ĐỀ tự LUẬN đại học CAO ĐẲNG dự bị các năm TRƯỚC

ĐỀ TỰ LUẬN ĐẠI HỌC CAO ĐẲNG DỰ BỊ CÁC NĂM TRƯỚC
Bài 1 (ĐH-CĐ-2005): Catốt của một tế bào trong quang điện có công thoát electron bằng
3,55eV. Người ta lần lượt chiếu vào catốt này các bức xạ có bước sóng λ1 = 0,390µm và λ2 =
0,270µm. Với bức xạ nào thì hiện tượng quang điện xảy ra? Tính độ lớn của hiệu điện thế hãm
trong trường hợp này. Cho vận tốc ánh sáng trong chân không c = 3x108m/s, hằng số Plăng h =
6,625x10-34 J.s; độ lớn của điện tích của electron |e| = 1,6x10-19c; 1eV = 1,6x10-19J.
hc
hc 6, 625x10−34 x 3x1014
A=
⇒λ=
=
≈ 0,350µm
λ
A
3,55x1, 6 x10−19
HD Giải: Ta có:
λ1 > λ0 : không xảy ra hiện tượng quang điện.
λ2 > λ0 : xảy ra hiện tượng quang điện.
1
hc hc
2
eU h = max 0max
nên
=
+ eU h
2
λ2 λ0
Vì
hc  λ − λ 2 
Uh =  0
÷ = 1, 05V

e  λ 0λ 2 
Suy ra độ lớn hiệu điện thế hãm:
Bài 2 (Đề dự bị ĐH-CĐ-2005): Catốt của một tế bào quang điện có công thoát electron A =
1,88 eV. Chiếu một chùm sáng có bước sóng λ vào catốt này thì hiện tượng quang điện xảy ra.
Để triệt tiêu hoàn toàn dòng quang điện thì hiệu điện thế hãm có độ lớn 1,15V. Tính bước sóng
λ của electron khi tới anốt bằng bao nhiêu ? Biết rằng số Plăng h = 6,625. 10-34J.s; vận tốc ánh
sáng trong chân không c = 3.108 m/s ; độ lớn điện tích của electron |e| = 1,6.10-19c; 1eV =
1,6.10-19J
HD Giải:
-Từ công thức Anhxtanh về hiện tượng quang điện:
hc
1
2
= A + mv0max
= A + e Uh
λ
2
hc
6, 625x10−34 x3x108
⇒λ=
=
= 0, 41x10−46 m
−
19
A + e U h (1,88 + 1,15)x1, 6x10

1 2
e U b = mvomax
= K omax
2

K o max

hay λ = 0,41µm. suy ra
Với
là động năng ban đầu cực đại của
một electron.
-Nếu đặt giữa anốt và catốt hiệu điện thế UAK thì khi đi từ catốt đến anốt, electron nhận được
thêm điện năng |e| |UAK| nên động năng lớn nhất của electron sẽ là Kmax. Theo định luật bảo toàn
năng lượng:
K max = K 0 max + e U AK = e U h + e U AK
= 1, 6x10 −19 (1,15 + 4) = 8, 24x10−19 J = 5,15eV


λ = 0,180µm

Bài 3 (Đề dự bị ĐH-CĐ-2005): Khi chiếu bức xạ có bước sóng
vào katot của
một tế bào quang điện thì hiện tượng quang điện xảy ra. Để triệt tiêu hoàn toàn dòng quang
λo
điện thì hiện điện thế hãm có độ lớn 2.124V . Tính giới hạn quang điện
của kim loại dùng
làm katot. Nếu đặt giữa anod và katot của tế bào quang điện hiệu điện thế U AK = 8V thì động
năng cực đại của electron quang điện khi nó tới anod bằng bao nhiêu? Cho c = 3x10 8 m/s; h =
6.625 x 10-34 J.S; điện tích của e:|e|=1.6 x 10-19 C
HD Giải:
hc hc
1 1 e Uh
=
+ e Uh ⇒

