Chiếu bức xạ có bước sóng 0,5µm vào một tấm kim loại có công thoát 1,8 eV. Dùng màn chắn tách một chùm hẹp các electron quang điện và cho nó bay vào một điện trường từ A đến B sao cho U_AB = − 10,8 V. Vận tốc nhỏ nhất và lớn nhất của electron khi tới B lần lượt là:

Khi chiếu bức xạ vào tấm kim loại, năng lượng của photon sẽ truyền cho electron để nó thoát khỏi lực liên kết với mạng tinh thể của kim loại, cung cấp động năng ban đầu và truyền 1 phần năng lượng cho mạng tinh thể. Với những electron ở ngay bề mặt kim loại, nó có thể thoát ra ngay và không mất năng lượng cho mạng tinh thể. Những electron này sẽ đạt được động năng cực đại (W_dmax = hc/λ – A). Ngược lại, những electron ở sâu bên trong kim loại, nó mất năng lượng truyền cho mạng tinh thể ; những electron nào dùng toàn bộ năng lượng để thoát khỏi lực liên kết và truyền năng lượng cho mạng tinh thể thì sẽ có động năng cực tiểu và bằng 0.

Ta có công

\(A' = {\rm{ }}q{U_{AB}}\;\) ;

công này dương, có tác dụng tăng tốc cho electron (vì điện tích của electron âm).

Mặt khác :

\(A' = {\rm{ }}{W_{dB}}--{\rm{ }}{W_{dA}} \Rightarrow {W_{dB}} = {\rm{ }}A{\rm{ }} + {\rm{ }}{W_{dA}}\;\;\;\;\;\;\;\;\;\left( 1 \right)\)

Electron có động năng cực đại

\({W_{dA}} = {\rm{ }}{W_{dmax}} = {\rm{ }}hc/\lambda --{\rm{ }}A\)

khi đến B sẽ đạt vận tốc lớn nhất.

Electron có động năng cực tiểu

\({W_{dA}} = {\rm{ }}0\) khi đến B sẽ đạt vận tốc nhỏ nhất.

Cực đại: từ (1)

\( \Rightarrow \frac{{mv_{\max }^2}}{2} = qU + \frac{{hc}}{\lambda } - A \Rightarrow {v_{\max }} = {2009.10^3}(m/s)\).

Cực tiểu: từ (1)

\( \Rightarrow \frac{{mv_{\min }^2}}{2} = qU \Rightarrow {v_{\min }} = {1949.10^3}(m/s)\).