Có chí thì nên.

CHỦ ĐỀ

HỆ THỐNG CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP
LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
2009 – 2017

Câu 1: (Quốc gia – 2009) Khi nói về thuyết lượng tử ánh sáng, phát biểu nào sau đây là đúng?
A. Năng lượng phôtôn càng nhỏ khi cường độ chùm ánh sáng càng nhỏ
B. Phôtôn có thể chuyển động hay đứng yên tùy thuộc vào nguồn sáng chuyển động hay đứng yên
C. Năng lượng của phôtôn càng lớn khi tần số của ánh sáng ứng với phôtôn đó càng nhỏ
D. Ánh sáng được tạo bởi các hạt gọi là phôtôn
+ Nội dung thuyết lượng tử ánh sáng:
 Ánh sáng được tạo thành bởi các hạt gọi là photon
 Với mỗi ánh sáng đơn sắc có tần số f, các photon đều giống nhau, mỗi photon mang năng lượng bằng hf
 Trong chân không, photon bay với tốc độ c  3.108 m/s dọc theo các tia sáng
 Mỗi nguyên tử hay phân tử phát xạ hoặc hấp thụ ánh sáng thì chúng phát ra hay hấp thụ một photon
 Đáp án D
Câu 2: (Quốc gia – 2009) Nguyên tử hiđtô ở trạng thái cơ bản có mức năng lượng bằng
13,6 eV. Để chuyển lên
trạng thái dừng có mức năng lượng 3, 4 eV thì nguyên tử hiđrô phải hấp thụ một phôtôn có năng lượng
A. 10,2 eV
B. 10,2 eV
C. 17 eV
D. 4 eV
+ Áp dụng tiên đề của Bo về hấp thụ và bức xạ năng lượng ta có
  En  E0  3, 4  13,6 10, 2 eV
 Đáp án A
Câu 3: (Quốc gia – 2009) Một đám nguyên tử hiđrô đang ở trạng thái kích thích mà êlectron chuyển động trên quỹ
đạo dừng N. Khi êlectron chuyển về các quỹ đạo dừng bên trong thì quang phổ vạch phát xạ của đám nguyên tử đó có

 Đáp án A
Câu 5: (Quốc gia – 2009) Đối với nguyên tử hiđrô, khi êlectron chuyển từ quỹ đạo M về quỹ đạo K thì nguyên tử
phát ra phôtôn có bước sóng 0,1026 µm. Lấy
h  6,625.1034 J.s, c  3.108 m/s và e 1,6.1019 C. Năng lượng của
phôtôn này bằng
A. 1,21 eV
B. 11,2 eV
C. 12,1 eV
D. 121 eV
+ Năng lượng của photon

Vật lý

1


Có chí thì nên.



18

1.94.10
eV1,6.1019 J
6,625.1034.3.108   18 1
 







31
6
6 
9,1.10
0, 4.10   9,61.10 m/s

 mv 2  v 
   
0, 243.10
  0
m    0 
 Đáp án C
Câu 7: (Quốc gia – 2010) Khi electron ở quĩ đạo dừng thứ n thì năng lượng của nguyên tử hiđro được tính theo công
13,6
thức E n  2 eV (n = 1, 2, 3, ....). Khi electron trong nguyên tử hidro chuyển từ quĩ đạo dừng thứ n = 3 sang qũy
n
đạo dừng n = 2 thì nguyên tử hidro phát ra photon ứng với bức xạ có bước sóng bằng
A. 0,4350 m
B. 0,4861 m
C. 0,6576 m
D. 0,4102 m
+ Áp dụng tiên đề Bo về sự hấp thụ và bức xạ năng
lượng
hc
hc
6,625.1024.3.108

 E3  E2   

hc hc
hc hc
hc
 21


 E3  E1 





hc
 21 32

21
32
31
hc
  E 3E 2

31
 32
 Đáp án D

 
32
 21



0

0

 Đáp án A
Câu 10: (Quốc gia – 2010) Một kim loại có công thoát electron là 7,2.10-19 J. Chiếu lần lượt vào kim loại này các bức
xạ có bước sóng 1  0,18 m ; 2  0, 21m ; 3  0,32 m và 4  0,35 m. Những bức xạ có thể gây ra hiện tượng
quang điện ở kim loại này có bước sóng là
A. 1, 2 và 3
B. 1 và 2
C. 2, 3 và 4
D. 3 và 4
hc
hc 6,625.1034.3.108
+ Giới hạn quang điện của kim loại: A   0  
 0, 276 μm
A
0
7, 2.1019
Vật lý

2




Có chí thì nên.
Để xảy ra hiện tượng quang điện thì λ ≤ λ0 → các bức xạ λ1 và λ2 thõa mãn