= −
λ λ0
λ0 λ
hc
-Từ công thức Anhxtanh về hiện tượng quang điện:
1
1
1.6 ×10−19 × 2.124
=
−
⇒ λ 0 = 0.26 ×10−6 m = 0.26µm
−
6
−
34
8
λ 0 0.18 × 10
6.625 × 10 × 3 × 10
-Thay số:
K max = e ( U h + U AK ) = 1.6 ×10−19 (2.124 + 8)
= 1.62 × 10−8 J = 10.124 MeV
-Động năng cực đại của quang điện electron:
Bài 4 (Đề dự bị ĐH-CĐ-2004): Chiếu ánh sáng bước sóng λ = 0,42µm vào catốt của một tế
bào quang điện có công thoát A = 2eV. Để triệt tiêu dịng quang điện thì hiệu điện thế đặt vào
giữa anốt và catốt của tế bào quang điện đó phải thỏa mãn điều kiện gì? Cho rằng số Plăng h =
6,625x10-34J.s điện tích electron e = -1,6x10-19C; Vận tốc ánh sáng trong chân không c =
3x108m/s; 1eV= 1,6x10-19J
HD Giải: -Từ công thức Anhxtanh về hiện tượng quang điện:
hc
1  hc


= A + e Uh ⇒ Uh =  − A ÷
λ
eλ

 6, 625x10−34 x3x108

−19
−
2x1,
6x10

÷
÷
1, 6x10−19 
0, 42x10 −6

= 0,958V

Uh =

1

-Thế số:
-Vậy để triệt tiêu dòng quang điện thì

U AK ≤ −0,958V
λ = 0,5µm

Bài 5 (Đề dự bị ĐH-CĐ-2005): Khi rọi ánh đơn sắc có bước sóng

lên một lá
kim loại cô lập chưa nhiễm điện thì lá kim loại nhiễm điện đến điện thế tối đa Vmax = 1,5V. Giải
thích sự nhiễm điện này và xác định giới hạn quang điện của kim loại đó. Cho hằng số Plăng,


vận tốc ánh sáng trong chân không, giá trị tuyệt đối của điện tích electron lần lượt là: h =
6,625X10-34 K.s, c = 3x108 m/s, e = 1,6 X 10-19 C.
HD Giải:
-Giải thích sự nhiễm điện: Khi một electron hấp thụ một phôtôn của ánh sáng tới, electron sẽ có
năng lượng lớn hơn công thoát A nên nó có thể bứt khỏi bề mặt kim loại được chiếu sáng, làm
cho kim loại thiếu điện tích âm nên kim loại tích điện dương.
hc hc
=
+ e . Vmax
λ0
λ λ0
-Xác định
Từ công thức Anhxtanh về hiện tượng quang điện:
1 1 e . Vmax
1
1, 6 ×10−19 ×1,5
⇒
= −
=
−
λ0 λ
hc
λ 0 = 1, 2619 × 10−6 m = 1, 2619µm.
0,5 ×10−6 6, 625 ×10−34 × 3 ×108
=>

Bài 6 ( Dự bị ĐH-CĐ-2003): Chiếu chùm sáng có bước sóng

λ = 0, 497µm

. Có công suất P =

0,5mW vào catốt kim loại của một tế bào quang điện. Dòng quang điện triệt tiêu khi hiệu điện
thế giữa anốt và catốt
U AK ≤ −0, 4V.
a)
b)

Xác định công thoát electron của kim loại này.
Biết rằng cứ 1000 phôtôn đập vào catốt trong 1 giây sẽ làm thoát ra 1 electron. Xác định
cường độ dòng quang điện bảo hòa Ibh. Cho vận tốc ánh sáng trong chân không, hằng số Plăng,
giá trị tuyệt đối của điện tích electron lần lượt là c = 3 x 108m/s; e = 1,6 x 10-19 C; h = 6,625 x
10-34 J.s.
HD Giải:
a.Theo công thức Anhxtanh về hiện tượng quang điện:
hc
= A + e U AK
λ

