Question

Chiếu một bức xạ điện từ có bước sóng λ = 0,546 µm lên mặt kim loại dùng làm catôt của một tế bào quang điện, thu được dòng quang điện bão hòa với cường độ 2 mA. Biết công suất của bức xạ điện từ là P = 1,515 W.

a, Tính hiệu suất lượng tử của hiệu ứng quang điện.

b, Dùng màn chắn tách ra một chùm hẹp các quang electron cực đại ngay lúc bắn ra từ catôt và hướng chúng vào một từ trường đều có cảm ứng từ \(\vec{B}\) vuông góc với véc tơ vận tốc của nó và có độ lớn B = 10-4 T thì quỹ đạo các electron đó là đường tròn có bán kính R = 2,332 cm. Tính giới hạn quang điện của kim loại làm catôt.

Answer 1

a)

Số electron rời khỏi catot mỗi giây: 

\(n_{e} = \frac{I}{e} = \frac{2.10^{-3}}{1,6.10^{-19}} = 1,25.10^{16}\)

Số photon đập vào catot mỗi giây: 

\(n_{p} = \frac{P\lambda }{hc } = 4,16.10^{18}\)

Hiệu suất lượng tử là:

\(H = \frac{n_{e}}{n_{p}}\times 100%=\frac{1,25.10^{16}}{4,16.10^{18}}\times 100% = 0,3.10^{-2}\)

b)

Vận tốc của electron:

\(v = \frac{R\left | e \right |B}{m} = 409599,7(m)\)

Giới hạn quang điện của kim loại làm catôt:

\(\lambda _{0} = \frac{hc}{\frac{hc}{\lambda }-\frac{1}{2}mv^{2}} = 6,91.10^{-7}(m)\)