Thí nghiệm về tế bào quang điện
Lý thuyết về Thí nghiệm về tế bào quang điện
Tế bào quang điện:
a) Cấu tạo:
Tế bào quang điện là một bình cầu bằng thạch anh, trong bình là chân không.
Tế bào quang điện gồm có hai điện cực:
- Anốt A là một vòng dây kim loại đặt ở tâm bình cầu.
- Catốt K là một chõm cầu bằng kim loại.
b) Hoạt động:
Đặt một hiệu điện thế $U_{AK}$ vào hai điện cực của tế bào quang điện.
$U_{AK}$ có thể thay đổi giá trị (âm, dương hoặc bằng 0) tùy theo vị trí của con chạy C
.
Chiếu ánh sáng đơn sắc vào catốt của tế bào quang điện và điều chỉnh giá trị của $U_{AK}$ người ta thu được đường biểu diễn sau đây (gọi là đường đặc trưng vôn - ampe của tế bào quang điện)
Đường đặc trưng vôn - ampe này (và một số thí nghiệm cụ thể khác) cho phép kết luận:
- Đối với mỗi kim loại làm catốt thì cường độ dòng quang điện bão hòa tỉ lệ thuận với cường độ của chùm ánh sáng kích thích (Định luật quang điện thứ hai)
- Động năng ban đầu cực đại của electrôn quang điện (bằng tích $e|U_h|$ ) không phụ thuộc vào cường độ của chùm ánh sáng kích thích mà chỉ phụ thuộc vào bước sóng của ánh sáng kích thích và vào bản chất của kim loại dùng làm catốt (Định luật quang điện thứ ba)
Bài tập tự luyện có đáp án
Câu 1: Chọn câu đúng. Trong thí nghiệm với tế bào quang điện, khi hiệu điện thế giữa anốt và catốt $U_{AK}$ bằng hiệu điện thế bão hòa $U_{bh}$ thì:
(1) cường độ dòng quang điện đạt giá trị cực đại gọi là cường độ bão hòa.
(2) cường độ dòng quang điện bão hòa càng tăng khi cường độ chùm ánh sáng chiếu vào catốt càng tăng .
(3) cường độ dòng quang điện bão hòa càng giảm khi cường độ chùm ánh sáng chiếu vào catốt càng tăng.
- A
- B
- C
- D
Trong thí nghiệm với tế bào quang điện, khi hiệu điện thế giữa anốt và catốt $U_{AK}$ bằng hiệu điện thế bão hòa $U_{bh}$ thì:
+ Cường độ dòng quang điện đạt giá trị cực đại gọi là cường độ bão hòa (1).
+ Cường độ dòng quang điện bão hòa càng tăng khi cường độ chùm ánh sáng chiếu vào catốt càng tăng (2).
Câu trả lời chính xác nhất là cả (1) và (2) đều đúng.
Câu 2: Điều nào sau đây là sai khi nói đến những kết quả rút ra từ thí nghiệm với tế bào quang điện?
- A
- B
- C
- D
Những kết quả rút ra từ thí nghiệm với tế bào quang điện cho thấy những điều sau là đúng:
+ Hiệu điện thế giữa anốt và catốt của tế bào quang điện luôn có giá trị âm khi dòng quang điện triệt tiêu.
+ Dòng quang điện vẫn tồn tại ngay cả khi hiệu điện thế giữa anốt và catốt của tế bào quang điện bằng không.
+ Giá trị của hiệu điện thế hãm phụ thuộc vào bước sóng của ánh sáng kích thích.
"Cường độ dòng quang điện bão hòa không phụ thuộc vào cường độ chùm sáng kích thích" là phát biểu sai vì cường độ dòng quang điện bão hòa phụ thuộc vào cường độ chùm sáng kích thích.
Câu 3: Dạng vật chất nào sau đây có tồn tại trong tế bào quang điện, khi nó hoạt động:
- A
- B
- C
- D
Khi tế bào quang điện hoạt động trong tế bào tồn tại điện từ trường do có các electron chuyển động.
Câu 4: Điều nào sau đây sai khi nói về tế bào quang điện.
- A
- B
- C
- D
Khi nói về tế bào quang điện những phát biểu sau là đúng:
+ Tế bào quang điện hoạt động dựa trên hiện tượng quang điện.
+ Khi không được chiếu sáng cường độ dòng quang điện I = 0.
+ Khi được chiếu sáng bởi ánh sáng thích hợp cường độ dòng quang điện I ≠ 0.
Khi ${U_{AK}}{\rm{ }} \le {\rm{ }}0$ thì I = 0 là sai vì khi ${U_{AK}}{\rm{ }} \le {\rm{ }}0$ thì I có thể lớn hơn 0.
Câu 5: Chọn phát biểu sai.
- A
- B
- C
- D
Vì các e catot mang điện tích âm, nên điện trường giữa K và A có hướng từ A sang K ⟹ Phát biểu sai là
điện trường hướng từ catốt đến anốt.
Xem thêm các bài tiếp theo bên dưới