⇒A=

hc
6, 625 × 10−34 × 3 ×108
− e U AK =
− 1, 6 ×10−10 × 0, 4 = 2,1eV
−

6
λ
0, 497 ×10

Gọi N là số phôtôn đập vào catốt trong 1s:

N=
b.Số electron thoát ra khỏi catốt trong 1s là:

n=
Vậy

Ne
P λe
I bh = n.e =
=
1000 hc.1000

.

N
1000

P Pλ
=
ε hc


Thay số:
I bh =

0,5 ×10

−3

× 0, 497 × 10

3

10 × 6, 625 × 10

−6

−34

×1, 6 ×10

−19

8

× 3 × 10

Hay Ibh = 0,2 µA
= 0, 2 ×10−6 A

Bài 7 (ĐH-CĐ-2006): Ba vạch có bước sóng dài nhất trong dãy Laiman của quang phổ hiđrô
là λ1 = 0,1220µm; λ2 = 0,128µm; λ3 = 0,0975µm. Hỏi khi nguyên tử hiđrô bị kích thích sao cho
electron chuyển lên quỹ đạo N thì nguyên tử có thể phát ra các bức xạ ứng với các bức xạ đã
cho.

Cho hằng số Plăng h = 6,625.10-34 J.s; vận tốc ánh sáng trong chân không c = 3.108 m/s.
HD Giải:
Dãy Banme được tạo thành khi electron chuyển từ quỹ đạo bên ngoài về quỹ đạo L. Vậy khi
electron đang ở quỹ đạo N, thì nó có thể chuyển về quỹ đạo L theo hai cách:

Hβ

-

Chuyển trực tiếp từ N về L và nguyên tử phát ra bức xạ ứng với vạch màu lam

.

-

Chuyển từ N về M, rồi từ M chuyển về L, nguyên tử phát ra bức xạ ứng với vạch màu đỏ

Hα

-

.
Năng lượng photon ứng với bức xạ màu đỏ:
hc
εα =
= E M −E L = (E M −E K ) −(E L −E K )
λα
=

hc hc

1
1
−
= hc(
− )
λ2 λ1
λ2 λ1

⇒εα =

hc(λ1 −λ2)
λ1.λ2
−34

Thay

số

ε α = 3,04.10

vào

− 19

(1),

ta

được:

(1)

6,625.10 .3.10 × (0,1220 − 0,1028).10 −6
αa =
0,1220 × 0,1028.10 −12
8

J

Năng lượng photon ứng với bức xạ màu lam:

εβ =
=

hc
= E N − E L = (E N − E K ) − (E L − E K )
λβ

hc hc
1
1
−
= hc(
− )
λ3 λ1
λ3 λ1
εβ =

hc(λ1 −λ3 )
λ1.λ3

(2)

=>


Thay số vào (2) ta được:

εβ = 4.09.10

−19

6,625.10−34 ×3.108 × (0,1220 − 0, 0975).10 −6
εβ =
0,1220 × 0,0975.10 −12

=>

J

Bài 8 (ĐH-CĐ-2004): Trong quang phổ vạch của nguyên tử hiđrô, vạch ứng với bước sóng
dài nhất trong dãy Laiman là λ1 = 0,1216µm và ứng với sự chuyển động của electron từ quỹ
đạo M về quỹ đạo K có bước sóng λ2 = 0,1026µm. Hãy tính bước sóng dài nhất λ3 trong dãy
Banme.
HD Giải:
λ1
-Bước sóng
ứng với sự chuyển động của electron từ quỹ đạo L về quỹ đạo K:
hc
EL − EK =

