ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI Lượng tử ánh sáng
================================================================================
LƯNG TỬ ÁNH SÁNG
A) Cơng thức cần nhớ :
1. Hệ thức Einstein :
2
max
2
1
ot
mvA
c
hhf +===
λ
ε

h = 6,625 .10
-34
J.s : hằng số Plank ; c = 3.10
8
m/s

λ
,f : bước sóng ,tần số của ánh sáng kích thích. A
t
: cơng thốt của kim loại làm catốt .( J )
m = 9.10
-31
kg .
maxo
v

t
Nhc
t
Nhf
t
NP
λ
ε
===
N: số phơtơn do bức xạ
λ
đập vào catơt
5. Cường độ dòng quang điện bảo hồ :
t
en
t
q
I ==e
n
: số electron bứt ra khỏi catốt
6. Hiệu suất lượng tử
N
n
H =
B. BÀI TẬP
DẠNG I: HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN NGỒI
Câu 1. Cơng thốt electron ra khỏi kim loại A = 6,625.10

λ
5
= 0,36
µ
m,
λ
6
= 0,40
µ
m. Các bức xạ gây ra được hiện tượng quang điện là:
A.
λ
1
,
λ
2
. B.
λ
1
,
λ
2
,
λ
3
. C.
λ
2
,
λ

và U
2
là điện áp hãm tương ứng để triệt tiêu dòng quang điện thì
A. U
1
= 1,5U
2
. B. U
2
= 1,5U
1
. C. U
1
= 0,5U
2
. D. U
1
= 2U
2
.
Câu 4.
Catốt

của

một

tế

bào


vào
catốt

ánh

sáng

tử

ngoại

có

bước

sóng

0,33µm.

Động

năng

ban

đầu

cực


. Cường độ dòng quang điện lúc đó là
A. 0,48A. B. 4,8A. C. 0,48mA. D. 4,8mA.

Gv: Trần Quang Thuận Tel: 0912.676.613 – 091.5657.952
1
I HC S PHM H NI Lửụùng tửỷ aựnh saựng
================================================================================
Cõu 7. Gi s cỏc electron thoỏt ra khi catt ca t bo quang in u b hỳt v ant, khi ú dũng quang in
cú cng I=0,32mA. S electron thoỏt ra khi catt trong mi giõy l :
A. 2.10
15
B. 2.10
17
C. 2.10
19
D. 2.10
13
Cõu 8 Mt ốn laze cú cụng sut phỏt sỏng 1W phỏt ỏnh sỏng n sc cú bc súng 0,7àm.
S phụtụn ca nú phỏt ra trong 1 giõy l:
A. 3,52.10
19
. B. 3,52.10
20
. C. 3,52.10
18
. D. 3,52.10
16
.
Cõu 9. Chiu vo catụt ca t bo quang in mt ỏnh sỏng cú bc súng = 600nm t mt ngun sỏng cú cụng
sut 2mW.

h
vi giỏ tr |U
h
| gim 1V so vi |U
h
| thỡ phi dựng bc xa cú bc súng bng
bao nhiờu?
A. 0,225àm. B. 0,325àm. C. 0,425. D. 0,449àm.
Cõu 14. Chiu ln lt vo catt ca mt t bo quang in hai bc x in t cú tn s f
1
v f
2
= 2f
1
thỡ hiu
in th lm cho dũng quang in trit tiờu ln lt l 6V v 16V. Gii hn quang in
0
ca kim loi lm catt
A.
0
= 0,21m B.
0
= 0,31m C.
0
= 0,54m D.
0
= 0,63m
Cõu 15. Chiu bc x cú bc súng
1
= 0,405m vo catụt ca 1 t bo quang in thỡ vn tc ban u cc i

