạ tử ngoại có bước sóng λ =0,33 µm. Hiệu điện thế hãm
U
AK
cần đặt giữa anôt và catôt để triệt tiêu dòng quang điện là bao nhiêu?
Hướng dẫn giải:
Để triệt tiêu dòng quang điện, công của lực điện trường phải triệt tiêu được động năng ban
đầu cực đại của quang êlectron (không có một êlectron nào có thể đến được anôt)

( )
( )
2
34 8
0max
6 19
0 0 0
6,625.10 .3.10
1,88
2
0,66.10 . 1,6.10
AK AK
mv
hc hc hc hc
eU U V
e
λ λ λ λ
−
− −
= = − = ⇒ = = − = −
−
Như vậy để triệt tiêu hoàn toàn dòng quang điện thì: U
AK
≤ –1,88V.
Ví dụ 6: Khi chiếu lần lượt hai bức xạ có bước sóng 0,25 µm và 0,3 µm vào một tấm kim
loại thì vận tốc ban đầu cực đại của các êlectron quang điện lần lượt là 7,31.10
5
m/s và
4,93.10
5

m/s.
a. Tính khối lượng của các êlectron.
b. Tính giới hạn quang điện của tấm kim loại.
Hướng dẫn giải:
a.
2
mv
A
hc
2
max01
1
+=
λ
;
2
mv
A
hc
2
max02
2
+=
λ
)
2
v
2
v
(m

11
hc
2
max02
2
max01
21
−=








λ
−
λ
⇒








−
−

=








−
−
=
−−
−
661010
834
21
2
max02
2
max01
10.3,0
1
10.25,0
1
10.3049,2410.4361,53
10.3.10.625,6.2112
λλ
vv
hc

m
m= 1,3645.10
-36
.0,667.10
6
= 9,1.10
-31
kg.
b. Giới hạn quang điện:
( )
J
mv
hc
A
mv
A
hc
19
2
531
6
834
2
max01
1
2
max01
1
10.52,5
2

10.31,7.10.1,9
10.25,0
10.3.10.625,6
2
2
−
−
−
−
=−=−=⇒+=
λλ

mm
A
hc
µλ
36,010.6,3
10.52,5
10.3.10.625,6
7
19
834
0
====
−
−
−
Ví dụ 7:
a. Khi một chất bị kích thích và phát ra ánh sáng đơn sắc màu tím có bước sóng 0,4 µm thì
năng lượng của mỗi phôtôn phát ra có giá trị là bao nhiêu? Biết h =6,625.10

-34
Js; c =3.10
8

m/s.
b. Đối với nguyên tử hiđrô, khi êlectron chuyển từ quỹ đạo M về quỹ đạo K thì nguyên tử
phát ra phôtôn có bước sóng 0,1026 μm. Lấy h = 6,625.10
-34
J.s, e = 1,6.10
-19
C và c =
3.10
8
m/s.
Năng lượng của phôtôn này bằng bao nhiêu? Nếu photon này truyền vào nước có chiết
suất
3
4
=n
thì năng lượng của nó thay đổi thế nào?
Hướng dẫn giải:
a. Năng lượng của photon tương ứng:
19
6
834
min
10.97,4
10.4,0
10.3.10.625,6hc
−

−
−
==
λ
=ε
J.
b. Năng lượng của photon tương ứng:
34 8
19 6 19
6,625.10 .3.10
12,1
.1,6.10 0,1026.10 .1,6.10
hc
ε
λ
−
− − −
= = =
eV
Tần số của ánh sáng sẽ không thay đổi khi truyền qua các môi trường khác nhau nên năng
lượng của nó
cũng không thay đổi khi truyền từ không khí vào nước.
Ví dụ 8: Công thoát êlectron của một kim loại là 7,64.10
-19
J. Chiếu lần lượt vào bề mặt
tấm kim
loại này các bức xạ có bước sóng là λ
1
= 0,18 μ m, λ
2

= 0,21 μ m và λ
3
= 0,35 μ m .
Lấy h = 6,625.10
-34
J.s, c = 3.10
8
m/s.
a. Bức xạ nào gây được hiện tượng quang điện đối với kim loại đó?
b. Tính động năng ban đầu cực đại của các electron quang điện.
c. Tính độ lớn của điện áp để triệt tiêu dòng quang điện trên.
Hướng dẫn giải:
a. Giới hạn quang điện :
34 8
0
19
6,625.10 .3.10
0,26
7,64.10
hc
m
A
λ µ
−
−
= = =
Ta có : λ
1
, λ
2

< λ
0
; vậy cả hai bức xạ đó đều gây ra hiện tượng quang điện cho kim loại đó.
b. λ
1
, λ
2
gây ra hiện tượng quang điện, chúng ta hãy tính toán cho bức xạ có năng lượng
của photon lớn hơn (bức xạ
1
λ
)
b. Theo công thức Einstein :
max0
1
đ
WA
hc
+=
λ
⇒
JA
hc
W
đ
1919
6
834
1
max0

10.4,310.64,7
10.18,0
10.3.10.625,6
−−
−
−
=−=−=
λ
Mặt khác :
smsm
m
W
vmvW
đ
đ
/10.65,8/864650
10.1,9
10.4,3.2
.2
2
1
5
31
19
max0
max0
2
max0max0
≈===⇒=
−

−
c. Độ lớn điện áp để triệt tiêu dòng quang điện :
V
e
W
UUeW
đ
hhđ
125,2
10.6,1
10.4,3
19
19
max0
max0
===⇒=
−
−
Ví dụ 9: Nguồn Laser mạnh phát ra những xung bức xạ có năng lượng
JE 3000=
. Bức xạ
phát ra có bước sóng
nm480=
λ
. Tính số photon trong mỗi bức xạ đó?
Hướng dẫn giải:
Gọi số photon trong mỗi xung là
n
.
Năng lượng của mỗi xung Laser:

ε
nE =
(
ε
là năng lượng của một photon)

21
834
9
10.25,7
10.3.10.625,6
10.480.3000
====⇒
−
−
hc
EE
n
λ
ε
photon
Ví dụ 10: Thực hiện tính toán để trả lời các câu hỏi sau:
a. Electron phải có vận tốc bằng bao nhiêu để động năng của nó bằng năng lượng của một
photon ánh sáng có bước sóng
0
5200A=
λ
?
b. Năng lượng của photon phải bằng bao nhiêu để khối lượng của nó bằng năng lượng
nghỉ của electron? Cho khối lượng nghỉ của electron là

kgm
e
31
10.1,9
−
=
.
Hướng dẫn giải:
a. Theo bài ra:
λ
hc
W
eđ
=
λ
hc
vm
e
=⇔
2
2
1
sm
m
hc
v
e
/10.17,9
10.5200.10.1,9
10.3.10.625,6.22

5
1031
834
===⇒
−−
−
λ
b. Năng lượng của photon:
2
cmE
ph
=
Khối lượng của electron bằng khối lượng nghỉ của electron
( )
eph
mm =
nên:

( )
MeVJcmE
e
51,010.19,810.3.10.1,9
14
2
8312
====
−−
Ví dụ 11: Cho công thoát của đồng bằng 4,47eV.
a. Tính giới hạn quang điện của đồng?
b. Chiếu bức xạ có bước sóng

m
µλ
14,0=
vào quả cầu bằng đồng đặt xa các vật khác thì
quả cầu được tích đến điện thế cực đại bằng bao nhiêu? Tính vận tốc ban đầu cực đại của
các electron quang điện ?
c. Chiếu bức xạ điện từ vào quả cầu bằng đồng đặt xa các vật khác thì quả cầu được tích
đến điện thế cực đại
VV 3
max
=
. Tính bước song của bức xạ đó và vận tốc ban đầu cực đại
của các electron quang điện trong trường hợp này?
Hướng dẫn giải:
a.
nmm
A
hc
27810.278
9
0
===
−
λ
b. Theo công thức Einstein:
2
max0
2
1
mvA

hc
+=
λ
Mà điện thế cực đại của vật tính theo công thức:
max
2
max0
2
1
Vemv =

⇒
→+=
max
VeA
hc
λ
V
e
A
hc
V 4,4
10.6,1
10.6,1.47,4
10.14,0
10.3.10.625,6
19
19
6
834

max
=
−
=
−
=
−
−
−
−
λ
Lại có:
max
2
max0
2
1
Vemv =
→
sm
m
Ve
v /10.244,1
10.1,9
4,4.10.6,1.2
.2
6
31
19
max

max0
===
−
−
c. Tương tự câu b:
→+=
'
max
VeA
hc
λ
nmm
VeA
hc
16610.166
9
'
max
==
+
=
−
λ

'
max
2
max0
2
1

Vemv =
→
sm
m
Ve
v /10.03,1
.2
6
'
max
'
max0
==
C. Câu hỏi và bài tập tự luyện tập:
2604. Catốt của tế bào quang điện làm bằng Cs có λ
0
= 0,6 µm. Cho khối lương êlectron là
m = 9,1.10
-31
kg, điện tích êlectron là e = 1,6.10
-19
C; hằng số Plăng là h = 6,625.10
-34
Js, vận
tốc ánh sáng trong chân không c = 3.10
8
m/s. Chiếu vào catốt bức xạ có bước sóng λ =
0,33 µm Để triệt tiêu dòng quang điện U
AK
phải thoả mãn:

A. U
AK
≤ - 1,70V. B. U
AK
≤ - 2,04V. C. U
AK
≤ - 1,16V. D. U
AK
≤ - 2,35V.
2605. Chiếu tia tử ngoại có bước sóng 0,25 µm vào catốt của tế bào quang điện phủ Na có
giới hạn quang điện 0,5µm . Cho hằng số Plăng là h = 6,625.10
-34
Js, vận tốc ánh sáng
trong chân không c = 3.10
8
m/s. Động năng ban đầu cực đại của êlectron quang điện là
A. 2,75.10
-19
J. B. 3,97. 10
-19
J. C. 4,15. 10
-19
J. D. 3,18. 10
-19
J.
2606. Năng lượng của photon ứng với ánh sáng tím có
λ
= 0,41μm là:
A. 4,85.10
-19

J B. 4,85.10
-25
J C. 3,03ev D. Avà C đều đúng
2607. Khi chiếu 2 ánh sáng có tần số f
1
= 10
15
Hz và f
2
= 1,5.10
15
Hz vào một kim loại làm
katốt thì tỉ số các động năng ban đầu cực đại các electron quang điện là bằng 3. Tần số
giới hạn của kim loại dó là
A. 10
15
Hz B. 1,5.10
15
Hz C. 7,5.10
14
Hz D. Giá trị kháác
2608. Giới hạn quang điện của Natri là 0,5μm thì công thoát của electron khỏi bề mặt kim
loại là
A. 3,97.10
-19
J B. 0,25.10
-19
J C. 4,42.10
-19
J D. Giá trị

khác
Dùng bài này để trả lời các câu 2609, 2610, 2611:
Chiếu một bức xạ có bước sóng
0,18 m
λ µ
=
vào bản âm của một tế bào quang điện.
Kim loại dùng làm âm cực có giới hạn quang điện là
0
0,3 m
λ µ
=
2609. Tìm công thoát của điện tử bứt ra khỏi kim loại
A.
19
0,6625.10
−
(J) B.
49
6,625.10
−
(J) C.
19
6,625.10
−
(J) D.
49
0,6625.10
−
(J)

2610. Tìm vận tốc ban đầu cực đại của các quang electron
A.
5
0,0985.10
m/s B.
5
0,985.10
m/s C.
5
9,85.10
m/s D.
5
98,5.10
m/s
2611. Để triệt tiêu dòng quang điện ta phải đặt vào anod và catod một hiệu điện thế hãm
U
h
bằng bao nhiêu?
A. 2,76V B. -27,6V C. -2,76V D. -0,276V
2612. Biết giới hạn quang điện của một kim loại là
0,36 m
µ
. Tính công thóat electron. Cho
h =
34
6,625.10
−
Js; c =
8
3.10

m/s
A.
19
5,52.10
−
J B.
19
55,2.10
−
J C.
19
0,552.10
−
J D.
19
552.10
−
J
2613. Giới hạn quang điện kẽm là
0,36 m
µ
, công thoát của kẽm lớn hơn của natri là 1,4 lần.
Tìm giới hạn quang điện của natri
A. 0,504m B. 0,504mm C.
0,504 m
µ
D.
5,04 m
µ
2614. Chiếu chùm sáng có bước sóng

0
4000 A
λ
=
vào tế bào quang điện. Tìm hiệu điện thế
hãm, biết công thoát của kim loại làm catod là 2eV
A. U
h
= -1,1V B. U
h
= -11V C. U
h
= -0,11V D. U
h
= 1,1V
Đề bài này dùng để trả lời các câu 2615, 2616, 2617:
Catod của một tế bào quang điện có công thoát A = 3,5eV. Cho h =
34
6,625.10
−
Js; m =
31
9,1.10
−
kg;
=e
19
1,6.10
−
C

2615. Tính giới hạn quang điện của kim loại dùng làm catod
A.
355 m
µ
B.
35,5 m
µ
C.
3,55 m
µ
D.
0,355 m
µ
2616. Tìm vận tốc ban đầu cực đại của các electron quang điện bật ra khỏi catod khi được
chiếu sáng bằng bức xạ có bước sóng
0,25 m
λ µ
=
A.
5
0,718.10 /m s
B.
5
7,18.10 /m s
C.
5
71,8.10 /m s
D.
5
0,0718.10 /m s

2617. Tìm hiệu điện thế cần phải đặt giữa anod và catod để làm triệt tiêu hoàn toàn dòng
quang điện
A. -0,146V B. 1,46V C. -14,6V D. -1,46V
Đề bài này dùng để trả lời các câu 2618, 2619, 2620:
Công thoát của electron khỏi đồng là 4,47eV. Cho h =
34
6,625.10
−
Js; c =
8
3.10
m/s;
m
e
=
31
9,1.10
−
kg; e =
19
1,6.10
−
C
2618. Tính giới hạn quang điện của đồng
A.
0,278 m
µ
B.
2,78 m
µ

C.
0,287 m
µ
D.
2,87 m
µ
2619. Khi chiếu bức xạ điện từ có bước sóng
0,14 m
λ µ
=
vào một quả cầu bằng đồng đặt
xa các vật khác thì quả cầu được tích điện đến điện thế cực đại. Khi đó vận tốc cực đại của
quang electron là bao nhiêu?
A.
6
1,24.10
m/s B.
6
12,4.10
m/s C.
6
0,142.10
m/s D.
6
1,42.10
m/s
2620. Chiếu một bức xạ điện từ vào một quả cầu bằng đồng đật xa các vật khác thì quả cầu
đạt được điện thế cực đại 3V. Hãy tính bước sóng của bức xạ và vận tốc ban đầu cực đại
của quang electron?
A.

7 6
0 ax
1,66.10 ; 1,03.10 /
m
v m s
λ
−
= =
B.
7 6
0 ax
16,6.10 ; 1,03.10 /
m
v m s
λ
−
= =
C.
7 6
0 ax
1,66.10 ; 10,3.10 /
m
v m s
λ
−
= =
D.
7 6
0 ax
16,6.10 ; 10,3.10 /

m
v m s
λ
−
= =
2621. Chiếu một bức xạ có bước sóng
0,450 m
λ µ
=
vào bề mặt catod của một tế bào quang
điện ta được dòng quang điện bão hòa có cường độ i. Có thể làm triệt tiêu dòng quang điện
này bằng một hiệu điện thế hãm U
h
= 1,26V. Tính vận tốc ban đầu cực đại của electron
quang điện cho e =
19
1,6.10
−
C; m =
31
9,1.10
−
kg
A.
6
0,0666.10 /m s
B.
6
0,666.10 /m s
C.

