Cam nang ato thi DH uit Li, ity 3— Lễ Văn Vinh
HH,
Trong bức xạ Mặt Trời cĩ Khống" 9% năng lượng thuộc về vùng tử ngoại
Cục than hổng chỉ phát ánh sáng nhìn thấy và tia hổng ngoại Chọn D Câu 3: Chọn câu sai Tia tử ngoại
A khơng tác dụng lên kính ảnh 'B kích thích một số chất phát quang C lam iơn hĩa khơng khí, D gầy ra những phản ứng quang hĩa, Theo tính chất của tỉa tử ngoại:
Tia tử ngoại tác dụng kính ảnh Về mặt vật lí thì gây ra hiện tượng quang điện,
Về mặt hố học thì làm ion hĩa khơng khí, phản ứng quang hố, tác dụng phát quang, Về mặt sinh học thì hủy diệt tế bào đa, làm đa rám nắng, làm hại mắt, điệt khuẩn, diệt nấm mốc,
Vì thể câu này chọn A - *u
Cầu 4: Phát biểu nào sau đây là khơng đúng?
A Vật cĩ nhiệt độ trên 3000°C phát ra tia tử ngoại rất mạnh B Tia tử ngoại khơng bị thuỷ tính hap thụ
C Tia tử ngoại là sĩng điện từ cĩ bước sĩng nhỏ hơn bước sĩng của ánh sáng đỏ
Ð Tia tử ngoại cĩ tác dụng lên kính ảnh,
.Hướng dẫn giải
Theo tính chất của tia tử ngoại:
Tia tử ngoại bị nước, thủy tỉnh hấp thụ mạnh nhưng lại cĩ thể truyền qua
được thạch anh khiến thạch anh trở nên trong suốt, vì thế cau 5 sai
Vay chon đáp án B
Cầu 5: Phát biểu nào sau đây là đúng?
22
A Tia tử ngoại là bức xạ do vật cĩ khối lượng riêng lớn bị kích thích phát ra
B Tia tử ngoại là một trong những bức xạ mà mắt người cĩ thể thấy được : C, Tia tử ngoại khơng bị thạch anh hấp thụ ị D Tia tr ngoại khơng cĩ tác dụng điệt khuẩn |
.Hướng dẫn giải
A (sa) vì tia tử ngoại là bức xạ do vật được nung nĩng trên 2000%C phát ra
B, (sai) vì tỉa tử ngoại là một trong những bức xạ mà mắt người khơng -
thấy được
C (đúng) vì ta tử ngoại cĩ thể truyển qua được thạch anh khiến thạch anh]
trở nên trong suốt ị
D (sai) vi tia tử ngoại cĩ tác dụng điệt khuẩn |
Trang 2Chị TNHH MTV DVVH Khang Việt
Câu 6: Chọn cầu đúng Tia hổng ngoại và tia tử ngoại A đều là sĩng điện từ nhưng cĩ tẩn số khác nhau
B khơng cĩ các hiện tượng phản xạ, khúc xạ, giao thoa C chỉ cĩ tia hồng ngoại làm đen kính ảnh
D chỉ cĩ tia hổng ngoại cĩ tác dụng nhiệt
,Hướng dẫn giải
A (đúng) vì vùng sĩng của hai bức xạ là khác nhau nên cĩ tần số khác nhau
B (sai) vì cả hai tia là sĩng điện từ nên đểu cĩ các hiện tượng phản xạ, khúc xạ, giao thoa
C (sai) vì ca hai tia d@u tác dụng lên kính ảnh nên đều làm đen kính ảnh
D (saÙ vì cả hai tia đều cĩ tác dụng nhiệt tuy nhiên tia hổng ngoại tác dụng nổi bậc hơn tia tử ngoại
Chon A
Loai 7 TLA X
Câu 1: Chọn câu trả lời khơng đúng:
A Tia X được phát hiện bởi nhà Bắc học Rơn-ghen
B Tia X cĩ năng lượng lớn vì cĩ bước sĩng lớn
C Tia X khơng bị lệch trong điện trường và trong từ trường
D Tia X là sĩng điện từ
,Hướng dẫn giải 2
A (đúng) vi Ron-ghen la ngwoi phat hién ra tia X B (sai) vì tia X cĩ năng lượng lớn vì cĩ bước sĩng nhỏ
C (đúng) vì tia X khơng khơng mang điện nên khơng bị lệch trong điện trường và trong từ trường
D (đúng) vì tia X thuộc thang sĩng điện từ nên là sĩng điện từ Chọn B
Cầm 2: Tia nào sau đây khơng do các vật bị nung nĩng phát ra ?
A Ánh sáng nhìn thấy B Tia hồng ngoại
€ Tia tử ngoại D Tia X
Như ta đã biết: tia hổng ngoại do các vật cĩ nhiệt độ cao hơn mơi trường
tạo ra Ánh sáng nhìn thấy thì được tạo ra từ các vật cĩ nhiệt độ cao hơn
500C, tia tử ngoại thì đo các vật nung nĩng cĩ nhiệt độ cao hơn 2000°C phat
ra Tia X được tạo ra từ ổng Ron-ghen Chon D
Trang 3F |
— Câu 3: Động năng của electrơn trong ống tia X khi đến đơi catốt phần lớn
A bị hấp thự bởi kim loại làm catốt B biến thành năng lượngtiaX - C làm nĩng đối catốt D bị phản xạ trở lại
.Hướng dân giải
Động năng của electrơn trong ống tia X khi đến đổi catét phần lớn chuyé; thành nhiệt làm nĩng đối catot Chọn C
Câu 4: Tính chất nổi bật của tia X là
Cẩm nang luuện thí ĐH Vật Lí, tập 2 — Lê Văn Vinh
A tác dụng lên kính ảnh B làm phát quang một số chất
C làm tơn hĩa khơng khí D khả nắng đầm xuyên
„Hướng dẫn giải
Tia X cĩ năng lượng lớn nên tác dụng nổi bậc nhất của nĩ là kha nang dân xuyên Chọn D
Cầu 5: Trong ống Cu-lít- -B1Ơ, để tạo một chừm Ha X, ta cho một chùm electron
nhanh ban vao:
A một chất rắn khĩ nĩng chảy, cĩ nguyên tử lượng lớn
B một chất rắn, cĩ nguyên tử lượng bất kì
€ một chất rắn, hoặc một chât long co nguyên tử lượng lớn D một chất rắn, chất lỏng hoặc chất khí bất kì
„Hướng dân giải
Trong ơng Cu-lít-giơ, để tạo một chùm tia X, ta cho một chùm election
nhanh bắn vào đối catot Đối catot được làm từ các kim loại cĩ nguyên tí
lượng lớn và khĩ nĩng chảy Vậy câu này chọn dap an A !
Câu 6: Chọn đúng
A, Tia X là sĩng điện từ cĩ bước sĩng nhỏ hơn bước sĩng của tia hử ngoại
B Tia X do các vật bị nung nĩng ở nhiệt độ cao phát ra
C Tia X cĩ thể được phát ra từ các đèn điện !
D Tia X cĩ thể xuyên qua tất cả mọi vật
Hướng dân giải
A (đụng) vì tỉa X là sĩng điện từ cĩ bước sĩng nhỏ hơn bước sĩng của tia tử ngoại B (sai) vi tia X do ống Rơn-ghen hay ống Cu-lit-giơ phát ra | C (sai) vi tia X chỉ do ống Rơn-ghen hay ơng Cu-lit-giơ phát ra
D (sai) vi Ha X cĩ thể xuyên qua tất cả mọi vật nhưng trừ kim loại chì
_ Câu 7: Chọn phát biếu sai
A Tia X c6 kha năng xuyên qua một lá nhơm mỏng
B Tia X cĩ tác dựng mạnh lên kính ảnh ——-—-——:—S——~x=e~~r-
Son
san
Trang 4Cty TNHH MTV DVVH Khang Viet
C Tia X là bức xạ cĩ thể trơng thấy được vì nĩ làm cho một số chất phát quang
D Tia X là bức xạ cĩ hại đối với sức khỏe con người
,Hướng dẫn giải
A (dang) vi theo tinh chat tia X cĩ khả năng xuyên rất mạnh nên cĩ khả năng đâm xuyên qua một lá nhơm: mĩng
B (đứng) vì chụp X quang là ứng dụng nổi bậc của tỉa X dựa vào tính chất
tác dụng mạnh lên kính ảnh
C (sai) vì Ha X là bức xạ làm cho một số chất phát quang nhưng là bức xạ
khơng nhìn thấy được
D (đúng) vì taX cĩ khả năng đầm xuyên mạnh và khi vào cơ thể người sẽ hủy diệt các tế bào nên gây hại đổi với sức khỏe con người
Chọn C
Câu 8: Phát biểu nào sau đây là khơng đúng?
