Chương: LƯNG TỬ ÁNH SÁNG
Chủ đề 1: HIỆN TƯNG QUANG ĐIỆN
TÓM TẮT LÝ THUYẾT
1. Hiện tượng quang điện:
a) Thí nghiệm Hec-xơ (Hertz):
- Chiếu một chùm ánh sáng hồ quang vào một tấm kẽm tích điện âm gắn trên một điện nghiệm thì thấy hai lá
của điện nghiệm cụp lại. Điều đó chứng tỏ tấm kẽm đã mất điện tích âm.
- Nếu tấm kẽm tích điện dương thì không có hiện tượng gì xảy ra.
- Nếu thay tấm kẽm bằng các tấm đồng, nhôm, bạc….hiện tượng cũng xảy ra tương tự.
+ Kết Luận: Khi chiếu một chùm sáng thích hợp(có bước sóng ngắn) vào một tấm kim loại thì nó làm cho các
elêctrôn ở tấm kim loại đó bật ra. Đó là hiện tượng quang điện. Các electron bật ra được gọi là các electron
quang điện.
b) Thí nghiệm với tế bào quang điện:
+ Tế bào quang điện là một bóng chân không có catốt là một lớp kim loại phủ ở thành trong của bóng, còn anôt
là một vòng(hoặc một sợi dây) bằng dây dẫn.
+ Đường đặc trưng vôn-ampe của tế bào quang điện (hình bên)
có hai đặc điểm là:
- Dòng quang điện bão hoà I
bh
ứng với trường hợp toàn bộ
electron bò bật ra khỏi catốt trong một giây đều bò hút về anốt:
enI
bh 0
=
Ce
19
10.6,1
−
=
; n
0

λ
)
với:
A
hc
=
0
λ
h: hằng số plăng (h=6,625.10
-34
J.s).
c: vận tốc ánh sáng trong chân không (c=3.10
8
m/s)
A: Công thoát của elêctrôn khỏi bề mặt kim loại.
b) Đònh luật về dòng quang điện bão hoà: Đối với chùm sáng đơn sắc có khả năng gây ra hiện tượng quang
điện (
λ
<
0
λ
) thì cường độ của dòng quang điện bão hoà tỷ lệ thuận với cường độ của chùm ánh sáng kích thích.
c) Đònh luật về động năng ban đầu cực đại của electron quang điện: Động năng ban đầu cực đại của electron
quang điện không phụ thuộc vào cường độ của chùm ánh sáng kích thích mà chỉ phụ thuộc vào bước sóng của
ánh sáng kích thích và bản chất của kim loại dùng làm catốt.
BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
Câu 1: Hiện tượng quang điện được Hertz phát hiện bằng cách nào?
A. Chiếu một chùm ánh sáng trắng đi qua lăng kính.
B. Cho một dòng tia catốt đập vào một tấm kim loại có nguyên tử lượng lớn.
C. Chiếu một nguồn ánh sáng giàu tia tử ngoại vào một tấm kẽm tích điện âm.

