Tổng hợp lý thuyết chuyên đề Tế bào quang điện, hiệu suất lượng tử và bài tập rèn luyện

  1. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪

    1. Tế bào quang điện
    • Cấu tạo: là bình bằng thạch anh đã hút hết không khí (tế bào quang điện chân không), bên trong có hai điện cực: anôt là một vòng dây kim loại; catôt có dạng một chỏm cầu bằng kim loại mà ta cần khảo sát (hoặc một lá kim loại mỏng uốn thành nửa hình trụ).
    upload_2019-2-19_22-15-15.jpeg
    • Dụng cụ trên sơ đồ: kính lọc sắc \(F\) , \(G\) là một micrôampe kể để đo cường độ dòng điện \(I\), \(V\) đo hiệu điện thế giữa hai điểm \(A,K\).
    • Hoạt động: Khi đóng mạch, di chuyển con chạy \(C\) để \(U_{AK}>0\). Chiếu chùm ánh sáng có bước sóng ngắn vào catôt, thì xảy ra hiện tượng quang điện và trong mạch xuất hiện dòng điện gọi là dòng quang điện, tạo nên bởi các electron bắn ra từ catôt đến cực anôt.
    2. Hiệu suất quang điện
    • Cường độ dòng quang điện bão hòa
    \(I = ne,\ \ (1)\)
    trong đó \(n\) là số electron bắn ra từ catôt đến anôt trong 1 s,
    \(e\) là độ lớn điện tích của electron, \(e = 1,6.10^{-19}C,\)
    \(I\) là cường độ dòng quang điện bão hòa trong tế bào quang điên (\(A\)).
    • Công suất của chùm sáng
    \(P = N\varepsilon, \ \ (2)\)
    trong đó \(N\) là số phôtôn đến kim loại ở catôt trong 1s.
    \(\varepsilon= hf\) là năng lượng của mỗi phôtôn ứng với chùm sáng đơn sắc chiếu tới catôt (\(J\)).
    \(P\) là công suất của chùm sáng (\(W\)).
    Chú ý: trong các công thức (1) và (2) tính toán trong thời gian là 1s.
    • Hiệu suất của tế bảo quang điện
    \(H = \frac{n}{N}.100 \%\)
     
  2. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
    Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về động năng ban đầu cực đại của các êlectron quang điện.
    • Động năng ban đầu cực đại của các êlectron quang điện không phụ thuộc vào cường độ chùm sáng kích thích.
    • Động năng ban đầu cực đại của các êlectron quang điện phụ thuộc vào bước sóng của ánh sáng kích thích.
    • Động năng ban đầu cực đại của các êlectron quang điện không phụ thuộc vào bản chất của kim loại làm catôt.
    • Động năng ban đầu cực đại của các êlectron quang điện phụ thuộc vào bản chất của kim loại làm catôt.
    Hướng dẫn giải:

    Xem lại nội dung của định luật quang điện thứ ba trong phần lý thuyết.
     
  3. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
  4. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
  5. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
    Dòng quang điện tồn tại trong tế bào quang điện khi
    • Chiếu vào catôt của tế bào quang điện một chùm bức xạ có cường độ lớn và hiệu điện thế giữa anôt và catôt của tế bào quang điện là UAK > 0.
    • Chiếu vào catốt của tế bào quang điện một chùm bức xạ có bước sóng dài.
    • Chiếu vào catôt của tế bào quang điện một chùm bức xạ có bước sóng ngắn thích hợp.
    • Chiếu vào catôt của tế bào quang điện một chùm bức xạ có bước sóng ngắn thích hợp và hiệu điện thế giữa anôt và catôt của tế bào quang điện là $U_{AK}$ phải lớn hơn hiệu điện thế hãm $U_{h}$.
     
  6. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
    Phát biểu nào sau đây là không đúng ?
    • Động năng ban đầu cực đại của electron quang điện phụ thuộc vào bản chất của kim loại.
    • Động năng ban đầu cực đại của electron quang điện phụ thuộc bước sóng của chùm ánh sáng kích thích.
    • Động năng ban đầu cực đại của electron quang điện phụ thuộc tần số của chùm ánh sáng kích thích.
    • Động năng ban đầu cực đại của electron quang điện phụ thuộc cường độ của chùm ánh sáng kích thích.
    Hướng dẫn giải:

    D.Động năng ban đầu cực đại của electron quang điện phụ thuộc cường độ của chùm ánh sáng kích thích.
     
  7. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
    Phát biểu nào sau đây là đúng ?
    • Hiện tượng quang điện chỉ xảy ra khi giới hạn quang điện λ0 của kim loại làm catôt nhỏ hơn bước sóng ở của ánh sáng kích thích.
    • Với ánh sáng kích thích có bước sóng λ > λ0 thì cường độ dòng quang điện bão hòa tỉ lệ thuận với cường độ chùm ánh sáng kích thích.
    • Hiệu điện thế hãm phụ thuộc vào bước sóng của ánh sáng kích thích và bản chất của kim loại dùng làm catôt.
    • Hiệu điện thế hãm phụ thuộc vào cường độ của chùm ánh sáng kích thích.
     
  8. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
    Trong thí nghiệm với tế bào quang điện, khi chiếu chùm sáng kích thích vào catốt thì có hiện tượng quang điện xảy ra. Để triệt tiêu dòng quang điện, người ta đặt vào giữa anốt và catốt một hiệu điện thế gọi là hiệu điện thế hãm. Hiệu điện thế hãm này có độ lớn
    • làm tăng tốc êlectrôn quang điện đi về anốt.
    • phụ thuộc vào bước sóng của chùm sáng kích thích.
    • không phụ thuộc vào kim loại làm catốt của tế bào quang điện.
    • tỉ lệ với cường độ của chùm sáng kích thích.
     
  9. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
    Khi có hiện tượng quang điện xảy ra trong tế bào quang điện, phát biểu nào sau đâu là sai ?
    • Giữ nguyên chùm sáng kích thích, thay đổi kim loại làm catốt thì động năng ban đầu cực đại của êlectrôn quang điện thay đổi.
    • Giữ nguyên cường độ chùm sáng kích thích và kim loại dùng làm catốt, giảm tần số của ánh sáng kích thích thì động năng ban đầu cực đại của êlectrôn quang điện giảm.
    • Giữ nguyên tần số của ánh sáng kích thích và kim loại làm catốt, tăng cường độ chùm sáng kích thích thì động năng ban đầu cực đại của êlectrôn quang điện tăng.
    • Giữ nguyên cường độ chùm sáng kích thích và kim loại dùng làm catốt, giảm bước sóng của ánh sáng kích thích thì động năng ban đầu cực đại của êlectrôn quang điện tăng.
    Hướng dẫn giải:

    Cường độ chùm kích thích thay đổi thì không ảnh hướng đến động năng ban đầu cực đại của electron quang điện.
     
  10. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
    Chọn câu đúng.
    Khi hiện tượng quang điện xảy ra, nếu giữ nguyên bước sóng ánh sáng kích thích và tăng cường độ ánh sáng, ta có
    • động năng ban đầu của các quang electron tăng lên.
    • cường độ dòng quang điện bão hào tăng.
    • các quang electron đến anôt với vận tốc tăng.
    • hiệu điện thế hãm tăng.
    Hướng dẫn giải:

    Chỉ có cường độ dòng quang điện bão hòa tăng khi tăng cường độ chùm sáng.