Một nguồn phát ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,30 μm. Công suất của nguồn

Giải SBT Lí 12 Bài 30: Hiện tượng quang điện. Thuyết lượng tử ánh sáng

Bài 30.20* trang 86 SBT Lí 12:

a) Tính số phôtôn mà nguồn phát ra trong 1s.

b) Chiếu dòng ánh sáng do nguồn phát ra vào mặt một tấm kẽm (có giới hạn quang điện là 0,35 μm). Cho rằng năng lượng mà quang êlectron hấp thụ một phần dùng để giải phóng nó, phần còn lại hoàn toàn biến thành động năng của nó. Hãy tính động năng này.

Lấy h = 6,62.10^-34J.s; c = 3.10⁸m/s.

a) Năng lượng của một phôtôn ánh sáng bước sóng λ = 0,30 μm:

${\epsilon }_v=\frac{hc}{{\lambda }_v}=\frac{6,{62.10}^{-34}{\mathrm{.3.10}}^8}{0,{30.10}^{-6}}=0,{62.10}^{-19}J$

Công suất của đèn P  = 25W là năng lượng mà N phôtôn tải đi trong 1s:

$N=\frac{25}{6,{62.10}^{-19}}\approx 3,{77.10}^{-19}photon/s$

b) Hệ thức giữa công thoát A của êlectron và giới hạn quang điện λ₀ của kim loại đó là:

$A=\frac{hc}{{\lambda }_0}=\frac{6,{62.10}^{-34}{\mathrm{.3.10}}^8}{0,{35.10}^{-6}}=5,{67.10}^{-19}J$

⇒ W_đ = ε - A = 6,62.10^-19 - 5,67.10^-19 = 0,95.10^-19J.