C. Bước sóng
λ
của ánh sáng kích thích nhỏ hơn giới hạn quang điện
0
λ
.
D. Ánh sáng kích thích phải là ánh sáng trông thấy.
Câu 5: Dưới ảnh hưởng của ánh sáng đơn sắc chiếu lên mặt kim loại, vận tốc cực đại của electron quang điện
sau khi bò bứt ra khỏi mặt kim loại phụ thuộc vào:
A. Vận tốc truyền của ánh sáng trong môi trường bên ngoài kim loại.
B. Số phôtôn đập lên mặt kim loại và vào loại kim loại.
C. Năng lượng của phôntôn và vào loại kim loại.
D. Tổng năng lượng của sáng đập lên mặt kim loại và vào loại kim loại.
Câu6: Điều nào sau đây là sai khi nói về động năng ban đầu cực đại của electron quang điện?
A. Không phụ thuộc vào cường độ của chùm ánh sáng kích thích.
B. Phụ thuộc vào bước sóng của ánh sáng kích thích.
C. Phụ thuộc vào tần số ánh sáng kích thích.
D. Không phụ thuộc vào bản chất kim loại làm catốt.
Câu 7: Nhận xat nào dưới đây là đúng? Người ta chiếu một chùm sáng lên tấm kim loại được đánh bóng có
công thoát A. Hiện tượng quang điện xảy ra, nếu:
A. Các lượng tử năng lượng(phôtôn) đập lên mặt kim loại với năng lượng thoả mãn điều kiện hf
≥
A, ở đây f
là tần số ánh sáng và h là hằng số plăng.
B. Chùm tia sáng đập lên tấm kim loại có năng lượng thoả mãn hệ thức E
≥
nA .
C. Tấm kim loại chứa một số rất lớn electron tự do được chiếu sáng bằng chùm tia sáng có cường độ rất lớn.
D. Tấm kim loại được chiếu sáng có hiệu điện thế rất lớn.
Câu 8: Điều nào sau đây là sai khi nói đến những kết quả rút ra từ thí nghiệm của tế bào quang điện?






−
λ
hc
A
m
2
C.






+
λ
hc
A
m
2
D.






h
=
D.
2
max0
2
1
mveU
h
=
Câu 12: Catốt của một tế bào quang điện làm bằng vônfram. Biết công thoát của electron với vônfram là
7,2.10
-19
J. Chiếu vào catốt ánh sáng có bước sóng
λ
=0,180
m
µ
. Động năng cực đại của electron quang điện khi
bứt ra khỏi vônfram bằng bao nhiêu?
A. E
đmax
=10,6.10
-19
J. B. E
đmax
=7,2.10
-19
J. C. E
đmax

λ

thì electron vừa bứt ra khỏi M có vận tốc v=6,28.10
7
m/s. Điện cực M được nối đất thông qua một điện trở
R=1,2.10
6
(
Ω
). Cường độ dòng điện qua điện trở R là:
A. 1,02.10
-4
A. B. 1,20.10
-4
A. C. 2,02.10
-4
A. D. Một giá trò khác.
Câu 15: Catốt của một tế bào quang điện làm bằng vônfram. Biết công thoát của electron với vônfram là
7,2.10
-19
J. Chiếu vào catốt ánh sáng có bước sóng
λ
=0,180
m
µ
. Để triệt tiêu hoàn toàn dòng quang điện, phải
đặt vào hai đầu anôt và catốt một hiệu điện thế hãm bằng bao nhiêu?
A. 6,62V. B. 4,5V. C. 2,5V. D. 2,37V.
Câu 16: Một tế bào quang điện, khi chiếu vào một bức xạ điện từ có bước sóng
λ

=4V. B. U
h
=3V. C. U
h
=2V. D. U
h
=1V.
Câu 18: Một tế bào quang điện, khi chiếu vào một bức xạ điện từ có bước sóng
λ
=0,400
m
µ
vào bề mặt catốt
thì tạo ra một dòng điện bão hoà có cường độ I. Người ta làm triệt dòng điên này bằng một hiệu điện thế hãm
U
h
=1,2V. Tìm công thoát electron của kim loại dùng làm catốt.
A. A=1,505eV. B. A=1,905eV. C. A=1,2eV. D. A=3,7eV.
Câu 19: Catốt của một tế bào quang điện làm bằng kim loại có giới hạn quang điện
0
λ
=0,275
m
µ
. Một tấm kim
loại làm bằng kim loại nói trên được rọi sáng đồng thời hai bức xạ: một có bước sóng
1
λ
=0,2
m

m/s. B. v
0max
=6,5.10
5
m/s. C. v
0max
=7,5.10
5
m/s. D. v
0max
=8,5.10
5
m/s.
Câu 21:Kim loại dùng làm catôt của một tế bào quang điện có công thoát electron A
0
=2,2eV. Chiếu vào catốt
một bức xạ điện từ có bước sóng
λ
. Muốn triệt tiêu dòng quang điện người ta phải đặt vào anôt và catôt một
hiệu điện thế hãm U
h
=0,4V. Tìm vận tốc ban đầu cực đại của các quang electron.
A. v
0max
=8,95.10
5
m/s. B. v
0max
=3,75.10
5