6
6,66.10 /m s
D.
6
66,6.10 /m s
2622. Giới hạn quang điện của Rubi là
0
0,81 m
λ µ
=
. Xác định vận tốc cực đại của các
electron quang điện khi chiếu ánh sáng đơn sắc có bước sóng
0,40 m
λ µ
=
vào Rubi:
A. 0,744.10
5
m/s B. 7,44.10
5
m/s c. 0,474.10
5
m/s D. 4,74.10
5
m/s
2623. Năng lượng tối thiểu đẻ bức một electron ra khỏi mặt một kim loại Cêsi là 1,88eV.
Dùng tấm kim loại đó để làm catốt của một tế bào quang điện. chiếu vào tấm kim loại ấy 1
ánh sáng có bước sóng
0,489 m
λ µ

=
thì có dòng quang điện chạy qua tế bào quang điện. Để
triệt tiêu dòng quang điện trên ta phải đặt vào giữa anốt và catốt một hiệu điện thế hãm
bằng bao nhiêu:
A. 0,66V B. 6,6V C. -0,66V D. -6,6V
2624. Để triệt tiêu dòng quang điện ta dùng hiệu điện thế hãm 3V, vận tốc ban đầu cực đại
của electron quang điện
A. 2,03.10
5
m/s B. 2,03.10
6
m/s C. 1,03.10
5
m/s D. 1,03.10
6
m/s
2625. Chiếu ánh sáng có bước sóng
0,35 m
λ µ
=
vào catốt của một tế bào quang điện, biết
kim loại dùng làm catốt có công thoát 2,48eV, khi đó ta có dòng quang điện. Để triệt tiêu
dpngf quang điện này ta phải đặt giữa anốt và catốt một hiệu điện thế hãm bằng bao nhiêu:
A. -1,07V B. 1.07V C. 0.17V D. -10,7V
2626. Chiếu bức xạ có bước sóng
0,438 m
λ µ
=
vào catôt của tế bào quang điện. Cho h =
34

6,625.10
−
Js; c =
8
3.10
m/s;
19 31
1,6.10 ; 9,1.10e C m kg
− −
= =
. Tính vận tốc ban đầu cực đại của
các quang điện tử (nếu có) khi catôt là kẽm có công thoát A
0
= 56,8.10
-20
J và khi catôt là
kali có giới hạn quang điện
0
0,62 m
λ µ
=
A. Xảy ra đối với catôt là kali và v
0
= 0,541.10
6
m/s
B. Xảy ra đối với catôt là kali và v
0
= 5,41.10
6

m/s
C. Xảy ra đối với catôt là kẽm và v
0
= 2,615.10
6
m/s
D. Xảy ra đối với catôt là kẽm và v
0
= 26,15.10
6
m/s
2627. Năng lượng của photon ứng với ánh sáng tím có
λ
= 0,41μm là:
A. 4,85.10
-19
J B. 4,85.10
-25
J C. 3,03ev D. Avà C đều đúng
2628. Chiếu bức xạ điện từ có bước sóng
λ
= 0,14
µ
m vào catôt của tế bào quang điện
bằng đồng, công thoát của đồng A=4,47eV. Cho biết: h=6,625.10
-34
J.s; c=3.10
8
m/s, e =
1,6.10

-19
C. Trả lời các câu hỏi sau:
a. Giới hạn quang điện của đồng:
A. 0,478
µ
m B. 0,406
µ
m C. 0,387
µ
m D. 0,278
µ
m
b. Tính động năng ban đầu cực đại của êlectron quang điện được bứt ra khỏi catôt.
A. 7,044.10
-19
J. B.0,406
µ
m C.7,144.10
-19
J D. 7,204.10
-19
J
c. Phải đặt hiệu điện thế hãm bằng bao nhiêu để triệt tiêu dòng quang điện trong tế bào
quang điện.
A. 4,50V B. 4,48V C. 4,40V D.4,02V
2629. Chiếu chìm bức xạ có bước sóng
λ
= 0,2
µ
m vào một tấm km loại, các êlectron

quang điện bắn ra có động năng cực đại bằng 5eV. Khi chiếu vào tấm kim loại đó 2 bức xạ
có bước sóng
λ
1
= 1,6
µ
m và
λ
2
= 0,1
µ
m thì có hiện tượng quang điện xảy ra không?
Nếu có tính động năng cực đại của các êlectron quang điện bắn ra? Cho h = 6,625.10
-34
J.s;
c = 3.10
8
m/s.
2630. Giới hạn quang điện của Natri là 0,5μm thì công thoát của electron khỏi bề mặt kim
loại là
A. 3,97.10
-19
J B. 0,25.10
-19
J C. 4,42.10
-19
J D. Giá trị
khác
2631. Giới hạn quang điện của Natri là 0,5μm, chiếu vào Natri ánh sáng có bước sóng
0,25μm thì động năng ban đầu cực đại của electron quang điện là

A. 0,25.10
-19
J B. 3,97.10
-19
J C. 4,42.10
-19
J D. Giá trị
khác
2632. Chiếu bức xạ điện từ có bước sóng
λ
vào catot của tế bào quang điện thì êlectron
quang điện bị bứt ra có động năng ban đầu cực đại bằng 2,43.10
-19
J. Cho biết công thoát
của kim lại làm catôt là 5,52.10
-19
J.
a. Tính giới hạn quang điện của kim loại làm catôt?
b. Tính vận tốc ban đầu cực đại của êlectron quang điện và bước sóng
λ
?
b. Chiếu đồng thời 2 bức xạ điện từ có bước sóng
λ
1
= 0,5
µ
m và
λ
2
= 0,4

µ
m vào catôt
của tế bào quang điện trên, phải đặt hiệu điện thế hãm bằng bao nhiêu để triệt tiêu dòng
quang điện? Cho h = 6,625.10
-34
J.s; c = 3.10
8
m/s.
2633. Công thoát của electron của một quả cầu kim loại là 2,36eV chiếu ánh sáng kích
thích có bước sóng 0,3μm. Quả cầu đặt cô lập có điện thế cực đại là
A. 1,78V B. 1,5V C. 1,3V D. 1,1V
2634. Ca tốt của một tế bào quang điện có công thoát A=2,4(eV). Chiếu vào ca tốt đó một chùm
bức xạ mà fôtôn có năng lượng 3,2(eV). Để dòng quang điện triệt tiêu phải đặt vào A,K một hiệu
điện thế :
A.U
AK
=0,8(V) B.U
AK
=8(V) C.U
KA
= 0,8(V) D.U
KA
=8(V)
2635. Chiếu một chùm ánh sáng đơn sắc có bước sóng 400 nm vào catôt của một tế bào
quang điện, được làm bằng Na. Giới hạn quang điện của Na là 0,50 . Vận tốc ban đầu
cực đại của êlectron quang điện là. Chọn một đáp án dưới đây
A. 6,33.10
5
m/s; B.5,4510
5

m/s; C. 4,67.10
5
m/s; D. 3,28.10
5
m/s
2636. Chiếu một bức xạ có bước sóng λ = 0,18 µm vào bản âm cực của mộttế bào quang
điện.Kim loại dùng làm âm cực có giới hạn quang điện là λ
0
= 0,3µm.Công thoát của điện
tử bứt ra khỏi kim loại là:
A.0,6625.10
-19
J. B.6,625.10
-29
J. C.6,625.10
-19
J. D.0,6625. 10
-29
J.
2637. Chiếu một bức xạ có bước sóng λ = 0,18 µm vào bản âm cực của mộttế bào quang
điện.Kim loại dùng làm âm cực có giới hạn quang điện là λ
0
= 0,3µm.Vận tốc ban đầu cựa
đại của các quang eletron là:
A.0,0985.10
5
m/s B. 0, 985.10
5
m/s. C. 9,85.10
5

m/s. D. 98,5.10
5
m/s.
2638 Công thoát của kim loại làm catốt là A = 2,25 eV. Cho h = 6,625.10
-34
J.s; c = 3.10
8
m/s.Giới hạn quang điện của kim loại dùng làm catốt là:
A.0,558.10
-6
m B.5,58.10
-6
m C.0,552.10
-6
m D. 0,552.10
-6
µm.
2639. Chiếu vào bề mặt catốt của một tế bào quang điện một bức xạ có bước sóng
m
µλ
405,0=
, ta thu được dòng quang điện bão hoà có cường độ i. Có thể làm triệt tiêu
dòng quang điện này bằng một hiệu điện thế hãm U
h
= -1,26V. Tìm công thoát của
electron đối với kim loại làm catốt
A. 1,8V B. 8,1V C. 1,8eV D. 8,1eV
2640. Chiếu một chùm ánh sáng có tần số f = 7.10
8
Hz lần lượt vào hai bản kim loại nhôm

và ka li. Giới hạn quang điện của nhóm
01
λ
=0,36
µ
m, của kali
02
λ
=0,55
µ
m. Hiện tượng
gì sẽ xảy ra khi chiếu chùm ánh sáng đó vào bản nhôm và bản kali. Tính vận tốc ban đầu
cực đại cua êlectron quang điện khi bứt ra khỏi bản kim loại? Cho biết: h = 6,625.10
34
J.s; c
=3.10
8
m/s, m
e
= 9,1.10
-31
kg.
2641. Lần lượt chiếu 2 bức xạ có tần số f
1
=0,75.10
15
Hz và f
2
= 0,5.10
15

