Chiếu bức xạ có bước sóng 0,5µm vào một tấm kim lo...

D

- Hướng dẫn giải

Phương pháp giải:

Áp dụng định lí biến thiên động năng, công thức Anh – xtanh và công thức tính công của lực điện

Định lí động năng: Độ biến thiên động năng của một vật bằng công của ngoại lực tác dụng lên vật.

Công thức Anh – xtanh: \({{hc} \over \lambda } = A + {{\rm{W}}_{do\max }}\)

Công của lực điện: A = qU

Giải chi tiết:

Khi chiếu bức xạ vào tấm kim loại, năng lượng của photon sẽ truyền cho electron để nó thoát khỏi lực liên kết với mạng tinh thể của kim loại, cung cấp động năng ban đầu và truyền 1 phần năng lượng cho mạng tinh thể. Với những electron ở ngay bề mặt kim loại, nó có thể thoát ra ngay và không mất năng lượng cho mạng tinh thể. Những electron này sẽ đạt được động năng cực đại (W_dmax = hc/λ – A). Ngược lại, những electron ở sâu bên trong kim loại, nó mất năng lượng truyền cho mạng tinh thể ; những electron nào dùng toàn bộ năng lượng để thoát khỏi lực liên kết và truyền năng lượng cho mạng tinh thể thì sẽ có động năng cực tiểu và bằng 0.

Ta có công A’ = qU_AB ; công này dương, có tác dụng tăng tốc cho electron (vì điện tích của electron âm).

Mặt khác : A’ = W_dB – W_dA  W_dB = A’ + W_dA       (1)

Electron có động năng cực đại W_dA = W_dmax = hc/λ – A khi đến B sẽ đạt vận tốc lớn nhất.

Electron có động năng cực tiểu W_dA = 0 khi đến B sẽ đạt vận tốc nhỏ nhất.

Cực đại: từ (1) \( \Rightarrow {{mv_{\max }^2} \over 2} = qU + {{hc} \over \lambda } - A \Rightarrow {v_{\max }} = {2009.10^3}(m/s)\).

Cực tiểu: từ (1) \( \Rightarrow {{mv_{\min }^2} \over 2} = qU \Rightarrow {v_{\min }} = {1949.10^3}(m/s)\).

Chọn D