Với giới hạn của kim loại
h hằng số plank
c vận tốc ánh sáng
A: công thoát của kim loại
động năng cực đại của electron
Với giới hạn của kim loại
h hằng số plank
c vận tốc ánh sáng
A: công thoát của kim loại
động năng cực đại của electron
Chia sẻ qua facebook
Hoặc chia sẻ link trực tiếp:
congthucvatly.com/cong-thuc-gioi-han-quang-dien-cua-kim-loai-vat-ly-12-582?return_url=%2F
Khái niệm:
- Hằng số Planck là hằng số được xác định bằng thực nghiệm dùng để tính năng lượng của một nguyên tử hay phân tử khi hấp thụ hay phát xạ.
- Quy ước:
Đơn vị tính: J.s
Khái niệm:
Giới hạn quang điện của mỗi kim loại là bước sóng dài nhất của bức xạ chiếu vào kim loại đó mà gây ra được hiện tượng quang điện.
Đơn vị tính: mét ()
Giá trị giới hạn quang điện của một số kim loại
Khái niệm:
Công thoát của mỗi kim loại là năng lượng nhỏ nhất dùng để bứt khỏi electron ra khỏi bề mặt kim loại đó
Đơn vị tính: Joule
Khái niệm:
- Tốc độ ánh sáng trong chân không là một hằng số vật lý cơ bản quan trọng trong nhiều lĩnh vực vật lý. Nó có giá trị chính xác bằng 299792458 mét trên giây (299 792,458 m/s).
- Quy ước:
Đơn vị tính: m/s
Khái niệm:
Động năng cực đại của quang electron là năng lượng của electron nằm trên bề mặt bị bức ra khi có ánh sáng chiếu vào. Bước sóng càng nhỏ thì động năng này càng lớn.
Đơn vị tính: hoặc
Ý nghĩa : hằng số hạ nguyên tử có giá trị nhỏ nhất trong các hằng số được biết đến.
Được Max Planck đề ra vào năm 1899, thường được dùng trong công thức tính năng lượng của hạt photon. Ứng dụng sâu hơn trong vật lý hạt nhân, cơ học lượng tử.
Phát biểu: Lượng năng lượng mà mỗi lần một nguyên tử hay phân tử hấp thụ hay phát xạ có giá trị hoàn toàn xác định và bằng , trong đó là tần số của ánh sáng bị hấp thụ hay được phát ra; còn là một hằng số.
Chú thích:
: năng lượng
: hằng số Planck với
: tần số của ánh sáng đơn sắc
: bước sóng của ánh sáng đơn sắc
: tốc độ của ánh sáng trong chân không
Thuyết lượng tử ánh sáng:
- Ánh sáng được tạo thành bởi các hạt gọi là photon.
- Với mỗi ánh sáng đơn sắc có tần số , các photon đều giống nhau, mỗi photon mang năng lượng bằng .
- Trong chân không, photon bay với tốc độ dọc theo các tia sáng.
- Mỗi lần một nguyên tử hay phân tử phát xạ hoặc hấp thụ ánh sáng thì chúng phát ra hay hấp thụ một photon.
- Photon chỉ tồn tại trong trạng thái chuyển động. Không có photon đứng yên.
Khái niệm: Muốn cho electron bứt ra khỏi mặt kim loại phải cung cấp cho nó một công để "thắng" các liên kết. Công này gọi là công thoát.
Chú thích:
: công thoát
: hằng số Planck với
: bước sóng của ánh sáng đơn sắc
: tốc độ ánh sáng trong chân không,
Điều kiện để có hiện tượng là :
Phát biểu: Hiện tượng ánh sáng giải phóng các electron liên kết để cho chúng trở thành các electron dẫn đồng thời tạo ra các lỗ trống cùng tham gia vào quá trình dẫn điện, gọi là hiện tượng quang điện trong.
Hiện tượng quang điện trong xảy ra đối với một số chất bán dẫn như Ge, Si, PbS, PbSe, PbTe, CdS, CdSe, CdTe,... có tính chất đặc biệt sau đây: Là chất dẫn điện kém khi không bị chiếu sáng và trở thành chất dẫn điện tốt khi bị chiếu ánh sáng thích hợp. Các chất này còn được gọi là
Năng lượng kích hoạt và giới hạn quang dẫn của một số chất:
So sánh hiện tượng Quang điện ngoài và hiện tượng Quang điện trong:
- Giống nhau:
+ Đều là hiện tượng electron ở dạng liên kết trở thành electron tự do (giải phóng electron liên kết trở thành electron dẫn) dưới tác dụng của phôtôn ánh sáng, tham gia vào quá trình dẫn điện.
+ Điều kiện để có hiện tượng là .
- Khác nhau:
+ Hiện tượng quang điện ngoài:
Các quang electron bị bật ra khỏi kim loại.
Chỉ xảy ra với kim loại.
Giới hạn quang điện nhỏ thường thuộc vùng tử ngoại trừ kiềm và kiềm thổ (ánh sáng nhìn thấy).
+ Hiện tượng quang điện trong:
Các electron liên kết bị bứt ra vẫn ở trong khối bán dẫn.
Chỉ xảy ra với chất bán dẫn.
Giới hạn quang điện dài (lớn hơn của kim loại, thường nằm trong vùng hồng ngoại).
Phát biểu:
- Hiện tượng ánh sáng làm bật electron ra khỏi mặt kim loại được gọi là hiện tượng quang điện.
- Định luật về giới hạn quang điện: Ánh sáng kích thích chỉ có thể làm bật electron ra khỏi một kim loại khi bước sóng của nó ngắn hơn hoặc bằng giới hạn quang điện của kim loại đó.
Trong đó:
: bước sóng của ánh sáng kích thích
: giới hạn quang điện của kim loại
Bước sóng của ánh sáng đơn sắc:
Các ánh sáng đơn sắc có bước sóng trong khoảng từ 380 (ứng với màu tím trên quang phổ) đến chừng (ứng với màu đỏ) là ánh sáng nhìn thấy được (khả kiến).
Bảng bước sóng của ánh sáng nhìn thấy trong chân không:
Giới hạn quang điện của một số kim loại:
Ánh sáng nhìn thấy có thể gây ra hiện tượng quang điện ngoài ở kim loại kiềm.
Khái niệm: Muốn cho electron bứt ra khỏi mặt kim loại phải cung cấp cho nó một công để "thắng" các liên kết. Công này gọi là công thoát.
Chú thích:
: công thoát
: hằng số Planck với
: bước sóng của ánh sáng đơn sắc
: tốc độ ánh sáng trong chân không,
Công thoát êlectrôn (êlectron) ra khỏi một kim loại là . Biết hằng số Plăng , vận tốc ánh sáng trong chân không và . Giới hạn quang điện của kim loại đó là
Công thoát của một kim loại là 4,5 eV. Trong các bức xạ ; ; ; ; , những bức xạ nào gây ra hiện tượng quang điện nếu chiếu vào bề mặt kim loại trên? Cho hằng số Plăng , tốc độ ánh sáng trong chân không và .
Công thoát êlectrôn ra khói một kim loại , hằng số Plăng , tốc độ ánh sáng trong chân không . Giới hạn quang điện của kim loại đó là
Lần ượt chiếu vào tấm kim loại có công thoát 6,625 eV các bước sóng : ; ; . Hỏi bước sóng nào gây ra hiện tượng quang điện?
Hiện tượng quang điện bắt đầu xảy ra khi chiếu vào một kim loại ánh sáng có bước sóng 400 nm. Một kim loại khác có công thoát lớn gấp đôi công thoát của kim loại thứ nhất muốn xảy ra hiện tượng quang điện thì ánh sáng chiếu tới phải có bước sóng lớn nhất bằng:
Cho hằng số Plăng , tốc độ ánh sáng trong chân không và khối lượng của electron là . Chiếu vào quả cầu kim loại ánh sáng có bước sóng thì electron bứt ra có tốc độ . Cho rằng năng lượng mà quang electron hấp thụ một phần dùng để giải phóng nó, phần còn lại hoàn toàn biến thành động năng của nó. Giới hạn quang điện của kim loại trên là
Chiếu lần lượt hai bức xạ có bước sóng 400 nm và lên tấm kim loại thấy tốc độ ban đầu cực đại của các electron quang điện có độ lớn gấp đôi nhau. Cho rằng năng lượng mà quang electron hấp thụ một phần dùng để giải phóng nó, phần còn lại hoàn toàn biến thành động năng của nó. Giới hạn quang điện của kim loại đó là:
Công thoát êlectrôn ra khỏi một kim loại là . Biết hằng số Plăng , vận tốc ánh sáng trong chân không và . Giới hạn quang điện của kim loại đó là:
Chiếu lần lượt hai bức xạ có bước sóng 400 nm và 0,32 μm lên tấm kim loại thấy tốc độ ban đầu cực đại của các electron quang điện có độ lớn gấp đôi nhau. Cho rằng năng lượng mà quang electron hấp thụ một phần dùng để giải phóng nó, phần còn lại hoàn toàn biến thành động năng của nó. Giới hạn quang điện của kim loại đó là:
Hãy giúp Công Thức Vật Lý chọn lọc những nội dung tốt bạn nhé!