. C.
0
λ
=0,5
m
µ
. D.
0
λ
=0,75
m
µ
.
Câu 23: Khi chiếu lần lượt hai bức xạ điện từ có bước sóng
1
λ
=0,25
m
µ
và
2
λ
=0,3
m
µ
vào một tấm kim loại,
người ta xác đònh được vận tốc ban đầu cực đại của các quang electron lần lượt là: v
1max
=7,31.10
5

m
µ
. C.
λ
=0,1926
m
µ
. D.
λ
=0,3541
m
µ
.
Câu 24: Kim loại dùng làm catôt của một tế bào quang điện có công thoát electron A
0
=2,2eV. Chiếu vào catốt
một bức xạ điện từ có bước sóng
λ
. Muốn triệt tiêu dòng quang điện người ta phải đặt vào anôt và catôt một
hiệu điện thế hãm U
h
=0,4V. Hãy tính giới hạn quang điện của kim loại này:
A.
0
λ
=0,565
m
µ
. B.
0

A. N
e
=2.10
16
electron/s; giảm n lần. B. N
e
=3.10
16
electron/s; tăng
n
lần.
C. N
e
=2.10
16
electron/s; tăng n lần. D. N
e
=3.10
16
electron/s; không đổi.
Câu 26: Khi chiếu bức xạ có bước sóng 0,405
m
µ
vào catôt của một tế bào quang điện. Thì vận tốc ban đầu cực
đại của các quang electron là v
1
. Thay bức xạ khác có tần số 16.10
14
Hz thì vận tốc ban đầu cực đại của các
quang electron là v

=3,56V.
Câu 27: Catốt của một tế bào quang điện làm bằng vônfram. Biết công thoát của electron với vônfram là
7,2.10
-19
J. Hãy tính giới hạn quang điện của vônfram.
A. 0,276
m
µ
. B. 0,375
m
µ
. C. 0,425
m
µ
. D. 0,475
m
µ
.
Câu 28: Chiếu một bức xạ có bước sóng
2
λ
=0,438
m
µ
vào catôt của một tế bào quang điện. Tính vận tốc ban
đầu cực đại của các quang electron(nếu có) khi catốt là kẽm có công thoát điện tử là A=56,8.10
-20
J và khi catôt
là kali có giới hạn quang điện
0

A. P
1
=0,49W; P
2
=1,06W. B. P
1
=0,59W; P
2
=1,27W.
C. P
1
=0,69W; P
2
=2,06W. D. P
1
=1,40W; P
2
=5,03W.
Câu 30: Catốt của một tế bào quang điện làm bằng vônfram. Biết công thoát của electron với vônfram là
7,2.10
-19
J. Chiếu vào vônfram ánh sáng có bước sóng
λ
=0,180
m
µ
. Vận tốc ban đầu cực đại của electron quang
điện bằng bao nhiêu?
A. 2,88.10
5