A Tia X và tia tử ngoại đều cĩ bản chất là sĩng điện từ B Tỉa X và tỉa tử ngoại đểu tác dụng mạnh lên kính ảnh
C Tia X và tia tử ngoại đều kích thích một số chất phát quang
D Tia X và tia tử ngoại đều bị lệch khi đi qua một điện trường mạnh
,Hướng dẫn giải
A (đúng) vì tỉa X va tia từ ngoại đều là bức xạ sĩng điện từ
B (đúng) vì theo tính chất, thi hai tia X va tia tử ngoại đểu tác dụng mạnh
lên kính ảnh
C (đúng) vì ta X và ta tử ngoại cĩ năng lượng lớn hơn năng lượng on
sang nhin thay nén déu kich thích một số chất phát quang
D (sai) vì tia X va tia tử ngoại đều khơng mang điện nên khơng bị lệch khi đi qua một điện trường mạnh |
Loai 8 THANG SONG BIEN TU
Câu: 1: Sắp xếp theo thứ tự giảm dẩn của tần số các sĩng điện từ sau: A Ánh sáng nhìn thấy, tia hổng ngoại, ta tử ngoại
B Tia hỗng ngoại, tỉa tử ngoại, ánh sáng thây được C Tia tử ngoại, ánh sáng thấy được, tia hồng ngoại
D Ánh sáng thấy được, tia tử ngoại, tia hổng ngoại
Trang 5(ag nyt DM VBE ấp 2c Lẻ Văn Vi:
Hits din git Bước sĩng ——— TIA TỬ NGOẠI ÁNH SANGNHINTHAY TỊA HƠNGNGOẠI
——
Tân số
"Từ hình vẽ tac: mỗi tên cĩ chiếu từ phải sang trả là chiều tăng dấn củ ts, v tht chu glam dân của tấn ố ta tử ngoại, ảnh ng nin thấy và ịa hồng ngoại
Vay chon
Câu 2: Sự sắp xếp nào sau đầy là đồng? Pa." ni € Aeees> Aeeu> Aatm> Xu Dif? inc > fo? from
Het din git
Bước sĩng ————— 9 Tax Ảnh singkhikién Tia ing ngost
Tân số
"Nhì vào hình vẽ la thấy: mũi tên từ trải qua phải chỉ chiếu tăng dn cis ước sống và mỗi tổn cĩ chiếu lừ phải qua tái chỉ chu ting dn ca tn Số,A4 thế chọn B
%
—— maa aery ovat ong vite
Chung VI: LUQNG TU ANH SANG
Ghayn 21 HAN TUQNG QUANG BIEN -THOYETLOQNG TY ANH BANG
ATOM TAT LY THUYET
1 len cums quang din Trên tog ih sng am bt cic ton aK mt him igo iện
tượng quang điện ngồi (gọi tắt là hiện tượng quang điện)
90h dt quar Đối với ni kaon ing ch ich pl be ống ngẩn hơn lay dn ng git han quang i ca im oa đ rớt hy ea de Men wong, gang đến
Thuy hạng thánh sơng
{Chim i ng làm de phiên các upg sh ng) MB phiến cĩ in ong ein (ang omg ph tin = ) Na og chin Tạ
a
{0h tin cia sg nhưng đơn Íchương ứng hh 642510] hing sé anc mg s 31m6: ân Cảnh ơng tong đến khơng
ng chim sing tới sZphơưn phá m hong iy
L2 Bhẩn th, nguyên tc dedeon ght xự hay hp tụ Ảnh văng, ngữ là chúng hát uy hộp tà pin + Ciertưễn bọ dạc he a ng vite 3Ø ml ong chân Hng Ning tng cia mi pt rh Mt him Sg sya ng chữa
shige ptm dot th ng te, pin phi mV yt in ty ‘him snglen tục
+ Pht chi 6 tong angi hyn dng Khng pn hing yn + Bing ti gan gg en khơng tì lệch,
Chất kim loại | AoGum) | Chất kìm loại | A«6wm) | Chit ban dan | dof) Đ | 05 Naw | 050 | G | ae | Ding | 00, Ken | 035 | Xe: | 066 | ms] Kali fos [st ara [ân Nii | 086 | Can | 5| cas | 08
Trang 6Cam nang luyén thi DH Vat Lí, tập 2 - Lê Văn Vinh
5 Luang tinh song - hat cia anh sang
+
6 Các hằng số Vật lí à đổi đơn vi Vat Li ị
+ + + + + + 98
Anh sáng vừa cĩ tính chất sĩng, vừa cĩ tính chất hạt Ta nĩi ánh sáng q lưỡng tính sĩng - hạt
Trong mỗi hiện tượng quang học, ánh sáng thường thể hiện rỏ một tron
hai tính chất trên Khi tính chất sĩng thể hiện rĩ thì tính chất hạt lại mì
nhạt, và ngược lại 5
Sĩng điện từ cĩ bước sĩng càng ngắn, phơtơn cĩ năng lượng càng lớn thì tính
chất hạt thể hiện càng rõ, như ở hiện tượng quang điện, ở khả năng đân xuyên, khả năng phát quang ,cịn tính chất sĩng càng mờ nhạt
Trải lại sĩng điện từ cĩ bước sĩng càng dài, phơtơn ứng với nĩ cĩ năng
lượng càng nhỏ, thì tính chất sĩng lại thể hiện rị hơn như ở hiện tượng giai
thoa, nhiễu xa, tán sắc, ., cịn tính chất hạt thì mờ nhạt
Năng lượng của phơtơn ánh sảng: E= hf|.Trong chân khơng: s= — Giới hạn quang điện : À›= =
Cơng thốt của e ra khỏi kim loại: |À = me Ao
f, A la tan số, bước sĩng của ánh sáng kích thích
Cơng suất của nguốn sáng:|P = n;e
nạ là số photon phát ra trong mỗi giây e là lượng tử ánh sáng
Hằng số Planck: h = 6,625.10 J.s
Vận tốc ánh sáng trong chân khơng: c = 3.10 m/s
Điện tích nguyên tổ: lel =1,6.1012C; hay e=1,6.10ữ C Khối lượng củae: m (hay me }=9,1.107' ke
Đối don vi: leV=1,6.10'9 1MeV=1,6.10"5)
Các hằng sổ được cài sẵn trong máy tỉnh cầm tay Fx570MS; Fx570ES; S7OES
Pius bang các lệnh:
[CONST] Number [0 ~40] (xem cac mã lệnh trên nap của máy tính cẩm tay)
4u ú: Khi tính tốn đùng may tinh cam tay, tùy theo yêu cau để bài cĩ
thê nhập trực tiếp các hằng số từ để bài đã cho, hoặc nếu muốn kết quả chính xác hơn thì nên nhập các hằng số thơng qua các mã lệnh CONST
[0~ 40] đã được cài đặt sẵn trong K oe (Xem thém bang HANG số
VAT LÍ dưới đây)
HẰNG SỐ VẬT LÍ - DOI DON VI VAT Li TRONG MAY TINH CAM TAY, i
Cac hang sé vat li: |
Trang 7Với máy tính cầm tay, ngồi các tiện ích như tính tốn thu:
Cty TNHH MTV DVVH Khang Việt
ận lợi, thực hiện
các phép tính nhanh, đơn giản và chính xác thì phải kể tới tiện ích tra cứu
một số hằng số vật lí và đổi một số đơn vị trong vật lí Các hằng số vật lí đã
được cài sẵn trong bộ nhớ của máy tính với đơn vị trong hệ đơn vị SĨ Các
hằng số thường dùng là: Cách nhập máy: Mã | ,My 570M bấm: Hồng số vật lí số kowsT | 0-40] 3) Giáwjhiển thị Máy 570ES bấm: Bar] fi bad
Khối long proton (mp) | 01 | (Const [01] 1,67262158.107 (kg)
Khối lượng nơtron (ma) | 02 | Const [02] 1,67492716.107 (kg) Khối lượng êlecron | 03 | Consl [03]E| 9,10938188.10" (ke)
(me)
Bán kính Bo (ao) 0 | Eons| i0] 5,291772083.10"" (mn)
Hang 36 Plang (h) 06 | Konst 106) 4 6,62606876.10* (Js)
Khối lượng 1u (u) 17 | Eonsl 7B 1,66053873.10 (kg)
Hằng s6 Faraday (F) | 22 | Consl [22]- 96485,3415 (mol/C)
Điện tích êleetron(e) | 23 | Consl [23] 1,602176462.10 (C) Số Avégadrd (Na) 24 | IConsd [24] 2 6/02214199.102(mol') Hằng số Bơnzoơman() | 25 | Const [25] 1,3806503.102(SI) ~
Thể tích mol khí ở điểu | 26 | Const] [26] 0,022413996 (m2) kiện tiêu chuẩn (Vn)
Hằng số khí lí tưởng Œ) | 27_| onsl [27] E 8,314472 (J#moLK)
Tốc độ ánh sáng trong | 28 | onsl [28] R 299792458 (m/s)
chan khéng (C2) hay c
Hằng số điện mơi của | 32 | {Const} Bae 8,854187817.10-? (SI)
chân khơng (zo) {
Hằng số từ mơi của | 32 | Consl (33]H | 1,256637061.10+ (SI)
chân khơng (to) f
Gia tốc trọng trường | 35 | Consl [35]B ¡ 9/80665 (m/s?)
tại mặt đất (g) ị
Hằng số Rydbeg Ru| 16 | Consl [16] | 1/097373157.107 (ax) Reo)
Hằng số hấp dẫn(G) | 39 | Consl [391 6,673.10"' (Nm?/kg?)
Trang 8
Cẩm nang luyện thi ĐH Vật Lí, tập 1~ Lê Văn Vind: _=_ Ví dụ1: Máy 570ES:
} NUỆ Thao tác bấm máy Fx Kết quả hiển Ghi
CS NEEEEES S70ES thi màn hình | chú
Hằng số Plăng | BEHFT] | CONST pd H | 662606876 |
(h) 10 J.s
Tốc độ ánh sang | SHIFT| 7% CONST ps} H | 299792458 m/s
trong chan khong (Co) hay c
Điện tích SHIFT A CONST 23H | 1.602176462 10
- électron (e) : 19C
Khối lượng | SHIFT] | CONST 3 H | 9.10938188
électron (me) 1 10%! Kg
Hằng số Ryd IFT| | CONST fie A | 1097373157
berg Rx (Reo) 107 (m")
*, Đổi đơn ị ( khơng cẩn thiết lắm):
Với các mã lệnh ta cĩ thể tra bảng in ở nắp của máy tính
- Máy570ES bấm Bhiết 8| Conv [mã số†H
-_ Ví đụ 2: Từ 36 km/h sang? m/s, bam: Bd Shift
hiển thị : 10m/s
Máy 570MS bấm Shit Const Const} Conv [ma sd] B CAC DANG BAI TAP
Cho 1 eV = 1,6.10'9J ; h = 6,625.10 Js ; c= 3.10% m/s; me = 9,1.10! kg
B (Conv] [is E| Màn hìn!
®ạng 1 TÌM GIỚI HẠN QUANG ĐIỆN, CƠNG THỐT VÀ ĐIỀU KIỆN ĐỂ
HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN XẢY RA
PHƯƠNG PHÁP
-_ Đề cĩ hiện tượng quang điện thir năng lượng của phơtơn phải lớn hơn hoặc bằng cơng thốt: hf= ne >A= tế => SA0;
À Ao
- v6idola giới hạn quang điện của kim loại: Ào= _
-_ Cơng thốt của e ra khỏi kim loại: “+
- Tan số sống ánh sáng giới hạn quang dién:|fp = =
Trang 9Ctụ TNHH MTV DVVH Khang Việt
(a VI DU MẪU:
Ì [ví dụ 1: Giới hạn quang điện của kẽm là 1s= 0,35um Tính cơng thốt của ệlectron khỏi kẽm?
A.6,625.101? J B 5,679.10) C.4,32610%I D.7,22510”],
,Hướng dẫn giải
Nhìn dhưng đâu là dạng tốn được xem là ơn giản nhất của chương rràu
Trong phan riêng của để thị, phn hiện tượng quang điện ngồi chỉ ra dạng tốn này, ơì thế các bạn khơng được phép dé mat diém phdin nay
Tir cong thức: - : Àa=—:> hc À= he = 6,625.107*4.3.10° ~b,679.10ˆ° =3,549eV 7 aR ƯNG 0,35.105 + Thật dễ đàng, vậy chọn đáp án B Các bạn cĩ thểbấm máy tính để thay các hằng số bằng cách Bấm máy tính:
SHIFT] z]0s| | brT | l bs|)|ii[(bas| im] E| E| 5.6755584x10?°J
1 Bấm theo phân số|—| BHIET] P|bd h fx] SHEET] fF fea] Co [l] b,35| rox Ả
¡_ E]5.6785584x10]
| Đổi sang eV: Chia tiếp cho e: Bấm chia J SHIFT] | b3 R
| Hién thi: 3,5424 eV *
:_ Nhận xét Hai kế quả trên khác nhau là ảo thao tác cách nhập các hằng số
- | Ví đụ 2: Catot của tế bào quang điện làm bằng đồng, cơng thốt khỏi đổng
là 4,47eV Cho biét: h = 6,625.10 (J.s); c = 3.108 (m/s) ; e = 1,6.10' (C)
Tính giới hạn quang điện của đồng
hân tích va hướng dẫn giải
Bài tốn cho cơng thốt, tìm giới hạn quang điện Thật dơm giản để cĩ đáp án
he _ 6,625.1074,3.10° A 4,47.1,610°”
Giới hạn quang điện của đồng: Ao™ = 0,278( um)
Bam may tinh:
: HIFT] p|bd | kHrr] P| baDlii|(| 847x144 K1ox
Trang 10Cẩm nang luyện thị ĐH Vật Lí, tập 2 — Lê Văn Vinh
a,
Vi du 3; Céng thốt êlectron của một kim loại là 7.64.10} Chiếu lần lượt
vào bể mặt tấm kim loại này các bức xạ cĩ bước sĩng là Ai = 0,18 um, À2 = |
0.21pm va As = 0,35u m Lay h = 6,625.10*J.s, c = 3.108 m/s Bure xa nao |
gây được hiện tượng quang điện đối với kim loại đĩ?
