
Phương pháp giải các dạng bài tập Vật lý 12 – Tính chất sóng-hạt của ánh sáng

Trang 1
A - PHẦN MỞ ĐẦU
I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI.
Hiện nay, khi mà hình thức thi trắc nghiệm khách quan được áp dụng trong các
kì thi tốt nghiệp và tuyển sinh đại học, cao đẳng thì yêu cầu về việc nhận dạng để
giải nhanh và tối ưu các câu trắc nghiệm, đặc biệt là các câu trắc nghiệm định lượng
là rất cần thiết để có thể đạt được kết quả cao trong kì thi. Trong đề thi tuyển sinh
ĐH và CĐ các năm gần đây môn Vật Lý có những câu trắc nghiệm định lượng khá
khó mà các đề thi trước đó chưa có, nếu chưa gặp và chưa giải qua lần nào thì thí
sinh khó mà giải nhanh và chính xác các câu này.
Để giúp các em học sinh nhận dạng được các câu trắc nghiệm định lượng từ đó
có thể giải nhanh và chính xác từng câu, tôi xin tập hợp ra đây các bài tập điển hình
trong sách giáo khoa và trong các đề thi tốt nghiệp THPT, thi tuyển sinh ĐH – CĐ
trong những năm qua và phân chúng thành những dạng cơ bản từ đó đưa ra phương
pháp giải cho từng dạng. Trong các năm học qua tôi đã trình bày đề tài này về các
chương: Dao động cơ học – Sóng cơ, sóng âm – Dòng điện xoay chiều – Dao động
và sóng điện từ trong chương trình Vật lý 12 – Ban cơ bản và đã may mắn được
HĐKH Sở GD&ĐT Tỉnh Bình Thuận thẩm định, đánh giá đạt giải. Tài liệu cũng đã
được đưa lên một số trang web chuyên ngành như: thuvienvatly.com, violet.vn, ,
được khá nhiều thành viên tải về sử dụng và có những nhận xét tích cực. Vì vậy tôi
xin viết tiếp hai chương: Sóng ánh sáng và Lượng tử ánh sáng. Hy vọng rằng tập tài
liệu này giúp ích được một chút gì đó cho các quí đồng nghiệp trong quá trình giảng
dạy và các em học sinh trong quá trình kiểm tra, thi cử. Nếu nhận được sự ủng hộ
của các quí đồng nghiệp và các em học sinh thì trong thời gian tới tôi xin viết tiếp
chương còn lại của chương trình: Hạt nhân nguyên tử, để thành một tập tài liệu hoàn
chỉnh cho chương trình Vật Lý 12 – Ban cơ bản.
II. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI ÁP DỤNG
1) Đối tượng sử dụng đề tài:

; với c = 3.10
8
m/s.
+ Bước sóng ánh sáng trong môi trường: λ’ =
nnf
c
f
v
λ
==
.
+ Khi truyền từ môi trường trong suốt này sang môi trường trong suốt khác vận tốc
truyền của ánh sáng thay đổi, bước sóng của ánh sáng thay đổi nhưng tần số (chu kì,
tần số góc) của ánh sáng không thay đổi.
+ Trong một số trường hợp, ta cần giải các bài toán liên quan đến các công thức của
lăng kính:
- Công thức chung: sini
1
= nsinr
1
; sini
2
= nsinr
2
; A = r
1
+ r
2
; D = i
2

= nr
2
; A = r
1
+ r
2
; D = D
min
= A(n – 1).
+ Trong một số trường hợp khác, ta cần giải một số bài toán liên quan đến định luật
phản xạ: i = i’, định luật khúc xạ: n
1
sini
1
= n
2
sini
2
.
+ Công thức tính góc giới hạn phản xạ toàn phần khi ánh sáng truyền từ môi trường
chiết quang hơn sang môi trường chiết quang kém (n
1
> n
2
): sini
gh
= ; trường hợp
ánh sáng truyền từ môi trường có chiết suất n ra không khí thì: sini
gh
= .

t
= 1,4. Muốn không có tia
nào ló ra khỏi mặt nước thì góc tới i phải thỏa mãn điều kiện
A. i ≥ 48,6
0
. B. i ≥ 45,6
0
. C. i ≤ 45,6
0
. D. i ≤ 48,6
0
.
3. Chiết suất của môi trường là 1,65 khi ánh sáng chiếu vào có bước sóng 0,5 µm.
Vận tốc truyền và tần số của sóng ánh sáng trong môi trường đó là
A. v = 1,82.10
8
m/s và f = 3,64.10
14
Hz.
B. v = 1,82.10
6
m/s và f = 3,64.10
12
Hz.
C. v = 1,28.10
8
m/s và f = 3,46.10
14
Hz.
D. v = 1,28.10

