Lý thuyết và bài tập phần lượng tử ánh sáng - Pdf 24

CHƯƠNG VII: LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
1. Năng lượng một lượng tử ánh sáng (hạt phôtôn)
2
hc
hf mce
l
= = =
Trong đó h = 6,625.10
-34
Js là hằng số Plăng. c = 3.10
8
m/s là vận tốc ánh sáng trong chân
không.; f, λ là tần số, bước sóng của ánh sáng (của bức xạ).; m là khối lượng của phôtôn
2. Tia Rơnghen (tia X)
Bước sóng nhỏ nhất của tia Rơnghen
đ
Min
hc
E
l =
; Trong đó
2
2
0
đ
2 2
mv
mv
E e U= = +
là động năng của electron khi đập vào đối catốt (đối âm cực)
U là hiệu điện thế giữa anốt và catốt; v là vận tốc electron khi đập vào đối catốt

là vận tốc ban đầu của electron quang điện khi thoát khỏi catốt; f, λ là tần số, bước sóng của ánh sáng kích thích
* Để dòng quang điện triệt tiêu thì U
AK
≤ U
h
(U
h
< 0), U
h
gọi là hiệu điện thế hãm
2
0 ax
2
M
h
mv
eU =
Lưu ý: Trong một số bài toán người ta lấy U
h
> 0 thì đó là độ lớn.
* Xét vật cô lập về điện, có điện thế cực đại V
Max
và khoảng cách cực đại d
Max
mà electron chuyển động trong điện trường cản
có cường độ E được tính theo công thức:
2
ax 0 ax ax
1
2

l
= = =
Cường độ dòng quang điện bão hoà:
bh
n e
q
I
t t
= =
bh bh bh
I I hf I hc
H
p e p e p e
e
l
Þ = = =
* Bán kính quỹ đạo của electron khi chuyển động với vận tốc v trong từ trường đều B

, = ( ,B)
sin
mv
R v
e B
a
a
=
r ur
Xét electron vừa rời khỏi catốt thì v = v
0Max


m
E
n
E
m
> E
n
mn m n
mn
hc
hf E Ee
l
= = = -
* Bán kính quỹ đạo dừng thứ n của electron trong nguyên tử hiđrô:
r
n
= n
2
r
0
Với r
0
=5,3.10
-11
m là bán kính Bo (ở quỹ đạo K)
* Năng lượng electron trong nguyên tử hiđrô:
2
13,6
( )
n

δ
ứng với e: P → L
Lưu ý: Vạch dài nhất λ
ML
(Vạch đỏ H
α

)
Vạch ngắn nhất λ

L
khi e chuyển từ ∞ → L.
- Dãy Pasen: Nằm trong vùng hồng ngoại
Ứng với e chuyển từ quỹ đạo bên ngoài về quỹ đạo M
Lưu ý: Vạch dài nhất λ
NM
khi e chuyển từ N → M.
Vạch ngắn nhất λ

M
khi e chuyển từ ∞ → M.
Mối liên hệ giữa các bước sóng và tần số của các vạch quang phổ của nguyên từ hiđrô:
13 12 23
1 1 1
λ λ λ
= +
và f
13
= f
12

hc
A
l
=
là công thoát của kim loại dùng làm catốt
λ
0
là giới hạn quang điện của kim loại dùng làm catốt; v
0Max
là vận tốc ban đầu của electron quang điện khi thoát khỏi catốt;
f, λ là tần số, bước sóng của ánh sáng kích thích
*Giới hạn quang điện của kim loại(
0
λ
) Từ công thức:
0
0
hc hc
A
A
l
l
= Þ =
2
Laiman
K
M
N
O
L

e
= ⇔ = ⇒ =
*Tìm bước sóng ánh sáng kích thích:
Từ:
f
chc
fh
hc
==⇒==
ε
λ
λ
ε
.
Hoặc:
2
max00
0
2
max0
0
2
2
2
mvhc
hcmv
hchc
λ
λ
λ

Số photon đập vào Katot:
.
p
W P t
n
ε ε
= =
hay
. .
p
P t
n
hc
λ
=
nếu t=1s
hc
PP
n
p
λ
ε
.
==⇒
Dạng 3: Cho cường độ dòng quang điện bão hào: I
bh
. Tính số e quang điện bật ra khỏi Katot sau khoảng thời gian
t.

PP: Điện lượng chuyển từ :

e

là số e quang điện bật ra ở Katot (
'
e
n n>
)
Nếu đề không cho rõ % e quang điện bật ra về được Anot thì lúc đó ta cho n
e
’ = n
e

Dạng 4: Tính hiệu suất lượng tử của tế bào quang điện.
PP: Hiệu suất lượng tử của tế bào quang điện là đại lượng được tính bằng tỉ số giữa số e quang điện bật ra khỏi Katot
với số photon đập vào Katot.
* Hiệu suất của hiện tượng quang điện (hiệu suất lượng tử)

.100%
e
p
n
n
=
<1
3
số electron bật ra khỏi kim loại (catốt)
H =
số phôtôn tới kim loại (catốt)

.

0
λ
λ
Với A công thoát (J hoặc eV) (1eV = J)
Phương trình Anhxtanh:
2
0max 0max
0
. . . 1
.
2
h c h c h c
hf A W m v
ε
λ λ λ
= = = + ⇔ = +
Động năng cực đại:
0max
0
1 1
.W h c
λ λ
 
= −
 ÷
 

max
0
2. . 1 1h c





−=== A
ch
mm
Ue
m
W
v
h
λ
.2
2
2
max0
max0
Dạng 6: Tính hiệu điện thế hãm giữa 2 cực của AK để triệt tiêu dòng quang điện.
Để dòng quang điện triệt tiêu thì U
AK
≤ U
h
(U
h
< 0), U
h
gọi là hiệu điện thế hãm
Pt Anhxtanh:
2

= = = + ⇔ = +


U
h
hiệu điện thế hãm:
0
. 1 1
h
h c
U
e
λ λ
 
= −
 ÷
 
Lưu ý: Trong một số bài toán người ta lấy U
h
> 0 thì đó là độ lớn.
Dạng 7: Cho
0
AK
U >
hãy tính vận tốc của e khi đập vào Anot.
PP:Với U
AK
là hiệu điện thế giữa anốt và catốt, v

là vận tốc cực đại của electron khi đập vào anốt,

1 1
. .
1
2
AK
eU h c
v
m
λ λ
 
+ −
 ÷
 
=
Dạng 8: Cho vận tốc electron khi đi vào điện trường đều
E
ur
có vận tốc ban đầu
o
v
.Hãy tính
vận tốc
v
của e tại một điểm trong điện trường cách điểm ban dầu một đoạn là d.