A. 16/9 B. 2 C. 16/7 D. 8/7

Cõu 17. Khi chiu bc x cú bc súng
1
= 0,236àm vo catụt ca 1 t bo quang in thỡ cỏc quang electrụn
u b gi li bi hiu in th hóm U
1
=2,749 V. Khi chiu bc x cú bc súng
2
thỡ hiu in th hóm l
U
2
=6,487V. Giỏ tr ca
2
l
A. 0,23àm. B. 0,138àm. C. 0,362àm. D. 0,18àm.
Cõu 18. Ca tt ca t bo quang in c ri sỏng ng thi bi hai bc x: mt bc x cú
1
= 0,2àm v mt
bc x cú tn s f
2
= 1,67.10
15
Hz. Cụng thoỏt electron ca kim loi ú l A = 3,0 (eV).
ng nng ban du cc i ca quang electron l
A. 3,2eV B. 5,1eV C. 6,26eV D. 3,9eV

Gv: Trn Quang Thun Tel: 0912.676.613 091.5657.952
2
I(A)


DNG 2 : HIN TNG QUANG IN NGOI VI VT DN Cễ LP
.
Cõu 1. Cụng thoỏt electron khi ng l 4,57eV. Khi chiu bc x cú bc súng = 0,14àm vo mt qu cu
bng ng t xa cỏc vt khỏc thỡ qu cu c tớch in n in th cc i l
A. 0,43 V. B. 4,3V. C. 0,215V. D. 2,15V.
Cõu 2. Cụng thoỏt electron khi ng l 4,57eV. Chiu chựm bc x in t cú bc súng vo mt qu cu
bng ng t xa cỏc vt khỏc thỡ qu cu t c in th cc i 3V. Bc súng ca chựm bc x in t ú l
A. 1,32àm. B. 0,132àm. C. 2,64àm. D. 0,164àm.
Cõu 3. Khi chiu ln lt hai bc x cú tn s l f
1
, f
2
(vi f
1
< f
2
) vo mt qu cu kim loi t cụ lp thỡ u
xy ra hin tng quang in vi in th cc i ca qu cu ln lt l V
1
, V
2
. Nu chiu ng thi hai bc x
trờn vo qu cu ny thỡ in th cc i ca nú l
A. V
2
. B. (V
1
+ V
2

=7.5 10
14
Hz v f
2
=7.5 10
14
Hz
b. f
1
=7.5 10
14
Hz v f
2
=10
15
Hz
Hóy tớnh V
max
ca tm kim loi trong mi trng hp.
Cõu 6: Khi chiu tm kim loi Xesi bng hai bc x
1
= 0,35(àm) v
2
=450nm thỡ thy vn tc ban u cc i
tng ng ca cỏc e gp nhau 2 ln.
a. Tớnh
0
b.Tm kim loi c ni t qua R=1M

v c chiu sỏng bng ỏnh sỏng cú bc súng 400nm mnh

- Nu electron cú v
0max
thỡ R = R
max
II. Bi tp ỏp dng:
1. Chiu mt chựm bc x cú bc súng = 0,56 àm vo catot ca t bo quang in.
a. Bit rng cng dũng quang in bo hũa l 2mA, tớnh xem trong mi giõy cú bao nhiờu
electron quang in c gii thoỏt.
b. Dựng mn chn tỏch mt chựm tia hp cỏc quang electron, ri hng chỳng vo vựng cú t trng
u B = 7,46.10
-5
T, sao cho
B

vuụng gúc vi phng ban u ca vn tc ca quang electron. Ta thy
qu o ca cỏc quang eletron trong t trng u l cỏc ng trũn m bỏn kớnh cc i l 2,5 cm.
- Chng t quang eletron chuyn ng trũn u v ch rừ chiu chuyn ng ca chỳng.
- Tỡm vn tc ban u cc i ca cỏc quang electron.
- Tớnh gii hn quang in.
2. Cụng thoỏt ca mt t bo quang in c ph mt lp Cs cú cụng thoỏt 1,9 eV. Catot c chiu
sỏng bi ỏnh sỏng cú bc súng = 0,56 àm.
a. Xỏc nh gii hn quang in ca Cs.
b. Dựng mn chn tỏch mt chựm hp cỏc electron quang in ri hng chỳng vo vựng cú t
trng u B =6,1.10
-5
T,
B


v

1
mv
0
2
-
2
1
mv
2

2. Tớnh bỏn kớnh ln nht ca vựng trờn b mt anot m cỏc electron ti p vo:
- Khi cỏc quang electron bt ra khi catot chu lc in trng thỡ thu gia tc a =
m
F
=
m
eE
- Xột trc ta xOy:
+ x = v
0max
t = R
max


t =
0max
max
v
R
+ y =

b. Anot ca t bo quang in cú dng bng phng song song vi catụt t i din v cỏch catot d =
1 cm. Khi ri chựm bc x rt hp vo tõm ca catot v t hiu in th U
AK
= 4,55 V gia anot v
catot thỡ bỏn kớnh ln nht ca vựng trờn b mt anot m cỏc electron ti p vo l bao nhiờu?
Trc Nghim
Cõu 1. Chiu mt bc x in t cú bc súng =0,075m lờn mt kim loi dựng catt ca mt t bo quang in
cú cụng thoỏt l 8,3.10
-19
J. Cỏc electron quang in c tỏch ra bng mn chn ly mt chựm hp hng vo
mt t trng u cú cm ng t B =10
4
T, sao cho
B

vuụng gúc vi phng ban u ca vn tc electron. Bỏn
kớnh cc i ca qu o ca electron l
A. 11,375cm B. 22,75cm C. 11,375mm D. 22,75mm
Cõu 2. Chiu bc x n sc bc súng =0,533(m) vo mt tm kim loi cú cụng thoỏt electron A=3.10
19
J.
Dựng mn chn tỏch ra mt chựm hp electron quang in v cho chỳng bay vo mt min t trng u cú cm
ng t
B

. Hng chuyn ng ca electron quang in vuụng gúc vi
B

. Bit bỏn kớnh cc i ca qu o cỏc
electron l R=22,75mm . Cm ng t B ca t trng bng

DNG 5: TIA RN-GHEN
I. Túm tt cụng thc
- Cng dũng qua ng I = ne (vi n l s eletcron phỏt ra sau 1 giõy )
- Nng lng photon ca tia X cú nng lng
max
tc
min
l photon hp th trn vn ng nng ca
electron:
max
=h.f
max
=
min
hc

=
2
1
mv
2
(1) (vi
2
1
mv
2
l ng nng ca electron i vi catot )
- Cụng ca lc in trng: A =
2
1

0
v
thỡ: eU
AK
=
2
1
mv
2
(2) T (1), (2) ta c: eU
AK
=
max
- Cụng thc nhit lng: Q = cm(t
2
t
1
) vi c l nhit dung riờng.
II. Bi tp ỏp dng:

1. Bit hiu in th gia anot v catot ca ng Rnghen l U = 12 KV. Hóy tỡm bc súng nh nht
ca tia X do ng phỏt.
2. Trong mt ng tia Rnghen cng dũng in qua ng l 0,8 àA, hiu in th gia anot v
catot l 1,2 KV.
a. Tỡm s electron p vo catot trong 1 giõy. Vn tc ca electron ú l bao nhiờu?
b. Tỡm bc súng nh nht ca tia X m ng ú cú th phỏt ra.
c. i catot l mt bn platin cú S = 1 cm
2
dy 2 mm. Gi s ton b ng nng ca electron p
vo i catot dựng t núng bn platin. Hi sau bao lõu nhit bn tng thờm 1000

16
B. 16.10
15
C. 24.10
14
D. 2,4.10
17
Cõu 3. Hiu in th gia ant v catt ca mt ng Rnghen l U = 25 kV. Coi vn tc ban u ca chựm
ờlectrụn phỏt ra t catt bng khụng. Tn s ln nht ca tia Rnghen do ng ny cú th phỏt ra l
A. 6,038.10
18