A. 1,78.10
8
m/s. B. 1,59.10
8
m/s. C. 1,67.10
8
m/s. D. 1,87.10
8
m/s.
8 (CĐ 2013).Trong chân không, ánh sáng nhìn thấy có bước sóng từ 0,38

µm đến
0,76 µm. Tần số của ánh sáng nhìn thấy có giá trị
A. từ 3,95.10
14
Hz đến 7,89.10
14
Hz.
B. từ 3,95.10
14
Hz đến 8,50.10
14
Hz.
C. từ 4,20.10
14
Hz đến 7,89.10
14
Hz.
D. từ 4,20.10
14

trong không khí. Chiếu một chùm ánh sáng trắng song song, hẹp vào mặt bên của
lăng kính theo phương vuông góc với mặt phẳng phân giác của góc chiết quang, rất
gần cạnh của lăng kính. Đặt một màn E sau lăng kính, vuông góc với phương của
chùm tia tới và cách mặt phẳng phân giác của góc chiết quang 1,2 m. Chiết suất của
lăng kính đối với ánh sáng đỏ là n
đ
= 1,642 và đối với ánh sáng tím là n
t
= 1,685. Độ
rộng từ màu đỏ đến màu tím của quang phổ liên tục quan sát được trên màn là
A. 4,5 mm. B. 36,9 mm. C. 10,1 mm. D. 5,4 mm.
11 (ĐH 2013). Sóng điện từ tần số 10 MHz truyền trong chân không với bước sóng
A. 3 m. B. 6 m. C. 60 m. D. 30 m.
* Đáp án: 1C. 2A. 3A. 4A. 5A. 6B. 7A. 8A. 9A. 10D. 11D.
* Giải chi tiết:
1. ∆D = D
t
- D
d
= A(n
t
– 1) – A(n
d
– 1) = A(n
t
– n
d
) = 0,168
0
. Đáp án C.

21
n
c
n
c
−
 n
2
=
vnc
cn
∆−
1
1
= 2,4. Đáp án A.
5.
n
kc
n
n
= 1,8  n
kc
= n
n
.1,8 = 2,4; λ
kc
=
n
λ
= 0,2375 µm. Đáp án A.

= A(n
t
– 1) – A(n
đ
– 1) = A(n
t
– n
đ
) = 0,21
0
. Đ.án A.
10. D
t
= A(n
t
– 1) = 4,11
0
; D
đ
= A(n
đ
– 1) = 3,852
0
;
L = d(tanD
t
– tanD
đ
) = 1,2.(tan4,11
0

a
λ
; i =
a
D
λ
; với k ∈ Z.
Nếu khoảng vân trong không khí là i thì trong môi trường có chiết suất n sẽ có
khoảng vân là i’ =
n
i
.
Giữa n vân sáng (hoặc vân tối) liên tiếp là (n – 1) khoảng vân.
* Phương pháp giải:
+ Để tìm một số đại lượng trong giao thoa với ánh sáng đơn sắc ta viết biểu thức
liên hệ giữa những đại lượng đã biết và đại lượng cần tìm từ đó suy ra và tính đại
lượng cần tìm. Khi thay số nhớ để các đại lượng a, i, D, λ, x cùng đơn vị.
+ Để xác định loại vân (sáng, tối) tại điểm M trong vùng giao thoa ta lập tỉ số :
Khi
i
OM
i
x
M
=
= k thì tại M có vân sáng và đó là vân sáng bậc k.
Khi
i
OM
i

giữa hai vân sáng bậc 5 ở hai phía của vân sáng trung tâm là
A. 9,6 mm. B. 24,0 mm. C. 6,0 mm. D. 12,0 mm.
3 (CĐ 2009). Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa với nguồn sáng đơn sắc, hệ vân
trên màn có khoảng vân i. Nếu khoảng cách giữa hai khe còn một nửa và khoảng
cách từ hai khe đến màn gấp đôi so với ban đầu thì khoảng vân trên màn
A. giảm đi bốn lần. B. không đổi.
C. tăng lên hai lần. D. tăng lên bốn lần.
4 (CĐ 2009). Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc, khoảng
cách giữa hai khe là 1 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan
sát là 2 m và khoảng vân là 0,8 mm. Cho c = 3.10
8
m/s. Tần số ánh sáng đơn sắc
dùng trong thí nghiệm là
Người viết: Dương Văn Đổng – Trường THPT Nguyễn Văn Linh, Bình Thuận