2 2 2
0 0
1 1 2
. .
2 2

λ λ
 
= ⇔ = − = −
 ÷
 

Vậy:
max
0
. 1 1h c
V
e
λ λ
 
= −
 ÷
 
Chú ý:Xét vật cô lập về điện, có điện thế cực đại V
Max
và khoảng cách cực đại d
Max
mà electron chuyển động trong điện trường
cản có cường độ E được tính theo công thức:
2
ax 0 ax ax
1
2
M M M
e V mv e Ed= =
Lưu ý: Hiện tượng quang điện xảy ra khi được chiếu đồng thời nhiều bức xạ thì khi tính các đại lượng: Vận tốc ban

sin 1v B a^ Þ =
r ur
.Khi đó electron chuyển động tròn đều, lực Lorentz đống vai trò là lực hướng tâm.Khi đó:
0
2
2
0 0
0
0
.
. . . .
. .
mv
R
e B
mv mv
e v B m R B
R eR
e B R
v
m
ω

=



= = ⇒ =



h
e B
π
=
Với
t
v B
ur ur
P
Chú ý:Các electron quang điện bật ra khỏi bề mặt kim loại dưới tác động của các phôtôn có vận tốc đầu
0
v
uur
theo mọi phương.
Dạng 11: Tia Rơnghen (tia X)
*Khi electron đập vào đối âm cực thì phần lớn năng lượng của nó biến thành nhiệt làm nóng đối âm cực,phần còn lại tạo ra
năng lượng của tia X.Để tìm nhiệt lượng tỏa ra tại đối âm cực thì ta áp dụng định luật bảo toàn năng lượng ,ta có:
2
1 .
. .
2
d
h c
W h f Q m v Q
λ
= + ⇔ = +
với f là tần số tia X.
Nếu electron đập vào đối âm cực nhưng không tham gia vào làm nóng đối âm cực nghĩa là toàn bộ động năng của nó biến
thành năng lượng tia X.
Khi đó tia X này có

2
0
đ
2 2
AK
mv
mv
W e U= = +
là động năng của electron khi đập vào đối catốt (đối âm cực)
U
AK
là hiệu điện thế giữa anốt và catốt
v là vận tốc electron khi đập vào đối catốt
v
0
là vận tốc của electron khi rời catốt (thường v
0
= 0)
Dạng 12: Ứng dụng hiện tượng quang điện,tìm các hằng số vật lí:
*Xác đinh hằng số Planck khi biết U
1
, U
2
, λ
1,
λ
2

)()
11

e(U U ) h
( )c
λ −λ λ λ −
⇒ = − ⇒ =
λ λ λ −λ
*Xác đinh khối lượng electron khi biết λ
1

2
, v
1
, v
2

)(
2
1
)(
)(
2
1
2
1
2
1
2
2
2
1
21

+=
+=
λλ
λλ
λλ
λλ
λλ
21
2
2
2
1
12
)(
)(2
λλ
λλ
vv
hc
m


=⇒
Caùc haèng soá : -e = 1,6.10
-19
C 1eV = 1,6 .10
-19
J h = 6,625.10
-34
J.s

+ Nếu nguyên đang ở trạng thái dừng có năng lượng E
n
thấp mà
hấp thụ 1 phôtôn có năng lượng h.f
mn
đúng bằng hiệu: E
m
– E
n
thì
nó chuyển lên trạng thái dừng có năng lượng E
m
cao hån.

ε
mn m n
hf E E
= = −
b) * Hệ quả:
- Trong các trạng thái dừng của nguyên tử, electron chỉ chuyển động quanh hạt nhân theo những quĩ đạo có bán kính hoàn toàn
xác định gọi là các quĩ đạo dừng, tỷ lệ với bình phương các số nguyên liên tiếp
Bán kính: r
o
, 4r
o
; 9r
o
; 16r
o
; 25r


ng vi e: M L Vch lam H

ng vi e: N L
Vch chm H

ng vi e: O L Vch tớm H

ng vi e: P L
Lu ý: Vch di nht
ML
(Vch H


)
Vch ngn nht

L
khi e chuyn t L.
- Dóy Pasen: Nm trong vựng hng ngoi.ng vi e chuyn t qu o bờn ngoi v qu o M
Lu ý: Vch di nht
NM
khi e chuyn t N M.
Vch ngn nht

M
khi e chuyn t M.
* Mi liờn h gia cỏc bc súng v tn s ca cỏc vch quang ph ca nguyờn t hirụ:

13 12 23

2
r
0
Vi r
0
=5,3.10
-11
m l bỏn kớnh Bo ( qu o K)
* Nng lng electron trong nguyờn t hirụ:
2
13,6
( )
n
E eV
n
=-
Vi n N
*
:lng t s.
A- Bài tập chơng lợng tử ánh sáng
Cho h = 6,625.10

34
J.s ; c = 3.10
8
m/s ; e= 1,6.10

19
C; m = 9,1.10


0
= 6.10
14
Hz và
sau khi thoát ra các e này bị hãm lại hoàn toàn bởi hiệu điện thế 3 V (13,2.10
14
Hz)
Bài 7. Trong chân không ánh sáng vàng có bớc sóng 6000A
0
. Chiết suất của thuỷ tinh với ánh sáng này là 1,571
a. Tính tần số và bớc sóng của ánh sáng vàng trong thuỷ tinh
b. Nếu dùng ánh sáng vàng nói trên để chiếu vào một bản kim loại có công thoát A = 0,8 eV thì hiệu điện thế hãm dòng quang
điện là bao nhiêu?( 1,27 V)
c. Tính giới hạn quang điện trong chân không của kim loại trên (1,553.10
-6
m)
Bài 8. Chiếu một ánh sáng có bớc sóng =0,489 m lên Kali dùng làm catôt của một tế bào quang điện
a. Biết U
h
= 0,39 V. Tính công thoát và giới hạn quang điện của K ( 578 nm)
b. Biết cờng độ dòng điện bão hoà i = 5 mA và công suất của ánh sáng chiếu tới là P = 1,250 W. Tính hiệu suất lợng tử của hiệu
ứng quang điện trên? (1%)
Bài 9. Tính;
a. Hiệu điện thế tối thiểu để một ống tia X sản xuất đợc tia X có bớc sóng 0,05 nm? (24,8 kV)
b. Bớc sóng ngắn nhất của tia X sản xuất đợc khi hiệu điện thế là 2.10
6
V? ( 0,62 pm)
Bài 10. Catôt của một tế bào quang điện đợc phủ một lớp Xêdi có công thoát e là 1,90 eV. Catôt đợc chiếu sáng bằng bức xạ đơn sắc có =
0,56 m. Tách ra một chùm hẹp các e quang điện và hớng chúng vào một từ trờng đều có
maxo

Bµi 12. Trong mét èng tia X, cêng ®é dßng ®iƯn qua èng lµ 0,8 mA vµ hiƯu ®iƯn thÕ gi÷a anot vµ K cđa èng lµ 1,2 kV.
a. T×m sè e ®Ëp vµo ®èi cat«t mçi gi©y vµ vËn tèc cđa e khi ®Õn ®èi catot
b. T×m bíc sãng nhá nhÊt cđa tia X mµ èng cã thĨ ph¸t ra?
c. §èi catot lµ mét b¶n b¹ch kim cã diƯn tÝch 1 cm
2
vµ dµy 2 mm. Gi¶ sư toµn bé ®éng n¨ng ®Ëp
vµo ®èi catot dïng ®Ĩ ®èt nãng b¶n platin ®ã. Hái sau bao l©u nhiƯt ®é cđa b¶n t¨ng thªm ®ỵc 1000
0
C. Cho khèi lỵng riªng cđa Platin lµ D =
21.10
3
kg/m
3
, nhiƯt dung riªng c = 0,12 kJ/kgK. ( 525 s)
Bµi 13. Mét ®iƯn cùc ph¼ng b»ng nh«m ®ỵc räi b»ng bøc x¹ tư ngo¹i cã bíc sãng λ = 83 nm
a. e quang ®iƯn cã thĨ rêi xa bỊ mỈt ®iƯn cùc mét ®o¹n tèi ®a b»ng bao nhiªu nÕu ®iƯn trêng ®Ịu
c¶n l¹i chun ®éng cđa e cã ®é lín E = 7,5 V/cm? Cho giíi h¹n quang ®iƯn cđa nh«m lµ 332 nm. (1,5 cm)
b. NÕu kh«ng cã ®iƯn trêng h·m vµ ®iƯn cùc ®ỵc nèi ®Êt qua ®iƯn trë R = 1 MΩ th× dßng ®iƯn
cùc ®¹i qua ®iƯn trë (®¹t ®ỵc khi cêng ®é chïm s¸ng ®đ m¹nh) lµ bao nhiªu? (11μA)
Bµi 14. ChiÕu lÇn lỵt c¸c bøc x¹ cã tÇn sè f, 2f, 3f vµo catot cđa tÕ bµo quang ®iƯn th× vËn tèc ban ®Çu cùc ®¹i cđa c¸c e quang ®iƯn lÇn lỵt lµ
v, 2v, kv. X¸c ®Þnh gi¸ trÞ cđa k? (
7
)
Bµi 15. Chiếu lần lượt hai bức xạ có bước sóng λ
1
= 0.25µm và λ
2
= 0,30µm vào kim loại thì vận tốc ban đầu cực đại của e quang điện
lần lượt là v
01

