Câu C4 trang 224 SGK Vật Lý 12 Nâng cao

Đề bài

C4. Hãy chứng tỏ rằng, ba định luật quang điện bao hàm được tất cả các kết quả thí nghiệm trên.

Lời giải chi tiết

Từ ba định luật quang điện ta đã thấy bao hàm đủ các kết quả thí nghiệm định lượng về hiện tượng quang điện:

* Định luật quang điện thứ nhất: Hiện tượng quang điện chỉ xảy ra khi ánh sáng kích thích chiếu vào kim loại có bước sóng nhỏ hơn hoặc bằng bước sóng \({\lambda _0}\). \({\lambda _0}\) được gọi là giới hạn quang điện của kim loại đó: \(\lambda \le {\lambda _0}\)

* Định luật quang điện thứ hai: Đối với mỗi ánh sáng thích hợp (có \({\lambda} <{\lambda _0}\)), cường độ dòng quang điện bão hòa tỉ lệ thuận với cường độ của chùm sáng kích thích.

Phù hợp với kết luận rút ra từ thí nghiệm: Công suất nguồn phát bức xạ lớn thì số phôtôn đến catôt càng nhiều và số electron quang điện thu được tại anôt càng lớn, do đó ${\mathrm{I}}_{\mathrm{bh}}$ tăng.

* Định luật quang điện thứ ba: Động năng ban đầu cực đại của quang electron không phụ thuộc cường độ của chùm sáng kích thích, mà chỉ phụ thuộc bước sóng ánh sáng kích thích và bản chất của kim loại.

Phù hợp với biểu thức rút ra từ thí nghiệm: \({W_{o\max }} = {{mv_{0\max }^2} \over 2} = e\left| {{U_h}} \right|\) với ${\mathrm{U}}_{\mathrm{h}}$  phụ thuộc vào bước sóng bức xạ kích thích và bản chất kim loại dùng làm catôt.