Hz vào bề mặt của
nảti và đo hiệu điện thế hãm tương ứng U
1
= 1,05V và U
2
= 0,03V. Tính công thoát của na
tri? Cho biết h = 6,625.10
-34
J.s.
2642. Chiếu vào bề mặt catốt của một tế bào quang điện một bức xạ có bước sóng λ =
0,405 µm,ta được một dòng quang điện bão hòa có cường độ i.Có thể làm triệt tiêu dòng
quang điện này bằng một hiệu điện thế hãm có độ lớn 1,26 V. Cho h = 6,625.10
-34
J.s; c =
3.10
8
m/s; |e| = 1,6.10
-19
C. Công thoát của electron đối với kim loại làm catốt có giá trị là:
A. 1,8 V B. 8,1 V C. 1,8 eV D. 8,1 eV.
2643. Lần lượt chiếu 2 bức xạ có tần số f
1
= 9,375.10
14
Hz và f
2
= 5,769.10
14
Hz vào một
tấm kim loại làm catôt của tế bào quang điện, người ta đo được tỉ số các vận tốc ban đầu

cực đại của các êlectron quang điện bằng 2. Tính công thoát của kim loại đó? Cho biết: h =
6,625.10
-34
J.s.
2644. Một điện cực phẳng bằng nhôm được chiếu bằng ánh sáng tử ngoại có bước sóng
83nm
λ
=
. Hỏi electron quang điện có thể rời xa mặt điện cực một khoảng l tối đa là bao
nhiêu. Nếu bên ngoài điện cực có một điện trường cản E = 7,5V/cm. biết giới hạn quang
điện của nhôm là
0
332nm
λ
=
A. 0,15m B. 0,51m C. 1,5.10
-2
m D. 5,1.10
-2
m
2645. Khi chiếu lần lượt 2 bức xạ điện từ có bước sóng
1
0,25 m
λ µ
=
và
2
0,3 m
λ µ
=

vào một
tấm kim loại, người ta thấy vận tốc ban đầu cực đại của electron quang điện lần lượt là
v
1
=7,31.10
5
m/s, v
2
=4,93.10
5
m/s. Xác định khối lượng của electron.
A. m = 0,91.10
-31
kg B. m = 1,9.10
-31
kg C. 9,1.10
-31
kg D. 1,6.10
-19
kg
2646. Khi chiếu bức xạ có tần số f
1
= 2,2.10
15
Hz vào một kim loại thì có hiện tượng quang
điện và các quang electron bắn ra đều bị giữ lại bởi hiệu điện thế hãm U
1
= 6,6V. Còn khi
chiếu bức xạ f
2

= 2,538.10
15
Hz vào kim loại đó thì các quang electron bắn ra đều bị giữ lại
bởi hiệu điện thế hãm U
2
= 8V. Xác định hằng số Plank
A. 6,627.10
-34
Js B. 6,625.10
-34
Js C. 6,265.10
-34
Js D. 6,526.10
-34
Js
2647. Chiếu một chùm bức xạ đơn sắc vào catôt của tế bào quang điện để triệt tiêu dòng
quang điện thì hiệu điện thế hãm có giá trị tuyệt đối là 1,9V. Vận tốc ban đầu cực đại của
quang electron là bao nhiêu?
A. 5,2.10
5
m/s; B. 6,2.10
5
m/s; C. 7,2.10
5
m/s; D. 8,2.10
5
m/s
2648. Chiếu một chùm ánh sáng đơn sắc có bước sóng 400nm vào catôt của một tế bào
quang điện, được làm bằng Na. Giới hạn quang điện của Na là 0,50µm. Vận tốc ban đầu
cực đại của electron quang điện là

A. 3.28.10
5
m/s; B. 4,67.10
5
m/s; C. 5,45.10
5
m/s; D. 6,33.10
5
m/s
2649. Chiếu vào catốt của một tế bào quang điện một chùm bức xạ đơn sắc có bước sóng
0,330µm. Để triệt tiêu dòng quang điện cần một hiệu điện thế hãm có giá trị tuyệt đối là
1,38V. Công thoát của kim loại dùng làm catôt là
A. 1,16eV; B. 1,94eV; C. 2,38eV; D. 2,72eV
2650. Chiếu một chùm bức xạ đơn sắc vào catôt của tế bào quang điện để triệt tiêu dòng
quang điện thì hiệu điện thế hãm có giá trị tuyệt đối là 1,9V. Vận tốc ban đầu cực đại của
quang electron là bao nhiêu?
A. 5,2.10
5
m/s; B. 6,2.10
5
m/s; C. 7,2.10
5
m/s; D. 8,2.10
5
m/s
2651. Khi chiếu một chùm sáng đơn sắc vào một kim loại có hiện tượng quang điện xảy
ra. Nếu dùng một hiệu điện thế hãm bằng 3,0 V thì các quang electron không tới anốt
được. Cho biết tần số giới hạn của kim loại đó là
( )
CesJhsf

1934114
0
10.6,1,.10.625,6,10.6
−−−
−===
.
Tần số của chùm ánh sáng tới sẽ là
A. 1,5.10
14

H
Z
;
B. 1,25.10
14

H
Z
; C.
13,25.10
14

H
Z
; D.
25.10
14

H
Z

;
2652. Khi chiếu một bức xạ điện từ đơn sắc bước sóng λ=0,41μm vào catốt của một tế
bào quang điện thì có hiện tượng quang điện xảy ra. Để triệt tiêu dòng quang điện
người ta đặt một hiệu điện thế ngược là 0,76V. Cho
34 8 -19
h 6,625.10 Js, c=3.10 m /s, 1eV=1,6.10 J
−
=
. Công thoát của electron đối với kim loại dùng làm
catốt sẽ là
A. 36,32.10
-20
J B. 3,3125.10
-20
J C. 0,3125.10
-20
J D. 33,25.10
-20
J
2653. Kim loại dùng làm ca tốt của một tế bào quang điện có cơng thốt A=2,2eV. Chiếu
vào ca tốt một bức xạ điện từ có bước sóng
λ
. Biết U
h
=0,4V, vân tốc ban đầu cực đại của
e là bao nhiêu?
A. 3,75.10
5
m/s; B. 3,5.10
5

m/s; C. 3,75.10
4
m/s; D. 3,5.10
4
m/s.
2654. Chiếu một chùm bức xạ đơn sắc có bước sóng 0,276µm vào catơt của một tế bào
quang điện thì hiệu điện hãm có giá trị tuyệt đối bằng 2V. Cơng thốt của kim loại dùng
làm catơt là
A. 2,5eV; B. 2,0eV; C. 1,5eV; D. 0,5eV
2655. Chiếu một chùm bức xạ đơn sắc có bước sóng 0,5µm vào catơt của một tế bào
quang điện có giới hạn quang điện là 0,66µm. Vận tốc ban đầu cực đại của electron quang
điện là
A. 2,5.10
5
m/s; B. 3,7.10
5
m/s; C. 4,6.10
5
m/s; D. 5,2.10
5
m/s
2656. Chiếu một chùm bức xạ đơn sắc có bước sóng 0,5µm vào catơt của một tế bào
quang điện có giới hạn quang điện là 0,66µm. Hiệu điện thế cần đặt giữa anơt và catơt để
triệt tiêu dòng quang điện là
A. 0,2V; B. - 0,2V; C. 0,6V; D. - 0,6V
2657. Công thoát electron ra khỏi kim loại A = 6,625.10
-19
J, hằng số Plăng h = 6,625.10
-
34

Js, vận tốc ánh sáng trong chân không c = 3.10
8
m/s. Giới hạn quang điện của kim loại
đó là
A. 0,300µm. B. 0,295µm. C. 0,375µm. D. 0,250µm.
2658. Chiếu một chùm bức xạ đơn sắc vào catot của tế bào quang điện, để triệt tiêu dòng
quang điện thì hiệu điện thế hãm U
h
= -1,9 V . Vận tốc ban đầu cực đại của quang
electron là :
A. 5,2.10
5
m/s. B. 6,2.10
5
m/s. C. 7,2.10
5
m/s. D. 8,2.10
5
m/s.
2659. Chiếu chùm bức xạ có bước sóng 0,18µm vào catơt của một tế bào quang điện làm
bằng kim loại có giới hạn quang điện là 0,3µm. Tìm vận tốc ban đầu các đại của các quang
electron.
A. 0,0985.10
5
m/s. B. 0,985.10
5
m/s. C. 9.85.10
5
m/s. D. 98,5.10
5

m/s.
2660. Chiếu chùm bức xạ có bước sóng 0,18µm vào catơt của một tế bào quang điện làm
bằng kim loại có giới hạn quang điện là 0,3µm. Điện áp hãm để làm triệt tiêu dòng quang
điện là
A. 2,76V. B. – 27,6V. C. – 2,76V. D. – 0,276V.
2661. Giới hạn quang điện của kẽm là 0,36 µm,công thoát của kẽm lớn hơn của Natri
là 1,4 lần.Giới hạn quang điện của Natri là
A.0,504 m B.0,504 mm C.0,504 µm D.5,04 µm
2662. Chiếu chùm bức xạ có bước sóng 0,4µm vào catơt của một tế bào quang điện làm
bằng kim loại có cơng thốt electron là 2eV. Điện áp hãm để triệt tiêu dòng quang điện là
A. -1,1V. B. -11V. C. 1,1V. D. – 0,11V.
2663. Cơng thốt electron khỏi đồng là 4,57eV. Chiếu chùm bức xạ điện từ có bước sóng
λ vào một quả cầu bằng đồng đặt xa các vật khác thì quả cầu đạt được điện thế cực đại 3V.
Bước sóng của chùm bức xạ điện từ đó là
A. 1,32µm. B. 0,132µm. C. 2,64µm. D. 0,164µm.
2664. Khi chiếu một chùm bức xạ có bước sóng λ = 0,33µm vào catơt của một tế bào
quang điện thì điện áp hãm là U
h
. Để có điện áp hãm U’
h
với giá trị |U’
h
| giảm 1V so với |
U
h
| thì phải dùng bức xa có bước sóng λ’ bằng bao nhiêu?
A. 0,225µm. B. 0,325µm. C. 0,425. D. 0,449µm.
2665. Cơng thốt electron khỏi đồng là 4,57eV. Khi chiếu bức xạ có bước sóng λ =
0,14µm vào một quả cầu bằng đồng đặt xa các vật khác thì quả cầu được tích điện đến
điện thế cực đại là

A. 0,43 V. B. 4,3V. C. 0,215V. D. 2,15V.
2666. Chiếu bức xạ tử ngoại có λ = 0,25 μm vào một tấm kim loại có cơng thốt 3,45
eV. Vận tốc ban đầu cực đại của êlectron quang điện là:
A. 7,3.10
5
m/s. B. 7,3.10
-6
m/s. C. 73.10
6
m/s. D. 6.10
5
m/s.
2667. Giới hạn quang điện của canxi là λ
0
= 0,45µm thì cơng thốt electron ra khỏi bề mặt
canxi là :
A. 5,51.10
-19
J B. 3,12.10
-19
J C. 4,41.10
-19
J D. 4,5.10
-19
J
2668. Năng lượng photon của tia Rơnghen có bước sóng 0,05Å là :
A. 39,72.10
-15
J B. 49,7.10
-15

J C. 42.10
-15
J D. 45,67.10
-15
J
2669 Một tế bào quang điện có catốt bằng Na , cơng thốt electron của Na bằng 2,1 eV .
Giới hạn quang điện của Na là :
A. 0,49 µm B. 0,55 µm C. 0,59 µm D. 0,65 µm
2670 Một tế bào quang điện có catốt bằng Na , cơng thốt electron của Na bằng 2,1 eV .
Chiếu vào catốt bức xạ có bước sóng 0,42 µm . Hiệu điện thế hãm có trị số là :
A. – 0,85V B. – 0,2V C. – 0,4V D. – 0,25V
2671 Catốt của tế bào quang điện có giới hạn quang điện là 0,66µm . Khi chiếu vào catốt
bức xạ có bước sóng λ thì động năng ban đầu cực đại của electron quang điện bị bức ra
khỏi catốt là 3.10
-19
J . λ có giá trị là
A. 0,33 µm B. 0,033 µm C. 0,55 µm D. 0,5 µm
2672. ChiÕu bøc x¹ ®iƯn tõ cã bíc sãng
λ
= 0,33
µ
m lªn mét tÊm kim lo¹i dïng lµm Katèt
cđa tÕ bµo quang ®iƯn cã giíi h¹n quang ®iƯn
0
λ
= 0,66
µ
m hiƯu ®iƯn thÕ g÷a Anèt vµ Kat«t
lµ U
AK

=1,5V. §éng n¨ng cùc ®¹i cđa quang electron khi ®Ëp vµo An«t lµ :
A. 5,41.10
-19
J B. 5,35.10
-19
J C. 6,42.10
-19
J D.
7,47.10
-19
J
2673. C«ng tho¸t cđa electron ra khái ®ång lµ 4,47 eV. Khi chiÕu bøc x¹ ®iƯn tõ cã bíc
sãng
λ
= 0,14
µ
m vµo qu¶ cÇu b»ng dång ®Ỉt xa c¸c vËt kh¸c th× qu¶ cÇu ®ỵc tÝch ®iƯn ®Õn
®iƯn thÕ cùc ®¹i lµ: (h = 6,625.10
-34
Js; c = 3.10
8
m/s;
e = - 1,6.10
-19
C; m
e
= 9,1.10
-31
kg)
A.2,4V. B.4V. C. 4,4V.

D. 6,4V.
2674 Công thoát electron khỏi đồng là 4,57eV. Chiếu chùm bức xạ điện từ có bước
sóng λ vào một quả cầu bằng đồng đặt xa các vật khác thì quả cầu đạt được điện thế
cực đại 3V. Bước sóng của chùm bức xạ điện từ đó là
A. 1,32µm. B. 0,132µm.C. 2,64µm. D. 0,164µm.
2675. Chiếu chùm bức xạ có bước sóng 0,18µm vào catôt của một tế bào quang điện
làm bằng kim loại có giới hạn quang điện là 0,3µm. Tìm vận tốc ban đầu các đại của
các quang electron.
A. 0,0985.10
5
m/s. B. 0,985.10
5
m/s. C. 9.85.10
5
m/s. D.
98,5.10
5
m/s.
2676. Chiếu chùm bức xạ có bước sóng 0,18µm vào catôt của một tế bào quang điện
làm bằng kim loại có giới hạn quang điện là 0,3µm. Hiệu điện thế hãm để làm triệt
tiêu dòng quang điện là
A. 2,76V. B. – 27,6V. C. – 2,76V. D. – 0,276V.
2677. Trong hiện tượng quang điện,số electron đến được anốt trong 10 s là
3.10
16
.Cường độ dòng quang điện là
A.0,48 A. B.4,8 A. C.0,48 mA. D.4,8 µA.
2678. Chiếu chùm bức xạ có bước sóng 0,4µm vào catôt của một tế bào quang điện
làm bằng kim loại có công thoát electron là 2eV. Hiệu điện thế hãm để triệt tiêu dòng
quang điện là

A. -1,1V. B. -11V. C. 1,1V. D. – 0,11V.
2679. Cho khối lượng êlectron lag m = 9,1.10
-31
kg, điện tích êlectron e = 1,6.10
-19
C. Vận
tốc ban đầu cực đại của các êlectron quang điện bằng bao nhiêu? Biết hiệu điện thế hãm
bằng 45,5 V.
A. 3,2.10
6
m/s. B. 1,444.10
6
m/s. C. 4.10
6
m/s. D. 1,6.10
-6
m/s.
2680. Năng lượng của phơtơn là 2,8.10
-19
J. Cho hằng số Plăng h = 6,625.10
-34
Js, vận tốc
của ánh sáng trong chân khơng c = 3.10
8
m/s. Bước sóng của ánh sáng là
A. 0,71 µm. B. 0,66 µm. C. 0,45 µm. D. 0,58 µm.
2681. Cơng thốt đối với Cêsi là A = 1eV. Cho khối lương êlectron là m = 9,1.10
-31
kg,
điện tích êlectron là e = 1,6.10