.
a/Lần lượt chiếu vào tế bào quang điện bức xạ có bước sóng 0,35µm và 0,54µm thì vận tốc ban đầu cực đại của e bắn ra khác
nhau 2 lần. Tìm λ
0
.
b/Chiếu ánh sáng nhìn thấy có bước sóng từ 0,39µm đến 0,76µm thì hiệu điện thế hãm là bao nhiêu để cường độ dòng quang điện
bằng không.
Bµi 18. Chiếu lần lượt hai bức xạ có bước sóng 0,25µm và 0,30µm vào kim loại thì vận tốc ban đầu cực
đại của e quang điện lần lượt là 7,31.10
5
m/s và 4,93.10
5
m/s. Tìm khối lượng của electron và giới hạn
quang điện của kim loại đó. (0,36
µ
m)
Bµi 19. Catôt của một tế bào quang điện làm bằng Xêđi là kim loại có công thoát êlectrôn A = 2eV,
được chiếu bởi bức xạ có bước sóng 0,3975µm.
a/ Tính động năng ban đầu cực đại của e quang điện và hiệu điện thế hãm U
AK
đủ hãm dòng quang điện. (1,8.10

19
J ;

1,125
V)
b/ Cho cường độ dòng điện bão hòa I
0
= 2µA và hiệu suất quang điện H = 0,5%. Tính số phôtôn tới catôt trong mỗi giây

và vẫn duy trì hiệu điện thế U
AK
= −2V thì động
năng cực đại của các quang e khi bay đến anôt là bao nhiêu? (1,072.10

18
J)
Bµi 23. Catôt của tế bào quang điện bằng kim lọai có công thoát của e là 2,07eV. Chiếu ánh sáng trắng có λ từ 0,38 µm đến 0,76µm
vào catôt.
a/ Chùm ánh sáng trên có gây ra hiện tượng quang điện không?
b/ Tìm vận tốc cực đại của e và vận tốc của e đến anôt khi U
AK
= 1V và khi U
AK
= − 1V.
Đáp số : a. λ = 0,6µm nên có hiện tượng quang điện.
b. v
0max
= 0,58.10
6
m/s. Khi U
AK
= 1V : v = 0,83.10
6
m/s Khi U
AK
= − 1V các e không đến được anôt.
Bµi 24. Rọi bức xạ λ = 0,4µm vào catôt tế bào quang điện, e thóat ra có v
0max
= 4,67.10

L
m
λ µ
=
, cđa v¹ch ®á trong d·y Banme lµ
0,656
B
m
α
λ µ
=
. H·y tÝnh bíc sãng cđa v¹ch thø hai trong d·y Laiman §/S:
2
0,103
L
m
λ µ
=
Bµi 2: BiÕt bíc sãng cđa bèn v¹ch trong d·y banme lµ
0,6563 ; 0,4861 ;m m
α β
λ µ λ µ
= =
0,4340 ; 0,4102m m
γ δ
λ µ λ µ
= =
. H·y tÝnh bíc sãng cđa ba v¹ch trong d·y Pasen ë vïng hång ngo¹i.
§/S: 1,094µm; 1,281µm; 1,874µm
Bµi 3: Trong quang phỉ hi®r« c¸c bíc sãng tÝnh theo (µm): V¹ch thø nhÊt cđa d·y Laiman

α β
lÇn lỵt lµ
0,656 ; 0,486m m
α β
λ µ λ µ
= =
. H·y tÝnh bíc sãng hai v¹ch tiÕp
theo trong d·y Laiman vµ v¹ch ®Çu tiªn trong d·y Pasen.§/S:
1
2 3
0,1029 ; 0,097 ; 1,875
L
m m m
λ µ λ µ λ µ
= = =
T×m b¸n kÝnh q ®¹o - §é lƯch cđa ªlectron
Bµi 1: Dïng mét mµn ch¾n t¸ch mét chïm s¸ng hĐp ªlectron quang ®iƯn vµ híng nã vµo trong mét tõ trêng ®Ịu vu«ng gãc víi
vÐc t¬ vËn tèc cùc ®¹i cã ®é lín v
max
= 3,32.10
5
m/s vµ cã ®é lín B = 6,1.10
-5
T. X¸c ®Þnh b¸n kÝnh cùc ®¹i cđa quang ªlectron.
§/S: r
max
= 3,06 cm
Bµi 2- Khi räi vµo catè ph¼ng cđa mét tÕ bµo quang ®iƯn, mét bøc x¹ ®iƯn tõ cã bíc sãng 330 nm th× cã thĨ lµm dßng quang
®iƯn bÞ triƯt tiªu b»ng c¸ch nèi anèt vµ catèt cđa tÕ bµo quang ®iƯn ®ã víi hiƯu ®iƯn thÕ
0,3125

ur r
. Ta thÊy q ®¹o cđa ªlectron trong tõ trêng lµ nh÷ng ®êng trßn cã b¸n kÝnh lín nhÊt lµ r
max
=
2,5 cm.
a, X¸c ®Þnh v©n tèc ban ®Çu cùc ®¹i cđa quang ªlectron.
b, TÝnh giíi h¹n quang ®iƯn cđa kim lo¹i dïng lµm catèt.
B – CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM KHÁCH QUAN
VII. 1. Giới hạn quang điện của mỗi kim loại là …
A. bước sóng của ánh sáng kích thích. B. bước sóng riêng của kim loại đó.
C. bước sóng giới hạn của ánh sáng kích thích đối với kim loại đó; D. cơng thốt của electron ở bề mặt kim loại đó.
10
VII.2. Chọn phát biểu sai.
A. Đối với mỗi kim loại dùng làm catốt, ánh sáng kích thích phải có bước sóng nhỏ hơn trị số λ
o
nào đó, thì mới gây ra hiện tượng quang điện.
B. Dòng quang điện triệt tiêu khi hiệu điện thế giữa anốt và catốt bằng không.
C. Khi hiện tượng quang điện xảy ra, cường độ dòng quang điện bão hoà tỉ lệ với cường độ của chùm sáng kích thích.
D. Hiệu điện thế giữa anốt và catốt bằng không vẫn tồn tại dòng quang điện.
VII.3. Chọn câu đúng.
Các electron quang điện bị bứt ra khỏi bề mặt kim loại khi ánh sáng kích thích chiếu vào bề mặt kim loại có …
A. cường độ sáng rất lớn. B. bước sóng nhỏ hơn hay bằng một giới hạn xác định.
C. bước sóng lớn. D. bước sóng nhỏ.
VII.4. Vận tốc ban đầu cực đại của các electron quang điện phụ thuộc vào
A. Giao thoa ánh sáng là sự tổng hợp của hai chùm sáng chiếu vào cùng một chỗ.
B. Giao thoa của hai chùm sáng từ hai bóng đèn chỉ xảy ra khi chúng cùng đi qua kính lọc sắc.
C. Giao thoa ánh sáng chỉ xảy ra đối với các ánh sáng đơn sắc. D. Giao thoa ánh sáng chỉ xảy ra khi hai chùm sóng ánh sáng kết hợp đan xen vào nhau.
VII.5. Chọn phát biểu đúng.
Giới hạn quang điện của mỗi kim loại dùng làm catốt tuỳ thuộc …
A. hiệu điện thế giữa anốt và catốt của tế bào quang điện. B. bước sóng của ánh sáng chiếu vào catốt.

