Trờng THPT Phụ Dực Vật lý 12
Chuyên đề : Lợng tử ánh sáng
I. Kiến thức cần nhớ:
1. - Chùm ánh sáng đơn sắc có bớc sóng

đợc coi nh dòng các Phôton, môI Phôton mang năng lợng xác định


c
hhf ==
(f là tần số ánh sáng; h là hằng số Plăng; h = 6,625.10
-34
Js; c = 3.10
8
m/s).
- Cờng độ ánh sáng tỉ lệ với số Phôton .
2. Hiện tợng quang điện là hiện tợng các electron bị bật ra ( gọi là electron quang điện ) khi chiếu vào mặt kim loại
chùm ánh sáng có bớc sóng

thích hợp .
a.Hiện tợng quang điện chỉ xảy ra khi
0


,
0

đợc gọi là giới hạn quang điện đối với kim loại đã cho và có giá trị:

A
hc

e
= 9,1.10
-31
kg )
d. Hiệu suất của hiện tợng quang điện ( Hiệu suất lợng tử )

N
n
H =
(n l số electron bứt ra từ kim loại; N là số Photon tới mặt kim loại ).
3. bớc sóng nhỏ nhất của tia Rơnghen phát ra từ ống Rơn ghen:
min


X
Với
d
W
hc
=
min

(W
đ
là động năng của electron khi tới đập vào đối Catot)

eU
vm
W
e

hfEE
nm
==

(f là ánh sáng ứng với Photon đó). Ngợc lại, khi hấp thụ Photon nó
chuyển từ mức năng lợng thấp lên mức cao hơn.
* Lu ý khi giảI toán:
- Vận tốc cực đại của electron thoát khỏi catốt :
)(
2
max
A
hc
m
v
e
=

- Số Photon đập vào mặt catốt: N =
hc
AA


=
; A = P.t ( P là công suất của ánh sáng, t là thời gian chiếu sáng)
- Cờng độ dòng quang điện bão hoà : I
bh
=
t
ne

A. sự giải phóng các êlectron từ mặt kim loại do tương tác của chúng với phôtôn.
B. sự tác dụng các êlectron lên kính ảnh.
C. sự giải phóng các phôtôn khi kim loại bị đốt nóng.
D. sự phát sáng do các êlectron trong các nguyên tử những từ mức năng lượng cao xuống mức năng lượng thấp.
Bài 4: Tính vận tốc ban đầu cực đại của các êlectron quang điện khi biết hiệu điện thế hãm là 12V. Cho e = 1,6.10
-19
C;
m
e
= 9,1.10
-31
kg.
A. 1,03.10
5
m/s B. 2,89.10
6
m/s C. 4,12.10
6
m/s D. 2,05.10
6
m/s
Bài 5: Nguyên tử hiđrô nhận năng lượng kích thích, êlectron chuyển lên quỹ đạo N, khi êlectron chuyển về quỹ đạo bên
trong sẽ phát ra
A. một bức xạ có bước sóng λ thuộc dãy Banme
B. hai bức xạ có bước sóng λ thuộc dãy Banme
C. ba bức xạ có bước sóng λ thuộc dãy Banme
D. không có bức xạ có bước sóng λ thuộc dãy Banme
Bài 6: Hiện tượng nào sau đây là hiện tượng quang điện?
A. Êlectron bứt ra khỏi kim loại bị nung nóng
B. Êlectron bật ra khỏi kim loại khi có ion đập vào