-19
C; hằng số Plăng là h = 6,625.10
-34
Js, vận tốc ánh sáng
trong chân khơng c = 3.10
8
m/s. Vận tốc ban đầu cực đại của các êlectron quang điện khi
chiếu vào cêsi ánh sáng có bước sóng 0,5 µm là
A. 7,3.10
5
m/s. B. 4.10
6
m/s. C. 5.10
5
m/s. D. 6,25.10
5
m/s.
Chuyªn ®Ị 59: Chun ®éng cđa electron trong ®iƯn trêng
®Ịu vµ tõ trêng ®Ịu: TÝnh vËn tèc cđa e khi nã ®ỵc t¨ng tèc
bëi ®iƯn ¸p U, tÝnh b¸n kÝnh q ®¹o trßn
cđa electron trong tõ trêng ®Ịu.
A. Tóm tắt lý thuyết và cơng thức:
- §iƯn ¸p U t¨ng tèc cho electron:
2
2
1
vmeU
e
=
2

0
2
1
vm
e
−
(
0
v
và
v
lần lượt là vận tốc đầu và vận tốc sau khi tăng tốc của
e).
- Trong ®iƯn trêng ®Ịu:
d
F e E
=−
r r
Độ lớn:
EeF
đ
=
- Trong tõ trêng ®Ịu: Bá qua träng lùc ta chØ xÐt lùc Lorenx¬:

α
sinvBef
=

( )
Bv

r
r
,=
α
 NÕu vËn tèc ban ®Çu vu«ng gãc víi c¶m øng tõ: £lectron chun ®éng trßn ®Ịu víi b¸n
kÝnh

.m v
R
e B
=
; bán kính cực đại:
Be
mv
R
max0
max
=
 NÕu vËn tèc ban ®Çu xiªn gãc
α
víi c¶m øng tõ: £lectron chun ®éng theo vßng xo¾n
èc với bán kính vòng ốc:
α
sin
max0
Be
mv
R
=
B. Bài tập có hướng dẫn:

Ví dụ1: Chiếu bức xạ điện từ vào catơt của tế bào quang điện tạo ta dòng quang điện bảo
hòa. Người ta có thể triệt tiêu dòng quang điện bảo hòa này bằng điện áp hãm
VU
h
3,1−=
.
Dùng màn chắn tách ra một chùm hẹp các electron quang điện và cho nó đi qua một từ
trường đều có cảm ứng từ
TB
5
10.6
−
=
theo phương vng góc với
B
r
.
a. Tính vận tốc ban đầu cực đại của các quang electron.
b. Tính lực tác dụng lên electron.
c. Bán kính quỹ đạo của electron trong từ trường.
Hướng dẫn giải:
a. Ta có:
h
eUmv =
2
max0
2
1

( )

sm
m
eU
v
h
/10.76,6
10.1,9
3,1).10.6,1.(2
2
5
31
19
max0
=
−−
==⇒
−
−
b. Lực tác dụng lên electron chính là lực Lo-ren-xơ, tính bởi biểu thức :
α
sinvBef =
Trong đó
α
là góc hợp bởi
maxo
v
r
và
B
r

, ở đây
0
90=
α
.
Vậy :
NvBef
185519
10.5,610.6.10.76,6.10.6,1
−−−
===
c. Bán kính của electron :
cmm
Be
mv
R 4,6064,0
max0
===
.
C. Câu hỏi và bài tập tự luyện tập:
2682. Catot của một tế bào quang phổ được phủ một lớp Cêxi, có cơng thốt là 1,9eV.
Catot được chiếu sáng bởi một chùm ánh sáng đơn sắc có bước sóng
0,56 m
λ µ
=
. Dùng
màu chắn tách ra một chùm hẹp các electron quang điện và hướng nó vào một từ trường
đều có
B
ur

vng góc với
axm
v
uuur
của electron và B = 6,1.10
-5
T. Xác định bán kính của quỹ
đạo các electron đi trong từ trường.
A. 0.36cm B. 0,63cm C. 3,16cm D. 6,03cm
2683. Chiếu bức xạ đơn sắc bước sóng λ=0,533(μm) vào một tấm kim loại có công
thoát electron A=3.10
–19
J .Dùng màn chắn tách ra một chùm hẹp electron quang điện
và cho chúng bay vào một miền từ trường đều có cảm ứng từ
B
ur
. Hướng chuyển động
của electron quang điện vuông góc với
B
ur
. Biết bán kính cực đại của quỹ đạo các
electron là R = 22,75mm .Tìm độ lớn cảm ứng từ B của từ trường.
A. B = 2.10
–4
(T) B. B = 10
–4
(T) C. B = 1,2.10
–4
(T) D. B = 0,92.10
–4

(T)
2684. Dùng màn chắn tách ra một chùm hẹp các electron quang điện và hướng nó vào một
từ trường đều có véc tơ cảm ứng từ
B
r
vng góc với vectơ vận tốc của các electron quang
điện. Từ trường có cảm ứng từ B=9,1.10
-5
T , đường kính cực đại của quỹ đạo các electron
quang điện là 4,0cm. Vận tốc cực đại của các electron quang điện là:
A. 6,4.10
5
m/s. B. 3,2.10
3
m/s. C. 3,2.10
5
m/s. D. 6,4.10
3
m/s.
Đề bài này dùng để trả lời cho các câu 2685, 2686, 2687:
Khi chiếu một bức xạ điện từ vào bề mặt catơt của một tế bào quang điện, tạo ra dòng
quang điện bão hòa. Người ta có thể làm triệt tiêu dòng điện này bằng một hiệu điện thế
hãm có giá trị 1,3V. Dùng màn chắn tách ra một chùm hẹp các electron quang điện và cho
đi vào một từ trường đều có B = 6.10
-5
T. Cho
19 31
1,6.10 ; 9,1.10
e
e C m kg

− −
= =
2685. Cho vận tốc cực đại
m
v
r
của quang electron.
A. 0,68.10
5
m/s B. 0,68.10
6
m/s C. 0,86.10
5
m/s D. 0,86.10
6
m/s
2686. Tính lực tác dụng lên electron:
A. 6,528.10
-17
N B. 6,528.10
-18
N C. 5,628.10
-17
N D. 5,628.10
-18
N
2687. Tính bán kính quỹ đạo của electron chuyển động trong từ trường:
A. 0,64m B. 0,064m C. 0,046m D. 0,46m
Chuyªn ®Ị 60: TÝnh dßng quang ®iƯn b¶o hßa (sè e ®Õn anot
trong mét ®¬n vÞ thêi gian), c«ng st ngn s¸ng (sè photon

ph¸t ra trong mét ®¬n vÞ thêi gian), hiƯu st lỵng tư
A. Tóm tắt lý thuyết và cơng thức:
1. C«ng st cđa ngn s¸ng.

.P n
λ
ε
=
IS=

→

eH
I
hc
PP
n
bh
===
λ
ε
λ

n
λ
lµ sè photon cđa ngn s¸ng ph¸t ra trong mçi gi©y;
ε
lµ lỵng tư n¨ng lỵng
(photon); (
I

là cường độ của chùm sáng, H là hiệu suất lượng tử)
2. Cêng ®é dßng ®iƯn b¶o hßa.

eHnen
t
q
I
ebh
λ
===

→

t
N
e
I
n
bh
e
==

N
là số electron đến được Anơt trong thời gian t giây
e
n
lµ sè ªlectron ®Õn An«t trong mçi gi©y.
e
lµ ®iƯn tÝch nguyªn tè
19

1,6.10e C
−
=
3. HiƯu st lỵng tư.

eP
hcI
eP
I
n
n
H
bhbh



===
'
'n
là số êlectron bứt ra khỏi Katôt kim loại trong mỗi giây.
n

là số photon đập vào Katôt trong mỗi giây.
- Gi P l cụng sut ca ngun sỏng phỏt ra bc x

ng hng, d l ng kớnh
ca con ngi. nhy ca mt l n photon lt vo mt trong 1(s). Khong cỏch xa
nht m mt cũn trụng thy ngun sỏng bng:

nhc

Pd
n
Pd
D


44
max
==
Chỳ ý: Khi dũng quang in bo ho thỡ n = n
e
B. Bi tp cú hng dn:
Vớ d 1: Chiu bc x cú bc súng
m
à
405,0=
vo catot ca t bo quang in thỡ dũng
quang in bo hũa l
mAI
bh
98=
, dũng in ny cú th b trit tiờu bi in ỏp
VU
h
26,1=
.
a. Tỡm cụng thoỏt ca kim loi lm catot v
max0
v
b. Gi s hiu sut lng t l 50%. Tớnh cụng sut ca ngun sỏng chiu vo catot (coi

ton b cụng sut ca ngun sỏng chiu vo catot).
Hng dn gii:
a. Ta cú:
h
eUA
hc
+=


( )
( )
eVJeU
hc
A
h
8,110.88,226,110.6,1
10.405,0
10.3.10.625,6
1919
6
834
====




Li cú:
h
eUmv =
2

max0
2
1

( )
( )
sm
m
eU
v
h
/10.6,6
10.1,9
26,1.10.6,1.2
2
5
31
19
max0
=

==


b. S electron n c catot l:
e
I
n
bh
e

=
Hiu sut lng t l:

n
n
n
n
H
e
==
'