D.
o
c
hA
λ
=
VII.10. Công thức đúng về mối liên hệ giữa độ lớn hiệu điện thế hãm (U
h
), độ lớn điện tích electron (e), khối lượng electron là (m) và vận tốc ban đầu cực
đại của electron (v
omax
):
A.
2
0 ax
2 . .
h m
eU m v=
B.
2
0 ax
. 2 .
h m
mU e v=
C.
2
0 ax
. .
h m
mU e v=

2
omax
mv
2
o
hc hc
λ λ
= +
VII.12. Cho khối lượng electron là m = 9,1.10
-31
kg, điện tích electron e = 1,6.10
-19
C; Tính vận tốc ban đầu cực đại của các electron quang điện biết hiệu điện
thế hãm bằng 45,5V.
A. 3,2.10
6
m/s B. 1,444.10
6
m/s C. 4.10
6
m/s D. 1,6.10
-6
m/s
VII.13. Tìm số electron quang điện đến đạp vào bề mặt catốt mỗi giây biết cường độ dòng quang điện bão hoà bằng 24µA. Cho điện tích electron e =
1,6.10
-19
C
A. 1,5.10
12
hạt B. 3.10

A. Hiện tượng giao thoa ánh sáng thể hiện tích chất sóng. B. Hiện tượng quang điện, ánh sáng thể hiện tính chất hạt.
C. Sóng điện từ có bước sóng càng ngắn cngà thể hiện rõ tính chất sóng.
D. Các sóng điện từ có bước sóng càng dài thì tính chất sóng thể hiện rõ hơn tính chất hạt.
VII.18. Tìm phát biểu sai về hiện tượng quang dẫn và hiện tượng quang điện.
A. Công thoát của kim loại lớn hơn công cần thiết để bứt electron liên kết trong bán dẫn.
B. Phần lớn tế bào quang điện hoạt động được với ánh sáng hồng ngoại. C. Phần lớn quang trở hoạt động được với ánh sáng hồng ngoại.
D. Chỉ có tế bào quang điện có catốt làm bằng kim loại kiềm mới hoạt động được với ánh sáng khả kiến.
VII.19. Tìm phát biểu sai về sự tạo thành quang phổ vạch của hiđrô.
A. Các vạch trong dãy Lyman được hình thành khi electron chuyển về quỹ đạo K.
B. Các vạch trong dãy Balmer được hình thành khi electron chuyển về quỹ đạo N.
C. Các vạch trong dãy Paschen được hình thành khi electron chuyển về quỹ đạo M.
D. Trong dãy Balmer có bốn vạch H
α
, H
β

, H
γ

, H
δ

thuộc vùng ánh sáng nhìn thấy.
VII.20. Các bức xạ trong dãy Lyman thuộc dãy nào của thang sóng điện từ ?
11
A. Tử ngoại B. Hồng ngoại C. Ánh sáng khả kiến. D. Một phần ở vùng tử ngoại vừa ở vùng nhìn thấy.
VII.21. Các bức xạ trong dãy Balmer thuộc dãy nào của thang sóng điện từ ?
A. Tử ngoại B. Hồng ngoại C. Ánh sáng khả kiến.b D. Một phần ở vùng tử ngoại, bốn vạch đầu ở vùng nhìn thấy.
VII.22. Các bức xạ trong dãy Paschen thuộc dãy nào của thang sóng điện từ ?
A. Tử ngoại B. Hồng ngoại C. Ánh sáng khả kiến. D. Một phần ở vùng hồng ngoại, một phần ở vùng nhìn thấy.

-11
m
VII.25. Một ống Rơnghen phát ra bứt xạ có bước sóng nhỏ nhất là 5
o
A
. Cho điện tích electron
e = 1,6.10
-19
C; hằng số plăng h = 6,625.10
-34
J.s, vận tốc của ánh sáng trong chân không
c = 3.10
8
m/s. Tính hiệu điện thế giữa anốt và catốt.
A. 2500V B. 2475V C. 3750V D. 1600V
VII.26. Công thoát đối với Cêsi là A = 1eV. Cho khối lượng electron là m = 9,1.10
-31
kg, điện tích electron e = 1,6.10
-19
C; hằng số plăng h = 6,625.10
-34
J.s,
vận tốc của ánh sáng trong chân không c = 3.10
8
m/s. Vận tốc ban đầu cực đại của các electron quang điện khi chiếu vào cêsi ánh sáng có bước sóng
0,5µm là: A. 7,3.10
5
m/s B. 4.10
6
m/s C. 5.10

C; hằng số plăng h = 6,625.10
-34
Js, vận tốc của ánh sáng trong chân không c = 3.10
8
m/s. Chiếu vào ca
tốt bức xạ có bước sóng λ = 0,33µm. Để triệt tiêu dòng quang điện U
AK
phải thoả mãn :
A. U
AK
≤ -1,88V B. U
AK
≤ - 2,04 V C. U
AK
≤ - 1,16 V D. U
AK
≤ - 2,35 V
VII.32. Trong các nguồn sáng sau đây, nguồn nào cho quang phổ vạch phát xạ ?
A. Thỏi thép cácbon nóng sáng trong lò nung. B. Mặt trời.
C. Dây tóc của bóng đèn làm vonfram nóng sáng. D. Bóng đèn nêon trong bút thử điện.
VII.33. Trong các nguồn sáng sau đây, nguồn nào cho quang phổ vạch hấp thụ ?
A. Mặt trời. B. Ngọn lửa đèn cồn có vài hạt muối rắc vào bấc. C. Đèn ống huỳnh quang D. Hợp kim đồng nóng sáng trong lò luyện kim.
VII.34. Một đèn Na chiếu sáng có công suất phát xạ P = 100W. Bước sóng của ánh sáng vàng do đèn phát ra là 0,589 µm. Hỏi trong 30s, đèn phát ra bao
nhiêu phôtôn ? Cho hằng số plăng h = 6,625.10
-34
Js, vận tốc của ánh sáng trong chân không c = 3.10
8
m/s.
A. 6.10
24

-34
J.s, vận tốc của ánh sáng trong chân không c = 3.10
8
m/s.
A. 2,75.10
-19
J B. 3,97.10
-19
J C. 4,15.10
-19
J D. 3,18.10
-19
J
VII.1 C VII.11 B VII.21 D VII.31 A
VII.2 B VII.12 C VII.22 B VII.32 D
VII.3 D VII.13 C VII.23 B VII.33 A
VII.4 D VII.14 A VII.24 A VII.34 C
VII.5 D VII.15 D VII.25 B VII.35 A
VII.6 A VII.16 C VII.26 A VII.36 D
VII.7 C VII.17 C VII.27 D VII.37 D
VII8 D VII.18 B VII.28 D VII.38 A
VII.9 B VII.19 B
VII.29 D
VII.39 A
VII.10 A VII.20 A
VII.30 B
VII.40 B
12
TRắc nghiệm toán
Đề bài: (Sử dụng dữ kiện sau:Cho h = 6,62.10