(1)
λ1

-Bước sóng

λ2

ứng với sự chuyển động của electron từ quỹ đạo M về quỹ đạo K:
hc
EM − EK =
(2)
λ2

L
M
K
hc

λ2

Hình bài 8
hc
λ1
hc
λ3

λ3

-Bước sóng dài nhất
trong dãy Banme ứng với sự chuyển động của electron từ quỹ đạo M về

quỹ đạo L. Từ (1) và (2) (hoặc từ hình vẽ) suy ra


hc hc hc
=
−
λ 3 λ 2 λ1
1
1 1
⇒
=
−
λ 3 λ 2 λ1
EM − EL =

( 0,1216 ) ( 0,1026 ) = 0, 6566µm
λ1λ 2
=
λ1 − λ 2
0,1216 − 0,1026

⇒ λ3 =

Bài 9 (Dự bị ĐH-CĐ-2002): Khi chiếu bức xạ có tần số

vào catốt của một tế

15

f = 2,1x10 Hz

bào quang điện thì các electron quang điện bắn ra đều bị giữ lại bởi hiệu điện thế hãm có độ
lớn
. Xác định giới hạn quang điện của kim loại làm catốt.
U h = 6, 625V
HD Giải:
-Khi
khá lớn thì tất cả electron quang điện bị đứt khỏi catốt sẽ về hết anốt và tạo thành
U AK
dòng điện
nữa tức

Ibh

Ibh

Nếu tiếp tục tăng

U AK

cũng không tăng vì vậy

Ibh

-Áp dụng công thức Anhxtanh:

hf =

thì số electron về anốt (trong 1s) cũng không tăng hơn
gọi là cường độ dòng quang điện bảo hòa.

hc
hc
=
+ eU n ⇒ λ o =
hf − eU n
λo

Thế số
λo =

c
e
f −  ÷.U n
h

.

8

3x10
15

2,1x10

−1, 6x10

−19 

6, 625


−34
 6, 625x10

Bài 10 (Dự bị ĐH-CĐ-2002): Chiếu ánh sáng đơn sắc bước sóng

λ


÷


= 0, 6µm

= 0.22µm vào catot của
≤
tế bào quang điện thì dòng quang điện triệt tiêu khi hiệu điện thế giữa anot và catot UAK -6V.
Tính giới hạn quang điện của kim loại làm catot. Cho hằng số Plăng h = 6.625 x 10-34 J.s, vận
tốc ánh sáng trong chân không c = 3 x 108m/s, điện tích e = -1.6 x 10-19C.
HD Giải: -Từ công thức Anhxtanh về hiện tượng quang điện ta có
hc hc 1
hc
1 1 eU AK
=
+ mVo2max =
+ eU AK ⇒
= −
λ λo 2
λo
λo λ

hc


1
1
1.6 x1019 x 6
=
−
= 3.366 x106
−
6
−
34
8
λ o 0.122 x10
⇒ λo
6.625 x10 x 3 x10

= 0.297 x 10-6m = 0.297µm.
Bài 11 (ĐH-2002) : Các bước sóng dài nhất của vạch quang phổ thuộc dãy Laiman và dãy
λ 21
λ 32
Banme trong quang phổ vạch của hiđrô tương ứng là
= 0.1218µm và
= 0.6563µm.
Tính năng lượng của photon phát ra khi electron chuyển từ quỷ đạo M về quỹ đạo K.
hc
hc
= E L − EK
= E M − EL

λ32
λ 21
HD Giải: -Ta có:
và:
-Năng lượng của photon được phát ra khi electron chuyển từ quỹ đạo M về quỹ đạo K là:
 1
1 
+

÷
 λ32 λ 21 
∆
EMK = EM – EK = EM – EL + EL - EK = hc
1 
1
 1
 0.6563 + 0.1218 ÷x −6