Vật lý

 1  1 

 E3
1

 2
2 
 2
800
2 
3 1
 1

   2   3 1  


hc
1  189
1  
 1
 1

1
  E  E  13,6
 2  2 



2 
5

Câu 14: (Quốc gia – 2011) Trong nguyên tử hiđrô, bán kính Bo là r = 5,3.10-11 m. Ở một trạng thái kích thích của
nguyên tử hiđrô, êlectron chuyển động trên quỹ đạo dừng có bán kính là r = 2,12.10 -10 m. Quỹ đạo đó có tên gọi là
quỹ đạo dừng
A. L
B. O
C. N
D. M

10
r
1,12.10
+ Bán kính quỹ đạo dừng của electron: rn  n 2 r0  n  n 
2
r0
5,3.1011
 Đáp án A
Câu 15: (Quốc gia – 2011) Một chất phát quang được kích thích bằng ánh sáng có bước sóng 0,26 m thì phát ra ánh
sáng có bước sóng 0,52 m. 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
4
1
1
2

A.
B.
C.
D.
5
5


Pp 1

0, 26





2
5

Câu 16: (Quốc gia – 2011) Hiện tượng quang điện ngoài là hiện tượng êlectron bị bứt ra khỏi tấm kim loại khi
A. chiếu vào tấm kim loại này một chùm hạt nhân heli
B. chiếu vào tấm kim loại này một bức xạ điện từ có bước sóng thích hợp
C. cho dòng điện chạy qua tấm kim loại này
D. tấm kim loại này bị nung nóng bởi một nguồn nhiệt
Vật lý
4


Có chí thì nên.
+ Hiện tượng quang điện ngoài là hiện tượng electron bị bức ra khỏi tấm kim loại khi chiếu vào tấm kim loại này một
bức xạ điện từ có bước sóng thích hợp

Vật lý

5



hc
6,625.1034.3.108
hc 
19
19

1,6.10 .2  3, 425.10 J
A  qU  A   qU 


0,3.106
+ Năng lượng của bức xạ điện từ chiếu đến anot của tế bào quang điện sinh công để bức electron ra ngoài, phần còn
lại chuyển thành động năng ban đầu và công để thắng lại lực cản của điện trường
hc
Aq U  W
AK
dmax

hc
6,625.1034.3.108
19
19
19


→ Wdmax 

 A  q UAK 

 Đáp án B

A. 2,65.10-19J
B. 26,5.10-19J
C. 2,65.10-32J
D. 26,5.10-32J
34
8
hc 6, 25.10 .3.10
19
+ Công thoát của electron: A 

0



0,75.106

 2,65.10

J

 Đáp án A

Vật lý

6


Có chí thì nên.
Câu 23: (Quốc gia – 2013) Các mức năng lượng của các trạng thái dừng của nguyên tử hiđrô được xác định bằng
13, 6

1 3

m2 16
các số nguyên
+ Xuất kết quả: =
→ n = 2 và n = 4.
 Start: giá trị đầu của X
+ Bước sóng nhỏ nhất ứng với sự chuyển mức năng
 End: giá trị cuối của X
lượng của electron từ quỹ đạo dừng n = 4 và quỹ đạo
 Step: bước nhảy của X
dừng n = 2.
hc
hc
 E  E  
4
2
min
EE
 min
4
2

→

6,625.1034.3.108
 1, 22.108 m
1 
19  1
13,6.1,6.10 . 4 22 

C.
A.
B.
D.
16
9
25
4
+ Bán kính quỹ đạo dừng của electron theo mẫu nguyên tử Bo: rn = n2r0.
→ Lực tương tác tĩnh điện giữa electron và hạt nhân theo định luật Culong tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách
1
q2
q2
Fn  k 2  k 4 2 hay Fn
n r0
rn
n2
4
4
FN n
2
F
L
Vậy


 FN 
4
4
16

Vật lý
7







Có chí thì nên.
Câu 27: (Quốc gia – 2014) Công thoát êlectron của một kim loại là 4,14 eV. Giới hạn quang điện của kim loại này là
A. 0,6 μm
B. 0,3 μm
C. 0,4 μm
D. 0,2 μm
+ Giới hạn quang điện của kim34
loại
hc
hc 6,625.10 .3.108
A   0  
 0,3 μm
A
0
4,14.1,6.1019
 Đáp án B
Câu 28: (Quốc gia – 2015) Theo thuyết lượng tử ánh sang, phát biểu nào sau đây đúng?
A. Photon ứng với ánh sáng đơn sắc có năng lượng càng lớn nếu ánh sáng đó có tần số càng lớn
B. Năng lượng của photon giảm dần khi photon xa dần nguồn sáng
C. Photon tồn tại trong cả trạng thái chuyển động và trạng thái đứng yên
D. Năng lượng của mỗi loại photon đều bằng nhau