= 0,32àm,

5
= 0,40àm. Những bức xạ nào gây đợc hiện tợng quang điện ? Chọn kết qủa Đúng nào trong các kết quả sau:
A-
1

2
B-
1
,
3

4
C-
2
,
3

5
D-
4
,
3

2
Sử dụng dữ kiện sau: Công thoát êlectrôn khỏi một kim loại là 1,88 eV. Dùng kim loại này làm catốt của một tế bào quang
điện. Chiếu vào catốt một ánh sáng có bớc sóng = 0,489 àm Trả lời các câu hỏi 399, 400 và 401.
399- Giới hạn quang điện của kim loại trên có thể nhận giá trị Đúng nào trong các giá trị sau ?
A-

hạt C- n = 2.10
10
hạt D- Một giá trị khác
402- Chiếu lần lợt hai bức xạ điện từ có bớc sóng
1

2
vào một tấm kim loại M để có hiện tợng quang điện xảy ra, sau đó lần lợt đo vận
tốc ban đầu cực đại của các êlectrôn quang điện V
1
và V
2
. Khối lợng của êlectrôn đợc tính bằng biểu thức nào trong các biểu thức sau ? Chọn
biểu thức Đúng.
A- m
e
=








+

21
2
2

=










21
2
2
2
1
11

VV
hc
D- Một biểu thức khác.
403- Chiếu lần lợt các bức xạ có tần số f
1
và f
2
vào catốt của một tế bào quang điện, sau đó dùng các hiệu điện thế hãm U
1
và U
2
để triệt tiêu

0
= 0,36 àm B-
0
= 0,3 àm C-
0
= 0,13 àm D- Một giá trị khác.
405- Có bao nhiêu phôtôn chiếu tới bề mặt catốt trong một giây ? Chọn kết quả Đúng trong các kết quả sau:
A- n 10
15
hạt B- n 10
19
hạt C- n 10
17
hạt D- Một giá trị khác.
406- Hiệu điện thế giữa anốt và catốt phải thoả mãn điều kiện gì để không một êlectrôn nào về đợc anốt ? Chọn kết quả Đúng trong các kết
quả sau:
A- U
AK
-2,07 (V) B- U
AK
2,07 (V)C- U
AK
-2,7 (V) D- Một giá trị khác.
Sử dụng dữ kiện sau: Catốt của một tế bào quang điện làm bằng kim loại có công thoát êlectrôn là A =7,23.10
-10
J
Trả lời các câu hỏi 407, 408 và 409.
407- Giới hạn quang điện của kim loại đó có thể nhận giá trị Đúng nào trong các giá trị sau:
A- 0,2749 àm B- 0,7249 àm C- 0,4749 àm D- Một giá trị khác.
408- Khi chiếu bức xạ có bớc sóng = 0,2 àm, vào tế bào quang điện trên, để không một êlectrôn nào bay về phía anốt thì hiệu điện thế giữa

0
= 356 nm C-
0
= 565 nm D- Một giá trị khác.
411- Vận tốc ban đầu cực đại của êlectrôn quang điện có thể nhận giá trị bao nhiêu ? Chọn kết quả Đúng trong các kết quả sau:
A- V
max
7,75.10
5
m/s B- V
max
3,75.10
5
m/s C- V
max
1,7510
5
m/s D- Một giá trị khác.
412- Bớc sóng của bức xạ có thể nhận giá trị Đúng nào trong các giá trị sau ?
A- = 0,6777.10
-6
m B- = 0,2777.10
-6
m C- = 0,4777.10
-6
m D- Một giá trị khác.
413- Nếu dùng bức xạ nói trên chiếu vào quả cầu (bằng kim loại dùng làm catốt) thì điện thế cực đại mà quả cầu đạt đ ợc là bao nhiêu ? Chọn
kết quả Đúng trong các kết quả sau:
A- U
max

D- Một giá trị khác.
13
416- Biết vận tốc ban đầu cực đại của các êlectrôn quang điện là 4,1.10
5
m/s. Công thoát êlectrôn có thể nhận giá trị nào sau đây ? Chọn kết
quả Đúng trong các kết quả sau:
A- A = 1,48.10
-19
JB- A = 2,68.10
-19
J C- A = 3,88.10
-19
J D- Một giá trị khác.
Sử dụng dữ kiện sau: Một điện cực phẳng M bằng kim loại có giới hạn quang điện
0
= 332 nm, đợc rọi bằng bức xạ có bớc
sóng = 83 nm. Trả lời các câu hỏi 417, 418 và 419
417- Vận tốc ban đầu cực đại của các êlectrôn quang điện có thể nhận giá trị Đúng nào trong các giá trị sau ?
A- v
max
= 6,28.10
9
m/s B- v
max
= 6,28.10
7
cm/s C- v
max
= 6,28.10
7

= 2,65.10
6
m/s B- V
max
= 0,65.10
6
m/s C- V
max
= 0,85.10
6
m/s D- Một giá trị khác.
Sử dụng dữ kiện sau: Một ống Rơnghen phát chùm tia Rơnghen có bớc sóng ngắn nhất là 5.10
-11
m. Trả lời các câu hỏi 422 và 423.
422- Động năng cực đại của êlectrôn khi đập vào đỗi catốt và hiệu điện thế giữa hai cực của ống có thể nhận những giá trị Đúng nào trong
các giá trị sau ?
A- W
đ
= 40,75.10
-16
J ; U = 24,8.10
3
V B- W
đ
= 39,75.10
-16
J ; U = 26,8.10
3
V
C- W

Nhiệt độ trong phòng là t = 20
0
C Trả lời các câu hỏi 424, 425 và 426.
424- Cờng độ dòng điện qua ống và hiệu điện thế giữa hai cực của ống có thể nhận những giá trị Đúng nào sau đây ? Xem động năng của
êlectrôn khi bứt khỏi catốt là rất nhỏ, có thể bỏ qua.
A- I = 0,8 A; U = 18,2.10
3
V B- I = 0,16A; U = 18,2.10
3
V C- I = 0,8 A; U = 18,2.10
5
V D- Một cặp giá trị khác.
425- Bớc sóng nhỏ nhất mà ống có thể phát ra bằng bao nhiêu ? Chọn kết quả Đúng trong các kết qủa sau:
A-
0
= 0,068.10
-12
m B-
0
= 0,068.10
-6
m C-
0
= 0,068.10
-9
m D- Một giá trị khác.
426- Đối catốt là một khối bạch kim có diện tích bề mặt S = 1cm
2
, chiều dày h = 2 mm. Hỏi sau bao lâu khối bạch kim nóng tới 1.500
0

đ
= 33,125.10
-19
J D- giá trị khác.
428- Trong 10s, ngời ta xác định đợc có 0,5.10
18
hạt electrôn đập vào đối catốt. Cờng độ dòng điện qua ống có thể nhận giá trị Đúng nào
trong các giá trị sau ?
A- I = 8 mA B- I = 12 mA C- I = 6 mA D- Một giá trị khác.
429- Đối catốt đợc làm nguội bằng một dòng nớc chảy luồn bên trong. Nhiệt độ ở lối ra cao hơn lối vào là 10
0
C. Lu lợng dòng nớc chảy
trong ống theo đơn vị m
3
/s là bao nhiêu ? Giả sử 100% động năng của chùm electrôn đều chuyển thành nhiệt làm nóng đối catốt. Chọn kết
quả Đúng trong các kết quả sau:
A- L = 0,4 cm
3
/s B- L = 5 cm
3
/s C- L = 4 cm
3
/s D- Một giá trị khác.
Sử dụng dữ kiện sau: Trong nguyên tử hiđrô, giá trị các mức năng lợng ứng với các quỹ đạo K, L, M, N, O lần lợt là:
-13,6eV , -3,4eV , -1,5eV , -0,85eV , -0,54eV. Trả lời các câu hỏi 430 và 431.
430- Nguyên tử có mức năng lợng nào trong các mức dới đây ? Chọn kết quả Đúng trong các kết quả sau:
A- E = -2,42.10
-20
J B- E = -2,42.10
-19

Hz và 3,085.10
15
Hz
C- 2.925.10
10
Hz và 3,085.10
10
Hz D- Một cặp giá trị khác.
433- Tần số của các vạch (theo thứ tự) H

, H

, H

của dãy Banme là bao nhiêu ? Chọn kết quả Đúng trong các kết quả sau:
A- 0,6171.10
19
Hz ; 0,6911.10
19
Hz và 0,6914.10
19
Hz B- 0,6171.10
10
Hz ; 0,6911.10
10
Hz và 0,6914.10
10
Hz
C- 0,6171.10
15

A- V = 2,2.10
6
m/s ; f = 6,6.10
15
vòng/giây B- V = 2,2.10
4
m/s ; f = 6,6.10
18
vòng/giây
14
C- V = 2,2.10
6
km/s ; f = 6,6.10
15
vòng/phút D- Các giá trị khác.
- Trắc nghiệm lý thuyết
Câu hỏi:
353- Phát biểu nào sau đây là Đúng khi nói về hiện tợng quang điện ?
A- Là hiện tợng êlectrôn bứt ra khỏi bề mặt tấm kim loại khi có ánh sáng thích hợp chiếu vào nó.
B- Là hiện tợng êlectrôn bứt ra khỏi bề mặt tấm kim loại khi tấm kim loại bị nung nóng đến nhiệt độ rất cao.
C- Là hiện tợng êlectrôn bét ra khỏi bề mặt tấm kim loại khi tấm kim loại bị nhiễm điện do tiếp xúc với một vật đã bị nhiễm điện khác.
D- Là hiện tợng êlectrôn bứt ra khỏi bề mặt tấm kim loại do bất kỳ nguyên nhân nào khác.
354- Với điều kiện nào của ánh sáng kích thích thì hiện tợng quang điện xảy ra với một tấm kim loại xác định ? Chọn câu trả lời Đúng.
A- Bớc sóng của ánh sáng kích thích phải không lớn hơn giới hạn quang điện của kim loại đó.
B- Bớc sóng của ánh sáng kích thích có giá trị tuỳ ý.
C- Bớc sóng của ánh sáng kích thích phải không nhỏ hơn giới hạn quang điện của kim loại đó. D- Một điều kiện khác.
355- Điều nào sau đây là sai khi nói đến những kết quả rút ra từ thí nghiệm với tế bào quang điện ?
A- Hiệu điện thế giữa anốt và catốt của tế bào quang điện luôn có giá trị âm khi dòng quang điện triệt tiêu.
B- Dòng quang điện vẫn tồn tại ngay cả khi hiệu điện thế giữa anốt và catốt của tế bào quang điện bằng không.
C- Cờng độ dòng quang điện bão hoà không phụ thuộc vào cờng độ chùm sáng kích thích.

B- hf = A +
4
2
max0
mv
C- hf = A -
2
2
max0
mv
D- hf = 2A +
2
2
max0
mv
362- Nếu lấy đến ba chữ số thập phân, giá trị nào sau đây Đúng với giá trị của hằng số Plăng ?
A- 6,625.10
34
J.s B- 6,625.10
-34
J.s C- 6,265.10
-34
J.s D- 6,652.10
-34
J.s
363- Theo các quy ớc thông thờng, công thức nào sau đây Đúng cho trờng hợp dòng quang điện triệt tiêu ?
15
A- eU
h
=

D- Phát biểu (I) sai, phát biểu (II) đúng.
Trả lời các câu hỏi 364, 365, 366, 367 và 368
364- (I) Hiện tợng quang điện có thể xảy ra với mọi kim loại và với mọi loại bức xạ kích thích.
Vì (II) Khi không có ánh sáng kích thích, hiện tợng quang điện không thể xảy ra với bất kỳ kim loại nào.
365- (I) Trong thí nghiệm với tế bào quang điện, khi U
AK
= 0 vẫn tồn tại dòng quang điện.
Vì (II) Khi bứt khỏi catốt, các êlectrôn quang điện đã có một động năng ban đầu nào đó.
366- (I) Trong thí nghiệm về tế bào quang điện, cờng độ dòng quang điện bão hoà tỉ lệ thuận với cờng độ chùm sáng kích thích.
Vì (II) Trong hiện tợng quang điện, số êlectrôn bứt ra khỏi catốt trong đơn vị thời gian tỉ lệ thuận với số phôtôn đến đập vào mặt catốt trong thời
gian đó
367- (I) ánh sáng có lỡng tính sóng - hạt.
Vì (II) ánh sáng có thể sử dụng trong các hiện tợng giao thoa vừa có thể sử dụng trong hiện tợng quang điện.
368- (I) Hiện tợng quang điện có thể xảy ra với bất kỳ kim loại nào, miễn là bớc sóng của ánh sáng kích thích lớn hơn giới hạn quang điện
của kim loại đó.
Vì (II) Đối với mỗi kim loại dùng làm catốt có một bớc sóng giới hạn
0
nhất định gọi là giới hạn quang điện. Hiện tợng quang điện chỉ xảy ra
khi bớc sóng của ánh sáng kích thích nhỏ hơn giới hạn quang điện
0
.
369- Điều khẳng định nào sau đây là sai khi nói về bản chất của ánh sáng ?
A- ánh sáng có lỡng tính sóng - hạt.
B- Khi bớc sóng của ánh sáng càng ngắn thì tính chất hạt thể hiện càng rõ nét, tính chất sóng càng ít thể hiện.
C- Khi tính chất hạt thể hiện rõ nét, ta dễ quan sát hiện tợng giao thoa của ánh sáng. D- A hoặc B hoặc C sai.
370- Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về hiện tợng quang dẫn ?
A- Hiện tợng quang dẫn là hiện tợng giảm mạnh điện trở của chất bán dẫn khi bị chiếu sáng.
B- Trong hiện tợng quang dẫn, êlectrôn đợc giải phóng ra khỏi khối chất bán dẫn.
C- Một trong những ứng dụng quan trọng của hiện tợng quang dẫn là việc chế tạo đèn ống (đèn nêôn).
D- Trong hiện tợng quang dẫn, năng lợng cần thiết để giải phóng êlectrôn liên kết thành êlectrôn dẫn là rất lớn.