K, thì nguyên tử hiđrô phát ra vạch bức xạ thuộc dãy
A. Laiman B. Banme C. Pasen
D. Thuộc dãy nào là tùy thuộc vào eletron ở mức năng lượng cao nào.
Bài 11: Trong hiện tượng quang điện ngoài, vận tốc ban đầu của êlectron quang điện bật ra khỏi kim loại có giá trị lớn
nhất ứng với êlectron hấp thu
A. toàn bộ năng lượng của phôtôn. B. nhiều phôtôn nhất.
C. được phôtôn có năng lượng lớn nhất. D. phôtôn ngay ở bề mặt kim loại.
Bài12: Dựa vào đường đặc trưng vôn-ampe của tế bào quang điện, nhận thấy trị số của hiệu điện thế hãm phụ thuộc vào
A. bước sóng của ánh sáng kích thích.
B. cường độ chùm sáng kích thích.
C. bản chất kim loại làm catôt.
D. bước sóng của ánh sáng kích thích và bản chất kim loại làm catôt.
Bài13: Trong thí nghiệm về tế bào quang điện, khi thay đổi cường độ chùm sáng kích thích thì sẽ làm thay đổi
A. động năng ban đầu cực đại của êlectron quang điện.
B. hiệu điện thế hãm.
C. cường độ dòng quang điện bão hòa.
2
Trêng THPT Phô Dùc VËt lý 12
D. động năng ban đầu cực đại của êlectron quang điện và cường độ dòng quang điện bão hòa.
Bài 14: Giới hạn quang điện
λ
0
của natri lớn hơn giới hạn quang điện
λ
0
’ của đồng vì
A. natri dễ hấp thu phôtôn hơn đồng.
B. phôtôn dễ xâm nhập vào natri hơn vào đồng.
C. để tách một êlectron ra khỏi bề mặt tấm kim loại làm bằng natri thì cần ít năng lượng hơn khi tấm kim loại làm
bằng đồng.

mn
.
D. Trong các trạng thái dừng của nguyên tử, êlectron chỉ chuyển động quanh hạt nhân theo những quỹ đạo có bán
kính hoàn toàn xác định gọi là quỹ đạo dừng.
Bài 19: Bốn vạch thấy được trong quang phổ phát xạ của nguyên tử hiđrô thuộc về dãy
A. Pasen. B. Laiman. C. Banme. D. Brăckét.
Bài 20: Phôtôn có bước sóng trong chân không là 0,5µm thì sẽ có năng lượng là
A. ≈ 2,5.10
24
J. B. 3,975.10
−
19
J. C. 3,975.10
−
25
J. D. ≈ 4,42.10
−
26
J.
Bài 21Công thoát của natri là 3,97.10
−
19
J. Giới hạn quang điện của natri là
A. 0,5µm. B. 1,996µm. C. ≈ 5,56.10
−
24
m. D. 3,87.10
−
19
m.

A. Cả λ
1
và λ
2
B. λ
2
. C. λ
1
.
D. Không có ánh sáng nào kể trên có thể làm các êlectron bứt ra ngoài
Bài 24: Trong thí nghiệm với tế bào quang điện, khi chiếu vào catôt chùm ánh sáng đơn sắc có bước sóng
λ
, để dòng
quang điện triệt tiêu thì U
AK

≤

−
0,85V. Nếu hiệu điện thế U
AK
= 0,85V, thì động năng cực đại của êlectron quang điện khi
đến anôt sẽ là bao nhiêu?
A. 2,72.10
−
19
J. B. 1,36.10
−
19
J.

