Lớp 12Vật Lý

Giới hạn quang điện của mỗi kim loại là?

Câu hỏi: Giới hạn quang điện của mỗi kim loại là?

A. Bước sóng dài nhất của bức xạ chiếu vào kim loại đó mà gây ra được hiện tượng quang điện.

B. Bước sóng ngắn nhất của bức xạ chiếu vào kim loại đó mà gây ra được hiện tượng quang điện.

Bạn đang xem: Giới hạn quang điện của mỗi kim loại là?

C. Công nhỏ nhất dùng để bứt electron ra khỏi bề mặt kim loại đó.

D. Công lớn nhất dùng để bứt electron ra khỏi bề mặt kim loại đó.

Trả lời:

 Đáp án đúng: A. Bước sóng dài nhất của bức xạ chiếu vào kim loại đó mà gây ra được hiện tượng quang điện.

Giải thích:

Ta có, điều kiện xảy ra hiện tượng quang điện là các bước sóng chiếu vào phải nhỏ  hơn hoặc bằng giới hạn quang điện

=> Giới hạn quang điện λ0  là bước sóng dài nhất của bức xạ chiếu vào kim loại đó mà gây ra được hiện tượng quang điện

Cùng Top lời giải tìm hiểu về hiện tượng quang điện và giới hạn quang điện nhé.

1. Hiện tượng quang điện và giới hạn quang điện.

 – Hiện tượng ánh sáng làm bật electron ra khỏi mặt kim loại được gọi là hiện tượng quang điện.

– Định luật về giới hạn quang điện: Ánh sáng kích thích chỉ có thể làm bật electron ra khỏi một kim loại khi bước sóng của nó ngắn hơn hoặc bằng giới hạn quang điện của kim loại đó.

 λ ≤ λ0

Trong đó:

λ: bước sóng của ánh sáng kích thích (m)

λ0: giới hạn quang điện của kim loại (m)

Bước sóng của ánh sáng đơn sắc:

   Các ánh sáng đơn sắc có bước sóng trong khoảng từ 380nm (ứng với màu tím trên quang phổ) đến chừng 760nm (ứng với màu đỏ) là ánh sáng nhìn thấy được (khả kiến).

Bảng bước sóng của ánh sáng nhìn thấy trong chân không:

[CHUẨN NHẤT] Giới hạn quang điện của mỗi kim loại là?

 Giới hạn quang điện của một số kim loại:

Kim loại

λ0(μm)

Kim loại

λ0(μm)

Kim loại

λ0(μm)

Bạc 0,26 Natri 0,50 CdS 0,90
Đồng 0,30 Kali 0,55 Si 1,11
Kẽm 0,35 Xesi 0,66 Ge 1,88
Nhôm 0,36 Canxi 0,75 PbS 4,14

2. Hiện tượng quang điện trong

     Hiện tượng quang điện trong là hiện tượng mà ánh sáng giải phóng các electron liên kết biến chứng thành các electron dẫn, đồng thời cùng tạo ra các lỗ trống cùng tham gia vào quá trình dẫn điện. 

     Chú ý: các electron dẫn chỉ chuyển động bên trong khối chất bán dẫn mà không bị bứt ra ngoài giống như hiện tượng quang điện ngoài. Đây cũng chính là lý do mà người ta gọi hiện tượng này là hiện tượng quang điện trong.

Điều kiện để hiện tượng quang điện trong xảy ra là:

+ Năng lượng phôtôn của ánh sáng kích thích phải lớn hơn hoặc bằng với năng lượng kích hoạt A (là năng lượng cần thiết để giải phóng electron liên kết thành những electron dẫn): ε ≥ A

+ Bước sóng λ của ánh sáng kích thích phải nhỏ hơn hoặc bằng một bước sóng giới hạn 0 với mỗi chất bán dẫn, bước sóng giới hạn λ0 này được gọi là giới hạn quang dẫn.

Nói ngắn gọn: “Hiện tượng quang điện trong chỉ xảy ra ⇔ λ = λ0” 

Giới hạn quang dẫn của đa số các chất bán dẫn đều nằm trong miền hồng ngoại. Vì vậy, chỉ cần dùng ánh sáng kích thích là ánh sáng thấy được là đủ để xảy ra hiện tượng quang dẫn.

3. Hiện tượng quang điện ngoài

     Đây là hiện tượng chiếu ánh sáng có bước sóng thích hợp vào kim loại làm bật các electron ra khỏi bề mặt của kim loại. Ánh sáng chiếu vào kim loại được gọi là ánh sáng (hoặc bức xạ) kích thích.

Chứng minh qua thí nghiệm

Hiện tượng này đã được minh chứng bởi thí nghiệm sau:

    Cọ xát một chiếc thước nhựa vào vải để thước nhựa tích điện âm. Rồi sau đó cho tiếp xúc với một tấm kim loại (Kẽm – Zn) gắn với tĩnh điện kế. Ta thấy kim của tĩnh điện kế đã bị lệch => chứng tỏ tấm kim loại Zn đã tích điện âm (hiện tượng nhiễm điện do tiếp xúc). Đợi cho kim của điện kế chỉ giá trị ổn định, trong ánh sáng bình thường ở phòng thí nghiệm kim điện kế dường như không đổi => không có hiện tượng gì xảy ra.

    Chiếu ánh sáng từ đèn thủy ngân => kim điện kế lệch về giá trị 0 => điện tích âm trên tấm kim loại mất đi => electron (mang điện âm) đã thoát khỏi bề mặt kim loại ra bên ngoài môi trường xung quanh.

    Thay tấm kim loại Zn bằng một tấm kim loại khác, thay ánh sáng của đèn thủy ngân bằng ánh sáng hồ quang tiến hành thí nghiệm tương tự ta cũng thu được hiện tượng như trên.

 4. So sánh hiện tượng Quang điện ngoài và hiện tượng Quang điện trong

– Giống nhau:

+ Đều là hiện tượng electron ở dạng liên kết trở thành electron tự do (giải phóng electron liên kết trở thành electron dẫn) dưới tác dụng của phôtôn ánh sáng, tham gia vào quá trình dẫn điện.

+ Điều kiện để có hiện tượng là λ≤λ0.

– Khác nhau: 

+ Hiện tượng quang điện ngoài:

Các quang electron bị bật ra khỏi kim loại.

Chỉ xảy ra với kim loại.

Giới hạn quang điện λ0 nhỏ thường thuộc vùng tử ngoại trừ kiềm và kiềm thổ (ánh sáng nhìn thấy).

+ Hiện tượng quang điện trong:

Các electron liên kết bị bứt ra vẫn ở trong khối bán dẫn.

Chỉ xảy ra với chất bán dẫn.

Giới hạn quang điện λ0 dài (lớn hơn của kim loại, thường nằm trong vùng hồng ngoại).

Đăng bởi: THPT Văn Hiến

Chuyên mục: Lớp 12, Vật Lý 12

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.

Back to top button