chất hữu cơ nh glucôza, xenlulô, tinh bột
C- Phản ứng phân tích AgBr là cơ sở của kỹ thuật chụp ảnh. D- A, hoặc B hoặc C sai.
378- Phát biểu nào sau đây là sai với nội dung hai giả thuyết của Bo ?
16
A- Nguyên tử có năng lợng xác định khi nguyên tử đó đang nằm ở trạng thái dừng.
B- Trong các trạng thái dừng, nguyên tử không bức xạ hay hấp thụ năng lợng. D- A hoặc B hoặc C sai.
C- Khi chuyển từ trạng thái dừng có năng lợng thấp sang trạng thái dừng có năng lợng cao, nguyên tử sẽ phát ra phôtôn.
379- Phát biểu nào sau đây là đúng với quan điểm của Bo về mẫu nguyên tử Hiđrô ?
A- Trong các trạng thái dừng, êlectrôn trong nguyên tử hiđrô chỉ chuyển động quanh hạt nhân theo những quỹ đạo tròn có bán kính hoàn
toàn xác định.; B- Bán kính các quỹ đạo dừng tăng tỷ lệ với bình phơng các số nguyên liên tiếp.
C- Quỹ đạo có bán kính lớn ứng với năng lợng lớn, bán kính nhỏ ứng với năng lợng nhỏ. D- A, B và C đều đúng.
380- Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về quang phổ của nguyên tử hiđrô ?
A- Quang phổ của nguyên tử hiđrô là quang phổ liên tục. B- Các vạch màu trong quang phổ có màu biến thiên liên tục từ đỏ tới tím.
C- Giữa các dãy Laiman, Banme và Pasen không có ranh giới xác định. D- Cả 3 phát biểu A, B và C.
381- Trong các bớc sóng sau đây, bớc sóng đúng với các vạch H


và H

đúng theo thứ tự.
A- 0,6563 àm và 0,4861 àm B- 0,6563 àm và 0,4340 àm C- 0,4861 àm và 0,4340 àm D- 0,6563 àm và 0,4102 àm
382- Các vạch trong dãy Laiman thuộc vùng nào trong các vùng sau ? Chọn kết quả đúng.
A- Vùng hồng ngoại.` B- Vùng ánh sáng nhìn thấy.
C- Vùng tử ngoại. D- Một phần nằm trong vùng ánh sáng nhìn thấy, một phần nằm trong vùng tử ngoại.
383- Các vạch trong dãy Banme thuộc vùng nào trong các vùng sau ? Chọn kết quả đúng.
A- Vùng hồng ngoại. B- Vùng ánh sáng nhìn thấy.
C- Vùng tử ngoại. D- Một phần nằm trong vùng ánh sáng nhìn thấy, một phần nằm trong vùng tử ngoại.
384- Các vạch trong dãy Pasen thuộc vùng nào trong các vùng sau ? Chọn kết quả đúng.
A- Vùng hồng ngoại. B- Vùng ánh sáng nhìn thấy.
C- Vùng tử ngoại. D- Một phần nằm trong vùng ánh sáng nhìn thấy, một phần nằm trong vùng tử ngoại.

B- Phát biểu (I) đúng, phát biểu (II) đúng, hai phát biểu không có tơng quan.
C- Phát biểu (I) đúng, phát biểu (II) sai.
D- Phát biểu (I) sai, phát biểu (II) đúng.
Trả lời các câu hỏi 389, 390, 391, 392, 393, 394, 395 và 396.
389- (I) Quang phổ của nguyên tử hiđrô là quang phổ vạch.
Vì (II) Nguyên tử chỉ tồn tại ở các trạng thái dừng có năng lợng xác định.
390- (I) Mức năng lợng của nguyên tử khi êlectrôn đang ở quỹ đạo K thấp hơn so với mức năng l ợng của nguyên tử khi êlectrôn đang ở quỹ
đạo M.
Vì (II) Theo quan điểm của Bo, quỹ đạo có bán kính lớn hơn thì nguyên tử sẽ có mức năng lợng cao hơn.
391- (I) Trong quang phổ của nguyên tử hiđrô có ba dãy: Dãy Laiman, dãy Banme và dãy Pasen.
Vì (II) Quang phổ của nguyên tử hiđrô là quang phổ liên tục.
392- (I) Những vạch trong các dãy của nguyên tử hiđrô có thể thu đợc bằng phơng pháp chụp ảnh.
Vì (II) Các dãy trong quang phổ của nguyên tử hiđrô sắp xếp tách rời hẳn nhau.
393- (I) Khi nguyên tử đang ở trạng thái dừng có năng lợng thấp mà hấp thụ một phôtôn thì nó chuyển lên trạng thái dừng có mức năng lợng
cao hơn.
Vì (II) Trong thế giới vi mô hay vĩ mô, định luật bảo toàn và chuyển hoá năng lợng luôn nghiệm đúng.
394- (I) Bốn vạch đầu tiên trong dãy Banme: H


, H

, H


và H

có bớc sóng tơng ứng hoàn toàn khác nhau.
Vì (II) Các vạch H



- Vận tốc ban đầu cực đại của quang electron:
+ ADCT Anhstanh:
2
0
. 1
. . .
2
max
h c
h f A m v


= = = +
+ Muốn dòng quang điện bị triệt tiêu, ta có:
2
0
1
. . .
2
max h
m v e U=
+ Công thức liên hệ giữa v
0max
và điện thế cực đại của quả cầu bằng kim loại ( vật ) tích điện:
2
0
1
. . .
2
max h

0
600( )nm

=
đợc chiếu bởi một tia sáng đơn sắc có bớc sóng 400 (nm).
Tính:
a. Công bứt điện tử.
b. Vận tốc cực đại của electron bứt ra.
Đ/S: a. A = 3,31.10
-19
(J); b. v
0max
= 0,604.10
6
(m/s)
Bài 3: Công bứt điện tử khỏi một kim loại Natri là 2,27 (eV).
1) Tìm giới hạn quang điện của Natri.
2) Catốt của một tế bào quang điện đợc làm bằng natri và khi đợc rọi sáng bằng bức xạ có bớc sóng 360nm thì
cho một dòng quang điện có cờng độ 2.10
-6
(A).
a. Tìm vận tốc ban đầu cực đại của điện tử.
b. Tìm năng lợng toàn phần của phô tôn đã gây ra hiện tợng quang điện trong một phút. Cho c = 3.10
8
(m/s); h =
6,625.10
-34
(J.s); m
e
= 9,1.10

và 1000A
0
thì có hiện tợng quang điện xảy ra hay không? Nếu có hãy tính động năng ban đầu cực đại của
các electron bắn ra. Lấy h = 6,625.10
-34
(J.s), c = 3.10
8
(m/s)
19 31
1,6.10 ( ); 9,1.10 ( )
e
e C m kg

= =
.
Đ/S: 2a. Không có; 2b. Có, W
0Đmax
= 17,9.10
-19
(J)
18
Dạng 2 Tìm hằng số plăng - hiệu điện thế hãm
hiệu suất lợng tử
I. Phơng pháp
- Hằng số plăng: ADCT
2
0
.
.
.