Phương pháp giải các dạng bài tập Vật lý 12 – Tính chất sóng-hạt của ánh sáng

Trang 6
A. 5,5.10
14
Hz. B. 4,5.10
14
Hz. C. 7,5.10
14
Hz. D. 6,5.10
14
Hz.
5 (CĐ 2009). Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai
khe là 0,5 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn là 2 m. Ánh sáng
đơn sắc dùng trong thí nghiệm có bước sóng 0,5 µm. Vùng giao thoa trên màn rộng

thứ ba (tính từ vân sáng trung tâm) thì hiệu đường đi của ánh sáng từ hai khe S
1
, S
2
đến M có độ lớn bằng
A. 2λ. B. 1,5λ. C. 3λ. D. 2,5λ.
12 (ĐH 2010). Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu
bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,6 μm. Khoảng cách giữa hai khe là 1 mm,
khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2,5 m, bề rộng miền
giao thoa là 1,25 cm. Tổng số vân sáng và vân tối có trong miền giao thoa là
A. 21 vân. B. 15 vân. C. 17 vân. D. 19 vân.
13 (ĐH 2011). Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu
bằng ánh sáng đơn sắc, khoảng cách giữa hai khe là 0,6 mm. Khoảng vân trên màn
Người viết: Dương Văn Đổng – Trường THPT Nguyễn Văn Linh, Bình Thuận

Phương pháp giải các dạng bài tập Vật lý 12 – Tính chất sóng-hạt của ánh sáng

Trang 7
quan sát đo được là 1 mm. Từ vị trí ban đầu, nếu tịnh tiến màn quan sát một đoạn 25
cm lại gần mặt phẳng chứa hai khe thì khoảng vân mới trên màn là 0,8 mm. Bước
sóng của ánh sáng dùng trong thí nghiệm là
A. 0,64 µm. B. 0,50 µm. C. 0,45 µm. D. 0,48 µm.
14 (ĐH 2012). Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát ra
ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ
1
. Trên màn quan sát, trên đoạn thẳng MN dài 20
mm (MN vuông góc với hệ vân giao thoa) có 10 vân tối, M và N là vị trí của hai vân
sáng. Thay ánh sáng trên bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ
2
=

* Giải chi tiết:
1. i =
a
D
λ
=
3
6
10
2.10.55,0
−
−
= 1,1.10
-3
(m). Đáp án A.
2. 10i = 10.
a
D
λ
= 10.
3
7
10.5,1
3.10.6
−
−
= 12.10
-3
(m). Đáp án D.
3. i’ =

λ
= 2.10
-3
m;
i
L
2
= 6,5; N
s
= 2.6 + 1 = 13. Đáp án C.
6. x
s3
= 3
a
D
λ
= 3i  i =
3
3s
x
= 0,8.10
-3
m; λ =
D
ai
= 0,4.10
-6
m. Đáp án C.
7.
i

= 0,5.10
-6
m. Đáp án A.
10. x
4
= 4
D
a
λ
= 3,2.10
-3
m. Đáp án A.
11. d
2
– d
1
= (2.2 + 1)
2
λ
= 2,5λ (vân tối thứ 3 ứng với k = 2). Đáp án D.
12. i =
a
D
λ
= 1,5.10
-3
m;
i
L
2

m.
Đáp án D.
14. i
1
=
10
MN
= 2 mm;
1
2
λ
λ
=
1
2
i
i
 i
2
= i
1
1
2
λ
λ
=
3
10
mm;
2


 a
1
= 1,2.10
-3
m; i
1
=
6
M
x
= 10
-3
m; λ =
D
ia
11
= 0,6.10
-6
m. Đáp án A.
16. i =
a
D
λ
= 12.10
-4
m. Đáp án C.
17. Dịch chuyển màn ra xa để vân giao thoa tại M chuyển thành vân tối lần thứ 2 thì
đó là vân tối thứ 4 ứng với k’ = 3 nên:
x

Phương pháp giải các dạng bài tập Vật lý 12 – Tính chất sóng-hạt của ánh sáng

Trang 10
3. Giao thoa với ánh sáng hỗn hợp – Giao thoa với ánh sáng trắng.
* Các công thức:
+ Giao thoa với nguồn phát ánh sáng gồm một số ánh sáng đơn sắc khác nhau:
Vị trí vân trùng (cùng màu): x = k
1
λ
1
= k
2
λ
2
= … = k
n
λ
n
; với k ∈ Z.
+ Giao thoa với ánh sáng trắng:
Vị trí vân sáng: x
s
=
a
D
λ
; vị trí vân tối: x
t
= (2k + 1) .
Bề rộng quang phổ bậc n trong giao thoa với ánh sáng trắng:

n
λ
n
; với k ∈ N nhỏ nhất ≠ 0.
+ Xác định số bức xạ cho vân sáng (hoặc tối) tại vị trí M trong vùng giao thoa với
nguồn phát ra ánh sáng trắng (0,38 µm ≤ λ ≤ 0,76 µm):
- Ánh sáng đơn sắc cho vân sáng tại M nếu: ≤ k ≤ ; k ∈ Z. Số bức xạ cho
vân sáng tại M là số giá trị của k. Bức xạ cho vân sáng tại M có: λ = .
- Ánh sáng đơn sắc cho vân tối tại M nếu: - ≤ k ≤ - ; k ∈ Z. Số bức
xạ cho vân tối tại M là số giá trị của k. Bức xạ cho vân tối tại M có: λ = .
* Các câu trắc nghiệm định lượng minh họa:
1 (CĐ 2009). Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng gồm các
bức xạ có bước sóng λ
1
= 750 nm, λ
2
= 675 nm và λ
3
= 600 nm. Tại điểm M trong
vùng giao thoa trên màn mà hiệu khoảng cách đến hai khe bằng 1,5 µm có vân sáng
của bức xạ
A. λ
2
và λ
3
. B. λ
3
. C. λ
1
. D. λ

?
A. Bậc 7. B. Bậc 6. C. Bậc 9. D. Bậc 8.
Người viết: Dương Văn Đổng – Trường THPT Nguyễn Văn Linh, Bình Thuận

Phương pháp giải các dạng bài tập Vật lý 12 – Tính chất sóng-hạt của ánh sáng

Trang 11
4 (CĐ 2011). Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai
khe là 2 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa 2 khe đến màn quan sát là 2 m. Nguồn
phát ánh sáng gồm các bức xạ đơn sắc có bước sóng trong khoảng 0,40 μm đến
0,76 μm. Trên màn, tại điểm cách vân trung tâm 3,3 mm có bao nhiêu bức xạ cho
vân tối?
A. 6 bức xạ. B. 4 bức xạ. C. 3 bức xạ. D. 5 bức xạ.
5 (ĐH 2009). Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu
bằng ánh sáng trắng có bước sóng từ 0,38 µm đến 0,76 µm. Tại vị trí vân sáng bậc 4
của ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,76 µm còn có bao nhiêu vân sáng nữa của các
ánh sáng đơn sắc khác?
A. 3. B. 8. C. 7. D. 4.
6 (ĐH 2010). Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai
khe là 0,5 mm, khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát là 2 m. Nguồn sáng dùng
trong thí nghiệm gồm hai bức xạ có bước sóng λ
1
= 450 nm và λ
2
= 600 nm. Trên
màn quan sát, gọi M, N là hai điểm ở cùng một phía so với vân trung tâm và cách
vân trung tâm lần lượt là 5,5 mm và 22 mm. Trên đoạn MN, số vị trí vân sáng trùng
nhau của hai bức xạ là
A. 4. B. 2. C. 5. D. 3.
7 (ĐH 2010). Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát đồng

đồng thời hai ánh sáng đơn sắc λ
1
, λ
2
có bước sóng lần lượt là 0,48 µm và 0,60 µm.
Trên màn quan sát, trong khoảng giữa hai vân sáng gần nhau nhất và cùng màu với
vân sáng trung tâm có
Người viết: Dương Văn Đổng – Trường THPT Nguyễn Văn Linh, Bình Thuận

Phương pháp giải các dạng bài tập Vật lý 12 – Tính chất sóng-hạt của ánh sáng

Trang 12
A. 4 vân sáng λ
1
và 3 vân sáng λ
2
. B. 5 vân sáng λ
1
và 4vân sáng λ
2
.
C. 4 vân sáng λ
1
và 5vân sáng λ
2
. D. 3 vân sáng λ
1
và 4vân sáng λ
2
.

=
6
5
. Đáp án C.
3. 5
a
D
1
λ
= k
2
a
D
2
λ
 k
2
= 5
1
2
λ
λ
= 6. Đáp án B.
4.
d
M
D
ax
λ
-

D
1
λ
= 1,8 mm;
1
i
x
M
= 3,06;
1
i
x
N
= 12,2  trên đoạn MN có 9 vân sáng của bức
xạ có bước sóng λ
1
(từ vân bậc 4 đến vân bậc 12).
i
2
=
a
D
2
λ
= 2,4 mm;
2
i
x
M
= 2,3;

λ
d
= k
l
λ
l
 k
d
=
d
l
λ
λ
k
l
. Vì giữa hai vân trùng gần nhau
nhất có 8 vân sáng màu lục nên vân trùng đầu tiên tính từ vân trung tâm là vân sáng
bậc 9 của ánh sáng màu lục

d
l
k
λ
λ
min
.
= 6,25 ≤ k
d
≤
d

= 0,6.10
-6
m; k = 3 thì λ =
kD
ax
= 0,4.10
-6
m. Đáp án B.
9. Vân cùng màu với vân trung tâm có: k
1
λ
1
= k
2
λ
2
= k
3
λ
3