Hz. B. 60,380.10
15

Hz. C. 6,038.10
15

Hz. D. 60,380.10
15

Hz.
Cõu 4. Tn s ln nht trong chựm tia Rnghen l f
max
= 5.10
18
Hz. Coi ng nng u ca e ri catụt khụng
ỏng k. ng nng ca electron p vo i catt l:
A. 3,3125.10
-15


C.
10
min
1,1525.10 ( )cm


=
D.
10
min
1,1525.10 ( )m


=

Gv: Trn Quang Thun Tel: 0912.676.613 091.5657.952
6
I HC S PHM H NI Lửụùng tửỷ aựnh saựng
================================================================================
THUYT BOHR V QUANG PH CA HIDRO
Dng 6: Mu nguyờn t Bo v quang ph nguyờn t Hydro
I. Túm tt cụng thc:
1. Tiờn Bohr - Quang ph nguyờn t Hirụ
* Tiờn Bohr: = h.f
mn
= E
m
E
n

- Dóy Laiman: Nm trong vựng t ngoi
ng vi e chuyn t qu o bờn ngoi v qu o K
E
n
E
1
=
1
hc
n

vi n > 1
Lu ý: Vch di nht
LK
khi e chuyn t L K
Vch ngn nht

K
khi e chuyn t K.
- Dóy Banme: Mt phn nm trong vựng t ngoi,
mt phn nm trong vựng ỏnh sỏng nhỡn thy.
ng vi e chuyn t qu o bờn ngoi v qu o L
E
n
E
2
=
2
hc
n

Mi liờn h gia cỏc bc súng v tn s ca cỏc vch quang ph ca nguyờn t hirụ:
13 12 23
1 1 1

= +
v f
13
= f
12
+f
23
(nh cng vộct)
BI TP
Cõu 1 Bỏn kớnh qu o Bo th nht l r
1
= 5,3.10
-11
m. Tớnh vn tc v
1
, ng nng, th nng v nng lng E
1
ca ờlectron trờn qu o Bo th nht.
Cho bit ờlectron cú khi lng m = 9,1.10
-31
(kg) v din tớch -e = -1,6.10
-19 Gv: Trn Quang Thun Tel: 0912.676.613 091.5657.952
7

m
E
n
E
m
> E
n
I HC S PHM H NI Lửụùng tửỷ aựnh saựng
================================================================================
Cõu 2: Nguyờn t hirụ gm mt ht nhõn v mt ờlectron quay chung quanh ht nhõn ny. Bỏn kớnh qu o
dng th nht l r
1
= 5,3.10
-11
(m).
a. Tớnh vn tc v s vũng quay ca ờlectron trong 1 giõy.
b. Tớnh vn tc, ng nng, th nng v nng lng ca ờlectron trờn qu o th hai.
Cho bit m
e
= 9,1.10
-31
(kg) ; -e = -1,6.10
-19
(C).
Cõu 3 Bit mc nng lng ng vi qu o dng n trong nguyờn t hirụ : E
n
= -13,6/n
2
(eV); n = 1,2,3,
Electron trong nguyờn t hirụ trng thỏi c bn c kớch thớch chuyn lờn trng thỏi cú bỏn kớnh qu o tng


ph

cú

bc

súng

0,6563

à
m

l

vch

thuc

dóy

:
A.

Laiman
B.
Ban-me C.

Pa-sen

Nu nguyờn t hydro b kớch thớch sao cho electron chuyn lờn qu o N.
S

bc

x
ti a
m

nguyờn

t
hidrụ

cú

th

phỏt

ra

khi

e

tr

v


Hz
B.
4,58.10
14
Hz
C.
2,18.10
13
Hz D.
5,34.10
13
Hz
Cõu 13. Gi


v


ln lt l 2 bc súng ca 2 vch H

v H


trong dóy Banme. Gi
1

l bc súng ca




C.