=
là số electron bứt ra khỏi catốt trong thời gian t;
f
f
N
n
t
=
là số phôtôn rọi vào catốt trong thời gian t).
- Công suất bức xạ:
.
. . .
f f f
h c
P n n n h f


= = =
.
* Chú ý: Nếu dòng quang điện bị triệt tiêu, ta có:
2
0
2
0
.
.
.
2
.
2

Hz vào kim loại đó thì các quang electron bắn ra đợc giữ bởi hiệu điện thế hãm U
2
= 8V. Tìm hằng số
plăng. Đ/S: h = 6,627.10
-34
(J.s)
Bài 2: Chiếu một bức xạ có bớc sóng
546nm

=
lên bề mặt kim loại dùng làm catốt, thu đợc dòng quang điện bão
hoà I
bh
= 2mA. Công suất bức xạ P = 1,515W. Tìm hiệu suất lợng tử.
Đ/S: H = 0,3.10
-2
%
Bài 3: Catốt của một tế bào quang điện làm bằng chất có công thoát A = 2,26eV. Dùng đèn chiếu catốt phát ra bức xạ
đơn sắc có bớc sóng 400nm.
a) Tìm giới hạn của kim loại dùng làm catốt.
b) Bề mặt catốt nhận đợc một công suất chiếu sáng P = 3mW. Tính số phôtôn n
f
mà catốt nhận đợc trong
mỗi giây.
c) Cho hiệu suất lợng tử H = 67%. Hãy tính số electron quang điện bật ra khỏi catốt trong mỗi giây và c-
ờng độ dòng quang điện bão hoà.
Đ/S: a.
15
0
549 ; . 6,04.10 ( / )

thì hiệu điện thế làm
cho dòng quang điện triệt tiêu có giá trị tuyệt đối tơng ứng là 6V và 8V. Tìm giới hạn quang điện của kim loại dùng
làm catốt và các tần số f
1
, f
2
.
Đ/S:
15 15
0 1 2
310( ); 2,415.10 ( ); 4,83.10 ( )nm f Hz f Hz

= = =
19
Dạng 3 Tia Rơn ghen
I. Phơng pháp
- Bớc 7sóng nhỏ nhất của tia Rơnghen phát ra từ ống Rơnghen:
2
max
min
1
.
2
hc
h f mv

= =
.
- Động năng của êlectron có đợc do công của lực điện trờng:
2 2

hạt, v = 2,05.10
7
m/s; b.
10 0
min
10,35.10 10,35m A


= =
; c. t = 422,5
Bài 2: Trong một ống Rơnghen ngời ta tạo ra một hiệu điện thế không đổi U = 2.10
4
V giữa hai cực.
1) Tính động năng của êlectron đến đối catốt (bỏ qua động năng ban đầu của êlectron khi bứt ra khỏi catốt).
2) Tính tần số cực đại của tia Rơnghen.
3) Trong một phút ngời ta đếm đợc 6.10
18
êlectron đập vào đối catốt. Tính cờng độ dòng điện qua ống Rơnghen.
4) Nói rõ cơ chế tạo thành tia Rơnghen ở đối catốt.
Đ/S: 1) W
đ
= 3,2.10
-15
J; 2) f
max
= 4,8.10
18
Hz; 3) I = 16mA
Bài 3: Một ống Rơnghen phát ra đợc bức xạ có bớc sóng nhỏ nhất là 5A
0

ợng theo đơn vị m
3
/s của dòng nớc đó. Xem gần đúng rằng 100% động năng của chùm êlectron đều chuyển thành
nhiệt làm nóng đối catốt. Cho C = 4186J/kg.độ;
D = 10
3
kg/m
3
; m = 9,1.10
-31
kg; e = -1,6.10
-19
C; h = 6,625.10
-34
Js.
Đ/S: 1. U = 20,7kV, W
ođmax
= 3,3125.10
-15
J; 2. I = 8mA; 3. L = 3,96.10
-6
m
3
/s
20
Dạng 4 Quang phổ Hiđrô
I. Phơng pháp
- Bán kính quỹ đạo dừng: r
n
= n

.
0
0
2 2 2 2 2 2
1 1 1 1 1 1 1 1
. ( ) .( ) ( )
mn m n
mn mn mn
E
hc
h f E E E R
n m hc n m n m

= = = = =

trong đó
7
0
1,097.10 ( )
E
R m
hc

= =
, đợc gọi là hằng số Ritbecvà (n < m).
- Quang phổ Hiđrô gồm có nhiều dãy tách nhau: n = 1 ta có dãy Laiman; n = 2 ta có dãy Banme; n =3 ta có dẫy
Pasen.
II. Bài tập
Bài 1: Bớc sóng của vạch thứ nhất trong dãy Laiman của quang phổ hiđrô là
1

. Hãy tính bớc sóng của ba vạch trong dãy Pasen ở vùng hồng ngoại.
Đ/S: 1,094àm; 1,281àm; 1,874àm
Bài 3: Trong quang phổ hiđrô các bớc sóng tính theo (àm): Vạch thứ nhất của dãy Laiman
21
0,121568

=
; Vạch đỏ
của dãy Banme
32
0,656279

=
; ba vạch của dãy Pasen lần lợt là
43 53 63
1,8751; 1, 2818; 1,0938

= = =
.
1. Tính tần số dao động của các bức xạ trên.
2. Tính bớc sóng của hai vạch thứ hai và thứ ba của dãy Laiman và các vạch lam, chàm, tím của dãy Banme. Cho vận
tốc ánh sáng trong chân không c = 3.10
8
m/s.
Bài 4: Vạch quang phổ đầu tiên (có bớc sóng dài nhất) của dãy Laiman, banme, Pasen trong quang phổ hiđrô lần lợt
có bớc sóng 0,122àm; 0,656 àm; 1,875 àm. Tìm bớc sóng của vạch quang phổ thứ hai trong dãy Laiman và dãy
Banme. các vạch đó thuộc miền nào của thang sóng điện từ?
Đ/S: 0,1029 àm (thuộc miền tử ngoại); 0,4859 àm (thuộc miền ánh sáng nhìn thấy màu chàm)
Bài 5: Bớc sóng của vạch quang phổ thứ nhất trong dẫy Laiman trên quang phổ hiđrô là
1

. . .sin . . . .sin
. .sin
L ht ht
mv m v
F F e v B m a e v B r
r B e


= = = =
- Xác định độ lệch của êlectron quang điện trong điện trờng đều có cờng độ E:
ADCT về bài toán ném ngang hoặc ném xiên:
+ Trục Ox: Chuyển động của quang êlectron coi nh là chuyển động tròn đều:
V
x
= V
0x
= V
0
.cos

; x = V
x
. t = V
0
.cos

.t (1)
+ Trục Oy: Chuyển động của quang êlectron là chuyển động thẳng đều:
0 0
2

có bớc sóng 330 nm thì có thể làm dòng quang điện bị triệt tiêu bằng cách nối anốt và catốt của tế bào quang điện đó
với hiệu điện thế
0,3125
AK
U V
.
c. Xác định giới hạn quang điện của catốt.
d. Anốt của tế bào quang điện đó cũng có dạng phẳng song song với catốt, đặt đối diện và cách catốt một
khoảng d = 1cm. Hỏi khi rọi chùm bức xạ rất hẹp vào tâm catốt và đặt một hiệu điện thế U
AK
= 4,45V,
thì bán kính lớn nhất của vùng trên bề mặt anốt mà các êlectron tới đập vào bằng bao nhiêu?
Đ/S: a. 360 nm; b. r
max
= 5,22 mm
Bài 3-(4.14/Tuyển tập các bài toán vật lí): Một điện cực phẳng bằng nhôm đợc rọi bằng ánh sáng tử ngoại có bớc
sóng 83 nm.
1. Hỏi êlectron quang điện có thế rời xa bề mặt điện cực một khoảng bằng bao nhiêu nếu bên ngoài điện cực có một
điện trờng cản E = 7,5 V/cm? Cho biết giới hạn quang điện của nhôm là 332 nm.
2. Trong trờng hợp không có điện trờng hãm và điện cực đợc nối đất qua một điện trở
1R M=
thì dòng quang điện
cực đại qua điện trở là bao nhiêu?
Đ/S: 1. s = 1,5 cm; 2. I
0
= 11,21
A
à
Bài 4-(HVCNBCVT_1999): Chiếu một bức xạ có bớc sóng 560 nm vào catốt của một tế bào quang điện.
a. Biết cờng độ dòng quang điện bão hoà là 2 mA. Tính xem trong mỗi giây có bao nhiêu quang êlectron đợc giải


Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status