Điện + Ánh Sáng + Cơ

[trankientrung]

Câu 1 : Để kích thích phát quang một chất , người ta chiếu vào nó ánh sáng đơn sắc có [tex] \lambda _0 = 0,3 \mu [/tex] và thấy chất đó phát ra ánh sáng có bước sóng [tex] \lambda =0,3 \mu [/tex] . Đo đạc cho thấy công suất phát quang bắng 1/100 công suất kích thích . Khi đó , 1 photon phát quang tương ứng bao nhiêu photon kích thích ?

Câu 2 : Để đo chính xác bước sóng [tex] \lambda [/tex] của một ánh sáng đơn sắc , người ta dùng lưỡng lăng kính Frexnen và một ánh sáng chuẩn đã biết bước sóng [tex] \lambda _0[/tex] , và làm như sau : đặt nguồn điểm S trên trục đối xứng của kính , cách mặt phẳng kính khoảng d = 0,5m đặt màn thu giao thoa cách kính l = 1m. Đầu tiên nguồn phát bức xạ [tex] \lambda [/tex] , thu được hệ vân giao thoa có khoảng cách giữa hai vân sáng thứ 10 ở hai bên vân trung tâm là b= 4,5mm . Sau đó thay bằng nguồn phát bức xạ [tex] \lambda _0[/tex] và cũng đó được như trên , được khoảng cách. [tex] \lambda [/tex]nhận đúng giá trị nào cùng giá trị đúng nào của A là góc chiết quang của lăng kính có chiết suất n = 1,5 . Bước sóng của nguồn chuẩn [tex] \lambda _0 = 0,6 \mu [/tex]

Câu 3 :Một âm thoa đặt trên miệng một ống khí hình trụ  có chiều dài AB thay đổi được ( nhờ thay đổi vị trí mực nước B ).Khi âm thoa dao động , nó phát ra một âm cơ bản , trong ống có 1 sóng dừng ổn định với B luôn luôn là nút sóng . Để nghe thấy âm to nhất thì AB nhỏ nhất là 13 cm.  Cho vận tốc âm trong không khí là v = 340 m/s .Khi thay đổi chiều cao của ống sao cho AB = l = 65 cm ta lại thấy âm cũng to nhất . Khi ấy bụng sóng trong đoạn thẳng AB có sóng dùng là bao nhiêu ?

Câu 4 :Trong một thí nghiệm quang điện có các thông số sau : Catot của tế bào quang điện có công thoát A=1,9eV , điện tích Catot [tex]S=2,0 cm^2 [/tex] , ánh sáng tới vuông góc với về mặt catot có bước sóng [tex] \lambda = 0,54 \mu [/tex] , cường độ [tex]0,01 kW/m^2[/tex] , dòng bão hòa thu được có cường độ [tex] I_{bh} = 0,2 mA. [/TEX] . Cho [tex] e = -1,6.10^{-19} C , h = 6,625.10^{-34} Js.[/tex] Động năng ban đầu cực đại của các quang electron và hiệu suất lượng tử của tế bào quang điện nhận các trị số ?

Mong các bạn giải giúp mình 4 bài tập trên , và giải thích rõ 1 chút nhé , vì mình chưa gặp các dạng bài tập này bao giờ ^!
Xin cám ơn ^^!!

[Quang Dương]

Câu 1 : Để kích thích phát quang một chất , người ta chiếu vào nó ánh sáng đơn sắc có [tex] \lambda _0 = 0,3 \mu [/tex] và thấy chất đó phát ra ánh sáng có bước sóng [tex] \lambda =0,3 \mu [/tex] . Đo đạc cho thấy công suất phát quang bắng 1/100 công suất kích thích . Khi đó , 1 photon phát quang tương ứng bao nhiêu photon kích thích ?

Theo đề bài năng lượng photon của ánh sáng phát quang bằng với năng lượng photon của ánh sáng kích thích (?) nên tỉ số công suất phát quang với công suất kích thích một cách tổng quát được tính bởi
[tex]\frac{P'}{P}=\frac{n'hc/\lambda '}{nhc/\lambda }=\frac{n'\lambda }{n\lambda '}[/tex]
Với n' = 1 ta tính được n

[Quang Dương]

Câu 3 :Một âm thoa đặt trên miệng một ống khí hình trụ  có chiều dài AB thay đổi được ( nhờ thay đổi vị trí mực nước B ).Khi âm thoa dao động , nó phát ra một âm cơ bản , trong ống có 1 sóng dừng ổn định với B luôn luôn là nút sóng . Để nghe thấy âm to nhất thì AB nhỏ nhất là 13 cm.  Cho vận tốc âm trong không khí là v = 340 m/s .Khi thay đổi chiều cao của ống sao cho AB = l = 65 cm ta lại thấy âm cũng to nhất . Khi ấy số bụng sóng trong đoạn thẳng AB là bao nhiêu ?

Khi âm nghe to nhất thì tại A là một bụng sóng nên chiều dài cột khí AB được tính bởi
[tex]AB=\left(n+\frac{1}{2} \right)\frac{\lambda }{2}[/tex]
Vậy AB nhỏ nhất ứng với n = 0 . Thay số vào em tính được [tex]\lambda =52cm[/tex]
Với chiều dài AB = 65cm ta có
[tex]AB=\left(n+\frac{1}{2} \right)\frac{\lambda }{2}\Rightarrow n=2[/tex]
Trong đoạn AB có 2,5 bó sóng nên số bụng sóng trong đoạn thẳng AB là 3

[Quang Dương]

Câu 4 :Trong một thí nghiệm quang điện có các thông số sau : Catot của tế bào quang điện có công thoát A=1,9eV , điện tích Catot [tex]S=2,0 cm^2 [/tex] , ánh sáng tới vuông góc với về mặt catot có bước sóng [tex] \lambda = 0,54 \mu [/tex] , cường độ [tex]0,01 kW/m^2[/tex] , dòng bão hòa thu được có cường độ [tex] I_{bh} = 0,2 mA. [/TEX] . Cho [tex] e = -1,6.10^{-19} C , h = 6,625.10^{-34} Js.[/tex] Động năng ban đầu cực đại của các quang electron và hiệu suất lượng tử của tế bào quang điện nhận các trị số ?

Áp dụng công thứ Einstein ta có
[tex]\frac{hc}{\lambda }=A+E_{d0max}\Rightarrow E_{d0max}=\frac{hc}{\lambda }-A[/tex]
thay số ta có kết quả
Số photon đập vào catot trong một giây
[tex]n\frac{hc}{\lambda }=P=I.S[/tex]
Với I là cường độ chiếu sáng và S là diện tích của bề mặt catot
[tex]n\frac{hc}{\lambda }=P=I.S \Rightarrow n=\frac{I.S.\lambda }{hc}[/tex]
Số electron bật khỏi catot trong một giây
[tex]I_{bh}=n'e\Rightarrow n'=\frac{I_{bh}}{e}[/tex]
Hiệu suất lượng tử của tế bào quang điện
[tex]H=\frac{n'}{n}=\frac{I_{bh}.hc}{e.I.S.\lambda }[/tex]

[milocuame]

Câu 4
Dùng công thức Anhxtanh: hc/lamda = A + Wodmax, bạn tính được Wodmax
Công suất của chùm sáng tới Katôt là P =IS
Từ công thức P = Nhc/lamdat, suy ra Số phôtôn tới Katôt trong 1s là: N = Plamda/hc
Từ công thức I_bh = ne/t, suy ra số electron tới Anôt trong 1s là: n = I/e
vậy hiệu suất lượng tử là H = n/N

[trankientrung]

Em xin chân thành cám ơn thầy và các bạn nhé !
Thân !