Hằng số Planck h có thể được xác định trong thực nghiệm bằng cách đo hiệu điện thế hãm đối với sodium (Hình 7P.1). Cho khối lượng và điện tích của electron lần lượt bằng 9,1.10-31 kg và -1,6.
17/18
Hằng số Planck h có thể được xác định trong thực nghiệm bằng cách đo hiệu điện thế hãm đối với sodium (Hình 7P.1). Cho khối lượng và điện tích của electron lần lượt bằng 9,1.10-31 kg và -1,6.10-19 C.
a) Từ đồ thị trên, hãy suy ra giá trị của hằng số h và công thoát của sodium.
b) Với giá trị của h ở câu a, hãy tính hiệu điện thế hãm và vận tốc ban đầu cực đại của quang electron nếu ánh sáng chiếu vào bản sodium này có bước sóng bằng 400 nm.
a) Ta có: \[\frac{{hc}}{\lambda } = A + \frac{1}{2}m{v^2} = A + e{U_h}\]
Từ đồ thị có: \[\left\{ \begin{array}{l}h{.70.10^{13}} = A + {1,6.10^{ - 19}}.1\\h{.43,9.10^{13}} = A + {1,6.10^{ - 19}}.0\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}h = {6,13.10^{ - 34}}\\A = {2,69.10^{ - 19}}\end{array} \right.\]
b) Hiệu điện thế hãm của quang electron:
\[e{U_h} = \frac{{hc}}{\lambda } - A \Rightarrow {U_h} = \frac{{\frac{{hc}}{\lambda } - A}}{e} = \frac{{\frac{{{{6,13.10}^{ - 34}}{{.3.10}^8}}}{{{{400.10}^{ - 9}}}} - {{2,69.10}^{ - 19}}}}{{ - {{1,6.10}^{ - 19}}}} = - 1,19\,V\]
Vận tốc ban đầu cực đại của quang electron:
\[v = \sqrt {\frac{{2e{U_h}}}{m}} = \sqrt {\frac{{{{2.1,6.10}^{ - 19}}.1,19}}{{{{9,1.10}^{ - 31}}}}} = {6,5.10^5}m/s\]