Chủ đề này gồm có các vấn đề sau: hiện tượng quang điện, ba định hiện tượng về quang quẻ điện, hiện tượng quang điện trong.

Bạn đang xem: Hiện tượng quang điện ngoài

A. LÍ THUYẾT

1. Hiện tượng kỳ lạ quang điện

a. Thử nghiệm của Hezxo về hiện tượng quang điện

– Dụng cụ

+ Một đèn hồ quang điện

+ một lớp kẽm

+ Điện nghiệm

– Tiến hành

Chiếu ánh nắng tử ngoại cùng tấm kẽm

+ ví như tấm kẽm thuở đầu không với điện: Thì nhì lá sắt kẽm kim loại dần xòe ra => tấm kẽm đã biết thành nhiễm điện

+ nếu như tấm kẽm thuở đầu tích điện âm: Thì nhì là kim loại dần húi lại, tiếp nối lại dần xòe ra => điện tích âm của tấm kẽm bớt dần, tiếp nối điện tích dương tăng dần

+ Tấm kẽm ban đầu tích năng lượng điện dương lớn: nhì lá kim loại vẫn xòe

Chiếu ánh sáng nhìn thấy hoặc phản xạ hồng ngoại và tấm kẽm thì năng lượng điện của tấm kẽm không đổi => không tồn tại hiện tượng quang quẻ điện

b. Nghiên cứu với tế bào quang đãng điện:


– hiện tượng quang năng lượng điện chỉ xảy ra khi

*


+ Khi

*
nhỏ:
*
nhỏ do bao gồm ít e quang điện hoạt động về anốt.

+ Tăng

*
:
*
tăng bởi vì số e bứt ra khỏi catốt chuyển động về được mang đến anốt tăng lên.

+ Tăng

*
: loại quang năng lượng điện đạt mang đến giá trị bão hòa
*
. Lúc đó:

Toàn cỗ e bứt thoát ra khỏi catốt mọi về đến anốt.

Nếu tiếp tục tăng

*
thì cường độ chiếc quang điện đổi.

– loại quang điện triệt tiêu (I=0) khi

*
.

– giới hạn quang điện

*
là cách sóng dài nhất của tia nắng kích phù hợp chiếu vào kim loại vẫn gây nên hiện tượng quang quẻ điện:
*

– hiện tượng lạ quang điện xảy ra khi:

*
;
*
hoặc
*
với
*

b. Định chính sách 2 (định hiện tượng về cường độ loại quang điện bão hòa)(Chỉ tất cả sách cải thiện học):Đối cùng với mỗi ánh nắng thích hợp

*
cường độ dòng quang điện bão hoà tỉ trọng thuận với độ mạnh của chùm sáng kích thích.

*

Trong đó :

*
là số e bật ra vào một giây

– năng suất lượng tử:

*

c. Định điều khoản 3(định nguyên lý về rượu cồn năng cực to của quang electron)(Chỉ gồm sách nâng cao):Động năng ban sơ cực đại của e quang điện không phụ thuộc vào cường độ của chùm tia nắng kích thích mà lại chỉ phụ thuộc vào bước sóng của tia nắng kích yêu thích và thực chất kim loại.

3. Hiện tượng lạ quang năng lượng điện trong

a.Hiện tượng quang năng lượng điện trong:

– hiện tượng lạ quang năng lượng điện trong là hiện tượng tạo thành các electron dẫn với lỗ trống trong cung cấp dẫn do tác dụng của ánh sáng có bước sóng mê thích hợp.

– đối chiếu hiện tượng quang năng lượng điện trong và hiện tượng quang điện ngoài:


Giống nhau

+ Đều là hiện tượng electron sinh sống dạng links trở thành electron tự do (giải phóng electron liên kết trở thành electron dẫn) dưới tác dụng của phôtôn ánh sáng.

+ Điều kiện để sở hữu hiện tượng là

*
.

Khác nhau

Hiện tượng quang điện ngoài

Hiện tượng quang điện trong

+ những quang e bị bật thoát khỏi kim loại

+ các electron links bị bứt ra vẫn sống trong khối phân phối dẫn

+ Chỉ xáy ra với kim loại

+ Chỉ xảy ra với chất phân phối dẫn

+ giới hạn quang điện

*
nhỏ thường thuộc vùng tử ko kể kiềm với kiềm thổ

+ giới hạn quang điện

*
dài (lớn hơn của kim loại, thường nằm trong vùng hồng ngoại)


b. Ứng dụng

+ hiện tượng lạ quang dẫn:Là hiện tượng điện trở suất của chất cung cấp dẫn sút (độ dẫn điện tăng) khi có ánh sáng phù hợp chiếu vào.