Người viết: Dương Văn Đổng – Trường THPT Nguyễn Văn Linh, Bình Thuận

Phương pháp giải các dạng bài tập Vật lý 12 – Tính chất sóng-hạt của ánh sáng

Trang 13
 6k
1
= 8k
2

3
=
3
2
k
1
, có 3 vân trùng (k
1
= 9; 6 và 3). Với
λ
2
và λ
3
ta có k
3
=
9
8
k
2
, không có vân trùng. Vậy, số vân sáng trong khoảng nói trên
là 26 – 2 – 3 = 21. Đáp án A.
10. Các vân trùng có k
1
λ
1
= k
2
λ
2

m).
Trong ống Culitgiơ:
2
1
mv
2
max
= eU
max
= hf
max
=
min
λ
hc
.
* Phương pháp giải:
Để tìm một số đại lượng liên quan đến các bức xạ không nhìn thấy ta viết biểu
thức liên hệ giữa những đại lượng đã biết và đại lượng cần tìm từ đó suy ra và tính
đại lượng cần tìm.
* Các câu trắc nghiệm định lượng minh họa:
1. Một chùm bức xạ điện từ có tần số 24.10
14
Hz. Trong không khí (chiết suất lấy
bằng 1), chùm bức xạ này có bước sóng bằng bao nhiêu và thuộc vùng nào trong
thang sóng điện từ? Cho vận tốc ánh sáng trong chân không c = 3.10
8
m/s.
A. λ = 0,48 µm; vùng ánh sáng nhìn thấy.
B. λ = 48 pm; vùng tia X.

trong chân không là 3.10
8
m/s. Xác định bước sóng của chùm bức xạ này và cho biết
chùm bức xạ này thuộc vùng nào trong thang sóng điện từ?
A. 24,75.10
-6
m; thuộc vùng hồng ngoại.
B. 24,75.10
-8
m; thuộc vùng tử ngoại.
C. 36,36.10
-10
m; thuộc vùng tia X.
D. 2,75.10
-24
m; thuộc vùng tia gamma.
4 (CĐ 2013). Phôtôn có năng lượng 0,8 eV ứng với bức xạ thuộc vùng
A. tia tử ngoại. B. tia hồng ngoại. C. tia X. D. sóng vô tuyến.
5 (CĐ 2013). Một chùm êlectron, sau khi được tăng tốc từ trạng thái đứng yên bằng
hiệu điện thế không đổi U, đến đập vào một kim loại làm phát ra tia X. Cho bước
sóng nhỏ nhất của chùm tia X này là 6,8.10
-11
m. Giá trị của U bằng
A. 18,3 kV. B. 36,5 kV. C. 1,8 kV. D. 9,2 kV.
6. Hiệu điện thế giữa anôt và catôt của một ống Cu-lit-giơ là 12 kV. Bỏ qua tốc độ
ban đầu của các electron khi bật khỏi catôt. Tính tốc độ của các electron đập vào
anôt. Cho khối lượng và điện tích của electron là 9,1.10
-31
kg và -1,6.10
-19

= 9,1.10
-31
kg; q
e
= -1,6.10
-19
C.
A. 702.10
6
m/s. B. 702.10
5
m/s. C. 602.10
5
m/s. D. 602.10
7
m/s.
9 (CĐ 2010). Bước sóng ngắn nhất của tia X phát ra từ một ống Cu-lít-giơ là λ =
2.10
-11
m. Hiệu điện thế giữa anôt và catôt của ống Cu-lít-giơ là
A. 4,21.10
4
V. B. 6,21.10
4
V. C. 6,625.10
4
V. D. 8,21.10
4
V.
10 (CĐ 2010). Hiệu điện thế giữa hai điện cực của ống tia X là U

* Đáp án: 1D. 2C. 3B. 4B. 5A. 6A. 7D. 8B. 9B. 10D. 11C. 12D.
* Giải chi tiết:
1. λ =
f
c
= 125.10
-9
m. Đáp án D.
2. f =
n
n
c
λ
= 3.10
14
Hz; λ =
f
c
= 10
-6
m. Đáp án C.
3. λ = cT = 24,75.10
-8
m. Đáp án B.
4. ε =
hc
λ
 λ =
hc
ε

m
e
v
2
; e(U + ∆U) = eU + e∆U =
2
1
m
e
(v + ∆v)
2


2
1
m
e
v
2
+ e∆U =
2
1
m
e
v
2
+ m
e
v∆v +
2

1
m
e
v
2
- e∆U =
2
1
m
e
v
2
- m
e
v∆v +
2
1
m
e
∆v
2
 v =
vm
Ue
e
∆
∆
+
2
1


Phương pháp giải các dạng bài tập Vật lý 12 – Tính chất sóng-hạt của ánh sáng

Trang 16
12. eU
max
= hf  U
max
=
e
hf
= 26,5.10
3
V. Đáp án D.
Người viết: Dương Văn Đổng – Trường THPT Nguyễn Văn Linh, Bình Thuận

