hiện tượng kỳ lạ ánh sáng làm cho bật những electron ra khỏi mặt kim loại gọi là hiện tượng quang điện xung quanh (gọi tắt là hiện tượng quang điện).
Bạn đang xem: Công thức giới hạn quang điện
b. Các định luật quang điện
+ Định phép tắc quang điện thứ nhất (định hiện tượng về số lượng giới hạn quang điện):
Đối với mỗi sắt kẽm kim loại ánh sáng kích mê thích phải gồm bước sóng λ ngắn hơn tuyệt bằng số lượng giới hạn quang điệnl0 của sắt kẽm kim loại đó, mới gây nên được hiện tượng kỳ lạ quang điện: λ ≤ λ0.
+ Định cách thức quang năng lượng điện thứ hai (định hiện tượng về cường độ dòng quang điện bảo hòa):
Đối với từng ánh sáng phù hợp (có λ ≤ λ0), cường độ dòng quang
điện bảo hòa tỉ trọng thuận với cường độ chùm ánh nắng kích thích.
+ Định chế độ quang điện thứ ba
(định nguyên tắc về cồn năng cực lớn của quang đãng electron):
Động năng thuở đầu cực đại của quang quẻ electron không phụ thuộc
vào cường độ của chùm sáng sủa kích thích, nhưng chỉ nhờ vào vào bước
sóng tia nắng kích phù hợp và bản chất kim loại.
c. Thuyết lượng tử ánh sáng
+ Chùm ánh nắng là chùm các phôtôn (các lượng tử ánh sáng). Từng phôtôn có năng lượng xác định (năng lượng của 1 phô tôn ɛ = hf (J). Giả dụ trong chân không thì ε=h.f=h.cλε=h.f=h.cλ
f là tần số của sóng ánh sáng đơn sắc tương ứng.
h=6,625.10-34 J.s : hằng số Plank; c =3.108 m/s : gia tốc ánh sáng trong chân không.
+ độ mạnh chùm sáng tỉ lệ với số phôtôn phát ra trong 1 giây.
+ Phân tử, nguyên tử, electron… phát xạ hay dung nạp ánh sáng, nghĩa là chúng phát xạ hay hấp thụ phôtôn.
+ những phôtôn cất cánh dọc theo tia sáng sủa với vận tốc c = 3.108 m/s trong chân không.
+ tích điện của từng phôtôn khôn xiết nhỏ. Một chùm sáng mặc dù yếu cũng chứa không hề ít phôtôn do tương đối nhiều nguyên tử, phân tử phân phát ra. Vị vậy ta thấy được chùm sáng liên tục.
+Phôtôn chỉ mãi mãi trong trạng thái đưa động. Không tồn tại phôtôn đứng yên.
d. Giải thích các định qui định quang điện
+Bảng giá bán trị số lượng giới hạn quang điện
e. Lưỡng tính sóng – phân tử của ánh sáng
+Ánh sáng sủa vừa có tính chất sóng, vừa có đặc điểm hạt. Ta nói ánh sáng có lưỡng tính sóng – hạt.
+Trong mỗi hiện tượng quang học, ánh nắng thường miêu tả rỏ một trong hai tính chất trên. Khi đặc thù sóng diễn tả rỏ thì tính chất hạt lại mờ nhạt, và ngược lại.
+Sóng điện từ tất cả bước sóng càng ngắn, phôtôn có năng lượng càng khủng thì đặc điểm hạt biểu đạt càng rõ, như ở hiện tượng kỳ lạ quang điện, ở tài năng đâm xuyên, năng lực phát quang…,còn đặc thù sóng càng mờ nhạt.
+Trái lại sóng năng lượng điện từ tất cả bước sóng càng dài, phôtôn ứng với nó có năng lượng càng nhỏ, thì đặc điểm sóng lại biểu lộ rỏ hơn hoàn toàn như ở hiện tượng kỳ lạ giao thoa, nhiễu xạ, tán sắc, …, còn đặc thù hạt thì mờ nhạt.
CÁC DẠNG BÀI TẬP
1. Những công thức:
+Công suất của mối cung cấp sáng: P=nλεP=nλε
nλnλ là số photon phát ra trong những giây. εε là lượng tử ánh sáng.
Xem thêm: Bệnh Dyslipidemia Là Gì ? Rối Loạn Mỡ Máu Là Bệnh Gì
+Cường độ dòng quang điện bão hòa: Ibh=nεeIbh=nεe (Giả sử n= ne , với n là số electron đến được Anốt)
nene là số quang quẻ electron bức ra khỏi catot từng giây = n số electron cho tới anot mỗi giây
e là điện tích nguyên tố.
+Đổi 1-1 vị: 1eV=1,6.10-19J. 1MeV=1,6.10-13J.
+Các hằng số được thiết lập sẵn trong vật dụng tinh di động cầm tay Fx570MS; Fx570ES; 570ES Plus bằng những lệnh:
* -Ví dụ1: Máy 570ES:
3. Các dạng bài xích tập: cho một eV = 1,6.10-19 J ; h = 6,625.10-34 Js ; c = 3.108 m/s; me = 9,1.10-31 kg.
Dạng 1: Tính giới hạn quang điện, công bay và tốc độ cực đại ban đầu của e quang năng lượng điện khi bật ra khỏi Katot.
