ELECTRON QUANG ĐIỆN CHUYỂN ĐỘNG TRONG ĐIỆN TRƯỜNG DỌC THEO ĐƯỜNG SỨC
+ Các bài toán thường gặp đó là xét hạt chuyển động trong điện trường đều của tụ điện phẳng mà hiệu điện thế giữa hai bản tụ là U, khoảng cách giữa hai bản tụ là d và chiều dài của hai bản tụ là l.
+ Vận tốc ban đầu cực đại trước khi bay vào:

1) Trường hợp
hợp với nhau một góc ( = 0 (cùng phương cùng chiều)
+ Electron chuyển động chậm dần đều dọc theo đường sức, với vận tốc ban đầu
và gia tốc có độ lớn:
.
+ Vì vậy phương trình chuyển động là:
.
+ Vận tốc tại thời điểm t:

+ Nếu hạt chuyển động từ điểm A đến điểm B có
thì vận tốc tại B được tính bằng cách áp dụng định luật bảo toàn năng lượng như sau:
.
2) Trường hợp
hợp với nhau một góc
(cùng phương ngược chiều)
+ Electron chuyển động nhanh dần đều dọc theo đường sức, với vận tốc ban đầu
và gia tốc có độ lớn:
.
+ Vì vậy phương trình chuyển động là:
.
+ Vận tốc tại thời điểm t có thể tính theo một trong hai công thức:

+ Nếu hạt chuyển động từ điểm A đến điểm B có
thì vận tốc tại B được tính bằng cách áp dụng định luật bảo toàn năng lượng như sau:
.

1) Bài toán mẫu
Bài 1: Chiếu ánh sáng có bước sóng
vào catốt của một tế bào quang điện có công thoát electron quang điện là
.
1) Chứng tỏ rằng có hiện tượng quang điện xảy ra. Vận ban đầu cực đại của electron quang điện.
2) Khi hiệu điện thế giữa anốt và catốt là
thì vận tốc cực đại của electron quang điện khi nó tới anốt là bao nhiêu?
Giải:
1) Giới hạn quang điện:
Xảy ra hiện tượng quang điện.
Vận tốc ban đầu cực đại:
.
2) Cách 1: Electron chuyển động nhanh dần đều dọc theo đường sức: với vận tốc ban đầu v0 = 0,623.106 (m/s) và gia tốc
. Vì vậy vận tốc cực đại khi đến anốt tính theo công thức:
.
Cách 2: Độ tăng động năng bằng công của ngoại lực:

.
ĐS: 1)
, 2)
.
Bài 1: Chiếu một chùm bức xạ điện từ có bước sóng
vào một bản của một tụ điện.
1) Hiệu điện thế hãm nhỏ nhất hai bản tụ phải bằng bao nhiêu để electron thoát ra trên bản này bay trong khoảng chân không giữa hai bản tụ và dừng ngay trên bản kia.
2) Tính điện tích của tụ lúc đó. Biết diện tích của mỗi bản là
, khoảng cách giữa hai bản tụ là
, công thoát electron là
, hằng số điện môi là
. Biết điện dung của tụ điện phẳng tính theo công thức:
.
ĐS: 1)
, 2)
.
Bài 10: (ĐH Ngoại thương – 2001) Khi chiếu một bức xạ có bước sóng ( = 600 (nm) vào bề mặt catốt của một tế bào quang điện có công thoát A = 1,8 (eV).
1) Biết công suất bức xạ của nguồn sáng là P = 2 (mW) và cứ 1000 hạt phôtôn tới đập vào catốt thì có 2 electron bật ra. Tính cường độ dòng quang điện bão hoà.
2) Dùng màn chắn tách ra một chùm hẹp các electron quang điện có vận tốc lớn nhất rồi cho bay từ A đến B trong một điện trường mà hiệu điện thế
. Tính vận tốc của electron tại điểm B.
ĐS: 1)
, 2)
.

Electron quang điện chuyển động trong điện trường theo phương vuông góc với đường sức
+ Các bài toán thường gặp đó là xét hạt chuyển động trong điện trường đều của tụ điện phẳng mà hiệu điện thế giữa hai bản tụ là U, khoảng cách giữa hai bản tụ là d và chiều dài của hai bản tụ là l.
+ Vận tốc ban đầu cực đại trước khi bay vào:

3) Trường hợp

+ Chọn hệ trục toạ độ vuông góc Oxy, gốc O trùng với vị trí lúc hạt đi vào tụ điện, trục Ox có phương song song với hai bản tụ có chiều cùng với chiều chuyển động của hạt và trục Oy có phương chiều trùng với phương chiều của lực điện tác dụng lên hạt.
+ Phân tích chuyển động thành hai thành phần:
+ Theo phương Ox: chuyển động quán tính với vận tốc
, còn theo phương Oy: chuyển động biến đổi đều với vận tốc ban đầu bằng 0 và gia tốc có độ lớn:
.
+ Vì vậy phương trình chuyển động của electron trong điện trường là:

+ Phương trình quỹ đạo:
(Parabol).
+ Vận của hạt ở thời điểm t:
.
+ Gọi ( là thời gian chuyển động trong điện trường, hai trường hợp