D. Tấm kẽm tích điện âm nhiều hơn.
Bài 28: Trong thí nghiệm với tế bào quang điện, hiệu điện thế hãm U
h
không phụ thuộc vào
A. bước sóng của ánh sáng chiếu vào catôt.
B. bản chất kim loại dùng làm catôt.
C. cường độ chùm sáng chiếu vào catôt.
D. động năng ban đầu cực đại của êlectron quang điện.
Bài 29: Phát biểu nào sau đây về quang phổ của nguyên tử hiđrô là sai?
A. Các vạch trong dãy Pasen đều nằm trong vùng hồng ngoại.
B. Các vạch trong dãy Banme đều nằm trong vùng ánh sáng thấy được.
C. Các vạch trong dãy Laiman đều nằm trong vùng tử ngoại.
D. Dãy Pasen tạo ra khi êlectron từ các tầng năng lượng cao chuyển về tầng M
Bài 30: Khi các nguyên tử hiđrô được kích thích để êlectron chuyển lên quỹ đạo M thì sau đó các vạch quang phổ mà
nguyên tử có thể phát ra sẽ thuộc vùng
A. hồng ngoại và khả kiến. B. hồng ngoại và tử ngoại.
C. khả kiến và tử ngoại. D. hồng ngoại, khả kiến và tử ngoại.
Bài 31: Phát biểu nào sau đây về hiện tượng quang dẫn là sai?
A. Quang dẫn là hiện tượng ánh sáng làm giảm điện trở suất của kim loại.
B. Trong hiện tượng quang dẫn, xuất hiện thêm nhiều phần tử mang điện là êlectron và lỗ trống trong khối bán dẫn.
C. Bước sóng giới hạn trong hiện tượng quang dẫn thường lớn hơn so với trong hiện tượng quang điện.
D. Hiện tượng quang dẫn còn được gọi là hiện tượng quang điện bên trong.
Bài 32: Xét các hiện tượng sau của ánh sáng:
1- Phản xạ 2- Khúc xạ 3- Giao thoa
4- Tán sắc 5- Quang điện 6- Quang dẫn
Bản chất sóng của ánh sáng có thể giải thích được các hiện tượng
A. 1,2,5 B. 3,4,5,6 C. 1,2,3,4 D. 5,6
Bài 33: Catôt của một tế bào quang điện có công thoát A = 2,9.10
-19
J, chiếu vào tế bào quang điện ánh sáng có bước

n
= -A/n
2
(J) trong đó A là hằng
số dương, n = 1,2,3… Biết bước sóng dài nhất trong dãy Laiman trong quang phổ của nguyên tử hiđrô là 0,1215
µ
m. Hãy
xác định bước sóng ngắn nhất của bức xạ trong dãy Pasen.
A. 0,65 µm B. 0,75 µm C. 0,82 µm D. 1,23 µm
Bài 36: Bức xạ có bước sóng ngắn nhất mà nguyên tử hiđrô có thể phát ra được là tia tử ngoại có bước sóng 0,0913
µ
m.
Hãy tính năng lượng cần thiết để ion hóa nguyên tử hiđrô
A. 2,8.10
-20
J B. 13,6.10
-19
J C. 6,625.10
-34
J D. 2,18.10
-18
J
Bài 37: Phát biểu nào trong các phát biểu sau đây là sai?
A. Sự tồn tại của hiệu điện thế hãm trong thí nghiệm với tế bào quang điện chứng tỏ khi bật ra khỏi bề mặt kim
loại, các êlectron quang điện có một vận tốc ban đầu v
o
.
B. Để hiện tượng quang điện xảy ra thì tần số của ánh sáng kích thích không được lớn hơn một giá trị giới hạn xác
định.
C. Bước sóng giới hạn của hiện tượng quang dẫn có thể thuộc vùng hồng ngoại.

= 0,45
µ
m. Cho biết h = 6,625.10
-34
Js; c = 3.10
8
m/s. Để các êletron quang điện không thể đến được anôt thì hiệu điện thế
giữa anôt và catôt phải thoả điều kiện
A. U
AK
= - 0,5 V. B. U
AK
≤ - 0,5 V. C. U
AK
≤ - 5 V. D. U
AK
= - 5 V.
Bài 42: Lần lượt chiếu vào catôt của một tế bào quang điện hai bức xạ đơn sắc đỏ và vàng. Hiệu điện thế hãm có độ lớn
tương ứng là
1hñ
UU =
và
2hv
UU =
. Nếu chiếu đồng thời hai bức xạ đó vào catôt thì hiệu điện thế hãm vừa đủ để
triệt tiêu dòng quang điện có giá trị là
A.
1h
UU =
. B.