+ Quang điện trở:

Quang năng lượng điện trở là một trong tấm bán dẫn bao gồm điện trở thay đổi khi cường độ chùm sáng sủa chiếu cho nó vắt đổi.

Quang điện trở được sản xuất dựa trên hiện tượng quang năng lượng điện trong.

Quang trở thường xuyên được dùng trong các mạch tinh chỉnh và điều khiển tự động.

+ pin sạc quang điện:

Là nguồn điện trong đó quang năng biến đổi trực tiếp thành điện năng.

Hoạt động dựa trên hiện tượng quang năng lượng điện trong.

Pin quang điện (pin phương diện trời) thường xuyên được sử dụng trong máy vi tính bỏ túi, trên các vệ tinh nhân tạo.

4. Tia lazer

a. Đặc điểm của tia laze:Laze là 1 trong nguồn sáng phát ra chùm sáng tuy nhiên song (có tính định hướng cao), kết hợp, gồm tính solo sắc rất lớn và bao gồm cường độ lớn.

b. Một số trong những ứng dụng của laze:

+ áp dụng trong thông tin liên lạc vô tuyến: truyền thông media tin bằng cáp quang, vô đường định vị, tinh chỉnh và điều khiển tàu vũ trụ.

+ sử dụng như dao phẫu thuật trong phẫu thuật mổ xoang mắt, chữa một số bệnh xung quanh da nhờ tính năng nhiệt.

+ Dùng trong số đầu gọi đĩa CD, cây viết trỏ bảng.

+ dùng làm khoan, cắt….chính xác các vật liệu vào công nghiệp.

c. Phương pháp để phân phát ra tia laze

+ dựa trên hiện tượng vạc xạ cảm ứng: Khi gồm một photon bay sang 1 nguyên tử đã ở tâm lý kích yêu thích thì nguyên tử đó sẽ phát ra một photon có tích điện đúng bằng, bay cùng chiều và thuộc pha cùng với photon bay lướt qua đó.

+ cần có môi trường hoạt tính: là môi trường thiên nhiên có những nguyên tử sống trạng thái kích say đắm với mật độ lớn hơn các nguyên tử sinh hoạt trạng thái cơ bản

B. BÀI TẬP

DẠNG 1: BÀI TẬP VỀ TIA X

+ lúc đầu e được tăng speed trong năng lượng điện trường:

*

+ kế tiếp e tới đập vào kim loại có nguyên tử lượng lớn:

*
varepsilon _max = extW_d exts" />

=> Photon có năng lượng lớn nhất(bước từ trường nhất, tần số mập nhất):

*
(với
*
)

=> năng suất điện của ống Rownghen: p = U.I

=> năng suất của ống Rơnghen

*

Ví dụ 1:Bước sóng ngắn độc nhất của tia Rơn- ghen phát ra xuất phát điểm từ một ống Rơn -ghen bằng

*
. Coi rằng vận tốc lúc đầu của electron bằng không. Động năng cực đại của electron trước khi đập vào đối catot là

A.

*
B.
*
C.
*
D.
*

Hướng dẫn

Ta có:

*

Thay số ta được:

*

=> Đáp án A.

Ví dụ 2:Một ống Rơn-ghen trong mỗi bức xạ

*
photôn. Rất nhiều photon có tích điện trung bình ứng với cách sóng
*
. Hiệu điên ráng đặt vào nhì đầu ống là 50kV. Cường độ dòng điện chạy qua ống
*
Người ta gọi tỉ số giữa năng lượng bức xạ dưới dạng tia Rơn- ganh và tích điện tiêu thụ của ống Rơn – tị là năng suất của ống. Hiệu suất của trường vừa lòng này là

A.0,2% B.0,8% C.3% D.60%

Hướng dẫn

Công suất điện nhưng ống tiêu tốn được tính: P=UI.

Năng lượng mức độ vừa phải của mỗi photon

*

Trong một giây tất cả N photon được vạc xạ nên hiệu suất phát xạ của chùm tia Rơn – ganh là:

*

Theo tư tưởng ta có công suất của ôngd:

*

=> Đáp án B

DẠNG 2: BÀI TẬP VỀ HIỆN TƯỢNG quang ĐIỆN (Mang đặc điểm tham khảo)

1. Phương pháp Anhxtanh

*


*

*

*
( Để
*
tính với
*

Ví dụ:Catốt của 1 tế bào quang quẻ điện được gia công bằng kim loại có số lượng giới hạn quang năng lượng điện là

*
.