H
n
n
e
=

(dũng quang in bo hũa nờn
e
nn ='
)
Suy ra:
He
I
n
bh
=

Cụng sut ca ngun sỏng:

hc
He
I
nP
bh
.==
Thay s:
WP 6,0
10.405,0
10.3.10.625,6
.
5,0.10.6,1
.10.98
6
834
19
3
==




Vớ d 2: Catt ca mt t bo quang in cú cụng thoỏt l 2,26eV. B mt catt c
chiu bi bc x cú bc súng 0,4àm.
a. Tớnh tn s ca gii hn quang in.
b. Bề mặt catốt nhận được một công suất chiếu sáng là 3mW. Tính số phôtôn mà bề mặt
catốt nhận được trong 30s.

c. Cho hiệu suất quang điện bằng 67%. Tính số êlectron quang điện bật ra trong mỗi giây
và cường độ dòng quang điện bão hòa.
Hướng dẫn giải:
a.
15
34
19
0
0
10.5458,0
10.625,6
10.6,1.26,2
h
Ac
f ===
λ
=
−
−
Hz.
b. Gọi
λ
n
là số phôtôn chiếu đến tế bào quang điện trong 1s.
Công suất bức xạ:
15
834
63
10.04,6
10.3.10.625,6

10.4,0.10.3
===⇒==
−
−−
hc
P
n
hcn
nP
λ
λ
ε
λ
λ
λ
Số phôtôn mà bề mặt catốt nhận được trong 30s: N=30
λ
n
=181,2.10
15
c. Gọi
'n
là số êlectron bị bật ra trong 1s:
=
'n
67%
λ
n
= 4,0468.10
15

.
Cường độ dòng quang điện bão hòa:
=== enenI
ebh
'
4,0468.10
15
.1,6.10
-19
=0,6475mA.
Ví dụ 3(*): Nguồn sáng có công suất
WP 2=
, phát ra bức xạ có bước sóng
m
µλ
597,0=
tỏa
theo mọi hướng. Tính xem ở khoảng cách bao xa người ta còn có thể trông thấy được
nguồn sáng này, biết rằng mắt còn thấy nguồn sáng khi có ít nhất
80
=
n
photon lọt vào mắt
trong 1 giây. Biết con ngươi có đường kính
mmd 4
=
. Bỏ qua sự hấp thụ photon của môi
trường.
Hướng dẫn giải:
Số photon của nguồn sáng phát ra trong 1 giây:

hc
PP
n
λ
ε
λ
==
Gọi D là khoảng cách từ mắt đến nguồn sáng, thì số photon trên được phân bố đều trên
mặt hình cầu có bán kính là D.
Số photon qua 1 đơn vị diện tích của hình cầu trong 1 giây là:
22
4.4 Dhc
P
D
n
k
π
λ
π
λ
==
Số photon lọt vào con ngươi trong 1 giây là:
2
2
2
2
2
.164.
.
4

.
2
Dhc
dP
Dhc
Pd
k
d
N
λ
π
λπ
π
==






=
Để mắt còn nhìn thấy được nguồn sáng thì
80
=≥
nN
(
n
là độ nhạy của mắt – số photon
ít nhất lọt vào măt mà mắt còn phát hiện ra).
Suy ra:

n
Dhc
dP
≥
2
2
.16
λ
⇒
m
nhc
Pd
D
3
834
63
10.374
10.3.10.625,6.80
10.597,0.2
4
10.4
`4
==≤
−
−−
λ
C. Câu hỏi và bài tập tự luyện tập:
2688. Cường độ dòng quang điện bão hoà trong mạch là 0,32mA. Tính số photon đập vào
Catot của tế bào quang điện trong thời gian t = 20s, biết rằng chỉ có 80% êlectron tách ra
được chuyển về anốt . Cho e=1,6.10

-19
C.
A. 5.10
16
. B. 3.10
18
. C. 2,5.10
16
. D. 3.10
20
.
2689. Cường độ dòng quang điện bão hoà giữa catôt và anôt trong tế bào quang điện là
A
µ
16
. Cho điện tích của electron
Ce
19
10.6,1
−
−=
. Số electron đến được anôt trong một giây
là:
A. 10
20
B. 10
16
C. 10
14
D. 10

13
Đề bài này dùng để trả lời các câu 2690, 2691:
Biết trong 10s, số electron đến được anod của tế bào quang điện
16
3.10
và hiệu suất
lượng tử là 40%
2690. Tìm cường độ dòng quang điện lúc này
A. 0,48A B. 4,8A C. 0,48mA D. 4,8mA
2691. Tìm số photon đập vào catod trong 1 phút
A. 45.10
16
photon/giây B. 4,5.10
16
photon/giây
C. 45.10
16
photon/phút D.
16
4,5.10
photon/phút
Đề bài này dùng để trả lời các câu 2692, 2693, 2694:
Một nguồn phát sáng đơn sắc có bước sóng
0,45 m
λ µ
=
chiếu vào catod của một tế bào
quang điện. Công thoát của kim loại làm catod là A = 2,25eV. Cho h =
34
6,625.10

−
Js; c =
8
3.10
m/s;
m =
31
9,1.10
−
kg; e =
19
1,6.10
−
C
2692. Tính giới hạn quang điện của kim loại dùng làm catod
A.
6
0,558.10
−
m B.
6
5,58.10
−
µ
m C.
6
0,552.10
−
m D.
6

0,552.10
µ
−
m
2693. Tính vận tốc cực đại của các electron quang điện bị bật ra khỏi catod
A.
5
0,421.10
m/s B. 4,23.10
5
m/s C.
5
42,1.10
m/s D.
5
421.10
m/s
2694. Bề mặt catod nhận được công suất chiếu sáng P = 5mW. Cường độ dòng quang điện
bão hòa của tế bào quang điện I
bh
= 1mA. Tính hiệu suất quang điện
A. 35,5% B. 48,3% C. 55,21% D. 53,5%
2695. Năng lượng cực đại của các electron bị bức ra khỏi một kim loại dưới tác dụng của
ánh sáng có bước sóng
0,3 m
λ µ
=
là 1,2eV. Cường độ ánh sáng là 3W/m
2
. Tính công thoát

và số electron phát ra trên một đơn vị diện tích trong đơn vị thời gian, biết hiệu suất là 5%
A.
( )



smphoton
V
218
/10.65,22
9,2
B.
( )



smphoton
V
218
/10.265,2
2,9
C.
( )



smphoton
eV
218
/10.2265,0

9,2
D.
( )



smphoton
eV
218
/10.02265,0
2,29
2696. Một đèn phát ánh sáng đơn sắc có bước sóng
6
0,4.10 m
λ
−
=
được dùng để chiếu vào
một tế bào quang điện. Bề mặt của catôt nhận được một công suất chiếu sáng P = 3mW;
cường độ dòng quang điện bão hoax của tế bào quang điện i =
6
6,43.10 A
−
. Tính tỉ số
'
n
n

(với n: số photon mà catôt nhận được trong mỗi giây; n’: số electron bị bật ra trong mỗi
giây). Cho h =