 10
∆
-Thay số: EMK =6.625 x 10-34 x 3 x 108
=1.93.10-18J=12.1eV
Bài 12(CĐSP HÀ NỘI-2004): Người ta chiếu đồng thời hai loại ánh sáng đơn sắc có bước
λ1 = 0,656µm
λ 2 = 0,486µm
sóng
và
vào catốt của một tế bào quang điện có công thoát

A = 3,61x10 −19 J

.
1) Giải thích tại sao độ lớn vận tốc ban đầu của các electron quang điện bứt ra khỏi catốt
không bằng nhau?
2) Hiệu điện thế giữa anốt và catốt của tế bàoquang điện là 1,2V (anốt nối với cực dương
của nguồn điện). Tính vận tốc cực đại của các electron quang điện khi đập vào anốt.
λ1 λ 2
P1 = 0,2W
3) Cho công suất bức xạ ánh sáng có bước sóng và
nói trên tương ứng là
P2 = 0,1W
và
. Tính số photon đập vào catốt trong mỗi giây .Biết rằng:

−31
h = 6,625x10 −34 Js C = 3x108 m / s m e = 9,1x10 kg e = 1,6x10−19 C
;
;
;
.
HD Giải:
1) Giải thích vận tốc các electron quang điện khác nhau. Giới hạn quang điện:
hc
λo =
= 0,55µm
A
.
λ1 > λ 2
λ2 < λo
Do đó, bức xạ

nên không xảyra hiện tượng quang điện,
: xảy ra hiện tượng
quang điện


Các electron nằm sát mặt kim loại khi hấp thụ photon bắn ra với động năng cực đại:
mv2omax
hf = A +
2
Đối với các electron nằm ở lớp sâu trong kim loại thì trước khi đến bề mặt kim loại, chúng đã va
chạm với các ion của kim loại và mất một phần năng lượng do đó vận tốc ban đầu của chúng nhỏ
vomax
hơn
nói trên.
2) Tính vận tốc cực đại của các electron quang điện khi đập vào anốt. Động năng cực đại của
hc
hc
= A + Wo max
⇒ Womax =
− A = 0,4795x10−19 J
λ2
λ2
electron khi bứt rakhỏi catốt
Động năng cực đại của các electron khi đập vào anốt:

Wñ = Womax + eU = 0,4795x10−19 + 1,2x1,6x10 −19 = 2,4x10 −19 J

2Wñ
2x2,4x10 −19
=

≈ 0,73x106 m / s
−31
m
9,1x10

v=
Vận tốc cực đại của các electron khi đập vào catốt:

n=
3) Tính số phôton đập vào catốt mỗi giây:

P
ε

ε=
và

λ1

Số phôton đập vào catốt trong 1 giây do bức xạ
và
P1λ1 P2λ 2
N=
+
= 6,6x1017 + 2,45x1017 = 9,05x1017
hc
hc

λ2

hc
Pλ
⇒n=
λ
hc
chiều vào catốt:

Bài 13 (CĐSP HÀ NỘI-2005): Trong quang phổ của hiđrô, bước sóng dài nhất trong dãy
Lyman là

λ1

= 0.1220 µm, bước sóng ngắn nhất trong dãy Lyman là

λ2

= 0.0193 µm. Tính

a) Bước sóng ngắn nhất trong dãy Bannme
b) Năng lượng cần thiết để ion hóa nguyên tử hidro
Cho hằng số Plang h = 6.625x 10-34 J.s, vận tốc ánh sáng trong chân không c= 3x108 m/s.
HD Giải:
λ3
a) Tính :bước sóng dài nhất trong dãy Lyman :

hc
E2 − E1 =
λ1

(1)

E∞ − E1 =
bước sóng ngắn nhất trong dãy Lyman:
bước sóng ngắn nhất trong dãy Banme:

E∞ − E2 =
1
1 1
= −
λ3 λ2 λ1
Từ (1), (2), (3)

hc hc hc
⇒
=
−
λ3 λ2 λ1

=>

λ3 =

hc

λ2
hc
λ3

(2)

