Chuyên đề Vật lí 12 Cánh diều Bài 1. Năng lượng photon và hiệu ứng quang điện có đáp án

Vì sao trong thí nghiệm ở Hình 1.2, hai lá của điện nghiệm lại xoè ra khi tích điện âm cho tấm kẽm?

Vẽ được đồ thị biểu diễn mối liên hệ giữa cường độ dòng điện I và hiệu điện thế U$_{AK}$ giữa anode và cathode của tế bào quang điện.

Dụng cụ:

- Tế bào quang điện chân không, cathode phủ chất nhạy quang Sb-Ce, có hộp bảo vệ (1).

- Hộp gồm ba LED đỏ, lục, lam, công suất mỗi LED 3W và điều chỉnh được cường độ sáng (2).

Hộp chân đế có tích hợp:

- Núm chọn LED (3)

- Núm điều chỉnh cường độ sáng của LED (4)

- Đồng hồ đo cường độ dòng quang điện I (μA) (5)

- Chuyển mạch đo thuận hoặc nghịch (6)

- Điều chỉnh hiệu điện thế U$_{AK}$ (7)

- Đồng hồ đo hiệu điện thế U$_{AK}$ (V) (8)

Phương án thí nghiệm

- Tìm hiểu công dụng của từng dụng cụ đã cho

- Thiết kế phương án thí nghiệm khảo sát dòng quang điện bằng dụng cụ này.

Tiến hành

Lắp đặt các dụng cụ như Hình 1.5.

a) Tiến hành thí nghiệm với các ánh sáng đơn sắc khác nhau

Bật công tắc nguồn phía sau hộp chân đế.

• Chọn LED màu lam.

• Điều chỉnh (7) để thay đổi U$_{AK}$

• Đọc và ghi số chỉ của vôn kế và ampe kế vào vở theo mẫu ở Bảng 1.1.

• Thực hiện lại các bước thí nghiệm trên với LED màu lục và LED màu đỏ.

b) Tiến hành thí nghiệm khảo sát mối liên hệ giữa cường độ dòng quang điện và hiệu điện thế U$_{AK}$

Chọn LED màu lam.

* Với U$_{AK}$ > 0

• Điều chỉnh (7) để thay đổi U$_{AK}$

• Đọc và ghi số chỉ của vôn kế và ampe kế vào vở theo mẫu Bảng 1.2. (Đo ít nhất 10 giá trị khác nhau của U$_{AK}$ và I; có thể chọn giá trị U$_{AK}$ ở mỗi lần đo cách nhau 2 V hoặc 4 V).

* Với U$_{AK}$ < 0

• Làm tương tự các bước thí nghiệm trên (Đo ít nhất 8 giá trị; có thể chọn giá trị U$_{AK}$ ở mỗi lần đo cách nhau khoảng 0,1 V).

Kết quả

Vẽ đồ thị biểu diễn mối liên hệ giữa cường độ dòng điện I và hiệu điện thế U$_{AK}$

Một photon được gia tốc từ trạng thái nghỉ bằng một hiệu điện thế 1500 V. Biết photon có điện tích là 1,60.10$^{-19}$C và khối lượng là 1,67.10$^{-27}$ kg.

Tính:

a) Động năng của photon sau khi được tăng tốc.

b) Tốc độ của proton.