D. sự phát sáng của đèn LED
+ Sự phát của đèn ống thông thường
 Đáp án C
Câu 31: (Quốc gia – 2015) Một đám nguyên tử Hidro đang ở trạng thái cơ bản. Khi chiếu bức xạ có tần số f1 vào đám
nguyên tử này thì chúng phát ra tối đa 3 bức xạ. Khi chiếu bức xạ có tần số f2 vào đám nguyên tử này thì chúng phát ra
tối đa 10 bức xạ. Biết năng lượng ứng với các trạng thái dừng của nguyên tử Hidro được tính theo biểu thức
E
f
E n   20 (E0là hằng số dương, n 1, 2,3... ). Tỉ số 1 là
n
f2
10
27
25
3
A.
B.
D.
C.
3
25
27
10
+ Khi chiếu vào đám nguyên từ bức xạ có tần số f1 mức năng lượng kích thích cao nhất mà hidro đạt được thõa mãn :
C2n  3  n  3
E0
8
Vậy hf1    E0  E
0
9

A. photon chỉ tồn tại ở trạng thái chuyển động. Không có photon đứng yên
B. năng lượng của các photon ứng với các ánh sáng đơn sắc khác nhau là như nhau
C. ánh sáng được tạo thành bởi các hạt gọi là photon
D. trong chân không các photon bay dọc theo tia sáng với tốc độ 3.108 m/s
+ Nội dung thuyết lượng tử ánh sáng:
 Ánh sáng được tạo thành bởi các hạt gọi là photon
 Với mỗi ánh sáng đơn sắc có tần số f, các photon đều giống nhau, mỗi photon mang năng lượng bằng hf
 Trong chân không, photon bay với tốc độ c  3.108 m/s dọc theo các tia sáng
 Mỗi nguyên tử hay phân tử phát xạ hoặc hấp thụ ánh sáng thì chúng phát ra hay hấp thụ một photon
 Đáp án B



Câu 34: (Quốc gia – 2016) Trong chân không, ánh sáng nhìn thấy có bước sóng nằm trong khoảng từ 0,38 μm đến
0,76 μm. Cho biết: hằng số plang h  6,625.1034 Js, tốc độ ánh sáng trong chân không c = 3.108 m/s và
1eV 1,6.1019 J. Các photon của ánh sáng này có năng lượng nằm trong khoảng
A. 2,62 eV đến 3,27 eV
B. 1,63 eV đến 3,27 eV
C. 2,62 eV đến 3,11 eV
D. 1,63 eV đến 3,11 eV


+ Năng lượng của photon
 19   
 19
hc 0,38m0,76m 6,625.1034.3.108
6,625.1034.3.108 
  



5, 23.10

J

 1,65eV    3, 26eV

 Đáp án B
Câu 35: (Quốc gia – 2016): Theo mẫu nguyên tử Bo về mẫu nguyên tử Hidro, coi electron chuyển động tròn đều
xung quanh hạt nhân dưới tác dụng của lực tĩnh điện giữa electron và hạt nhân. Gọi vL và vN lần lượt là tốc độ của
v
electron khi nó chuyển động trên quỹ đạo L và N. Tỉ số L bằng
vN
A. 2
B. 0,25
C. 4
D. 0,5
+ Khi các electron chuyển động trên các quỹ đạo dừng có bán kính rn thì lực tĩnh điện giữa
hạt nhân và electron đóng vai trò là lực hướng tâm
2
kq2
v2
n
 m với rn  n n0
rn
rn2
Vậy tốc độ chuyển động của các electron là: vn 
→

1 kq2
n mr0

Câu 37: (Minh họa lần 1 – 2017) Quang điện trở có nguyên tắc hoạt động dựa trên hiện tượng
A. quang – phát quang
B. quang điện ngoài
C. quang điện trong
D. nhiệt điện
+ Quang điện trở hoạt động dựa vào hiện tượng quang điện trong.
 Đáp án C
6,625.1019 J. Biết

Câu 38: (Minh họa lần 1 – 2017) Công thoát của một electron ra khỏi một kim loại là
h  6,625.1034 J.s, c = 3.108 m/s. Giới hạn quang điện của kim loại này là
A. 300 nm
B. 350 nm
C. 360 nm
hc
7
+ Giới hạn quang điện    3.10 m.
0
A
 Đáp án A

D. 260 nm

Câu 39: (Minh họa lần 1 – 2017) Khi nói về ánh sáng. Phát biểu nào sau đây sai?
A. Ánh sáng huỳnh quang có bước sóng ngắn hơn bước sóng của ánh sáng kích thích
B. Tia Laze có tính đơn sắc cao, tính định hướng cao và cường độ lớn
C. Trong chân không, photon bay với tốc độ 3.108 m/s dọc theo tia sáng
D. Hiện tượng quang điện trong được ứng dụng trong quang điện trở và pin quang điện
+ Ánh sáng huỳnh quang luôn có bước sóng dài hơn ánh sáng kích thích.
 Đáp án A




Câu 41: (Minh họa lần 3 – 2017) Theo mẫu nguyên tử Bo, nguyên tử hiđrô tồn tại ở các trạng thái dừng có năng
lượng tương ứng là EK = − 144E, EL = − 36E, EM = − 16E, EN = − 9E,... (E là hằng số). Khi một nguyên tử hiđrô
chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng EM về trạng thái dừng có năng lượng EK thì phát ra một phôtôn có năng
lượng
A. 135E.
B. 128E.
C. 7E.
D. 9E.
+ Áp dụng tiên đề Bo về hấp thụ và bức xạ năng lượng, ta có:   EM  EK  16E  144E 128E
 Đáp án B
Câu 42: (Minh họa lần 3 – 2017) Hiện tượng nào sau đây chứng tỏ ánh sáng có tính chất hạt?
A. Hiện tượng giao thoa ánh sáng.
B. Hiện tượng quang – phát quang.
C. Hiện tượng tán sắc ánh sáng.
D. Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng.
+ Hiện tượng quang – phát quang chứng tỏ ánh sáng có tính chất hạt.
 Đáp án B

Vật lý

11


Có chí thì nên.
Câu 43: (Minh họa lần 3 – 2017) Một chất quang dẫn có giới hạn quang điện là 1,88 μm. Lấy c = 3.108 m/s. Hiện
tượng quang điện trong xảy ra khi chiếu vào chất này ánh sáng có tần số nhỏ nhất là
A. 1,452.1014 Hz.

C. màu vàng.
D. màu lục.
+ Ánh sáng huỳnh quang phát ra luôn có bước sóng dài hơn ánh sáng kích thích như vậy ánh sáng tím không thể là
ánh sáng huỳnh quang
 Đáp án B
Câu 46: (Quốc gia – 2017) Giới hạn quang dẫn của một chất bán dẫn là 1,88 μm. Lấy h = 6,625.10-34 J.s; c = 3.108
m/s và 1 eV = 1,6.10-19 J. Năng lượng cần thiết để giải phóng một êlectron liên kết thành êlectron dẫn (năng lượng
kích hoạt) của chất đó là
A. 0,66.10-3 eV.
B.1,056.10-25 eV.
C. 0,66 eV.
D. 2,2.10-19 eV.
hc
+ Ta có A   0,6607 eV.
0
 Đáp án C



Câu 47: (Quốc gia – 2017) Xét nguyên tử hiđrô theo mẫu nguyên tử Bo. Electron trong nguyên tử chuyển từ quỹ đạo
dừng m1 về quỹ đạo dừng m2 thì bán kính giảm 27 ro (ro là bán kính Bo), đồng thời động năng của êlectron tăng thêm
300%. Bán kính của quỹ đạo dừng m1 có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?
A. 60r0.
B. 50r0.
C. 40r0.
C. 30r0.
+ Động năng tăng lên 4 lần → v2 = 2v1.
r1  36r0
2
v 22 r 1 r r 27r



Câu 49: (Quốc gia – 2017) Xét nguyên tử Hidro theo mẫu nguyên tử Bo. Cho biết bán kính Bo r0  5,3.10
đạo dừng M của electron trong nguyên tử có bán kính
A. 4,77.1010 m.
B. 1,59.1011 m.
C. 15,9.1010 m.
D. 47,7.1010 m.
+ Quỹ đạo dừng M của electron theo mẫu Bo r  n2 r  32.5,3.1011  47,7.1011 m.
M

11

m. Quỹ

M0

 Đáp án A
Vật lý

12


Có chí thì nên.
Câu 50: (Quốc gia – 2017) Trong y học, người ta dùng một laze phát ra chùm sáng có bước sóng λ để “đốt” các mô
mềm. Biết rằng để đốt được phần mô mềm có thể tích 6 mm3 thì phần mô này cần hấp thụ hoàn toàn năng lượng của
45.108 photon của chùm laze trên. Coi năng lượng trung bình để đốt cháy hoàn toàn 1 mm3 mô là 2,53 J. Lấy
h  6,625.1034 Js , c = 3.108 m/s. Giá trị của λ là
A. 589 nm
B. 683 nm