(3)

λ1λ2
0,122.0, 0193
=
= 0, 0229µ m
λ1 − λ2 0,122 − 0, 0193

=>

b) Năng lượng ion hóa nguyên tử hydro:
E∞ − E1 =

hc 19,875 x10−26
=
= 21, 77 x10−19 J = 13, 6eV
−
6
λ 0, 0913 x10

Bài 14 (CĐ CN HÀ NỘI-2005): Kim loại làm catốt của một tế bào quang điện có giới hạn
λo
λ1 = 0,4µm
quang điện
. Lần lượt chiếu tới bê mặt catốt hai bức xạ có bước sóng
và
λ 2 = 0,5µm
thì vận tốc ban đầu cực đại của electron bắn ra khỏi bề mặt catốt khác nhau 2 lần.
λo
Tính

.
HD Giải: Tính

λo

.

λ1 λ 2
-Ap dụng hệ thức Anhxtanh với ,
:
1
hc 1
 hc
2
2 2
 λ = A + 2 mV1 = λ + 2 mV1 V1
 1
o

 hc = A + 1 mV2 = hc + 1 mV2 V 2
2
2 2
 λ 2
2
λo 2
-Vì

λ1 < λ 2 ⇒ V1 > V2

-Ta có

nên

V1 = 2V2

(1)
(2)

thay vào (1) và (2)

1
 hc hc
2 2
 λ = λ + 4x 2 mV2 V1
hc
hc hc
 1
o
⇒3
=4
−

hc
hc
1
λ
λ
2
2
o

o λ1
4
=4
+ 4x mV2 V2
 λ 2
λo
2


⇒

3λ1λ 2
3
4
1
=
− ⇒ λo =
λ o λ o λ1
4λ1 − λ 2

Thế số ta được:

λ o = 0,545µm

Bài 15 (CĐ GTVT-2004): Catốt của tế bào quang điện có công thoát electron là A = 4,16eV.
1) Chiếu vào catốt bức xạ có bước sóng λ = 0,2µm thì hiện tượng dòng quang điện có
xảy ra không? Nếu có, hãy tính hiệu điện thế hãm để dòng quang điện triệt tiêu.
2) Năng lượng mà dòng phôtôn truyền cho catốt trong một giây là 0,2J. Giả sử có 100
phôtôn tới catốt tạo ra 1 quang electron chuyển từ catốt sang anốt.
Tính số phôtôn tới catốt trong một giây và cường độ dòng quang điện.

Cho h = 6,625x10-34Js; c = 3x108m/s; |e| = 1,6x10-19C.
HD Giải:
hc
hc 19,875
A=
λo =
=
x10−7 m ≈ 0,3µm
λo
A
6, 656
1) Từ
Suy ra
Do λ < λ0 nên hiện tượng quang điện
có xảy ra,
2) Dòng quang điện triệt tiêu khi UAK = Uh.
1
1
1
e U k = mVo2max
ε = A + mVo2max = A + eU h
U h = (ε − A).
e
2
2
Khi đó
và
suy ra
hc
P

ε=
= 9,9375x10−19 J
⇒ N = = 2x107
λ
ε
Với
thì Uh = 2,05 V. Ta có P = N.ε
phôtôn
N
n=
= 2x1015
100
Số electron chuyển động từ catốt sang anốt trong 1s:
I = n e = 3, 2x10−4 A.
Cường độ dòng quang điện :
Bài 16 (CĐ GTVT-2005): Khi chiếu vo catốt ny bức xạ của một tế bào quang điện bức xạ λ =
0,1854µm thì hiệu điện thế UAK = -2V vừa đủ triệt tiêu dịng quang điện.
1) Xác định giới hạn quang điện của kim loại làm catốt.
λ
λ' =
2
2) Nếu chiếu vào catốt này bức xạ
mà vẫn duy trì hiệu điện thế hãm ở trên, thì động
năng cực đại của các electron khi bay sang đến anốt là bao nhiêu?
Cho h = 6,625 x 10-34 (J.s); c = 3 x 108 m/s; |e| = 1,6 x 10-19C.
HD Giải:
 hC h C
 λ = λ + Wdo max
o


