Bài tập 3 Chuyên đề học tập Lí 12 - Chân trời sáng tạo: Gọi λ0 là giới hạn quang điện của sodium. Ta thấy khi chiếu vào cathode của một tế bào quang điện bức xạ có bước...

Gọi λ₀ là giới hạn quang điện của sodium. Ta thấy khi chiếu vào cathode của một tế bào quang điện bức xạ có bước sóng $\lambda = \frac{{{\lambda _0}}}{2}$ thì hiệu điện thế U_AK giữa anode và cathode có giá trị bằng -2,48 V để dòng quang điện có giá trị bằng 0. Cho h = 6,626.10^-34 J.s, khối lượng và điện tích của electron lần lượt bằng 9,1.10^-31 kg và -1,6.10^-19 C.

a) Tính giá trị λ₀.

b) Tính vận tốc ban đầu cực đại của quang electron khi bật ra khỏi cathode.

Vận dụng kiến thức về hiệu ứng quang điện và năng lượng của photon

a) Ta có:

$\begin{array}{l}e{U_h} = \frac{1}{2}m{v^2} \Rightarrow \frac{{hc}}{\lambda } = A + \frac{1}{2}m{v^2} \Rightarrow \frac{{2.hc}}{{{\lambda _0}}} = \frac{{hc}}{{{\lambda _0}}} + e{U_h} \Rightarrow \frac{{hc}}{{{\lambda _0}}} = e{U_h}\\ \Rightarrow {\lambda _0} = {5.10^{ - 7}}m\end{array}$

b) Vận tốc ban đầu cực đại của quang electron khi bật ra khỏi cathode là:

$v = \sqrt {\frac{{2e{U_h}}}{m}} = \sqrt {\frac{{{{2.1,6.10}^{ - 19}}.2,48}}{{{{9,1.10}^{ - 31}}}}} = {9,3.10^5}m/s$