Tham khảo Bảng 7.2 để giải thích vì sao phải sử dụng chùm tia tử ngoại trong thí nghiệm Hertz để tạo ra hiệu ứng quang điện.

Hằng số Planck h có thể được xác định trong thực nghiệm bằng cách đo hiệu điện thế hãm đối với sodium (Hình 7P.1). Cho khối lượng và điện tích của electron lần lượt bằng 9,1.10^-31 kg và -1,6.10^-19 C.

a) Từ đồ thị trên, hãy suy ra giá trị của hằng số h và công thoát của sodium.

b) Với giá trị của h ở câu a, hãy tính hiệu điện thế hãm và vận tốc ban đầu cực đại của quang electron nếu ánh sáng chiếu vào bản sodium này có bước sóng bằng 400 nm.

Biết rằng phải chiếu vào cathode bằng sodium (Na) bức xạ điện từ có bước sóng nhỏ hơn hoặc bằng 504 nm thì hiệu ứng quang điện mới xảy ra. Khi hiệu điện thế giữa anode và cathode nhỏ hơn hoặc bằng -2,46 V thì dòng quang điện tắt.

a) Tính công thoát của sodium (theo đơn vị J và eV).

b) Tính động năng ban đầu cực đại (theo đơn vị eV) và vận tốc ban đầu cực đại của quang electron. Cho biết khối lượng của electron là 9,10.10^-31 kg.

Năng lượng của sóng điện từ phụ thuộc như thế nào vào bước sóng?

Dựa vào các dụng cụ được gợi ý trong Hình 7.2 để thiết kế phương án thí nghiệm vẽ đường đặc trưng vôn - ampe của tế bào quang điện.

Một ứng dụng của laser trong y học là dùng một chùm tia laser để điều chỉnh độ cong của giác mạc, từ đó điều trị các bệnh lí liên quan tới tật khúc xạ. Biết thời gian của mỗi xung laser bằng 20 ms và công suất trung bình của mỗi xung là 0,60 W. Trong mỗi xung, có 4,0.10¹⁶ photon đập vào võng mạc. Tính bước sóng của chùm tia laser này.

Sử dụng biểu thức (73) để giải thích vì sao các tia X và tia gamma có khả năng đâm xuyên lớn qua một số vật liệu.

Gọi λ₀ là giới hạn quang điện của sodium. Ta thấy khi chiếu vào cathode của một tế bào quang điện bức xạ có bước sóng $\lambda =\frac{{\lambda }_0}{2}$ thì hiệu điện thế U_AK giữa anode và cathode có giá trị bằng -2,48 V để dòng quang điện có giá trị bằng 0. Cho h = 6,626.10^-34 J.s, khối lượng và điện tích của electron lần lượt bằng 9,1.10^-31 kg và -1,6.10^-19 C.

a) Tính giá trị λ₀.

b) Tính vận tốc ban đầu cực đại của quang electron khi bật ra khỏi cathode.