1 1 e . U AK
⇒
= −
W
λo λ
hc
 domax = eU AK
1.Áp dụng công thức Anhxtanh ta có:


Thế số:
⇒ λo =

1
1
1,6 × 10 −19 × 2
=
−
≈ 0,3784 × 10 7
−
6
−
34
8
λ o 0,1854 × 10
6,625 × 10 × 3 × 10
1
0,3784 × 10

7

≈ 0,2643 × 10− 6 m

λ' =

λ
2

U AK = −2V

2.Khi chiếu bức xạ
Và
Gọi Wđ1 = Wđomax và Wđ2 là động năng lúc chạm anốt
⇒ Wñ2 − Wñ1 = e .U AK
(công cản của điện trường)
2hc hc hc hc hc
⇒ Wñ2 =
−
− +
=
⇒ Wñ2 = Wñ1 + e UAK
λ
λo λ λo λ
Wñ2 =

6,625 × 10−34 × 3 × 108
0,1854 × 10

−6

≈ 1,072 × 10 −18

Vậy động năng của electron khi chạm anốt là:
J
Bài 17 (CĐ XD-2004): Khi chiếu bứ xạ có tần số f = 2,200 x 1015 Hz vào catốt của một tấ bào
quang điện thì có hiện tượng quang điện và các electron quang điện bắn ra đều giữ lại bởi hiệu
điện thế hãm Uh =6,6V.
1) Xác định giới hạn quang điện của kim loại làm catốt.
2) Nếu chiếu ánh sáng trắng vào catốt của tế bào quang điện trên thì hiện tượng quang
điện có xảy ra không? Tại sao? Nếu có, hãy tính động năng ban đầu lớn nhất của các electron
0,4µm
0,76µm
quang điện.Cho biết ánh sáng trắng gồm các bức xạ có bước sóng từ
đến
;c=
8
-19
-34
3x10 m/s, e = 1,6x10 C; h = 6,625x10 Js.
HD Giải:
1) Theo công thức Anhxtanh: hf = A + Eođmax => A = hf - Eođmax.
Trong đó hf = 6,625x10-34 x 2,2 x 1015 = 14,575 x 10-19J,
Eođmax = eUh = 1,6x10-19 x 6,6 = 10,56x10-19J => A = 4,015x10-19J
hc
λo =
= 0,495x10 −6 (m) = 0,495µm
A
Giới hạn quang điện của kim loại làm catốt:
0,4µm ≤ λ ≤ 0,495µm ≤ λ o
2) Với các bức xạ trong ánh sáng trắng có bước sóng:

thì chúng sẽ gây ra tác dụng quang điện, và :
hc
6,625x10 −34 x3x108
Eoñ max =
−A ⇒A =
− 4, 015x10−19 = 0,954x10−19 (J)
−
6
λ min
0,4x10
Bài 18 (CĐ KT-KH ĐN-2004):


1.Công thóat electron của kim lọai dùng làm catốt của một tế bào quang điện là 2,4843 eV.
Hỏi khi chiếu lần lượt hai bức xạ có tần số f1 = 5 x 1014 Hz và f2 = 9.5 x 1014 Hz thì có xảy ra
hiện tượng quang điện hay không? Nếu có, hãy tính vận tốc cực đại của các quang electron
khi bứt khỏi catốt.
2.Anh sáng chiếu vào kim lọai trên có tần số thay đổi trong khỏang từ 6,5 x 1014 Hz đến 9,5 x
1014 Hz. Hãy lập biểu thức hiệu điện thế hãm Uh theo f và λ. Cho h = 6,625 x 10-34 J.s ; e =
1,6 x 10-19 C ; me = 9,1 x 10-31kg.
HD Giải:
≈
1) Ta có A = 4,4843eV = 3,97488x10-19 3,975x10-19 J
hc
hc
6,625x10 −34 x3x108
A=
⇒ λ0 =
λ0 =
= 0,5x10 −6 m