Phương pháp giải các dạng bài tập Vật lý 12 – Tính chất sóng-hạt của ánh sáng

Trang 17
II. LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
1. Thuyết lượng tử ánh sáng - Hiện tượng quang điện ngoài.
* Các công thức:
+ Chùm ánh sáng là một chùm các phôtôn. Mỗi phôtôn có năng lượng ε = hf =
λ
hc
.
Các phôtôn bay dọc theo tia sáng với tốc độ c = 3.10
8
m/s trong chân không (không
có phôtôn đứng yên). Cường độ của chùm sáng tỉ lệ với số phôtôn phát ra trong một

max
=
e
W
đ max
.
+ Công suất nguồn sáng, hiệu suất lượng tử: P = n
λ
λ
hc
; H =
λ
n
n
e
.
* Phương pháp giải:
Để tìm các đại lượng có liên quan đến thuyết lượng tử ánh sáng và hiện tượng
quang điện ngoài ta viết biểu thức liên quan đến các đại lượng dã biết và đại lượng
cần tìm từ đó suy ra và tính đại lượng cần tìm.
* Các câu trắc nghiệm định lượng minh họa:
1 (TN 2009). Công thoát electron khỏi đồng là 6,625.10
-19
J. Biết hằng số Plăng là
6,625.10
-34
Js, tốc độ ánh sáng trong chân không là 3.10
8
m/s. Giới hạn quang điện
của đồng là

4 (CĐ 2010). Một nguồn sáng chỉ phát ra ánh sáng đơn sắc có tần số 5.10
14
Hz.
Công suất bức xạ điện từ của nguồn là 10 W. Số phôtôn mà nguồn phát ra trong một
giây xấp xỉ bằng
A. 3,02.10
19
. B. 0,33.10
19
. C. 3,02.10
20
. D. 3,24.10
19
.
5 (CĐ 2012). Giới hạn quang điện của một kim loại là 0,30 µm. Công thoát của
êlectron khỏi kim loại này là
A. 6,625.10
-20
J. B. 6,625.10
-17
J. C. 6,625.10
-19
J. D. 6,625.10
-18
J.
Người viết: Dương Văn Đổng – Trường THPT Nguyễn Văn Linh, Bình Thuận

Phương pháp giải các dạng bài tập Vật lý 12 – Tính chất sóng-hạt của ánh sáng

Trang 18

3
m/s. C. 9,61.10
5
m/s. D. 1,34.10
6
m/s.
9 (ĐH 2010). Công thoát electron của một kim loại là 7,64.10
-19
J. Chiếu lần lượt vào
bề mặt tấm kim loại này các bức xạ có bước sóng λ
1
= 0,18 µm, λ
2
= 0,21 µm và λ
3
= 0,35 µm. Lấy h = 6,625.10
-34
Js, c = 3.10
8
m/s. Bức xạ nào gây được hiện tượng
quang điện đối với kim loại đó?
A. Hai bức xạ (λ
1
và λ
2
). B. Không có bức xạ nào trong ba bức xạ trên.
C. Cả ba bức xạ (λ
1
, λ
2

của các êlectron quang điện bằng
A. 9,61.10
5
m/s. B. 9,24.10
5
m/s. C. 2,29.10
6
m/s. D. 1,34.10
6
m/s.
14 (ĐH 2013). Giới hạn quang điện của một kim loại là 0,75 µm. Công thoát
electron ra khỏi kim loại bằng
A. 2,65.10
-32
J. B. 26,5.10
-32
J. C. 26,5.10
-19
J. D. 2,65.10
-19
J.
15 (ĐH 2013). Giả sử một nguồn sáng chỉ phát ra ánh sáng đơn sắc có tần số
7,5.10
14
Hz. Công suất phát xạ của nguồn là 10 W. Số phôtôn mà nguồn phát ra
trong một giây xấp xỉ bằng
A. 0,33.10
20
. B. 0,33.10
19

 n
λ
=
hc
P
λ
= 5.10
14
. Đáp án A.
4. P = n
λ
hf  n
λ
=
hf
P
= 0,302.10
-20
. Đáp án A.
5. A =
0
λ
hc
= 66,25.10
-20
J. Đáp án C.
6. W
đmax
=
λ

max
=
e
đ
m
W
max
2
= 0,961.10
6
m/s. Đáp án C.
9. λ
0
=
A
hc
= 2,6.10
-7
m = 0,26 µm. Đáp án A.
10. λ
0
=
A
hc
=
19
834
10.6,1.88,1
10.3.10.625,6
−