-Các hằng số : h = 6,625.10-34 Js ; c = 3.108 m/s; e = 1,6.10-19 C; me = 9,1.10-31 kg.
Ví dụ 1: số lượng giới hạn quang năng lượng điện của kẽm là λo = 0,35μm. Tính công thoát của êlectron khỏi kẽm?
Bấm lắp thêm tính: phân số SHIFT 7 06 h X SHIFT 7 28 Co ↓ 0,35 X10x -6 = 5.6755584×10-19J
Đổi quý phái eV: phân chia tiếp mang lại e: Bấm phân tách SHIFT 7 23 =
Hiển thị: 3,5424 eV
Nhận xét: Hai tác dụng trên khác biệt là do thao tác làm việc cách nhập các hắng số !!!
Dạng 2: Liên hệ giữa đụng năng ban đầu( tốc độ ban đầu)và hiệu điện gắng hãm giữa 2 cực của A cùng K để triệt tiêu cái quang điện.
Ví dụ 1:Ta chiếu ánh sáng có cách sóng0,42μm vào K của một tbqđ. Công thoát của KL làm cho K là 2eV. Để triệt tiêu dòng quang điện thì phải duy trì một hiệu điện chũm hãmUAK bằng bao nhiêu?
-Cường độ mẫu điện bão hoà : Ibh = ne.e .(ne là số electron quang năng lượng điện từ catot đến anot trong 1 giây).
-Hiệu suất quang điện : H = ne/nλ
Ví dụ 1: Một ngọn đèn phân phát ra ánh sáng solo sắc gồm λ=0,6μm vẫn phát ra bao nhiêu photon vào 10s nếu năng suất đèn là p = 10W.
Giải:
Dạng 5: Cho cường độ mẫu quang điện bão hoà. Tính số e quang điện bật ra khỏi Katot sau khoảng thời gian t.
Dạng 6: Tính hiệu suất lượng tử của tế bào quang quẻ điện.
PPG:Hiệu suất lượng tử của tế bào quang năng lượng điện là đại lượng được xem bằng tỉ số giữa số e quang năng lượng điện bật ra khỏi Katot với số photon đập vào Katot.
Ví dụ 1: Khi chiếu 1 phản xạ điện từ gồm bước sóng 0,5 micromet vào bề mặt của tế bào quang điện tạo ra dòng năng lượng điện bão hòa là 0,32A. Năng suất bức xạ đập vào Katot là P=1,5W. Tính công suất của tế bào quang quẻ điện.
Dạng 7: Ứng dụng của hiện tượng quang điện nhằm tính các hằng số h, e, A.
Áp dụng những công thức:
Dạng 8: Chiếu ánh nắng kích thích tất cả bước sóng tương thích vào mặt phẳng tấm KL (hay trái cầu) được cô lập về điện. Tính hiệu điện thế cực đại mà tấm KL đạt được.
PPG: Khi chiếu ánh nắng kích phù hợp vào bề mặt KL thì e quang điện bị nhảy ra, tấm KL mất điện tử (-) cần tích năng lượng điện (+) và gồm điện cố gắng là V. Điện trường vì chưng điện ráng V tạo ra sinh ra 1 công cản AC = e.V bức tường ngăn sự bứt ra của những e tiếp theo. Nhưng ban đầu AC
1.Lượng tử năng lượngε=h.f=h.cλε=h.f=h.c/λVới: h = 6,625.10-34 J.s: hằng số Plăng f: tần số của ánh sáng đối chọi sắc c = 3.108 m/s: vận tốc của tia nắng trong chân ko λλ (m): cách sóng của tia nắng trong chân không
2. Hiệu suất bức xạP=Nε=N.h.f=N.hcλP=Nε=N.h.f=N.hc/λP (W): công suất bức xạN: số phôtôn phát ra vào 1s
3. Công suất lượng tửH=n/NVới n là số electron nhảy ra trong 1s
4. Số lượng giới hạn quang điệnλ0=hcAλ0=hcAVới A là công thoát của electron ngoài kim loạiA (J) ⇒ 1eV = 1,6.10-19 J
5. Công thức AnhxtanhNăng lượng 1 phôtôn εε:+ Nội năng Q+ Công bay A+ Động năng ban sơ Eđo⇒ εε = Q + A + EđoĐối cùng với electron ở bề mặt kim loại ⇒ Q = 0; Eđo max
Với m = me = 9,1.10-31 kg: khối lượng electron
VD1: Một mối cung cấp sáng chỉ phạt ra ánh sáng solo sắc bao gồm f = 5.1014 Hz. Số phôtôn nguồn phát ra trong mỗi giấy bởi 3.1019 hạt. Tìm công suất bức xạ của nguồn?Giải:P=N.ε=N.h.fP=N.ε=N.h.f⇒ p = 3.1019.6,625.10-34.5.1014 = 9,9375 W
VD2: Chiếu chùm bức xạ tất cả bước sóng 0,18 μμm vào bề mặt một miếng kim loại có số lượng giới hạn quang điện 0,3 μμm. Mang đến rằng năng lượng của từng phôtôn được sử dụng để cung ứng công bay electron phần còn sót lại biến trọn vẹn thành cồn năng. Kiếm tìm vận tốc cực to của các electon?Giải:
Nếu chiếu đồng thời nhiều cách sóng kích thích khác biệt thì bước sóng ngắn nhất quyết định vận tốc lúc đầu cực đại và hễ năng cực đại. Chọn A.
