Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
\(E_n = -\frac{13,6}{n^2},(eV)\)(với n = 1, 2, 3,..)
Nguyên tử hiđrô hấp thụ một phôtôn có năng lượng 2,55 eV.
Việc đầu tiên là cần phải xác định xem nguyên tử nhảy từ mức nào lên mức nào mà có hiệu năng lượng giữa hai mức đúng bằng 2,55 eV.
\(E_1 = -13,6eV\), \(E_3 = -1,51 eV\)
\(E_2 = -3,4eV\),\(E_4 = -0,85eV\)
Nhận thấy \(E_4-E_2= -0,85 +3,4= 2,55 eV.\)
Như vậy nguyên tử đã hấp thụ năng lượng và nhảy từ mức n = 2 lên mức n = 4.
Tiếp theo, nguyên tử đang ở mức n = 4 rồi thì nó có thể phát ra bước sóng nhỏ nhất ứng với từ n = 4 về n = 1 tức là \(\lambda_{41}\) thỏa mãn
\(\lambda_{41}= \frac{hc}{E_4-E_1}= \frac{6,625.10^{-34}.3.10^8}{(-0,85+13,6).1,6.10^{-19}}=9,74.10^{-8}m. \)
Khi electron nhảy từ trạng thái có năng lượng En sang trạng thái có mức năng lượng nhỏ hơn Em thì nguyên tử phát ra bức xạ thỏa mãn
\(hf = E_n-E_m \)
=> \(h\frac{c}{\lambda} = E_m-E_n \)
=> \(\lambda=\frac{hc}{E_m-E_n} =\frac{6,625.10^{-34}.3.10^8}{1,9.1,6.10^{-19}}=6,54.10^{-7}m= 0,654.10^{-6}m.\)
Nguyên tử phát ra bức xạ có tần số thỏa mãn
\(hf_{12}= E_2-E_1\)
\(=> f_{12}= \frac{E_2-E_1}{h}= \frac{-1,514 -(-3,407)}{h}\)
\(= \frac{1,893eV}{6,625.10^{-34}}= \frac{1,893.1,6.10^{-19}}{6,625.10^{-34}}= 4,57.10^{14}Hz..\)
Số phôtôn đến catôt trong 1 s là
\(N = \frac{P}{\varepsilon}= \frac{P\lambda}{hc}= \frac{2.10^{-3}.600.10^{-9}}{6,625.10^{-34}.3.10^8}= 6,04.10^{15}\)
Mà cứ 1000 hạt phô tôn tới ca tôt lại có 2 electron bật ra.
=> Số electron bật ra đến anôt trong 1 s là \(n =\frac{6,04.10^{15}.2}{1000}=1,21.10^{13} \)
=> \(I_{bh}=n|e| = 1,21.10^{13}.1,6.10^{-19}=1,93.10^{-6}A.\)
Số phôtôn đến catôt trong 1 s là
\(N = \frac{P}{\varepsilon}= \frac{P\lambda}{hc}= \frac{2.10^{-3}.600.10^{-9}}{6,625.10^{-34}.3.10^8}= 6,04.10^{15}\)
Mà cứ 1000 hạt phô tôn tới ca tôt lại có 2 electron bật ra.
=> Số electron bật ra đến anôt trong 1 s là \(n =\frac{6,04.10^{15}.2}{1000}=1,21.10^{13} \)
=> \(I_{bh}=ne = 1,21.10^{13}.1,6.10^{-19}=1,93.10^{-6}A.\)
Số electron đến anôt trong 1 s là \(n = \frac{I_{bh}}{|e|}= \frac{3.10^{-6}}{1,6.10^{-19}}=1,875.10^{13}. \)
Hiệu suất lượng tử \(H = \frac{n}{N}.100\)=> Số hạt phôtôn bay đến catôt là
\(N = \frac{n.100}{50}= \frac{1,875.10^{13}.100}{50}= 3,75.10^{13}.\)
Công suất của chùm sáng là
\(P = N.\varepsilon = N\frac{hc}{\lambda}=3,75.10^{13}.\frac{6,625.10^{-34}.3.10^8}{0,36.10^{-6}}= 2,07.10^{-5}W= 20,7.10^{-6}W.\)
Công suất của chùm phôtôn là \(P = W.t= 0,3.10^{-3}.1=0,3.10^{-3}W.\)
Số phôtôn đến catôt trong 1 s là \(N =\frac{P}{\varepsilon}=\frac{P\lambda}{hc}= \frac{0,3.10^{-3}.0,2.10^{-6}}{6,625.10^{-34}.3.10^8}= 3,02.10^{14}\)
Số electron bật ra từ catôt đến anôt trong 1 s là \(n = \frac{I_{bh}}{|e|}= \frac{4,5.10^{-6}}{1,6.10^{-19}}= 2,812.10^{13}\)
Hiệu suất lượng tử \(H= \frac{n}{N}.100=\frac{2,812.10^{13}}{.3,02.10^{14}}.100= 9,31 \%\)
\(\varepsilon = \frac{hc}{\lambda}= \frac{6,625.10^{-34.3.10^8}}{125.10^{-12}}=1,6.10^{-15}= 10^4 eV.\)