= 1. Đáp án A.
12 λ
0Ca
=
Ca
A
hc
= 0,43 µm; λ
0K
=
K
A
hc
= 0,55 µm;
λ
0Ag
=
Ag
A
hc
= 0,26 µm; λ
0Cu
=
Cu
A
hc
= 0,30 µm. Đáp án C.
Thật ra, chỉ cần tính giới hạn quang điện của kali và đồng là đủ.
13. W
đmax

hc
λ
= 26,5.10
-20
J. Đáp án D.
15. P = nhf  n =
P
hf
= 0,201.10
20
. Đáp án C.
2. Quang phổ vạch của nguyên tử hyđrô – Hiện tượng phát quang.
* Kiến thức liên quan:
Quang phổ vạch của nguyên tử hyđrô: E
n
– E
m
= hf =
λ
hc
.
Sơ đồ chuyển mức năng lượng khi tạo thành các dãy quang phổ:
Bán kính quỹ đạo dừng thứ n của electron trong nguyên tử hiđrô: r
n
= n
2
r
0
; với r
0

-34
Js;
c = 3.10
8
m/s và e = 1,6.10
-19
C. Khi electron chuyển từ quỹ đạo dừng M về quỹ đạo
dừng K, thì nguyên tử hiđrô có thể phát ra bức xạ có bước sóng
A. 102,7 µm. B. 102,7 mm. C. 102,7 nm. D. 102,7 pm.
2 (CĐ 2009). Theo tiên đề của Bo, khi electron trong nguyên tử hiđrô chuyển từ quỹ
đạo L sang quỹ đạo K thì nguyên tử phát ra phôtôn có bước sóng λ
21
, khi electron
chuyển từ quỹ đạo M sang quỹ đạo L thì nguyên tử phát ra phôtôn có bước sóng λ
32
và khi electron chuyển từ quỹ đạo M sang quỹ đạo K thì nguyên tử phát ra phôtôn có
bước sóng λ
31
. Biểu thức xác định λ
31
là
Người viết: Dương Văn Đổng – Trường THPT Nguyễn Văn Linh, Bình Thuận

Phương pháp giải các dạng bài tập Vật lý 12 – Tính chất sóng-hạt của ánh sáng

Trang 21
A. λ
31
=
3121

m
= -3,4 eV. Bước sóng của bức xạ mà nguyên
tử hiđrô phát ra xấp xỉ bằng
A. 0,654.10
-7
m. B. 0,654.10
-6
m. C. 0,654.10
-5
m. D. 0,654.10
-4
m.
4 (CĐ 2011). Các nguyên tử hiđrô đang ở trạng thái dừng ứng với electron chuyển
động trên quỹ đạo có bán kính gấp 9 lần so với bán kính Bo. Khi chuyển về các
trạng thái dừng có năng lượng thấp hơn thì các nguyên tử sẽ phát ra các bức xạ có
các tần số nhất định. Có thể có nhiều nhất bao nhiêu tần số khác nhau?
A. 2. B. 4. C. 1. D. 3.
5 (CĐ 2011). Nguyên tử hiđrô chuyển từ một trạng thái kích thích về trạng thái
dừng có năng lượng thấp hơn phát ra bức xạ có bước sóng 486 nm. Độ giảm năng
lượng của nguyên tử hiđrô khi phát ra bức xạ này là
A. 4,09.10
-15
J. B. 4,86.10
-19
J. C. 4,09.10
-19
J. D. 3,08.10
-20
J.
6 (CĐ 2013). Theo mẫu nguyên tử Bo, bán kính quỹ đạo dừng N của electron trong

2
6,13
n
(eV) (n = 1, 2, 3,…). Khi êlectron trong nguyên
tử hiđrô chuyển từ quỹ đạo dừng n = 3 sang quỹ đạo dừng n = 2 thì nguyên tử hiđrô
phát ra phôtôn ứng với bức xạ có bước sóng bằng
A. 0,4350 μm. B. 0,4861 μm. C. 0,6576 μm. D. 0,4102 μm.
11 (ĐH 2010). Một chất có khả năng phát ra ánh sáng phát quang với tần số f =
6.10
14
Hz. Khi dùng ánh sáng có bước sóng nào dưới đây để kích thích thì chất này
không thể phát quang?
A. 0,55 μm. B. 0,45 μm. C. 0,38 μm. D. 0,40 μm.
Người viết: Dương Văn Đổng – Trường THPT Nguyễn Văn Linh, Bình Thuận

Phương pháp giải các dạng bài tập Vật lý 12 – Tính chất sóng-hạt của ánh sáng

Trang 22
12 (ĐH 2010). Theo mẫu nguyên tử Bo, bán kính quỹ đạo K của êlectron trong
nguyên tử hiđrô là r
0
. Khi êlectron chuyển từ quỹ đạo N về quỹ đạo L thì bán kính quỹ
đạo giảm bớt
A. 12r
0
. B. 4r
0
. C. 9r
0
. D. 16r