1
1

=


1
-


1
D.

1
=


+


Cõu 14. Gi
1

v
2


1
=
1
1

-
2
1


C.



1
=
2
1

-
1
1

D.


=

1

2
= 0,103 m. Bc súng ca vch H

trong quang ph nhỡn thy ca nguyờn t Hydro bng
A. 0,46 m B. 0,625 m C. 0,66 m D. 0,76 m
Cõu 20. Vch u tiờn ca dóy Laiman v vch cui cựng ca dóy Banme trong quang ph hidrụ cú bc súng

1
=0,1218m v
2
= 0,3653m. Nng lng ion húa (theo n v eV) ca nguyờn t hidro khi trng thỏi c bn
A. 3,6eV B. 26,2eV C. 13,6eV D. 10,4eV

Cõu 21. Vch th hai ca dóy Laiman cú bc súng =0,1026 m.Cho bit nng lng cn thit ti thiu bt
electron ra khi nguyờn t hidrụ t trng thỏi c bn l 13,6eV. Bc súng ngn nht ca vch quang ph trong
dóy Pasen bng
A. 0,482 m C. 0,725 m B. 0,832 m D. 0,866 m
Cõu 22. Cho giỏ tr cỏc mc nng lng ca nguyờn t hirụ l E
1
= -13,6eV; E
2
= -3,4 eV; E
3
= -1,5 eV.
Bc súng di nht ca bc x trong dóy Laiman l:
A. 0,12m B. 0,09m C. 0,65m D. 0,45m
Cõu 23 . Bit bỏn kớnh Bo r
0
= 5,3.10
-11

Hz D.
5,34.10
13
Hz
2. Trong quang ph ca hidro vch th nht ca dóy Laiman = 0,1216m; vch H

ca dóy Banme


=0,6560m; vch u tiờn ca dóy Pasen
1
=1,8751m. Bc súng ca vch th ba ca dóy Laiman bng
A. 0,1026m B. 0,0973m C. 1,1250m D. 0,1975m
3. Vch quang ph u tiờn ca cỏc dóy Banme v Pasen trong quang ph ca nguyờn t hidro cú bc súng ln
lt l 0,656m v 1,875m. Bc súng ca vch quang ph th hai ca dóy Banme l
A. 0,286m B. 0,093m C. 0,486m D. 0,103m
4. Bc súng ca vch quang ph th hai trong dóy Laiman l 0,103 m, bc súng ca vch quang ph th nht
v th 2 trong dóy Banme l 0,656 m v 0,486 m. Bc súng ca vch th 3 trong dóy Laiman l
A. 0,0224 m B. 0,4324 m C. 0,0976 m D. 0,3627 m
5. Bc súng ca vch quang ph th nht trong dóy Laiman l 0,122 m, bc súng ca vch quang ph th
nht v th 2 trong dóy Banme l 0,656 m v 0,486 m. Bc súng ca vch u tiờn trong dóy Pasen l
A. 1,8754 m B. 1,3627 m. C. 0,9672 m D. 0,7645 m.

Gv: Trn Quang Thun Tel: 0912.676.613 091.5657.952
9
ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI Löôïng töû aùnh saùng
================================================================================

8
m/s. Bước sóng dài nhất của bức xạ trong dãy Laiman là:
A. 0,12μm B. 0,09μm C. 0,65μm D. 0,45μm
10. Khi Hiđrô ở trạng thái cơ bản được kích thích lên trạng thái có bán kính quỹ đạo tăng lên 9 lần. Khi chuyển
dời về mức cơ bản thì phát ra bước sóng bức xạ có năng lượng lớn nhất là:
A. 0,103μm . B. 0,203μm . C. 0,13μm . D. 0,23μm
======================================================

Gv: Trần Quang Thuận Tel: 0912.676.613 – 091.5657.952
10