Bài 30.16 trang 85 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 12

Giới hạn quang điện của đồng là 0,3 \(\mu\)m. Tính công thoát của electron khỏi đồng ra jun và ra electron (eV). Cho h = 6,625.10^-34h J.s; c = 3.10⁸ m/s; e = -1,6.10^-19C.

Hướng dẫn giải chi tiết

Theo bài ra ta có

\(A = {{hc} \over \lambda } = {{6,{{625.10}^{ - 34}}{{.3.10}^8}} \over {0,{{3.10}^{ - 6}}}} = 6,{62.10^{ - 19}}J = 4,14eV\)

Bài 30.17 trang 85 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 12

Giới hạn quang điện của bạc là \(0,26 \pm 0,001\mu m\). Công thoát electron khỏi bạc nằm trong phạm vi nào?

Hướng dẫn giải chi tiết

Công thức liện hệ giữa công thoát electon khỏi một kim loại và giới hạn quang điện của kim loại đó là

\(A = {{hc} \over \lambda }\)

Lấy đạo hàm hai vế theo \(\lambda\):

\(\eqalign{
& {{dA} \over {d\lambda }} = - {{hc} \over {{\lambda ^2}}} = - {A \over \lambda }\Rightarrow  \left| {dA} \right| = {A \over \lambda }d\lambda \cr 
& A = {{6,{{625.10}^{ - 34}}{{.3.10}^8}} \over {0,{{26.10}^{ - 6}}}} = 7,{64.10^{ - 19}}J \cr 
& \left| {dA} \right| = {{7,{{64.10}^{ - 19}}} \over {0,26}}.0,001 = 0,{0310^{ - 19}}J \cr} \)

Vậy : \(A = \left( {7,64 \pm 0.03} \right){10^{ - 19}}J\)

Bài 30.18 trang 85 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 12

Cho biết công thoát electron khỏi kẽm là \(3,55 \pm 0,01\,eV\). Ánh sáng có bước sóng nằm trong khoảng nào có khả năng gây ra hiện tượng quang điện ở kẽm?

Hướng dẫn giải chi tiết

Công thức liện hệ giữa công thoát electon khỏi một kim loại và giới hạn quang điện của kim loại đó là

\(A = {{hc} \over \lambda }\)

Lấy đạo hàm hai vế theo \(\lambda\):

\(\eqalign{
& {{dA} \over {d\lambda }} = - {{hc} \over {{\lambda ^2}}} = - {A \over \lambda } \Rightarrow  \left| {dA} \right| = {A \over \lambda }d\lambda \cr 
& \lambda = {{6,{{625.10}^{ - 34}}{{.3.10}^8}} \over {3,55.1,{{6.10}^{ - 19}}}} = 3,{5.10^{ - 7}}m = 0,35\mu m \cr 
& \left| {d\lambda } \right| = {{3,{{5.10}^{ - 7}}} \over {3,55.1,{{6.10}^{ - 19}}}}.0,01.1,{6.10^{ - 19}} = 0,001\mu m \cr} \)

Vậy : \(\lambda  = \left( {3,5 \pm 0.001} \right)\mu m\)

Bài 30.19 trang 85 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 12

Một chùm sáng da cam , song song, không đơn sắc, có hai thành phần là ánh sáng đỏ ( 0,75 \(\mu m\)) và ánh sáng vàng ( 0,55 \(\mu m\)). Cường độ chùm sáng là 1 W/ \(m^2\) . Ta hiểu cường độ của chùm sáng là năng lượng ánh sáng mà ánh sáng tải qua một đơn vị diện tích, đặt vuông góc với các tia sáng, trong một đơn vị thời gian. Cho rằng cường độ ánh sáng đỏ và cường độ của thánh phần ánh sáng vàng trong chùm sáng là như nhau. Tính số photon ánh sáng đỏ và ánh sáng vàng chuyển qua diện tích 1 c\(m^2\)., đặt vuông góc với các tia sáng trong chùm , trong một đơn vị thời gian.

Hướng dẫn giải chi tiết

\({N_đ} = {{{P_đ}} \over {{\varepsilon _đ}}} = {{0,5} \over {2,{{65.10}^{ - 19}}}} = 1,{88.10^{18}}\,photon/{m^2}.s\)

Lượng tử năng lượng của phôtôn ánh sáng vàng :

\({\varepsilon _v} = {{hc} \over {{\lambda _v}}} = {{6,{{625.10}^{ - 34}}{{.3.10}^8}} \over {0,{{55.10}^{ - 6}}}} = 3,{61.10^{ - 19}}J\)

Số phôtôn ánh sáng vàng chuyển qua một đơn vị diện tích trong một đơn vị thời gian :

\({N_v} = {{{P_v}} \over {{\varepsilon _v}}} = {{0,5} \over {3,{{61.10}^{ - 19}}}} = 1,{38.10^{18}}\,photon/{m^2}.s\)

Giaibaitap.me