1
. C. 189λ
2
= 800λ
1
. D. λ
2
= 4λ
1
.
14 (ĐH 2011). Trong nguyên tử hiđrô, bán kính Bo là r
0
= 5,3.10
-11
m. Ở một trạng
thái kích thích của nguyên tử hiđrô, electron chuyển động trên quỹ đạo dừng có bán
kính r = 2,12.10
-10
m. Quỹ đạo đó là quỹ đạo dừng có tên là
A. L. B. O. C. N. D. M.
15 (ĐH 2011). Một chất phát quang được kích thích bằng ánh sáng có bước sóng
0,26 µm thì phát ra ánh sáng có bước sóng 0,52 µm. Giả sử công suất của chùm
sáng phát quang bằng 20% công suất của chùm sáng kích thích. Tỉ số giữa số
phôtôn ánh sáng phát quang và số phôtôn ánh sáng kích thích trong cùng một
khoảng thời gian là
A.
4
5
. B.
1

1
+ f
2
. C.
2 2
3 1 2
f f + f
=
. D.
1 2
3
1 2
f f
f
f f
=
+
.
18 (ĐH 2013). Các mức năng lượng của các trạng thái dừng của nguyên tử hiđrô
được xác định bằng biểu thức E
n
=
2
13,6
n
eV (n = 1, 2, 3, …). Nếu nguyên tử hiđrô
hấp thụ một phôtôn có năng lượng 2,55 eV thì bước sóng nhỏ nhất của bức xạ mà
nguyên tử hiđrô có thể phát ra là
A. 9,74.10
-8


Phương pháp giải các dạng bài tập Vật lý 12 – Tính chất sóng-hạt của ánh sáng

Trang 24
* Giải chi tiết:
1. E
M
- E
K
=
λ
hc
 λ =
KM
EE
hc
−
= 1,027.10
-7
m. Đáp án C.
2. E
M
– E
K
=
31
λ
hc
= E
M

 λ =
mn
EE
hc
−
= 6,54.10
-7
m. Đáp án B.
4. r
n
= 9r
0
= 3
2
r
0
; từ 3 về 2 và về 1 có 2 tần số khác nhau; từ 2 về 1 có thêm 1 tần số
khác nữa. Đáp án D.
5. ∆E = E
cao
– E
thấp
=
λ
hc
= 4,09.10
-19
J. Đáp án C.
6. Quỹ đạo dừng N có n = 4: r
N

- (-
4
6,13
) = 1,89.1,6.10
-19
(J) =
λ
hc
 λ =
E
hc
∆
= 0,6572.10
-6
m. Đáp án C.
11. λ =
f
c
= 0,5.10
-6
m = 0,5 µm > 0,55 µm. Đáp án A.
12. Quỹ đạo N có n = 4; quỹ đạo L có n = 2; ∆r = 4
2
r
0
– 2
2
r
0
= 12r

) =
100
21
.13,6 =
2
λ
hc
.

189
800
21.9
100.8
1
2
==
λ
λ
 189λ
2
= 800λ
1
. Đáp án C.
14.
0
r
r
= 4 = 2
2
 n = 2; đó là quỹ đạo dừng L. Đáp án A.

2,0
λ
λ
=
n
n
= 0,4 =
5
2
. Đáp án D.
16. Lực hướng tâm tác dụng lên electron là lực Cu-lông giữa electron và prôtôn:
Người viết: Dương Văn Đổng – Trường THPT Nguyễn Văn Linh, Bình Thuận

Phương pháp giải các dạng bài tập Vật lý 12 – Tính chất sóng-hạt của ánh sáng

Trang 25
2
2
r
ke
= m
r
v
2
 v =
mr
ke
2

3

= hf
2
; E
L
– E
K
= hf
3
;
E
L
- E
K
= E
P
– E
K
– E
P
+ E
L
= E
P
– E
K
– (E
P
– E
L
) = hf

– E
2
nghĩa là nguyên tử hiđrô đang ở trạng thái
dừng ứng với n = 2 chuyển lên trạng thái dừng ứng với n = 4. Bước sóng ngắn nhất
mà nguyên tử hiđrô có thể phát ra khi chuyển từ trạng thái dừng ứng với n = 4 về
trạng thái dừng có mức năng lượng nhỏ nhất là: λ
min
=
4 1
hc
E E−
= 0,974.10
-7
m.
Đáp án A.
19. Quỹ đạo M có n = 3; r
n
= n
2
r
0
= 3
3
.5,3.10
-11
= 47,7.10
-11
(m). Đáp án D.
Người viết: Dương Văn Đổng – Trường THPT Nguyễn Văn Linh, Bình Thuận