hân tích pà hướng dẫn giải
Dạng tốn này ta làm như sau: tìm bước sĩng giới hạn quang điện, sau đĩ
so sánh với các bước sĩng để cho là cĩ ngay đáp án
he 6,625.10 3,10°
Giới h 1ƠI hạn quang điện : Àp điện : Àp =—= A 7 6410" =0,26 un
Ta cĩ: À\ = 0,18 um, À2 =0,/21um suy ra M1, A2< Ao; vay hai bức xạ này gây ra
hiện tượng quang điện cho kim loại đĩ |
Bic xa 43 = 0,35 m > Ao nén khéng gây ra hiện tượng quan điện cho kim,
loai nay Vay chon A |
Ví dụ 4: Cơng thĩat electron của kim lọai dùng làm catốt của một tế bào |
quang điện là 2,4843 eV Hỏi khi chiếu lần lượt hai bức xạ cĩ tần số ít = 5 x |
10% Hz va f= 9.5 x 10"* Hz thì cĩ xảy ra hiện tượng quang điện hay khơng? |
hân tích va hướng dẫn giải 1) Ta cĩ A = 4,4843eV = 3,97488x101° ~3,975x1ữ? J
- Matkhac A = Mote =z Mic
Là 6,625x107 x3x10° 4
Thể số: 2 =0,5x10 ”m => A, =0,5
m= 3975x102 Ag 0,5
8
-_ Bước sĩng ánh sáng đối với fi Ta: iy =F = 210 -=0,6.10°m = 0,64
Bước sĩng ánh sáng đổi với 6 là:
Ẹ 310
— —
9,5101 Ta thay Ay >Ag > Aq
Hiện tượng quang điện chỉ xảy ra đối với bức xạ À; Chọn Ð
Ví dụ 5: Với si, g¿, s› lần lượt là năng lượng của phơtơn ứng với các bức xạ Ì:
mau vàng ,„ bức xạ tử ngoại và bức xạ hổng ngoại thì ị
Â.£3>Eli>£ — Đ.rz>ei>@ C, Et> E2> £3 D, €2 > £3 > &1 |
hân tích cà hướng dẫn giải |
Theo thang sĩng điện từ thì bước sĩng của bức xạ vàng, tử ngoại và hổng ngoại cĩ thứ tự giảm đẩn như saU: Àbáng ngaại > Àvàng > Â tử ngoại
TS oe se le So = 3,15789x107” m = 0,315789um he
Ma €=——=> Ehéng ngoại < € ving < Etirngoe’ <> £3<£1<£: Vì thế chợn B
A
Trang 11Cty TNHH MTV DVVH Khang Viét
£ BÀI TẬP VẬN DỤNG:
câu 1 Chiếu một chùm bức xạ đơn sắc vào tấm kẽm cĩ giới hạn quang điện 0,354m Hiện tượng quang điện sẽ khơng xảy ra khi chùm bức xạ chiếu vào tấm kẽm cĩ bước sĩng là:
A.01um B.0/2um Œ.03um D.04um
Huong dan gidi
Bước sĩng gidi han cua kém: Ag =0,35um <0,4um 04pm
Vậy đáp án Ð
Câu 2 Chọn câu đứng :
A, Hiện tượng giao thoa dễ quan sát đối với ánh sáng cĩ bước sĩng, ngắn B Hiện tượng quang điện chứng tỏ tính chất sĩng của ánh sáng
C Những sĩng điện từ cĩ tẩn số càng lớn thì tính chất sĩng thể hiện càng rõ D Sĩng điện từ cĩ bước sĩng lớn thì năng lượng phơtơn nhỏ
.Hướng dẫn giải
A (sai) vi hiện tượng giao thoa dé quan sát đối với ánh sáng cĩ bước sĩng dài B (sai) vì hiện tượng quang điện chứng tỏ tinh chất hạt của ánh sáng
€ (sai) vì những sĩng điện từ cĩ tần số càng lớn thì tính chất hạt thể hiện càng rõ
1 (đúng) vì năng lượng va bước sĩng tỉ lệ nghịch với nhau
Câu 3 Trong các ánh sáng đơn sắc sau đây Ánh sáng nào cĩ khả năng gây ra
tượng quang điện mạnh nhất:
A Ánh sáng fím B Ánh sáng lam C Anh sang 46 D Anh sang luc
Hướng dẫn giải
Bước sĩng của ánh sáng tím cĩ giá trị nhỏ nhất nên khả năng gây r hiện
tượng quang điện là mạnh nhất Chon A
Câu 4 Cơng thức liên hệ giữa giới hạn quang điện 2o, cơng thốt A, hằng số
Plank h và vận tốc ánh sáng c là : 2 hẠ A ¢ he Ady NA = - B 4g = — ÁN C 0 D.Ag=— Me ,Hướng dẫn giải
Giới hạn quang điện được tính theo cơng thức: Ào= es Vi thé chon D
Câu 5 Khi chiếu sĩng đi'a từ xuống bể mặt tấm kim loại , hiện tượng quang
điện xảy ra nếu:
A sĩng điện từ cĩ r.hiệt cộ đủ cao
Trang 12
Cẩm nang luyện thì ĐH Vật Lí, tập 2— Lê Văn Vinh B sĩng điện từ cĩ bước sĩng thích hợp C sĩng điện từ cĩ cường độ đủ lớn
D sĩng điện tử phải là ánh sáng nhìn thấy được
Hướng dân giải
Hiện tượng quang điện chỉ xảy ra với các bức xạ điện từ cĩ bước sĩng thíc
hợp Các yếu tố như nhiệt độ, cường độ khơng ảnh hưởng tới quá trìn)
trên Vậy chọn B
Câu 6, Giới hạn quang điện của mỗi kăm loại là :
A Bước sĩng dài nhất của bức xạ chiếu vào kim loại đĩ để gây ra đượ: hiện tượng quang điện
B Bước séng ngắn nhất của bức xạ chiếu vào kim loại đĩ để gây ra đi
hiện tượng quang điện
C Cơng nhỏ nhất dùng để bứt electron ra khỏi kim loại đĩ D Cơng lớn nhất dùng để bứt electron ra khỏi kim loại đĩ Để hiện tượng quang điện xảy ra thì À < ^ø
Dâu “=” ứng với bước sĩng đài nhất mà cịn gây ra được hiện tượng quang điện Vì thế giới hạn quang điện là bước sĩng đài nhất của bức xạ chiếu vào
kim loại đĩ để gây ra được hiện tượng quang điện Chọn A |
Cầu 7 Phát biểu nào sau đây là khơng đứng theo thuyết lượng, tử ánh sáng ? |
A Chùm ánh sáng là một chùm hạt, mỗi hạt được gọi là một photon mang:
năng lượng |
B Cường độ chùm ánh sáng tỉ lệ thuận với số photon trong chùm ị _€ Khi ánh sáng truyển đi các photon khơng đổi, khơng phụ thuộc vào,
khoảng cách đến nguốn sáng |
D Các photon cĩ năng lượng bằng nhau vì chúng lan truyển với tốc |
bang nhau, |
Jướng dẫn giỏi |
Các photon trong chùm sáng đơn sắc mới cĩ năng lượng bằng nhau Tốc độ lan truyển của các photon là tốc độ ánh sáng năng lượng của bước song |
phụ thuộc vao bude séng ata photon, vi thé tng với các bức xạ đơn sac |
khác hau sẽ cĩ năng lượng khác nhau Vậy chọn đáp an D | Câu 8 Hãy chọn câu đúng nhất Chiếu chùm bức xạ cĩ bước sĩng A vao kim
loại :ĩ giới hạn quang điện ^a Hiện tượng quang điện xảy ra khi :
A A> As B A< da C Am Ao D Ca cau B va C
Ị
ị
Trang 13Cty TNHH MTV DVVH Khang Viet
Hướng dẫn giải
Để hiện tượng quang điện xảy ra thì À <À^o
Vì thế cả câu B vả cầu C đều thỏa mãn, nên chọn đáp an D
Câu 9 Gọi bước sĩng ^o là giới hạn quang điện của một kim loạt, À là bước sĩng ánh sáng kích thích chiếu vào kim loại đĩ, để hiện tượng quang điện xảy ra thì
A, chi can điều kiện Ä > Ảo '
B phải cĩ cả hai điều kiện: À = Äo và cường độ ánh sáng kích thích phải lớn C phải cĩ cả hai điểu kiện: Ä > Ào và cường độ ánh sáng kích thích phải lớn D chỉ cần điểu kiện À 4 Àơ
- đến giả
Dé dang chon dap án D
Câu 10 Kim loại Kai (K) cĩ giới hạn quang điện la 0,55 um Hién tuong quang điện khơng xảy ra khi chiếu vào kim loại đĩ bức xạ nằm trong vùng A ảnh sảng màu tím B anh sang mau Jam
C héng ngoai D tử ngoại
Trong 4 đáp án ta thấy: bức xạ hồng ngoại cĩ bước sĩng dài nhất và bức xạ
tím cĩ bước sĩng ngắn nhất, nện với dạng tốn này ta chỉ chọn một trong
hai bức xạ trên Ta biết rằng: bức xạ hổng ngoại lớn hơn bức xạ của ánh
sáng nhìn thấy nên chọn C `
Cầu 10 Nếu quan niệm ánh sáng chỉ cĩ tính chất sĩng thì khơng thể giải
thích được hiện tượng nào dưới đây ?
A Khức xa ánh sáng B Giao thoa ảnh sáng
€ Quang điện D Phan xạ ảnh sang
,Hướng dẫn giải
Nếu quan niêm ánh sáng chỉ cĩ tính chất sĩng thì khơng thể giải thích được
hiện tượng quang điện Chợn C
Cầu 11 Gới hạn quang điện của Ge là ^s=1,88im Tính năng lượng kích
họat (năng lượng cần thiết để giải phĩng một êlectron liên kết thành
êlectron dẫn) của Ge?
Trang 14|
—_SBƯỊ Cam nang luyén thi DH Vat Li, tập 2 — Lê Văn Vinh
Câu 12 Chiếu bức xạ cĩ tần số £ đến một tấm kim loai Ta ki hiệu (_ = = Aa
Oo
là bước sĩng giới hạn của kim loại Hiện tượng quang điện xảy ra khi A.f 2 fo B £< fe C.f>0 D.(< fe
„Hướng dẫn giải
Điều kiện xảy ra hiện tượng quang điện với tần số là: f 2 fo Chon A
Câu 13 Một bức xạ điện từ cĩ bước sĩng À = 0,2 10m Tính năng lượng lượng tử của bức xạ đĩ A.£= 99,375.102 B € = 99,375.10" C e =9,9375.102J D e =9,9375.101°} „Hướng dẫn giải hc _ ố,625.10'”* 3.108
Năng lượng lượng tử: g = À 0,2.10° =9,9375.10 °']
Chon D
Cầu 14 Năng lượng của phơtơn là 2,8.1019J,
Cho hang sé Plank h = 6,625.10J.s ; vận tốc của ánh sáng trong chân khơng ` là c = 3.10m/s Bước sĩng cua anh sang nay la:
A 0,45m B 0,58um C 0,66um D.0,7lum
he he 1,9875102
Năng Ï ang tone Mie AE Ee Sk I tứ: e=—-~—=À=-==“—— =—=0,71.1ữ?m=0,71 281018 m=0,7Inm
Chọn D
Cầu 15 Cơng thốt electrơn của kim loại làm catơt của một tế bào quang
điện là 4,5eV Chiêu vào catơt lần lượt các bức xạ cĩ bước sĩng À4 = 0,16pm, |
Ae = 0,20um, Az = 0,25,im, A4 =0,30j1m, 15 = 0,36um, As = 0,40m |
Các bức xạ gây ra được hiện tượng quang điện là:
A.Ài,Àz B.ÀI,2À2,^À2 C À2,À3, À4 D As, A4, As
tute, din gid
_ _ 6,625.10 ”4.3.108 4,5.1,6.10”
So sánh với các bước sĩng để cho ta cĩ chỉ cĩ 3 bức xạ đẩu tiên gây ra được hiện tượng quang điện Chọn B
~ m—ai——————: mẻ mm ST ——
Giới hạn quang dién : Ag = = 0,276.10 *m =0,276um
106 =
aoe
Trang 15Cty TNHH MTV DVVH Khang Viét
uyên Bộ 2
TIA X
a TOM TAT LY THUYET
Cách tao ra tia X:
Để tạo tia X người ta cĩ
thể dùng ống Cu-lft-giơ:
Ống Cu-lítgiơ là một
ống thủy tinh bên trong là chân khơng, gồm một
dây nung bằng vonfram
FF ding lam nguồn êlectron và hai điện cực
Dây EF được nung nĩng bằng một dịng điện Người ta đặt giữa anơt và catơt một hiệu điện thế cỡ vài chục kilơvơn Các êlectron bay ra từ dây
nung FF sẽ chuyển động trong điện trường mạnh giữa anơt và catơt đến
đập vào A và làm cho A phát ra tia X B CÁC DẠNG BÀI TẬP
1 Tính bước sĩng ngắn nhất của tia X phát ra:
Khi địng quang electron đến đập vào tấm kím loại cĩ nguyên tử lượng lớn và đột ngột dừng lại thì phát ra tia X
Theo định luật báo tồn năng lượng: `
.Năng lượng dịng electron = năng lượng tia X+ Nhiệt năng (nhiệt năng rất lớn so với năng lượng tia X)
©r=ex+Q>£ex
° bee aceon she
dx x e :
Ta cĩ năng lượng của dong quang electron = động năng của chùm quang
electron khi đập vào đổi Katốt
he = Wa =eU ax Ax 2 £=Ww =e.DAr * ax
Bước sĩng ngắn nhất của tia X phát ra là: lÀymụ„ =— 1€ eUax
Trang 16Cẩm mang luyện thì ĐH Vật Lí, tập 2 ¬ Lê Văn Vĩnh
2 Tính nhiệt lượng làm nĩng đối Catốt
Nhiệt lượng làm nĩng đổi Catốt bằng tổng động năng của các quang electron dén dap vao déi Katét Q =W =N.Wa= Nee Uae
N tổng số quang electron đến đối Catốt
Mà O =mC(b - th}, với C nhiệt dung riéng của kim loại làm đổi Katốt
3 Vi DU MAU
Ví dụ 1: Một ống Cu-tit-giơ cĩ điện áp giữa hai đầu ơng Cu-lit-gio la 1OKV
với dịng điện trong ống là l = 1mA
a) Tính số e đập vào đối Katốt sau một phút ?
b) Tính động năng của e đập vào đối Catốt ?
c) Tính bước sĩng nhỏ nhất của tia X ?
d) Coi rang chỉ cĩ 1% số e đập vào đối Catốt tạo ra tia X Sau một phút hoạt
động thì đổi Katốt nĩng thêm bao nhiêu độ cho khối lượng của đối Catốt là m = 100g và nhiệt dung riêng là 120]/kgđộ
` Hướng dẫn giải:
a) Ta cĩ Ï -`= = số electrơn đập vào đối Catốt sau 1 phút
Not Lee € 16.10 oro =3,74.10” hạt -
b) Động của quang electron đập vào đối Catốt Wa =lel.Uak = 1,6.101.10.10= 16.10]
c) Theo định luật bảo tồn năng lượng:
Nang lượng dịng electron = năng lượng tia X+ Nhiệt năng ©cr=rx+QOztx
=> ne nage Se ae eee
Ax AX £
Ta cĩ năng lượng của địng quang electron = động năng của chùm quang electron khi đập vào đối Catốt
he
eU ar
Bước sĩng ngắn nhất của tia X phát ra là:
— he _ 6,635.10°43.10°
| _@ỦAg 1,61010.103
Trang 17i
— Cty TINHH MTV DVVH Khang Viet
Q =99%N.W¿
99%N.W¿ _ 0,99.3,741017.1,60210'° mC ~ 0,1.120
| Ví dụ 2: Một ống Cu-lit-giơ cĩ Ua= 15KV và dịng điện chạy qua ổng là 20mA
a) Tính tốc độ và động năng của e tới đối Catơt (vu=0)
b) Tính nhiệt lượng toa ra trên đối Catốt trong mỗi phút và lưu lượng H›0
để làm nguội đối Catốt biết rằng nhiệt độ của nước ổi vào là 20 và đi ra
là 40 nhiệt dung riêng cua nước là C = 4186 J/kgđộ (cho rằng tồn bộ
động năng của e làm nĩng đổi Catốt)
Jlướng dẫn giải
Động của quang electron đập vào đối Catốt
Wae= e.Uak = 1,6.10°7°.15.10 = 2,4.10] , 3 : =15 Ta co We 2 =— Ve 2Wa _ ert = 72,63.10° m/s 2 Ý m 9.110" =m.C.At => At = = 49,368°C
_ bỳ Ta cĩ nhiệt lượng làm nĩng Catốt bằng tổng động năng đập vào đổi Katốt
Q=N.We= it lel
ma Q=mC(b — tt) = It Uax
Vậy lưu lượng nước làm nguội đổi Catốt -3
Am=t~_LUAg _ „2010 21510” _ 3 68 sg akg/6-3,58(g/5)
_ t C(tạ-t,) 4186(40-20) : ~
Ví dự 3: Một ơng Rơn-ghen phát ra bức xạ cĩ bước sĩng ngắn nhất là 0,04 nm Hiệu điện thể cực đại giữa hai cực của ống cĩ giả trị là
A, 29 kV B 30 kV C31 kV D 32 kV
vHướng dân giải
Jel.Uay =LtUay = 20.10%,60.15.103 = 18000] = 18K] Ta cĩ: eUak > £ = = he _ 6,62510 *2210Ẻ = UAkKmax = = Chin 1,6.107 004107 =31054V = 31kV Chọn C
Ví dụ 4: Chùm tia X phát ra từ một ống tia X (ống Cu-lít-giơ) cĩ tẩn số lớn nhat la 6,4.10 Hz Bỏ qua động nang các êlectron khi bứt ra khỏi catơt Tính hiệu điện thế giữa anơt và catốt của ống tia X
A 26,5 kV B 33,5 kV C.31,5 kV D 39 kV,
Trang 18
Cẩm nang luyện thi DH Vật Lí tập 2 - Lễ Văn Vinh — ——_—— „Hướng dẫn giải hf 6,625.10.6, 4.1018 Ta cĩ: eUak = max => A = = E 1610? = 26,5.10° V Chon A =
Ví dụ 5: Hiệu điện thế giữa hai điện cực của ơng Cu-lít-giơ (ống tia X) là
Uax = 2.10! V, bỏ qua động năng ban dau của électron khi bứt ra khỏi
catốt Tính tần số lớn nhất của tia X mà ống cĩ thể phát ra
A 5,23.1018Hz B 4,83.10°Hz C.5,2310°Hz D.4,8310Hz
eUAx _ L6.10”.2.102
h 6,625.10 4
Ta co: eUaxk = hÍmax —> fmax = = 4,83.10'8 Hz
Chon B
ví dụ 6: Ơng Rơn-ghen đặt dưới hiệu dién thé Uax = 19995 V Động năng
ban dau cua cua cac electron khi bứt ra khỏi catơt là 8.102 J Tính bước sĩng ngắn nhất của tia X mà ống cĩ thể phát ra
A 62.107? nm B 62nm C 0,62um D 62.10? pm
he _ 6,625.107*4.3.108
5 GUAK eax 2e= RE => Ami am ma =
tage À eUAk 16.10119995 =62.10”m
Chọn B
ví dụ 7: Khi tăng điện áp giữa hai cực của ống Cu-lit-giơ thêm 4 kV thì tốc
độ các electron tới anơt tăng thêm 8000 km/§, Tính tốc độ ban đầu của electron và điện áp ban đầu giữa hai cực của ơng Cu-lit-giơ
A y=84.10°m/s va U=22KV B v=84.10’m/s va U=20KV
C v=84.10°m/s va U=20KV D v=84.10’m/s vA U=22KV
—_ „Hướng dẫn giải
Bài tốn khơng để cập đến động năng ban đầu bức ra từ catơt, vì thể phải
hiểu là để bài đã xem động năng này khơng đáng kể nên bỏ qua
Khi hiệu điện thế giữa hai ống là U thì: eU = =m? (1)
Ì Khihiệu điện thếgiữa hai ống la U+AU thi: e(U + AU) = = mv + Avy? (2)
Tir (1) va (2) > > mv? +eAU = : mv? + mvAv + 2 máy? + 2 2
=>» eAU = mvẬYV + =m(av}
Trang 19Cty TNHH MTV DVVH Khang Việt
eAU- 2m(Av)Ẻ 1,6.10724.103 ~1 9,1.10-31(8.105)2
mov 9,1.10718.1
Hiệu điện thế ban đầu giữa hai cực ống:
21 (84.1062 =84.10°m/s; Sve = 20065V ~20KV Chọn C
Câu 1: Hiệu điện thế giữa hai điện cực của ống Cu-lft-giơ (ống tia X) là Uak„ bỏ qua động năng ban đầu của êlectron khi bứt ra khỏi catốt Tấn số lớn nhất của tia X mà ống cĩ thể phát ra được tính theo cơng thức
' sỨAk eU h eu,
i oie B.f„=°PAK Cí 2h D.f„ -ŠUAK
LƠ Ác RA NA “ah na“
! ,Hướng dẫn giải
|| + Bước sĩng ngắn nhất tia X cĩ thể phát ra: 4,
+ Tân sốlớn nhất í„„ =— Š-~= SAK., Chọn B
mạ R
Cau 2: Chim tia X phát ra từ một ống tia X cĩ tần số lớn nhất là 7,2.10!% Hz
Bỏ qua động năng các êlectron khi bật ra khỏi catơt Hiệu điện thế giữa anơt
và catơt của ơng tia X là
A.29,8125 kV B 26,50 kV C.30,3012kKV D.13⁄25kV
hfa¿„ =|elUAx = UAk =29,8125(kV) Chon A
Câu 3: Khi tăng hiệu điện thế của một ống ta X lên n lấn (n > 1), thì bướế sĩng cực tiểu của tia X mà ống phát ra giảm một lượng A2 Hiệu điện thế ban đầu
của ống là:
[oA =5, 5 ren ote D aa
\ \ ,Nướng dân giải
x "Ngon th :
2 (24) Chọn B ean nm
Câu 4: Khi tăng điện áp của ống Rơn-ghen từ U lên 2U thì bước sĩng giới hạn của tia X thay đổi 1,8 lần Vận tốc ban đầu cực đại của electron thốt ra
từ catot bằng:
Trang 20Cẩm nang luyện tri ĐH Vật Lí, tập 2— Lê Văn Vinh, — ‡ | = | | | Ae B Lee ee Dee | ori 2m, mẹ 9m ,ậướng dẫn giải :
Nhận xét: kh: tăng điện áp của ống Rơn-ghen lên thì bước sĩng giới hạn của tia X
sé giam xuống, Uì thế nếu qọi
%x là bước sĩng giới hạn của tia X khi điện áp trong ống là U A'x là bước sĩng giới hạn của tia X khi điện áp trong ống là 2U
=À.x a
18
I 2 he 1 |
|e|U= zmev’ — Way “5 pment (1)
[20 = Semel? Way ca Way =~ Ferg (2)
Ax
| 1 eU
(2) -(1).1,8 ta được: 0,1|e|U = 08.>mevp =vọ= ĐH.”
Chon B
câu 5: Trong ống Cu-lit-giơ, tốc độ của electron khi tới anơt là 50000km/s Đề _giảm tốc độ này xuống cịn MP krn/s thi phai giảm điện áp giữa hai đầu |
ống bao nhiêu?
A 6825V B 3215 V C.665VW D.3579V :
Haine din giả ;
Khi hiệu điện thế giữa hai ống là Ư thi: eU= zm (2) | Ị
Khi hiệu điện thế giữa hai ống là ea AU thi:
e(U - AU) = 2 m(y- Avy (2)
=> 2 m2 ~ eAU = > mv? — mvav +2 mAv!
Trang 21Cty TNHH MTV DVVH Khang Viét
Gheyen 323 HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN TRONG
a TOM TAT LY THUYET
1, Chat quang dan
Chất quang dan là những chất bán dẫn, dẫn điện kém khi khơng bị chiếu
sảng và đẫn điện tốt khi bị chiếu ánh sáng thích hợp 5 Hiện tượng quang điện trong
Hiện tượng ánh sáng giải phĩng các electron liên kết để chúng trở thành các electron dan đổng thời tạo ra các lỗ trống cùng tham gia vào quá trình
dẫn điện, gọi là hiện tượng quang điện trong
ä Quang điện trở
Được chế tạo đựa trên hiệu ứng quang điện trong Đĩ là một tấm bán dẫn cĩ
giá trị điện trở thay đổi khi cường độ chùm ánh sáng chiếu vào nĩ thích hợp
4 fin quang điện :
Pin quang điện là nguồn điện trong đĩ quang năng được biến đổi trực tiếp
thành điện năng Hoạt động của pin dựa trên hiện tượng quang điện trong của một số chất bán dẫn ( đổng ơxit, sêlen, silic, ) Suất điện động của pin thường cĩ giả trị từ 0,5 V đến 0,8 V
Pin quang điện (pin mặt trời) đã trở thành nguồn cung cấp điện cho các
vùng sâu vùng xa, trên các vệ tỉnh nhãn tạo, con tàu vũ trụ, trong các ngày đo ánh sáng, máy tính bỏ túi
Šo sánh hiện tượng quang diện reồi pầ quang điện trong:
Socknh Hiện tượng quang điện Hiện tượng quang dẫn
ngồi
Vật liệu Kim loại Chất bán dan
Bước sĩng ánh | Nhỏ, năng hrợng lớn (như | Vừa, năng lượng trung bình
sáng kích thích | tia tử ngoại) (as nhìn thấy )
Do ưu điểm chỉ cẩn as kích thích cĩ năng lượng nhỏ (bước sĩng đài như as nhìn thấy) nên hiện tượng quang điện trong được ứng dụng trong quang
điện trở (điện trở thay đổi khi chiếu ánh sáng kích thích, dùng trong các mạch điểu khiên tự động) và pin quang điện (biên trực tiếp quang năng
thành điện năng)
Trang 22Cẩm trang luyện thi ĐH Vật Lí, tập 2 — Lê Văn Vĩnh
B CAC DANG BAI TAP
(0 vi pu MẪU
lượng của anh sang phat quang và năng lượng của ánh sáng kích thích
trong 1s là
VíÍ dụ 1 Chất lỏng fluorexein hấp thụ ánh sáng kích thích cĩ bước sĩng
A = 0,48um va phat ra ánh cĩ bước sĩng À' = 0,64um Biết hiệu suất của :
sự phát quang này là 90% (hiệu suât của sự phát quang là tì số giữa năng |
trong một đơn vị thời gian), số phơtơn của ánh sáng kích thích chiếu đến | trong 1s là 2012.1019 hạt Số phơtơn của chùm sáng phát quang phát ra |
xỶÌ— ng - A 2,6827.101 B 2,4144.101° C 1,3581.101? D 2,9807.101 VHướng dẫn giải
Cơng suất của ánh sáng kích thích: P = N=
N số phơtơn của anh sang kich thich phat ra trong 1s Cơng suât của anh sáng phát quang: P = N' =
N' số phơtơn của ánh sáng phát quang phát ra trong 1s PY N'A
Hiệu lệu suất của sự phát quang: suất củ hát :H=—=—— PND
=> N’=NH = = 2012.10" 0,9 7 ¬ = 2,4144.10 Chọn B
Ví dụ 2 Chọn câu trả lời sai khi nĩi về hiện tượng quang điện và quang dẫn: A Déu cĩ bước sĩng giới hạn 4,
B Đều bứt được các êlectron ra khỏi khối chất
C Bước sĩng giới hạn của hiện tượng quang điện bền trong cĩ thể thuộc
vùng hồng ngoại
D Năng lượng cẩn để giải phĩng êlectron trong khối bán đẫn nhỏ hơn
cơng thốt của êletron khỏi kim loại
A (đúng) vì hiện tượng quang dân hoạt động dựa vào hiện tượng quang
điện trong nên cĩ bước sĩng giới hạn 4¿
B (sai) vì cả hai hiện tượng đều khơng bứt được các êlectron ra khỏi khối chat
C (đúng) vì hiện tượng quang điện bên trong là giải phĩng liên kết electron
re 838
vì thế năng lượng giải phĩng electron khỏi khối bán dẫn nhỏ hon cơng
thốt của kim loại nên bước sĩng giới hạn cĩ thể thuộc vùng hồng ngoại
Trang 23Ctụ TNHH MTV DVVH Khang Việt
D (đúng) vì theo lí luận ở câu C
ChọnB
Ví dụ 3 Chọn câu sai :
A Pin quang điện là dụng cụ biến đổi trực tiếp năng lượng ánh sáng thành điện năng
B Pin quang điện hoạt động dựa vào hiện tượng quang dẫn
C Pin quang điên và quang trở đều hoạt động dựa vào hiện tượng quang điện ngồi
D Quang trở là một điện trở cĩ trị số phụ thuộc cường độ chùm sáng thích hợp chiếu vào nĩ
A (đúng) vì pin quang điện là dụng cụ biến đổi trực tiếp quang năng (năng lượng ánh sáng) thành điện năng
5 (đáng) vì pin quang điện hoạt động dựa vào hiện tượng quang dẫn hay
hiện tượng quang điện trong
C (sai) vi pin quang điên và quang trở đều hoạt động dựa vào hiện tượng
quang điện trong
D (đúng) vì quang trở là một điện trở cĩ trị số phụ thuộc cường độ chùm ¡ sống thích hợp chiếu vào nĩ mà khơng phụ thuộc vào nhiệt độ
| Ví dụ 4 Chọn câu trả lời ding, Quang dẫn Ia hién tuong :
| I | ị
A Dẫn điện của chất bán dẫn lúc được chiếu sáng =
B Kim loại phát xạ electron lúc được chiếu sáng
€ Điện trở của một chất giảm rất nhiều khi hạ nhiệt độ xuống rất thấp
(|_ D Bứt quang electron ra khỏi bể rnặt chất bán dẫn
| Shain din giải
j A (đứng) vì theo định nghĩa về hiện tượng quang dẫn
| B (sai) vì kim loại phát xạ electron lúc được chiếu sáng là hiện tượng quang
điện ngồi
| € Gai) vì điện trở của một chất giảm rất nhiều khi hạ nhiệt độ xuống rất | thấp khơng phải là hiện tượng quang dẫn Hiện tượng quang dẫn chỉ
| phụ thuộc vào ánh sáng chiếu vào, khơng phụ thuộc vào nhiệt độ
D (sai) vì bứt quang electron ra khỏi bể mặt chất bán dẫn khơng phải là
hiện tượng quang dẫn cũng khơng phải là hiện tượng quang điện ngồi
Trang 24Cẩm nang luyện thì ĐH Vật Lí, tập 2 — Lê Văn Vĩnh
£ BÀI TẬP VẬN DỤNG:
Cầu 1: Chọn cầu sai khi so sánh hiện tượng quang điện ngồi và hiện tượng quang điện trong :
— A.Bước sĩng của photon ở hiện tượng quang điện ngồi thường nhỏ hơn ¿
hiện tượng quang điện trong
B Đều làm bức electron ra khỏi chất bị chiếu sáng
C Mở ra khả năng biến năng lượng ánh sáng thành điện năng
D Phải cĩ bước sĩng nhỏ hơn giới hạn quang điện hoặc giới hạn quang dân
,Hướng dẫn giải
A (đúng) vì năng lượng để bức electron ra khỏi bể mặt lớn hơn nhiều sọ
với năng lượng giải phĩng liên kết electron trong khéi ban dan; vi thé bước sĩng của photon ở hiện tượng quang điện ngồi thường nhỏ hơn¿ hiện tượng quang điện trong
B Ga?) vì hiện tượng quang điện trong khơng làm bức electron ra khỏi chấi
bị chiếu sáng
C (đúng) vì Mở ra khả năng biến năng lượng ánh sáng thành điện năng Ð (đúng) vì cả hai hiện tượng đều thỏa mãn định luật về giới hạn quang điện Chọn B
Cau 2: Chon cau ding Hién trong quang dan Ia hiện tượng : A Một chất cách điện thành dẫn điện khi được chiếu sáng B Giảm điện trở của kim loại khi được chiếu sáng
C Giảm điện trở của một chất bán dẫn, khi được chiếu sáng
D Truyền dẫn ánh sáng theo các sợi quang uốn cong một cách bất kỳ
Jướng dân giải
A (sai) vì một chất bán dẫn thành dẫn điện khi tuyết: chiếu sáng mới là hiện tượng quang dẫn
B (sai) vì giảm điên trở của khối bán dẫn khi được chiếu sáng C (đúng) vì theo lí luận câu B
D (sai) vi truyén dẫn ánh sáng theo các sợi quang uốn cong một cách bất kỳ
Câu 3: Phát biểu nào sau đây là đứng ?
A Quang trở là một linh kiện bán dẫn hoạt động dựa trên hiện tượng quang điện ngồi
B Quang trở là một linh kiện bán dẫn hoạt động dựa trên hiện tượng quang điện trong
C Điện trở của quang trở tăng nhanh khi quang trở được chiếu sáng
Trang 25ie iis a Hs i it
‘Cty TNHH MTV DVVH Khang Viet
D Điện trở của quang trở khơng đổi khi quang trở được chiếu sang bang ánh sáng cĩ bước sĩng ngắn
Hướng dẫn giải -
A (sai) vì quang trở là một linh kiện bán dẫn hoạt động dựa trên hiện tượng quang điện trong
B (đúng) vì quang trở là một linh kiện bán dẫn hoạt động đựa trên hiện
tượng quang điện trong
C (sai) vì điện trở của quang trở giảm nhanh khi quang trở được chiếu sáng D (sai} vì điện trờ của quang trở giảm nhanh (thay đổi) khi quang trở được
chiêu sáng bằng ánh sáng cĩ bước sĩng ngắn
Chọn B
Câu 4: Trường hợp nào sau đây là hiện tượng quang điện trong ?
A Chiếu tia tử ngoại vào chất bán dẫn làm tăng độ dẫn điện của chất bán dẫn này
B Chiếu tia X (tia Rơn-ghen) vào kim loại làm êlectron bật ra khỏi bể mặt kim loại đĩ
C Chiếu tia tử ngoại vào chất khí thì chất khí đĩ phát ra ánh sáng màu lục
D Chiểu tia X (Ha Rơn-ghen) vào tấm kim loại làm cho tẩm kim loại này
nĩng lên
VHướng dân giỏi
A (đúng) vì chiếu tia tử ngoại (bước sĩng thích hợp} vào chất bán dẫn làm
tăng độ dẫn điện của chất bán dân này
B (sai) vì chiếu tia X (Ha Rơn-ghen) vào kim loại làm êlectron bật ra khỏi bể mặt kim loại đĩ là hiện tượng quang điện ngồi
C (sai) vì chiếu tỉa tử ngoại vào chất khí thi chất khí đĩ phát ra ánh sáng màu lục là hiện tượng quang - phát quang
D (sai) vì đây là câu nhiễu
Trang 26Cẩm nang luyện thi ĐH Vật Lí, tập 2 — Lê Văn Vĩnh
'Guyên dé 4
HIEN TUONG QUANG - PHAT QUANG
A TOM TAT LY THUYET
1, Sự phát quang
+ Cĩ một số chất khi hấp thụ năng lượng đưới một đạng nào đĩ, thì cĩ khả
năng phát ra các bức xạ điện từ trong miến ánh sáng nhìn thấy Các hiện
tượng đĩ gọi là sự phát quang
+ Mỗi chất phát quang cĩ một quang phơ đặc trưng cho nĩ
3 Huỳnh quang sà lân quang- so sánh hiện tượng huỳnh quang và lân quang: i
Đặc điểm - Ứng Ánh sáng huỳnh quang | Biển báo giao thơng,
dụng luơn cĩ bước sĩng dài hơn
ảnh sáng kích thích (năng
lượng bé hơn - tần số nhỏ hơn) Dùng trong đèn ơng
8, Định luật cXtốc pê sự phát quang (Đặc điểm của ánh sáng huỳnh quang)
Anh sang phát quang cĩ bước sĩng A»q dài hơn bước sĩng của ánh sáng
kích thích Ax: bef hg < hít => Ang > Àkt,
4 tìng dụng của hiện tượng phái quang
Sử dụng trong các đèn ống để thắp sáng, trong các màn hình của đao động
kí điện tử, tivi, máy tính Sử dụng sơn phát quang quét trên các biển báo
giao thơng
B CÁC DẠNG BÀI TẬP £2 VI DU MAU
Vi du 1 Chọn câu đứng Ánh sáng huỳnh quang là :
A tổn tại một thời gian sau khi tắt ánh sáng kích thích B hấu như tắt ngay sau khí tắt ảnh sáng kích thích
€ cĩ bước sĩng nhỏ hơn bước sĩng ánh sáng kích thích
D do các tình thể phát ra, sau khi được kích thích bằng ánh sáng thích hợp
118
So sánh Hiện tượng huỳnh quang | Hiện tượng lân quang Ì Vật liệu phát quang |_ Chất khí hoặc chất lỏng ` Chất rắn 2
Thời gian phát Rất ngắn, tắt rất nhanh | Kéo đài một khoảng thời):
quang sau khi tắt ánh sáng kích | gian sau khi tắt ảnh sáng |
thích kích thích (vài phần ngàn |'
giây đến vài gid, tity chat) |
Trang 27Cty TNHH MTV DVVH Khang Việt
A (sai) vì ánh sáng huỳnh quang hấu như tắt ngay khi tắt ánh sáng kích thích
B (đúng) vì như lí luận câu A
C (sai) vi anh sang huỳnh quang cĩ bước sĩng lớn hơn bước sĩng ánh sáng kích thích
D (sai) vi anh sáng huỳnh quang là ánh sáng do các chất lỏng và chất khí phát ra, sau khí được kích thích bằng ánh sáng, thích hợp
Chon B
Ví dụ 2 Chọn câu đứng Ánh sáng lân quang là :
A duoc phat ra boi chat ran, chat long Lan chất khí
B hầu như tắt ngay sau khi tắt ánh sáng kích thích
C cĩ thể tổn tại một khoảng thời gian nào đĩ sau khi tit anh sang kích thích
Ð cĩ bước sĩng nhỏ hơn bước sĩng ánh sảng kích thích
.ÿướng dẫn giải
A (sai) vi ánh sáng lân quang được phát ra bởi chất rắn
B (sai) vi anh sáng lân quang kéo dài một Thang! thời gian nào đĩ sau khi
_ tất ánh sáng kích thích
C (đúng) vì ánh sáng lân quang cĩ thể tổn tại một khoảng thời gian nào đĩ sau khi tắt ánh sáng kích thích
D (sai) vì ảnh sáng lân quang cĩ bước sĩng lớn hơn bước sĩng ánh sáng
kích thích |
Ví dụ 3 Một chất phát quang cĩ khả năng phát ra ánh sárg màu lục khi được kích thích phát sáng: Hỏi khi chiếu ánh sáng đơn sắc nào v ứng đây thi chất đĩ sẽ phát quang ?
A Bo sam B Do tuoi C Vàng D Tím
„Hướng dẫn giải
Một chất phát quang cĩ khả năng phát ra ảnh sáng màu lục khi được kích thích
phat sang khi chiếu các bức xạ nhỏ hơn bức xạ màu lục Trong câu này chỉ cĩ anh sảng màu tím là cĩ bước sĩng nhỏ hơn bước sĩng màu luc Chon D
Ví dụ 4 Chiếu ánh sáng đơn sắc cĩ bước sĩng 0,30 zm vào một chất thi | thay chất đĩ phát ra ánh sáng cĩ bước sĩng 0,50 um Cho rằng cơng suất
của chùm sáng phát quang chỉ bằng 0,01 cơng suất của chùm sáng kích thích Hãy tính tỉ số giữa số phơtơn ánh sáng phát quang và số phơtơn ánh sáng kích thích phát HƯƠNG cing một Khoảng thời gian
Trang 28Cẩm nang luyện thỉ ĐH Vật Lí, tập 2 — Lê Văn Vinh _ -
“uyên ĐỀ 6
couny ead sporti Xêndrsà nan)
TOM TAT LY THUYET
1 Tiên để Ưo : s= hf, „ = ste 2 4i he - am
+ Bán kính quỹ đao dừng thứ n của (e) trong nguyên tử hiđrơ: ra = rẺro
Với ro = 5,3.10''m là bán kính Bo (ờ quỹ đạo K) ị
+ Khi nguyên tử đang ở mức năng lượng cao chuyển xuống mức năng lượng thấp thì phát ra photon, ngược lại nguyên tử sẽ chuyển từ mức năng a thâp chuyển lên mức năng lượng cao khi hap thu photon :
Ecao — Euạp = hf
* Lưu ý: Bước sĩng dài nhất 2w khi e chuyển từ N —> M, Bước sĩng ngắn nhất ^„w khi e chuyển từ œ —> M
+ Bước sĩng phát ra khi nguyên tử chuyến mức năng lượng: = E„ = Em
=En —Em he 1 E, -E hf = ——=E -E = —2 “HỊ nm «+ h n= Mics he ade oz he - he |
nm Ey Een Ey -—5] : Rat eae | |
+ _ Tân số của phơtồn bức xạ |(m =—S—= Pu— Šm | với E, > Ea, |
, : Anm z h |
+ Mối liên hệ giữa các bước sĩng và tẩn số của các vạch quang phổ củ:: nguyên từ hiđrơ:
Set“ về fậị =‡s› + Í›¡| (như cộng vécto) |
Az1 Azz À¿n À m* n + Cơng thức thực nghiệm: |1 _ i (+ : =) 13,6 hc
(trong may tinh Fx thì Ru là Re}
2 Các day quang phé aia nguyen tie hidré
: = Day Lai-man: khi e (n > 1) về qui dao K (m = 1) thì phát ra các vạch thuộc
Trang 29_ Ctụ TNHH MTV DVVH Khang Việt _— ” = ==—=Ïj m=—_ m—=—=— lạ BAL n2
Dãy Ban-me: Khi e chuyên từ qụ đạo ngồi (n > 2) về qui đạo L (m =2) thì
phát ra các vạch thuộc dãy Banme m=2;n=3, 4,5 :
1 5Á v
ef et = Sill yei nes An? he 22 n?
Gém 4 vach : do H,(0,656um), lam Hy (0,486pm) ,
với n>2, các vạch thuộc vùng tử ngoại
a Safa 1)
cham H,(0,434ym), tim H;(0,410ym) va mt phan ở vùng từ ngoại Day Pa-sen : khi cac e chuyén tir qui dao bén ngoai (n > 3) vé qui dao M(m =
3): m=3;n =4,5, 6 :
i - Eg{f.1 1
= = au ~ =] voi n24 Cac vach thuộc vùng hổng ngoại
Nang luong cia électron trong nguyén tit hidré cĩ biểu thức:
Năng lượng electron trong nguyén tr hidré: jE, = =o = 138 ey)
n n
Với n e N: lượng từ số
Eo= - 13,6eV: nắng lượng ở trạng thái cơ bản ( Chú ý Ea < 0)
n =1 ứng với quỹ đạo K ( năng lượng thấp nhất )
n=2ứng với quỹ đạo L
m=1; n=2,3,â, dãy Lạman (tử ngoại);
m=2; n=3,4,5 dãy Banme (một phẩn nhìn thấy)
m=3; n=á,5,6, dãy Pasen (hổng ngoại)
4 Các bức xạ của dâu ®an-me (nhìn thấu):
Trang 30Cẩm nang luyện thỉ ĐH Vật Lý, tập 2 - Lê Văn Vĩnh he
=E.-E
hs = Eạ -E¿
+ Vachlam Hg: Ag =Ant = Aap: a + Vach dd Hy: Ag =Ang =A22:
+ Vach chamH, : 4, =Agy =As2: 5 ae & —-E, 52
+ Vachtim Hgy:Ag =Apy =Ae2! =F Ee
2
5 Cae vach 06 bute séng dai nhdt aia cde day:
h
+ D&y Laiman: A: —= E, —E,;
À2] he
+ Day Banmer: Ag: —=E3-E2;
=
+ Day Paschen:A43: a =E,- Ea Aas
6 Chú ú: Khi nguyên tử ở trạng thái kích thích thứ m co thé phat ra số bức xạ điện từ
mabe N=C = n! (n—2)!2! £2 vi DU MAU : trơng đĩ CÀ là tổ hợp chập 2 của n
Vi du 1: Tính các bước sĩng trong dãy Lai-man (tử ngoại):
hân tích à hướng dẫn giải
Khi electron trong nguyên tử hiểro È một trong các mức năng lượng cao L, M, N, O nhay 0£ mức năng luong K, thi nguyén tw hidro phat ra vach bite xa cua aay,
Lyman thudc ving tir ngogi của thang sĩng điện từ, cụ thể nhw sau:
Cách 1: Dùng cơng thức :|Eạ =——= - n E 12,6 : = (eV)
+ Vạch đầu tiên cĩ bước sĩng lớn nhất ứng với mức năng lượng n=2 —= n= 1
Trang 31Cty TNHH MTV DVVH Khang Viét
=1215.107”m =0,1215um
Vach thứ 2 ứng mức năng lượng n=3 = n=1
1
7T TN
ears)
Vach thứ 3 ứng mức năng lượng n=4=> n=1
3
_ #)
Vach thứ 4 ứng mức năng lượng n=5 =n=1
T_—=9,492365.10'°m=0,0949um
hat
eas)
Vach thi 5 tmg mức năng lượng n=6 = n=1 Jet = “tt 9,37303.10 Ÿim =0,09373pm
ta(#~2)
'Vạch cuối cùng cĩ bước sĩng nhỏ nhất ứng với mức năng lượng n = => n =1 lai —.n = Rg 911267 m =0,0911um Rulez] =1,025175.107 m =0,1025um 9,72018.10Šm = 0,0972um dst =
Ví dự 2: Tính các bước sĩng trong day Banme (cé 4 vach nhin thay: dé, lam, cham, tim
hân tích pà hướng dẫn giải
Khi electron trong nguyên tử hiâro ở một trong các mức năng lượng cao M,N, O, P nhằu oể mức năng lượng L (ứng tửi trường hợp nguyên tử từ mức cao hơn
trở uê mức 2), thì nguyên tie hidro phát ra oạch bức xạ thuộc dãy Balmer ,bốn vach đâu ở ving nhin thấu (đỏ, lam, cham, tim) vi mot phin thuộc ùng tử ngoại của
thang sĩng điện từ, cụ thể như sau:
Cách 1: Dùng cơng thức : với n=2,3,4
Các bức xạ thuộc dãy banme ứng với trường hợp nguyên tử từ mức cao
hơn trở về mức2
+ Vach thứ 1 cĩ bước sĩng lớn nhất (màu đỏ) ứng với mức năng lượng n= 3
=n=2, theo Anh-xtanh:
Trang 32Cẩm nang luyện thi ĐH Vật LÍ, tập 3 ~ Lã Văn Vinh
= E3;-E, => Agp = 1, =0,656um (mau do)
32
+ Vạch thứ 2 cĩ màu lam ứng mức năng lượng n = 4 = n = 2, cĩ bước séng
được xác định:
¬— Ey => Ag =Ag =0,486nm (màu lam)
ee
+ Vach thi 3 cd mau cham ung mức năng lượng n=Š = n= 2, cĩ bước sĩng
được xác định:
Hước =— Ag; =Ay =0,434um (mau cham)
+_ Vạch thứ 4 cĩ màu tím ứng mức năng lượng n=6=n =2, cĩ bước SĨng được xác định:
WE -E)= gg =A5 =0,410m (màu tím)
62
Cách 2: băng cơng thik: [Eomy( Eis ae À 2n io TA
fanaa
(day Ban-me ứng với m =2)
+_ Vạch thứ 1 cĩ bước sĩng lớn nhất màu đỏ ứng với mức năng lượng n =3
= n=2, được xác định:
8 ÍŠ-z)= Àg; =“——————=6,5611.10ˆ7 m = 0,656um
Ân H\ 52 32 32 a roe
ula 3)
= 2, (màu đỏ)
+ Vach thứ 2 cĩ màu lam ứng mức năng lượng n = 4 => n =2, cĩ bước sĩng
được xác định:
otal aay) => typ =—7— = 4,8600936.10°? m = 0, 486um 2 4 1 _ 1 ,
lez)
: = Ag (mau lam)
_—*_ Vạch thứ 3 cĩ màu chàm ứng mức năng lượng n = 5 => n =2, cĩ bước sĩng
được xác định:
1 a 11 1
——= Ru|7~ |” Am —— - mg =- -————- = ee 4,33936.107” m = 0,434um : of =
BS:
dso
=i, (mau cham)
Trang 33| 1 | 4 1 ee —=————Ư a
Cty TNHH MTV DVVH Khang Việt
+ Vach thứ 4 cĩ màu tím ứng mức năng lượng n = 6 = n ~ 2, cĩ bước sĩng
được xác định: À2 6 1L 22 6 = As (mau tim) ¬— À #———.=4,1007.107m =0,410uwm nở)
+ Cịn ứng với các mức năng lượng cao hơn nữa, ví dụ từ n> 7 => n=2 thi
bước sĩng nằm trong vùng tử ngoại Và bước sĩng ngắn nhất của dãy ứng
với nguyên tử dịch chuyển từ vơ cùng (n = œ) về mức 2:
TC “Ru| 2 —¬z }” Yeo? = — pt 0 3,645068.1077 m = 0,3645um
HỈ 2 oo
~ 0,365 pm
Hay =_ -E, > Ae: = 0,365nm
œ2
Vậy, Các bức xạ trong dãy Ban-me cĩ một phẩn nằm trong vùng tử ngoại
và một phan nam trong vùng ánh sáng nhìn thấy Phần nhìn thấy này cĩ 4
vạch là:
Đỏ: Hœ (Aœ = 0,656Hm); lam: Hồ (Af= 0,48ĩurn); chàm: Fïy (Ày = 0,434tm);
tím: Hỗ ( Aõ = 0,410um)
Ví dụ 3: Tính các bước sĩng trong dãy Pa-sen (Hồng ngoại)
Các bức xạ trong dãy Pa-sen thuộc vùng hổng ngoại trong thang sĩng điện từ
Ta đã biết: trong mẫu nguyên tử Bor thi: E, =—y =-—~(eV) n
với n= 1, 2, 3, 4
các bức xạ thuộc đấy Pa-sen ứng với trường hợp nguyên tử từ mức cao hơn trở về mức 3
+ Vạch đầu tiên cĩ bước sĩng lớn nhất ứng với mức năng lượng n = 4= n= 3 h
theo Anh xtanh: = = Ey ~E3 => 443 =0,83um „
43
+ Vạch cuối cùng cĩ bước sĩng ngắn nhất ứng với mức năng lượng n =œ he
=n=3 theo Anh-xtanh: _ E¿ — Ea => À„az =0,78m
œ3
Vậy bước sĩng thuộc dãy Pa-sen nắm trong khoảng 0,78m < ^ < 0,83wm nên nĩ thuộc vùng hồng ngoại
Trang 34Cam nang luyén thi DH Vật Lí, tập 2 ~ Lê Văn Vinh Ị —
¿= 3.10 mựs
Ví dụ 4: Ba vạch cĩ bước sĩng dài nhất trong dãy Lai-man của quang phổ
hidré la Aa = 0,1220pim À2 = 0,128Hm; À2 = 0,0975 um Hoi khi nguyễn tử
hidré bi kich thích sao cho electron chuyến lên quỹ đạo N thì nguyên tủ
cĩ thể phát ra các bức xạ thuộc dãy Ban-me cĩ năng lượng bao nhiêu?,
Cho hằng số Plăng h = 6,625.10* J.s; van téc ánh sáng trong chân khơng
Dãy Banme được tạo thành khi electron chuyển từ quỹ đạo bên ngồi vệ quỹ đạo L Vay khi electron dang & quỹ đạo N, thì nĩ cĩ thể chuyển về quỹ
Thay số vào (1), ta được:
_6, 625.10-*4.3.10° x (0,1220 —0,1028).10° 0,1220 x 0,1028,10722 => €, =3,04.107°] 126 = 40 (1)
dao L theo hai cach:
- Chuyén trực tiếp từ N về L và nguyên tử phát ra bức xạ ứng với vạch màu
- _ Chuyên từ N về M, rổi từ M chuyển về L, nguyên tử phát ra bức xạ ứng với
vạch màu đỏ H, n=5 | n=4 n=3 Ag n=2 +2 H, À2 : Ban-me Ay} 7 n=l —t 4 Lai-man
- - Năng lượng photon ứng với bức xạ màu đỏ: he
fa =—=ÈM - Ey =(Ey - Ex)- (Ey - Ex)
‘a
( | i
Trang 35Cty TNHH MTY DVVH Khang Việt
Nang lượng photơn ứng với bức xạ màu lam: hc
eg =; —= En - Ex = (En — Ex)- (Er -Ex)
ag
ahs Re 2 py n
As Ay ag Ay
hc(¡ -Àsz)
e 6 in 2
Thay số vào (2) ta được:
"` 6,625.10"34 x 3.108 x (0,1220 - 0,0975).10~ p = RPE =.ˆ —
0,1220 x 0,0975.10”12
=>sạ =4.09.10718J
Ví dụ 5: Trong quang phổ vạch của nguyên tử hiđrơ, vạch ứng với bước sĩng đài nhất trong dãy Lai-man là A¡ = 0,1216qrm và ứng với sự chuyển động của electron tir quy dao M về quỹ đạo K cĩ bước sĩng 22 = 0,1026um Hãy tính
bước sĩng đài nhất 2a trong đãy Ban-me š
A 0,0529 yum B.05340um C.04360um D.06566pm hân tích và hướng dẫn giải:
- Bước sĩng À¡ ứng với sự chuyển động của electron từ quỹ đạo L về quỹ
đạoK: — Ey-E.=ÐC @
h
- Bước sĩng À2 ứng với sự chuyển động của electron từ quỹ đạo M về quỹ
đạoK: — Eu-Eg= Be @
2
- Bước sĩng dài nhất À; trong dãy Ban-me ứng với sự chuyển động của
electron từ quỹ đạo M về quỹ đạo L Từ (1) và (2) (hoặc từ hình vẽ) suy ra
Trang 36Cẩm nang Tu huyệt thi DH Vet Li, tập 2= Lê Van Vinh —
Ví dụ 5: Các bước sĩng dài nhất của nan quang eens thuậc đầy Lai-man và dãy Banme trong quang phổ vạch của hiểrơ tương ứng là À¿¡~
0.1218um va 32 = 0.6563um Tính năng lượng của photon phát ra khi
electron chuyén tir quy dao M vé quy dao K Phan tich va hướng dan giải:
= Ta co: eee - Ex vã: ae = Ey —EL
I A32
- Năng lượng của photon được phát ra khi electron chuyển từ quỹ dạo M M vẽ
quỹ đạo K là:
AEMK = EM — Ek = EM — EL + Er- Ex = he [2+]
À3 À2t
(ta thêm và bớt Eu vào phương trình trên)
1 1 1
-_ Thay số: AEux=6.625 x 1024x 3 x 10 tảo nhện “hat (sas | *T0°
=1.93.1018J=12.1eV
Ví dụ 6: Trong quang phổ của nguyên tử hiđrơ , nếu biết bước sĩng dài nhất của vạch quang phổ trong dãy Lai-man là Ai và bước sĩng của vạch kể với nĩ trong dãy này là 2z thì bước sĩng 2„ của vạch quang phổ H,
trong đãy Ban-me là
Aad AA
A (Ar +A) B, —2 C (Ar — À2) D, —
( rở ) Dot, ( , ) Aq tag
hân tích cà hướng dẫn giải:
Bước sĩng dài nhất của vạch quang phổ trong dãy Lai-man ứng với electron chuyển từ mức n =2 xuống n= 1 là: T bạ Bị (1)
1
Bước sĩng dai thứ hai của vạch quang phổ trong dãy Laiman ứng với electron chuyển từ mức n = 3 xuống n = 1 là: “= =E,-E, (2)
2
Lay (2) - (1) ta được:
he he he MỊ
—-—=E,-E,=— ee ge = ee a,
Chon B
Ví dụ 7: Trong nguyên tử hidrơ, bán kính Bo là ro = 5,3.10°'m O mét trạng ( thái kích thích của nguyên tử hiđrơ, êlectron chuyên động trên quỹ đạo |
dừng cĩ bán kính là r = 2,12.10!9m Quỹ đạo đĩ cĩ tên gọi là quỹ đạo dừng
A.L B O C.N D.M
Trang 37
ị
IJVÍ đụ 9: Mét dam nguyên tử hiđrõ đang ở trạng thái kích thích mà
i
Cty TNHH MTV DVVH Khang Viét
| Chan tích và hướng dẫn giải:
Áp dụng cơng thức tính bán kính quỹ đạo dừng:
=n 2_ằ
I, = ne =e
‘9
, Sano
Thay số ta cĩ: n “ Si aV cá =2 Tên quỹ đạo là L
Đáp án A
Vi dụ 8: vận tốc của electron trong nguyên tử hiđro khi nguyên tử đang ở
mức năng lượng M
À 7,3.10°m/s B 7,3.10°m/s -C 6,5.10°m/s D 6,5.10°m/s
hân tích va hướng dẫn giải:
Bán kính quỹ đạo dừng khi nguyên tử ở mức năng lượng M ứng với n= 3: rạ =3”rụ =32q =9.5,3.10ˆ1! = 4,77.10"'0m
Lực Culơng giữa electron và hạt nhân đĩng vai trị lực hướng tâm vì thế
electron se chuyển động trịn xung quanh hạt nhân
e mv" - 9.107
_Tacĩ: k=———=v=e =1,6.1019 ————————g =7,3.102m/s
5 Fy mưa 9,1.10 "4.7710
Chon A
êlectron chuyên động trên quỹ đạo dừng O Khi électron chuyển về các quỹ đạo dừng bên trong thì quang phổ vạch phát xạ của đám nguyên tử
đĩ cĩ bao nhiêu vạch? A 3 B 6 € 10 D 4
Phan tích nà hướng dẫn giải: -
Trang 38nag MV Lp =a
acm a: Des vo inh thi | + Cod we cytn ac iy Laan nn dy aban cach, + 83 urcytn me dy Bane nn dy Bane 3 ach + Cổ duyên mức vế ây ren ân ủy RưncổZ về + Cĩ duyền mức OVEN nn ach iy Sng cdnges 40:21 «10 ah Che pin C
Diy hc ên số vạch ng quả nat ehh ny a im ge tết bc ng iy GU std ol ecu ns vch te By B ‘Ring tng i nh tn vo inh va hy 6 3 4h a dyer | Cách 3: hư deemon đang ðmácO ứng vốn giai vclấ cáccống| Ss Seba ned qu Bh yy 290 veh
Nealon dang hyn dng mức N 8/3240 ch hh ny in avec ed A etn dang a ing tg mh Ih nha a Ngo ta cn ed ml coh Hc eng tm up dip
nhanh bằng cách sử dụng cơng thức TH
an (e=Đfn-Da, (n~D
2a An-2)Jm ? |
Vdïnứng với gịáhì mà detron đạng dhuyến dg Tong bi ny eet dang chuyén dng mức OnÊnn |
Cách 3: Sử dạng cơng thúc: Nị ĐỂ „to yạch, ‘Vay ta tổng cố vạchlà: N Ít 2P, Nhận xét:
NG inhoể tạ cụ tế do tưng đy ch 1 nhất
+ NB tn số ngữ c Để tt re di ang ð một quỹ đọ nào đồ Di cái
và là nhọn dấ |
Vi dy £0: Trong quang phS cia his, bade aing di anal trong di Laman I y= 01229 jm bước sơng ngắn nhất trong dây Laimman | 1; =0019 um, Cho hằng số Păng h= 65% 105 J4 vận tốc ảnh số trong chân khơng c= ƠØf nụ Năng lượng hiểm ð mức ơ bản à cần thi đế en hĩa ngoyȆ
A.1360V 5.-1369 402V D.336eV:
TNHHH MTY DYYN Kan Viết hân th nà hướng dân giác
Dé ion héa nguyén tir idré ở mức cơ bản thì phải cung cấp cho nĩ một năng lượng đểclecron nhày tử quỹ đạo K (n =1) re khơi mối lên kế với hat niin (n=) Chon A @ BAI TAP VẬN DỤNG câu
“Trong quang phố của tổ, bước sống đài nhi rong đấy Lai man là ân “01220 m, bước sĩng ngắn nhất trong dy Lekman Ih hy = 00183 rm Cho hing 6 Plang h~ 6625¢ 10s, vén te ánh căng trong chân khơng c
“~3⁄10* me Bước sĩng ngắn nhất trong đấy Ban-mecĩ giá tí
Matti Boom Coemm | asa hina hoe dine Teh utenti ng Lư me SỀ Áp
"— mht ng Laman
_Bước sĩng ngắn nhất trong diy Ban-me: E., ~ E; @
he he he 11
aera wo tye Bite A220,0199
bade esa 771 0/0 0 Chọn A
THO @).@)=>
Câu 2; Buée sng cia vach quang ph di tin trong dy Laiman Ia = 122 nam, của hai vạch Ha va Hy trong dy Banme lin lượt là 2s = 66nm va 12 = 486 nm, Bude đầu bên rong đấy Pa sen séng cia vach quang,phS thir hai trong dy La-man và vạch
À3» 130 nm và 341878 nm,
€ A»=108 nm và 24 1875 am T8 âm = 122 TD.a> 105 nm và 1e 1785 am, nm và Ào= 1875 mm
Phan th nà hướng đốn gi:
hệ he, be ok
Trang 39Cẩm nang luyện thì ĐH Vật Lí, tập 2 - Lê Văn Vinh
: =
“ - B,— Es= Ea — E: + E2 — Em ĐC _ BE _ 2„;~ _Ä1Ã2 „1875 nm |
Chọn C
Câu 3: Trong quang phổ vạch của nguyên tứ hiđrơ, vạch ứng với bước Sĩng! đài nhất trong dãy Lai-man la 41 = 0,1216 m và vạch ứng với sự chuyện cua electron tir quy dao M vé quy đạo K cĩ bước sĩng 22 = 0,1026 um Hãy tính bước sĩng dài nhất 2s trong dãy Ban-me
A 0,0429 um B 0,3340 pm C 0,4860 pum Ù 0,6566 hm
hân tích uà hướng dẫn giải:
Ta cĩ: Me i = Ei Em c3 Bế — Eu= 5 - ne: ig Ee
AtAg
Ay ~Az2
Chon D
Cau 4: Các mức năng lượng của nguyên tử hiđrơ ở trạng thái đừng được xát
định bằng cơng thức: Ea = - = eV với n là số nguyên; n = 1 ứng với mức cơ bản K; n=2, 3, 4, .ứng với các mức kích thích L, M, N,
Năng lượng iơn hố của nguyên tử hiđrõ -
A 21,76.10*9 ] B.21,/76.10°J C 11/2610] D 11,26.10 J hân tích va hướng dẫn giải:
Để ion hĩa nguyên tử hiđrơ thì phải cung cấp cho nĩ một nang luong &
electron nhảy từ quỹ đạo K (n = 1) ra khỏi mối liên kết với hạt nhân (n = œ)
' 18,6.1,6.1078 12 = has = 0,6566 um Do đĩ AE.=E„ — Ei =0— | =21,76.10-" J Chon dap an B
Cau 5: Khi êlectron ở quỹ đạo dừng thứ n thì năng lượng của nguyên tử hiđtủ
được tính theo cơng thức Ea = — (eV) = 1, 2, 3, ) Tính bước sĩng cửa n
bức xạ do nguyên tử hiđrơ phát ra khi êlectron trong nguyên tử hiđrơ chuyển tử quỹ đạo dừng n= 3 sang quỹ đạo dừng n=2
A 0,6576 pum B 0,6340 pum C 0,6860 um D 0,6266 pum
hân tích pà hướng dẫn giải: Theo bài ra ta cỏ:
Ea=~— AS eV =—1,511 eV a
Trang 40"an
HH
` —— Cty TNHH MTV DVVH Khang Viét
Fa = - SS ev=-3,400eV,
he he
Ea~ Ez= —— =Aøn= = 6,576.10? m = 0,6576 jum
Ago Ea — E,
Chon A
cau ‘6: Nẵng lượng của các trạng thái dừng trong nguyên tử hiđrơ lấn lượt là Ek = -13,60 eV; EL = -3,40 eV; Ew = —1,51 eV; EN =-0,85 eV; Eo = -0,54 eV Hãy tìm bước sĩng của các bức xa tử ngoại do nguyên tử hiđrơ phát ra
Phan tich va hudng dan pidi:
n=5 O n=4 N n=3 : M n=2 L = F 1 —Ă— ne aE ——x— ) K
Lai-man (thuộc vùng tử ngoại)
Từ hình vẽ ta cĩ các bức xạ thuộc vùng tử ngoại: Mx=Ai= —Í€° ~01218102m — Axx=az= —R€— -01027102m; hc he Ìw&E -00974105m Ao=Aa= =0/0951.10m En ~Êw Eg - Ex
Cầu 7: Biết bước sĩng cia hai vach dau tién trong day Lai-man của nguyên
tử hiđrơ là Avt = 0,122 wm va Av = 103,3 nm Biết mức năng lượng ở trang thái kích thích thứ hai là —1,51 eV Tùm bước sĩng của vạch Hạ trong quang
phổ nhìn thấy của nguyên tử hiđrơ, mức năng lượng của trạng thái cơ bản
và trạng thái kích thích thứ nhất
A 10,2 eV B -3,36 eV C -10,2 eV D 3,36 eV
Phan tich va tướng dẫn giải: