Một quả cầu kim loại có bán kính R=10cm được chiếu sáng với ánh sáng có bước sóng \(\lambda=2.10^{-7}m\)
Hỏi quả cầu phải tích bao nhiêu để giữ không cho quang electron thoát ra. Cho biết công thoát electron khỏi mặt kim loại đó là 4,5eV.
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Chiếu bức xạ λ vào quả cầu kim loại cô lập về điện, thì điện thế cực đại là V, ta có: \(\dfrac{hc}{\lambda}=A_t+W_đ\), với \(W_đ=e.V\)
Chiếu bức xạ λ1: \(\dfrac{hc}{\lambda_1}=A_t+W_{đ1}=2W_{đ1}+W_{đ1}=3W_{đ1}=3.eV_1\)
\(\Rightarrow \dfrac{\lambda_1}{hc}=\dfrac{1}{3eV_1}\) (1)
Với \(A_t=2W_{đ1}=2.eV_1\)
Chiếu bức xạ λ2: \(\dfrac{hc}{\lambda_2}=A_t+W_{đ2}=2.eV_1+5eV_1=7eV_1\)
\(\Rightarrow \dfrac{\lambda_2}{hc}=\dfrac{1}{7eV_1}\) \(\Rightarrow \dfrac{\lambda_1-\lambda}{hc}=\dfrac{1}{7eV_1}\) (2)
Lấy (1) - (2) vế với vế: \(\Rightarrow \dfrac{\lambda}{hc}=\dfrac{4}{21.eV_1}\)
\(\Rightarrow \dfrac{hc}{\lambda}=5,25.eV_1=2eV_1+3,25eV_1=A_t+3,25eV_1\)
Suy ra điện thế cực đại của quả cầu là: \(3,25eV_1\)
Chọn C.
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Đáp án D
Giới hạn quang điện của kim loại:
Điều kiện để xảy ra quang điện:
=> Hai bức xạ gây ra được hiện tượng quang điện.
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Đáp án D
Giới hạn quang điện của kim loại:
=> Hai bức xạ λ 1 ; λ 3 gây ra được hiện tượng quang điện
Động năng ban đầu cực đại của quang electron bứt ra từ mặt quả cầu:
\(\frac{mv^2_{max}}{2}=\frac{hc}{\lambda}-A=2,7.10^{-19}J\)
Gọi Q là điện tích của quả cầu, điện tích này phải là điện tích dương để giữ electron; điện tích Q phân bố đều trên mặt quả cầu, do đó điện thế trên mặt quả cầu là:
\(V=9.10^9.\frac{Q}{R}\). Trên quả cầu hình thành điện trường với các đường sức vuông góc với mặt cầu và hướng ra ngoài ( vì Q>0), điện trường này ngăn cản electron thoát ra khỏi quả cầu, công của điện trường cản là: \(W=eV=9.10^9.\frac{Qe}{R}\)
Muốn cho electron không thoát ra , công đó phải bằng động năng ban đầu cực đại của electron nghĩa là: \(9.10^9.\frac{Qe}{R}=\frac{mv^2_{max}}{2}\)
Thay số ta rút ra : \(Q=1,9.10^{-11}C\)