Cho biết h = 6,62.10 -34 J.s c = 3.10 8 m/s e =1,6.10 -19 C. Loại ánh sáng nào trong số các ánh sáng
sau đây gây ra hiên tượng quang điện đối với kim loại có giới hạn quang điện o=0,2m:
A. ánh sáng có tần số f=10^15 Hz
B. ánh sáng có tần số f=1,5.10^14 Hz
C. photon có năng lượng e =10eV
D. photon có năng lượng e=0,5.10 -19 J
Đáp án:
C. Photon có năng lượng E =10eV
Giải thích các bước giải:
Năng lượng của photon gây ra hiện tượng quang điện phải thõa mãn:
$E \ge A = \dfrac{{hc}}{{{\lambda _o}}} = \dfrac{{6,{{62.10}^{ – 34}}{{.3.10}^8}}}{{0,{{2.10}^{ – 6}}}} = 9,{93.10^{ – 19}}J = 6,2eV$
Mà $E = 10eV > 6,2eV$
Do đó câu C là đáp án đúng.
$A\,\,=\,\,\dfrac{hc}{{{\lambda }_{0}}}\,\,=\,\,\dfrac{6,625\,.\,{{10}^{-34}}\,.\,3\,.\,{{10}^{8}}}{0,2\,.\,{{10}^{-6}}}\,\,=\,\,9,9375\,.\,{{10}^{-19}}\,\,\left( J \right)$
Để xảy ra hiện tượng quang điện thì:
$A\,\,\le \,\,\varepsilon \,\,\to \,\,9,9375\,.\,{{10}^{-19}}\,\,\le \,\,hf$
Với câu $a$
$f={{10}^{15}}\to \varepsilon =6,625\,.\,10{{\,}^{-34}}\,.\,{{10}^{15}}\,=6,625\,.\,{{10}^{-19}}\,\,\left( J \right)$
$\to A>\varepsilon \,\,\left( 9,9375\,.\,{{10}^{-19}}\,\,>\,\,6,625\,.\,{{10}^{-19}} \right)$
$\to $ hiện tượng quang điện không thể xảy ra
$\to $ loại câu $a$
Với câu $b$
$f=1,5\,.\,{{10}^{14}}\to \varepsilon =6,625\,.\,{{10}^{-34}}\,.\,1,5\,{{.10}^{14}}=9,9375\,.\,{{10}^{-20}}\,\,\left( J \right)$
$\to A>\varepsilon \,\,\left( 9,9375\,.\,{{10}^{-19}}\,\,>\,\,9,9375\,.\,{{10}^{-20}} \right)$
$\to $ hiện tượng quang điện không thể xảy ra
$\to $ loại câu $b$
Với câu $c$ $\varepsilon =10\,\,\left( eV \right)=10\,.\,1,6\,.\,{{10}^{-19}}\,\,=\,\,1,6\,.\,{{10}^{-18}}$
$\to A<\varepsilon \,\,\left( 9,9375\,.\,{{10}^{-19}}\,\,<\,\,1,6\,.\,{{10}^{-18}} \right)$
$\to $ hiện tượng quang điện xảy ra
$\to $ câu $c$ đúng
Với câu $d$
$\varepsilon =0,5\,.\,{{10}^{-19}}\,\,\left( J \right)\,=\,5\,.\,{{10}^{20}}\,\,\left( J \right)$
$\to A>\varepsilon \,\,\left( 9,9375\,.\,{{10}^{-19}}\,\,>\,\,5\,.\,{{10}^{20}} \right)$
$\to $ câu $d$ sai
Vậy chọn câu $c$