λ

thì electron vừa bứt ra khỏi M có vận tốc v=6,28.10
7
m/s, nó gặp ngay một điện trường cản có E=750V/m. Hỏi
electron chỉ có thể rời xa M một khoảng tối đa là bao nhiêu?
A. l=1,5mm. B. l=1,5cm. C. l=1,5m. D. l=15cm.
Câu 33: Chiếu một bức xạ có bước sóng
λ
=0,180
m
µ
vào bản âm cực của một tế bào quang điện. Kim loại
dùng làm âm cực có giới hạn quang điện
0
λ
=0,3
m
µ
. Để tất cả các quang điện tử đều bò giữ lại ở âm cực thì
hiệu điện thế hãm phải bằng bao nhiêu?
A. 1,26V. B. 3,15V. C. 6,25V. D. 2,76V.
Câu 34: Khi chiếu bức xạ có bước sóng
2
λ
=0,405
m
µ
vào catôt của một tế bào quang điện, ta được một dòng
quang điện bão hoà có cường độ I=98mA. Dòng này có thể làm triệt tiêu bằng một hiệu điện thế hãm

m
µ
. B. h=6,60.10
-34
Js;
0
λ
=0,594
m
µ
.
C. h=6,25.10
-34
Js;
0
λ
=0,794
m
µ
. D. h=6,67.10
-34
Js;
0
λ
=0,464
m
µ
.
Câu 36: Giới hạn quang điện của Xêdi là
0

14
Hz;
λ
=0,478
m
µ
. B. f=6,279.10
14
Hz;
λ
=0,778
m
µ
.
C. f=5,269.10
14
Hz;
λ
=0,778
m
µ
. D. f=6,279.10
14
Hz;
λ
=0,478
m
µ
.
Câu 38: Chiếu một bức xạ điện từ có bước sóng

λ
=0,3
m
µ
. Tìm vận tốc ban đầu cực đại của quang điện tử.
A. 8,95.10
5
m/s. B. 7,89.10
5
m/s. C. 9,85.10
5
m/s. D. 29,5.10
5
m/s.
Câu 40: Khi chiếu bức xạ có bước sóng
2
λ
=0,405
m
µ
vào catôt của một tế bào quang điện, ta được một dòng
quang điện bão hoà có cường độ I=98mA. Dòng này có thể làm triệt tiêu bằng một hiệu điện thế hãm
U
h
=1,26V. Tìm công thoát của electron đối với kim loại làm catôt và vận tốc ban đầu cực đại của electron
quang điện:
A. v
0max
=6,6.10
5

h
=1,4V. B. U
h
=1,7V. C. U
h
=1,92V. D. U
h
=1V.
Câu 42: Khi chiếu bức xạ có bước sóng
3
λ
=0,410
m
µ
tới catôt với công suất 3,03W thì cường độ dòng quang
điện bão hoà I
0
=2mA. Tính số phôtôn đập vào và số electron bật ra khỏi catôt trong một giây.
A. N
p
=4,25.10
18
phôtôn; N
e
=2,88.10
16
electron. B. N
p
=6,25.10
18

=2.10
-3
A. Công suất của bức xạ điện từ là 1,515W. Tỷ số
giữa electron bứt ra khỏi catôt và số phôtôn đập vào catôt trong mỗi giây(gọi là hiệu suất lượng tử) có giá trò:
A. H=0,5.10
-2
. B. H=0,3.10
-2
. C. H=0,3.10
-4
. D. Một giá trò khác.
Câu 44: Chiếu một bức xạ có bước sóng
λ
=0,180
m
µ
vào bản âm cực của một tế bào quang điện. Kim loại
dùng làm âm cực có giới hạn quang điện
0
λ
=0,3
m
µ
. Tìm công thoát của điện tử ra khỏi kim loại.
A. 1,41eV. B. 4,14eV. C. 2,56eV. D. 3,14eV.
Câu 45: Khi chiếu một bức xạ có tần số f=2,538.10
15
Hz lên một kim loại dùng làm catôt của một tế bào quang
điện thì các electron bắn ra đều bò giữ lại bởi hiệu điện thế hãm U
h

Câu 46: Catốt của một tế bào quang điện làm bằng kim loại có giới hạn quang điện
0
λ
=0,275
m
µ
. Tìm công
thoát electron đối với kim loại đó.
A. 1,41eV. B. 4,14eV. C. 2,56eV. D. 4,52eV.