Hiện tượng quang điện và năng lượng của phôtôn

Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu về hiện tượng quang điện và tính toán năng lượng của phôtôn trong hai trường hợp cụ thể. Trước tiên, chúng ta sẽ xem xét câu hỏi: "Chiếu ánh sáng lục có bước sóng \( \lambda=0,55 \mu \mathrm{m} \) vào tấm kali có \( \lambda_{0}=0,55 \mu \mathrm{m} \) thì có xảy ra hiện tượng quang điện không?". Để trả lời câu hỏi này, chúng ta cần biết rằng hiện tượng quang điện xảy ra khi ánh sáng chiếu vào một chất và gây ra các electron trong chất đó bị phóng đi. Điều này xảy ra khi năng lượng của photon vượt qua một ngưỡng nhất định, gọi là công của chất. Trong trường hợp này, bước sóng của ánh sáng lục và tấm kali đều là \( \lambda=0,55 \mu \mathrm{m} \). Điều này có nghĩa là năng lượng của photon là đủ để vượt qua công của tấm kali. Do đó, khi ánh sáng lục chiếu vào tấm kali, có thể xảy ra hiện tượng quang điện. Tiếp theo, chúng ta sẽ xem xét câu hỏi: "Trong chân không, bức xạ đơn sắc vàng có bước sóng \( 0,589 \mu \mathrm{m} \). Lấy \( \mathrm{h}= \) \( 6,625 \cdot 10^{-34} \mathrm{Js}, \mathrm{c}=3 \cdot 10^{8} \mathrm{~m} / \mathrm{s} \) và \( \mathrm{e}=1,6 \cdot 10^{-19} \mathrm{C} \). Tính năng lượng của phôtôn ứng với bức xạ này." Để tính toán năng lượng của phôtôn, chúng ta có thể sử dụng công thức \( E = \frac{hc}{\lambda} \), trong đó \( E \) là năng lượng của phôtôn, \( h \) là hằng số Planck, \( c \) là tốc độ ánh sáng và \( \lambda \) là bước sóng của ánh sáng. Thay vào các giá trị đã cho, ta có \( E = \frac{(6,625 \cdot 10^{-34} \mathrm{Js})(3 \cdot 10^{8} \mathrm{~m} / \mathrm{s})}{0,589 \mu \mathrm{m}} \). Tiến hành tính toán, ta có \( E \approx 3,36 \cdot 10^{-19} \mathrm{J} \). Tuy nhiên, yêu cầu đề bài yêu cầu tính năng lượng của phôtôn trong đơn vị \( \mathrm{eV} \). Để chuyển đổi đơn vị, ta có thể sử dụng quy đổi \( 1 \mathrm{J} = 6,242 \cdot 10^{18} \mathrm{eV} \). Áp dụng quy đổi này, ta có \( E \approx 2,09 \mathrm{eV} \). Vậy năng lượng của phôtôn ứng với bức xạ đơn sắc vàng là khoảng 2,09 electron-volt. Tóm lại, trong bài viết này, chúng ta đã tìm hiểu về hiện tượng quang điện và tính toán năng lượng của phôtôn trong hai trường hợp cụ thể. Hi vọng rằng thông tin này sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về các khái niệm này và áp dụng chúng vào thực tế.