- Rất nhiều giáo viên quan niệm rằng $U_h$ có giá trị âm, ở bài viết này tôi sẽ chứng minh $U_h>0$.
- Gọi $U_{AK}$ là hiệu điện thế giữa Anot và Catot của một tế bào quang điện.
- Chọn trục $Ox$ hướng từ K sang A, gốc tại K.
- Xét trường hợp $U_{AK}<0.$
- Dòng quang điện triệt tiêu khi: electron bứt ra từ Catot có động năng ban đầu cực đại (với vận tốc ban đầu cực đại $v_{0_{max}}$), đi đến Anot thì bị dừng lại ($v=0$) do lực điện tác dụng ngược chiều chuyển động và quay trở lại Catot.
- Định lí biến thiên động năng:
0-\dfrac{mv_{{{0}_{max}}}^{2}}{2}=A & =\int\limits_{K}^{A}{\overrightarrow{F} d \overrightarrow{x}} \\
& =\int\limits_{K}^{A}{q \overrightarrow{E} d \overrightarrow{x}} \\
& =-qE\int\limits_{0}^{d}{dx} \ \ \ \ \left( \overrightarrow{E} \uparrow \downarrow d\overrightarrow{x}\right) \\
& =-qEd \\
& =-(-e)Ed \\
& =eEd \\
\end{align}\]
- Mặt khác
\[\begin{align}
& {{E}_{x}}=-\dfrac{\partial V}{\partial x}=-\dfrac{dV}{dx} \\
& \Rightarrow dV=-{{E}_{x}}dx \\
& \Rightarrow \int\limits_{K}^{A}{dV}=-{{E}_{x}}\int\limits_{0}^{d}{dx} \\
& \Rightarrow {{V}_{A}}-{{V}_{K}}=-(-E)d \ \ \ \left( \overrightarrow{E} \uparrow \downarrow \overrightarrow{Ox} \Rightarrow E_x=-E \right) \\
& \Rightarrow {{U}_{AK}}=Ed \\
\end{align}\] - Như vậy ta có $$-\dfrac{mv_{{{0}_{max}}}^{2}}{2}=e{{U}_{AK}}=e(-U_h), \\ \boxed{\dfrac{mv_{{{0}_{max}}}^{2}}{2}=eU_h}$$ Với $U_{AK}=-U_h<0 \Rightarrow \boxed{U_h>0}$
Last edited: