Bài tập về Lượng tử ánh sáng Vật lí lớp 12 (Có đáp án) Phần 412603

BT lượng tử ánh sáng P - Câu 16: Chất lỏng fluorexein hấp thụ ánh sáng kích thích có bước sóng λ = 0,48μm phát ánh có bước sóng λ’ = 0,64μm Biết hiệu suất phát quang 90% (hiệu suất phát quang tỉ số lượng ánh sáng phát quang lượng ánh sáng kích thích đơn vị thời gian), số phơtơn ánh sáng kích thích chiếu đến 1s 2012.1010 hạt Số phôtôn chùm sáng phát quang phát 1s A 2,6827.1012 B 2,4144.1013 C 1,3581.1013 D 2,9807.1011 hc Giải: Cơng suất ánh sáng kích thích P = N N số phơtơn ánh sáng kích thích phát 1s  Cơng suất ánh sáng phát quang: P’ = N’ hc ' N’ số phôtôn ánh sáng phát quang phát 1s P' N '   P N ' 0,64 ' > N’ = NH = 2012.1010 0,9 = 2,4144.1013 Chọn đáp án B  0,48 Câu 17 Ca tốt tế bào quang điện chân không kim loại phẳng có giới hạn quang điện 0 = 0,6 m Chiếu vào catốt ánh sáng có bước sóng  = 0,5 m Anốt kim loại phẳng cách cotốt 1cm Giữa chúng có hiệu điệnn 10 V Tính bán kính lớn bề mặt anốt có quang electron đập tới: A R = 4,06 mm B R = 4,06 cm C R = 8,1 mm D R = 6,2 cm Giải Các quang e bứt khỏi catốt có vận tốc ban đầu cực đại v0max xác định theo công thức Anhxtanh tượng quang điện: hc hc mv02max   >  0 Hiệu suất phát quang: H = mv02max 1 2hc 1 2.6,625.10 34.3.10 (0,6  0,5)  hc(  )  v0 max  (  )  3,8.10 (m/s) 31 6  0 m  0 9,1.10 0,6.0,5.10 Các quang e bứt khỏi catốt theo hướng khác chuyển động anốt, quang e bay theo hướng song song với mặt phẳng catốt rơi xa nhất, phần ngồi mặt trịn, bán kính Rmax tầm bay xa quang e này: Rmax = v0max t với t thời gian chuyển động quang e từ K đến A Lực tác dụng lên e có độ lớn F = eE = eU/d = ma với a gia tốc quang e d = s = at2/2 Gia tốc quang e chuyển động từ K A v0max K a = eUAK/md thời gian chuyển động e từ K A 2d 2md 2.9,1.10 3110 4    1,067.10 8 (s) 19 d a eU AK 1,6.10 10 Rmax = v0max t = 3,8.105.1,067.10-8 = 4,0546.10-3 m A = 4,06 mm Chọn đáp án A R Câu 18: hai điện cực canxi đặt gần chân không nối với tụ điện có điện dung C =8nF Chiếu vào điện cực với thời gian đủ lâu ánh sáng có tần số f = 1015Hz dịng quang điện hồn tồn Cơng electron canxi A= 2,7625eV.điện tích q tụ dó gần ( Đáp số: 1,1.10-8C) Giải: hf = A + eUh -> eUh = hf – A = 6,625.10-34.1015 - 2,7625 (eV) 1,6.10 19 = 4,1406 – 2,7625 (eV) = 1,3781 (eV) > Uh 1,3781 (V) Điện tích q tụ dó gần q = CUh = 1,3781.8.10-9 = 1,1 10-8C t= Câu 19: Theo mẫu nguyên tử Bo, nguyên tử hiđrô, chuyển động êlectron quanh hạt nhân chuyển động tròn Tỉ số tốc độ êlectron quỹ đạo K tốc độ êlectron quỹ đạo M A B C D ThuVienDeThi.com Giải: Ở đâu ta có biểu thức trên, mong thầy hướng dẫn chi tiết thêm cho em, xin cảm ơn! Giải: Khi êlectron chuyển động quanh hạt nhân chuyển động trịn đều.thì lực Cu lông tương tác êlectron hạt nhân đóng vai trị lực hướng tâm, nên ta có: v r v mv ke e2 = k -> v2 = -> ( K ) = M = -> K = Chọn đáp án C vM r mr rK vM r Câu 20: Một ống Rơn-ghen hoạt động điện áp U  50000 V Khi cường độ dịng điện qua ống Rơn-ghen I  5mA Giả thiết 1% lượng chïm electron chuyển hóa thành lượng tia X lượng trung bình tia X sinh 75% lượng tia có bước sóng ngắn Biết electron phát khỏi catot với vận tơc Tính số photon tia X phát giây? A.3,125.1016 (ph«t«n/s) B.3,125.1015 (ph«t«n/s) C.4,2.1015 (ph«t«n/s) D.4,2.1014 (ph«t«n/s) Giải: Năng lượng cua tia X có bước sóng ngằn tính theo cơng thức: hc mv xmax = = = eU min Năng lượng trung bình tia X: X =0,75xmax = 0,75eU Gọi n số photon tia X phát 1s, công suất chùm tia X: P = nX = 0,75neU I Số electron đến anot 1s: ne = Năng lượng chùm electron đến anot 1s e I mv Pe = ne = eU = IU e Theo : P = 0,01Pe ->0,75neU = 0,01IU 0,01I 0,01.5.10 3 -> n = = = 4,166.1014 = 4,2.1014 (photon/s) Chọn đáp án D 19 0,75.e 0,75 1,6.10 ThuVienDeThi.com ... thành lượng tia X lượng trung bình tia X sinh 75% lượng tia có bước sóng ngắn Biết electron phát khỏi catot với vận tôc Tính số photon tia X phát giây? A.3 ,125 .1016 (ph«t«n/s) B.3 ,125 .1015 (ph«t«n/s)... Chọn đáp án C vM r mr rK vM r Câu 20: Một ống Rơn-ghen hoạt động điện áp U  50000 V Khi cường độ dòng điện qua ống Rơn-ghen I  5mA Giả thiết 1% lượng chïm electron chuyển hóa thành lượng. .. C.4,2.1015 (ph«t«n/s) D.4,2.1014 (ph«t«n/s) Giải: Năng lượng cua tia X có bước sóng ngằn tính theo cơng thức: hc mv xmax = = = eU min Năng lượng trung bình tia X: X =0,75xmax = 0,75eU Gọi n