Công thoát êlectron của một kim loại là 4,14 eV. Biết hằng số Plăng h = 6,625.10-34 J.s vận tốc ánh sáng trong chân không c = 3.108 m/s và 1 eV 1,6.10-19 J. Hỏi khi chiều vào tẩm kim loại đó bức xạ có bước sóng bao nhiêu thì bật đầu xảy ra hiện tượng quang điện
Quảng cáo
2 câu trả lời 54
Để tính bước sóng của bức xạ mà khi chiếu vào kim loại thì bắt đầu xảy ra hiện tượng quang điện, chúng ta sẽ sử dụng công thức quang điện của Albert Einstein:
\[E = hf = \frac{{hc}}{{\lambda}}\]
Trong đó:
- \(E\) là năng lượng của photon, được tính bằng công thoát electron của kim loại (\(4,14 \, \text{eV}\)) khi chúng ta chuyển sang đơn vị J.
- \(h\) là hằng số Plank (\(6,625 \times 10^{-34} \, \text{J.s}\)).
- \(c\) là vận tốc ánh sáng trong chân không (\(3 \times 10^8 \, \text{m/s}\)).
- \(\lambda\) là bước sóng của photon, đơn vị là mét.
Trước tiên, chúng ta cần chuyển đổi năng lượng từ eV sang J, bằng cách nhân với hệ số chuyển đổi \(1,6 \times 10^{-19}\):
\[4,14 \, \text{eV} \times 1,6 \times 10^{-19} \, \text{J/eV} = 6,624 \times 10^{-19} \, \text{J}\]
Sau đó, ta sẽ thay các giá trị đã biết vào công thức và giải phương trình để tìm ra bước sóng \(\lambda\):
\[6,624 \times 10^{-19} \, \text{J} = \frac{{6,625 \times 10^{-34} \, \text{J.s} \times 3 \times 10^8 \, \text{m/s}}}{{\lambda}}\]
\[ \lambda = \frac{{6,625 \times 10^{-34} \, \text{J.s} \times 3 \times 10^8 \, \text{m/s}}}{{6,624 \times 10^{-19} \, \text{J}}} \]
\[ \lambda = \frac{{19,875 \times 10^{-26}}}{{6,624}} \]
\[ \lambda \approx 3 \times 10^{-7} \, \text{m} \]
Vậy, bước sóng của bức xạ khi chiếu vào kim loại để xảy ra hiện tượng quang điện là khoảng \(3 \times 10^{-7}\) mét.
Để tính bước sóng của bức xạ khi xảy ra hiện tượng quang điện, ta sử dụng công thức:
𝐸=ℎ𝑐𝜆E=λhc
Trong đó:
𝐸E là năng lượng của photon, trong trường hợp này là công thoát của electron, 𝐸=4,14 eV×1,6×10−19 J/eVE=4,14eV×1,6×10−19J/eV
ℎ=6,625×10−34 J.sh=6,625×10−34J.s (hằng số Planck)
𝑐=3×108 m/sc=3×108m/s (vận tốc ánh sáng trong chân không)
𝜆λ là bước sóng của photon cần tìm
Thay các giá trị vào công thức, ta có:
4,14×1,6×10−19=6,625×10−34×3×108𝜆4,14×1,6×10−19=λ6,625×10−34×3×108
6,624×10−19=1,9875×10−25𝜆6,624×10−19=λ1,9875×10−25
6,624=1,9875×10−25𝜆6,624=λ1,9875×10−25
6,624×𝜆=1,9875×10−256,624×λ=1,9875×10−25
𝜆=1,9875×10−256,624≈3×10−7 mλ=6,6241,9875×10−25≈3×10−7m
Do đó, bước sóng của bức xạ khi xảy ra hiện tượng quang điện là khoảng 3×10−73×10−7 mét.
Quảng cáo
Câu hỏi hot cùng chủ đề
-
148809
-
101226
-
64486