−
19
λ0
A
3,975x10
-Mặt khác
Thế số:
=>
λ 0 = 0,5µm
λ1 =

c 3,108
=
= 0,6.10 −6 m = 0,6µm
14
f1 5.10

λ2 =

c
3.10
=
= 3,15789x10 −7 m = 0,315789µm
14
f2 9,5.10

-Bước sóng ánh sáng đối với f1 là:

-Bước sóng ánh sáng đối với f2 là:
λ 2 > λ 0 > λ1 ⇒

λ2
-Ta thấy
Hiện tượng quang điện chỉ xảy ra đối với bức xạ
.
2
1 2
( hf2 − A)
mv0max ⇒ V0max =
m
2
-Theo công thức Anhxtanh: hf2 = A +
2
V0 max =
6.625x10−34 x9.5x1014 − 3.975x10−19
−31
9.1x10
-Thay số:
= 7.1387.105 m / s

(

V0max = 7.1387x105 (m / s)

)

-Vậy
1

2
e.U h = 2 mV0max

1
⇒ U h = (hf − A)

e
 hf − A = 1 mV2
0
max
U h = (4,1406x105 f − 2, 4838)(V)

2
2)
Thay số
c
1
λ=
⇒ U h = (1,2421x10−6 x − 2, 4843)(V)
f
λ
-Mặt khác ta có
V


Bi 19 (C KT-KH N-2005): T bo quang in cú catt lm bng kim loi cú gii hn
quang in 0 =0,578 àm.
1) Tớnh cụng thoỏt ca electron ra khi kim loi trờn.
2) Chiu vo catt ỏnh sỏng cú bc súng = 0. Tớnh vn tc ca electron quang in khi
n ant. Bit hiu in th gia ant v catt l 45V.
Cho m2 = 9,1 x 10-31 kg; h = 6,625 x 10-34 Js; c = 3 x 108 m/s; |e| = 1,6 x 10-19C
HD Gii:
hc

6,625 ì 10 34 ì 3 ì 108
A=
A=
= 3,4 ì 1019 J
0
0,578 ì 10 6
1) T cụng thc
Th s:

hc hc
hc
= + Eủ 0(max)
= A + Ed0(max)
0
0

2) T phng trỡnh Anhxtanh:
= 0 Eủ 0 (max) = 0

Vỡ



E ủ0 Eủ0 (max) = eU AK

1
m e V 2 = eU AK
2

V =

2 eU AK
me

p dng nh lý ng nng:
2 ì 1,6 ì 10 19 ì 45
V=
4 ì 10 6 (m / s)
9,1ì 10 31
Th s :
Bi 20 (C SP HCM-2004): Catt ca mt t bo quang in lm bng kim loi cú cụng thoỏt
Ao = 4,5eV. Chiu vo catt mt bc x cú bc súng = 0,185àm, t vo gia ant v catt
mt hiu in th UAK = 2V. Tỡm ng nng ca electron khi p vo ant. Cho h = 6,625 x 1034
Js; c = 3 x 108 m/s; |e| =1,6 x 10-19 C.
hc
Ed = Ao
o

19,875x1026
19
hc
= A o + E d E do = 0,185x106 4,5x1, 6x10
o

HD Gii: -Ta coự :
E d = 3,54x1019 J
-Vaọy

o

-ẹũnh lớ ủoọng naờng :
10-19J

e U AK = E dA E d E dA = e U AK + E d = 3, 2x1019 + 3,54x1019
o

o

.Vaọy EdA = 6,74 x