=> Điều này và một số thí nghiệm khác cho ra kết luận tương ứng với định luật quang điện thứ hai và thứ ba.
Các công thức:
- Công thức Anhxtanh về hiện tượng quang điện: \(\varepsilon = hf = A + {{\rm{W}}_{{d_0}(m{\rm{ax)}}}} = A + \frac{1}{2}mv_{{\rm{max}}}^2\)
- Công thức tính động năng ban đầu cực đại của quang electron: \({{\rm{W}}_{{d_0}(m{\rm{ax)}}}} = \frac{1}{2}mv_{{\rm{max}}}^2 = e\left| {{U_h}} \right|\)
\( \to \varepsilon = A + \frac{1}{2}mv_{{\rm{max}}}^2 = A + e\left| {{U_h}} \right|\)
II - BÀI TẬP - PHƯƠNG PHÁP GIẢI
Xét một nguồn sáng đơn sắc có bước sóng λ, công suất P được chiếu vào catốt của một tế bào quang điện có giới hạn quang điện λ0. Khi đó:
- Năng lượng của nguồn sáng phát ra trong thời gian t:\(E = P.t = {N_p}\varepsilon = {N_p}\frac{{hc}}{\lambda }\)
Trong đó: NP là số photon phát ra trong thời gian t: \({N_p} = \frac{{Pt}}{\varepsilon } = \frac{{P\lambda }}{{hc}}t\)
- Số photon của nguồn sáng phát ra trong 1s là: \({n_p} = \frac{{{N_p}}}{t} = \frac{P}{\varepsilon } = \frac{{P\lambda }}{{hc}}\)
- Cường độ dòng quang điện bão hòa là:\({I_{bh}} = \frac{q}{t} = \frac{{{N_e}.e}}{t} = {n_e}.e\)
Trong đó
- q là điện lượng chuyển từ catốt sáng anốt
- Ne là số electron bứt khỏi catốt trong thời gian t
- ne là số electron bứt ra khỏi catốt trong 1s: \({n_e} = \frac{{{N_e}}}{t} = \frac{{{I_{bh}}}}{e}\)
- Hiệu suất lượng tử: \(H = \frac{{{n_e}}}{{{n_p}}}100\% = \frac{{{I_{bh}}.hc}}{{P\lambda e}}100\% \)
- Khi electron chuyển động trong điện trường: \(\left| e \right|\left| {{U_h}} \right| = \frac{1}{2}mv_{{\rm{max}}}^2 = \left| e \right|E{\rm{d}}\)
Với U là hiệu điện thế giữa anốt và catốt, vA là vận tốc cực đại của electron khi đập vào anốt, vK=vmax là vận tốc ban đầu cực đại của electron khi rời catốt thì: \(\left| {eU} \right| = \frac{1}{2}mv_A^2 - \frac{1}{2}mv_K^2\)
Quãng đường chuyển động mà electron đi được: \({{\rm{W}}_{{d_{{\rm{max}}}}}} = F{{\rm{s}}_{{\rm{max}}}} = q{\rm{E}}{{\rm{s}}_{{\rm{max}}}} = e\frac{U}{d}{{\rm{s}}_{{\rm{max}}}}\)