1.A = ?

A.

*
B.
*
C.
*
D.
*

2. Vận tốc thuở đầu cực đại của quang electron khi chiếu ánh nắng có cách sóng

*
là

A.

*
B.
*
 C.
*
 D.
*

3.Hiệu điện nỗ lực hãm là

A.0,92V B.0,092V C.1,84V D.0,184V

Hướng dẫn

a.

*

=> Đáp án A.

b. Ta có:

*
v_0approx 5,6.10^5m/sendarray" />

=> Đáp án B

c.

*
U_h=fracmv_0max ^22.e=0,92V" />

=> Đáp án A.

2. Cường độ dòng quang năng lượng điện bão hòa

*

Ví dụ:Catốt của một tế bào quang điện tất cả công bay là 2,26eV. Mặt phẳng catốt được chiếu do bức xạ tất cả bước sóng 0,4mm.Cho hiệu suất quang điện bằng 67%. Tính số êlectron quang quẻ điện nhảy ra trong mỗi giây cùng cường độ mẫu quang điện bão hòa.

A. 0,6475mA B.0,6475A C.

*
D. Đáp án khác

Hướng dẫn

Gọi N là số phôtôn chiếu cho tế bào quang điện trong 1s.

Công suất bức xạ:

*

Gọi

*
là số êlectron bị nhảy ra trong 1s:
*

Cường độ dòng quang năng lượng điện bão hòa:

*

=> Đáp án A

3. Năng suất lượng tử

*

Ví dụ:Chiếu bức xạ tất cả bước sóng

*
vào catốt một tế bào quang đãng điện, dòng quang năng lượng điện bão hoà gồm cường độ là
*
. Hiệu suất của nguồn sáng hấp thụ vào catốt là phường = 1,20W. Hiệu suất lượng tử bằng

A. 0,650%. B.0,375%. C. 0,550%. D.0,425%.

Hướng dẫn

Ta có:

*

Hiệu suất lượng tử :

*

=>Đáp án B

4. Chuyển động của e quang năng lượng điện trong năng lượng điện trường:

*

Ví dụ:Chiếu bức xạ bao gồm bước sóngl= 0.6mm vào catot của 1 tế bào quang quẻ điện gồm công bay A= 1.8eV. Sử dụng màn chắn bóc ra một chùm hẹp những electron quang năng lượng điện và cho chúng bay vào một điện trường trường đoản cú A mang đến B sao cho

*
. Vận tốc nhỏ tuổi nhất và lớn số 1 của electron lúc tới B theo lần lượt là

A.18,75.105m/s với 18,87.105m/s. B.18,87.105m/s và 18,75.105m/s.

Xem thêm: Chuyển Từ Ứng Dụng Nhắn Tin Imessage Miễn Phí Trên Iphone, Ipad

C.16,75.105m/s cùng 18.87.105m/s. D.18,75.105m/s và 19,00.105m/s.

Hướng dẫn

Ta có:

*
;

-Khi Vận tốc thuở đầu cực đại của e theo chiều tăng tốc độ với UAB thì ta có vận tốc lớn độc nhất của electron lúc đến B là v: gọi v ( Hay

*
) là vận tốc cực đại của e khi tới B. Áp dụng định lí đụng năng:

*
frac12mv^2=frac12mv_0^2+left| eU_AB ight|" />

=>

*

*
v_max =sqrtfrac2hcm(frac1lambda -frac1lambda _0)+frac eU_AB ightm" />

Thay số :

*

-Khi vận tốc lúc đầu của e bằng 0 thì ta có vận tốc nhỏ tuổi nhất của electron khi tới B là vmin:

*
=>
*

Thay số :

*

=> Đáp án D

5. Hoạt động của e trong từ trường:

*

=>

*

Ví dụ:Chiếu sự phản xạ điện trường đoản cú vào catôt của tế bào quang quẻ điện chế tạo ra ta cái quang điện bảo hòa. Người ta hoàn toàn có thể triệt tiêu loại quang điện bảo hòa này bởi điện áp hãm

*
. Cần sử dụng màn chắn tách bóc ra một chùm hẹp những electron quang điện và mang lại nó đi sang 1 từ trường hầu như có chạm màn hình từ
*
theo phương vuông góc với
*
. Bán kính quỹ đạo của electron trong từ trường sóng ngắn là