34
6,625.10
−
Js; c =
8
3.10
m/s.
A. 0,15025 B. 150,25 C. 510,25 D. 51,025
2697. Công suất của nguồn sáng có bước sóng 0,3 μm là 2,5W, hiệu suất lượng tử 100%,
cường độ dòng quang điện bảo hoà là
A. 0,6A B. 0,6mA C. 60mA D. 6μm
2698. Catot của tế bào quang điện có công thoát A=2,1(eV). Chiếu vào catot một chùm ánh sang
có bước sóng với công suất 2 (W) thì hiệu suất lượng tử là:
A. chưa đủ điều kiện để tính B. H=0,2 C. H=0 D. H=0,098
2699. Trong hiện tượng quang điện mà dòng quang điện đạt giá trị bão hòa,số electron đến
được anốt trong 10 s là 3.10
16
và hiệu suất lượng tử là 40%.Số photon đập vào catốt trong
1 phút là:
A.45.10
18
photon/phỳt. B.4,5.10
18
photon/phỳt. C.45.10
16
photon/phỳt. D.4,5.10
16
photon/phỳt
2700. Mt ngun phỏt ỏnh sỏng n sc cú bc súng = 0,45 àm chiu vo catt ca t
bo quang in.Cụng thoỏt ca kim loi lm catt l A = 2,25 eV.B mt catt nhn c

cụng sut chiu sỏng P = 5 mW.Cng dũng quang in bóo hũa l Ibh = 1 mA.Cho h
= 6,625.10
-34
J.s; c = 3.10
8
m/s; m = 9,1.10
-31
kg; |e| = 1,6.10
-19
C.Khi ú hiu sut quang
in l:
A.35,5% B.48,3% C.55,3% D.53,5%
2701. Chiu ỏnh sỏng cú bc súng
0,35 m
à
=
vo kim loi cú cụng thoỏt 2,48eV ca mt
t bo quang in. Bit cn ỏnh sỏng l 3W/m
2
. tớnh hiu sut lng t v cng
dũng quang in bóo hoax l i = 0.02A
A. 2,358% B. 3,258% C. 5,328% D. 2,538%
2702. Chiu bc x cú bc súng

=0,552
à
m vo ca tt ca mt t bo quang in dũng
quang in bo hũa cú cng l I
bh
=2mA. Cụng sut ngun sỏng chiu vo ca tt l

P=1,2 (W). Tớnh hiu sut lng t ca hin tng quang in.
A. 0,650% B. 0,3750% C. 0,550% D. 0,4250%.
2703. Trong 10s, s electron n c anụt ca t bo quang in l 3.10
16
. Cng
dũng quang in lỳc ú l
A. 0,48A. B. 4,8A. C. 0,48mA. D. 4,8mA.
2704. Kim loi dựng lm catụt ca t bo quang in cú cụng thoỏt electron l 1,8eV.
Chiu vo catụt mt ỏnh sỏng cú bc súng = 600nm t mt nguon sỏng cú cụng sut
2mW. Tớnh cng dũng quang in bo ho. Bit c 1000ht phụtụn ti p vo catụt
thỡ cú 2 electron bt ra.
A. 1,93.10
-6
A. B. 0,193.10
-6
A. C. 19,3mA. D. 1,93mA.
2705. Chiu chựm ỏnh sỏng cú cụng sut 3W, bc súng 0,35àm vo catụt ca t bo
quang in cú cụng thoỏt electron 2,48eV thỡ o c cng dũng quang in bo ho
l 0,02A. Tớnh hiu sut lng t.
A. 0,2366%. B. 2,366%. C. 3,258%. D. 2,538%.
2706. Mt t bo quang ien cú catụt c lm bng asen cú cụng thoỏt electron bng
5,15eV. Chiu vo catụt chựm bc x in t cú bc súng 0,2àm v ni t bo quang
in vi ngun in mt chiu. Mi giõy catụt nhn c nng lng ca chựm sỏng l
3mJ, thỡ cng dũng quang in bo ho l 4,5.10
-6
A. Hiu sut lng t l
A. 9,4%. B. 0,094%. C. 0,94%. D. 0,186%.
2707. Mt ốn laze cú cụng sut phỏt sỏng 1W phỏt ỏnh sỏng n sc cú bc súng
0,7àm. Cho h = 6,625.10
-34

Js, c = 3.10
8
m/s. S phụtụn ca nú phỏt ra trong 1 giõy l:
A. 3,52.10
19
. B. 3,52.10
20
. C. 3,52.10
18
. D. 3,52.10
16
.
2708. Gi s cỏc electron thoỏt ra khi catt ca t bo quang in u b hỳt v ant, khi
ú dũng quang in cú cng I = 0,32mA. S electron thoỏt ra khi catt trong mi
giõy l :
A. 2.10
15
B. 2.10
17
C. 2.10
19
D. 2.10
13
bi ny dựng tr li cỏc cõu 2709, 2710:
Chiếu một bức xạ điện từ có bớc sóng

= 0,546
à
m lên một tấm kim loại dùng làm Katốt
của tế bào quang điện, thu đợc dòng điện bảo hoà có cờng độ I

o
=2mA. Công suất bức xạ
điện từ là P = 1,515 W.
2709. Hiệu suấ lợng tử của hiệu ứng quang điện là:
A. 30,03.10
-4
B. 42,25.10
-4
C. 51,56.10
-4

D. 62,25.10
-4
2710. Gi¶ sư c¸c electron ®ỵc t¸ch ra b»ng mµn ch¾n ®Ĩ lÊy mét chïm hĐp híng vµo mét tõ
trêng ®Ịu cã c¶m øng tõ B = 10
-4
T, sao cho
B
r
vu«ng gãc víi ph¬ng ban ®Çu cđa vËn tèc
electron. BiÕt q ®¹o cđa c¸c electron cã b¸n kÝnh cùc ®¹i lµ R = 23,32mm. VËn tèc ban
®Çu cùc ®¹i cđa c¸c electron quang ®iƯn lµ:
A. 1,25.10
5
m/s. B. 2,36.10
5
m/s. C. 3,6.10
5
m/s
D. 4,1.10

5
m/s
2711. Một đèn Na chiếu sáng có cơng suất phát xạ P=100W. Bước sóng của ánh sáng do
đèn phát ra là 0,589
µ
m số photon do đèn ống phát ra trong 30 giây là bao nhiêu?
A. 9.10
21
B. 9.10
18
C. 12.10
22
D. 6.10
24
2712. Chiếu một bức xạ điện từ có bước sóng λ=0,546μm lên mặt kim loại dùng catốt
của một tế bào quang điện, thu được dòng bão hòa có cường độ I
0
= 2mA. Công suất
của bức xạ điện từ là
=P
1,515W.
a. Tìm hiệu suất lượng tử của hiệu ứng quang điện.
A. 30,03.10
-4
B. 42,25.10
-4
C. 51,56.10
-4
D. 62,25.10
-4

b. Giả sử các electron đó được tách ra bằng màn chắn để lấy một chùm hẹp hướng vào
một từ trường đều có cảm ứng từ B=10
–4
T,sao cho
B
ur
vuông góc với phương ban đầu
của vận tốc electron. Biết quỹ đạo của các electron có bán kính cực đại là R =
23,32mm . Xác đònh vận tốc ban đầu cực đại của các electron quang điện.
A. 1,25.10
5
m/s B. 2,36.10
5
m/s C. 3,5.10
5
m/s D. 4,1.10
5
m/s
2713. Một ngọn đèn phát ra ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,6 µm. sẽ phát ra bao nhiêu
phơtơn trong 1s, nếu cơng suất phát xạ của đèn là 10 W ?
A. 1,2.10
19
hạt/s. B. 6. 10
19
hạt/s. C. 4.5. 10
19
hạt/s D. 3. 10
19
hạt/s.
2714. Một đèn Na chiếu ánh sáng có cơng suất phát xạ P = 100 W. Bước sóng của ánh

sáng vàng do đèn phát ra là 0,589 µm. Hỏi trong 30s, đèn phát ra bao nhiêu phơtơn ? Cho
hằng số Plăng là h = 6,625.10
-34
Js, vận tốc ánh sáng trong chân khơng c = 3.10
8
m/s.
A. 6.10
24
. B. 9.10
18
. C. 9.10
21
. D. 12.10
22
.
Chuyªn ®Ị 61: TÝnh tÇn sè, chu k×, bíc sãng, n¨ng lỵng photon do
èng r¬nghen ph¸t ra
A. Tóm tắt lý thuyết và cơng thức:
- Gäi n¨ng lỵng cđa 1 electron trong chùm tia Catot có được khi đến đối âm cực là
đ
W
, khi
chïm nµy ®Ëp vµo ®èi ©m cùc nã sÏ chia lµm 2 phÇn: NhiƯt lỵng táa ra (Q
i
) lµm nãng ®èi
©m cùc vµ phÇn cßn l¹i ®ỵc gi¶i phãng díi d¹ng n¨ng lỵng photon cđa tia X (bøc x¹ R¬n-
ghen).

ε
+=

iđ
QW
Trong ®ã: 
λ
ε
c
hhf
==
(là năng lượng photon của tia Rơnghen)