3c
0
=λ
. D.
2f
3c
0
=λ
.
Bài 45:Chiếu ánh sáng tử ngoại vào bề mặt catôt của một tế bào quang điện sao cho có êlectron bứt ra khỏi catôt. Để làm
động năng ban đầu cực đại của êlectrôn bứt khỏi catôt tăng lên, cách nào sau đây là không phù hợp?
A. Dùng ánh sáng có tần số lớn hơn.
B. Dùng ánh sáng có bước sóng nhỏ hơn.
C. Vẫn dùng ánh sáng trên nhưng tăng cường độ ánh sáng.
D. Dùng tia X.
BÀi 46: Quang trở (LDR) có tính chất nào sau đây?
A. Điện trở tăng khi chiếu quang trở bằng ánh sáng có bước sóng ngắn hơn giới hạn quang dẫn của quang trở.
B. Điện trở tăng khi chiếu quang trở bằng ánh sáng có bước sóng lớn hơn giới hạn quang dẫn của quang trở.
C. Điện trở giảm khi chiếu quang trở bằng ánh sáng có bước sóng ngắn hơn giới hạn quang dẫn của quang trở.
D. Điện trở giảm khi chiếu quang trở bằng ánh sáng có bước sóng lớn hơn giới hạn quang dẫn của quang trở.
Bài 47: Công thoát của êlectron khỏi một kim loại là A = 3,3.10
-19
J. Giới hạn quang điện của kim loại này là bao nhiêu?
Cho h = 6,6.10
-34
J.s; c = 3.10
8
m/s.
A. 0,6µm. B. 6µm. C. 60µm. D. 600µm.
Bài 48: Catôt của một tế bào quang điện làm bằng Cs có công thoát êlectron A = 2eV, được chiếu bởi bức xạ có

λ
0
= 0,66
µ
m.
Tính động năng ban đầu cực đại của êlectron bứt khỏi catôt. Cho h = 6,6.10
-34
J.s; c = 3.10
8
m/s.
A. 6.10
-19
J. B. 6.10
-20
J. C. 3.10
-19
J. D. 3.10
-20
J.
Bài 51: Theo nhà vật lý Đan Mạch Niels Bohr, ở trạng thái dừng của nguyên tử thì êlectron
A. dừng lại nghĩa là đứng yên. C. dao động quanh nút mạng tinh thể.
B. chuyển động hỗn loạn. D. chuyển động theo những quỹ đạo có bán kính xác định.
Bài 52: Theo giả thuyết của Niels Bohr, ở trạng thái bình thường (trạng thái cơ bản) nguyên tử hiđrô
A. có năng lượng cao nhất, êlectron chuyển động trên quỹ đạo K.
B. có năng lượng thấp nhất, êlectron chuyển động trên quỹ đạo L.
5
Trêng THPT Phô Dùc VËt lý 12
C. có năng lượng thấp nhất, êlectron chuyển động trên quỹ đạo K.
D. có năng lượng cao nhất, êlectron chuyển động trên quỹ đạo L.
Bài 53: Trong quang phổ hiđrô, bước sóng dài nhất của dãy Laiman là 0,1216

1 phần ở vùng tử ngoại
BÀi 61: Các vạch trong dãy Pasen thuộc vùng nào trong các vùng sau?
A. Vùng hồng ngoại B. Vùng ánh sáng nhìn thấy
C. Vùng tử ngoại D. 1phần ở vùng ánh sáng nhìn thấy,
1 phần ở vùng tử ngoại
BÀi 62: Bức xạ bước sóng 0,18 μm chiếu vào tế bào quang điện. Kim loại dùng làm catot có giới hạn quang điện
0,3 μm. Tìm công thoát của điện tử bứt ra khỏi kim loại?
A. 0,6625.10
-19
J B. 6,625.10
-19
J C. 6,625.10
-49
J D. 0,06625.10
-49
J
BÀi 63: Đề bài như câu 57. tính vận tốc ban đầu cực đại của các quang electron.
A. 0,0985.10
5
m/s B. 0,985.10
5
m/s C. 9,85.10
5
m/s D. 98,5.10
5
m/s
BÀi 64: Đề bài như câu 57. để triệt tiêu dòng quang điện ta phải đặt vào anot và catot U
h
là?
A. 2,76V B. -27,6V C. -2,76V D. -0,276V