Giải Bài C3 trang 227 sgk Vật Lý 12 nâng cao

Bài 44: Thuyết lượng tử ánh sáng. Lưỡng tính sóng - hạt của ánh sáng

Bài C3 trang 227 sgk Vật Lý 12 nâng cao

Giải thích tại sao các êlectron nằm trong khối kim loại lại có động năng ban đầu (khi bứt ra) nhỏ hơn  .

Lời giải:

Hiện tượng quang điện xảy ra khi photon truyền toàn bộ năng lượng của nó cho electron hấp thụ. Ta xét trường hợp phôtôn đến va chạm vào bề mặt kim loại và truyền toàn bộ năng lượng ε của nó cho electron, và tuỳ vào vị trí của electron như thế nào đối với bề mặt kim loại vào thời điểm ta xét mà năng lượng ε được dùng để:

1) Cung cấp cho electron một công A (công thoát), giúp electron thắng được lực liên kết với mạng tinh thể và thoát ra khỏi bề mặt kim loại.

2) Nếu electron nằm trên bề mặt kim loại thì nó sẽ bật ra khỏi kim loại mà không mất mát năng lượng phải truyền cho mạng tinh thể để thoát ra khỏi mạng. Động năng của electron trong trường hợp này khi thoát ra sẽ có giá trị cực đại 

3) Khi các electron ở sâu bên trong thì năng lượng nhận được từ phôtôn sẽ bị hao phí rất nhiều do truyền cho các ion kim loại xung quanh electron, do đó động năng ban đầu khi bật ra khỏi kim loại của electron không thể đạt giá trị cực đại mà sẽ càng nhỏ nếu electron ở càng sâu.

Xem toàn bộ Giải bài tập Vật lý 12 nâng cao: Bài 44. Thuyết lượng tử ánh sáng. Lưỡng tính sóng - hạt của ánh sáng