Bài 30 Hiện tượng quang điện Thuyết lượng tử ánh sáng Câu 1 Công thoát của êlectron khỏi bề mặt nhôm là 3,46 eV Điều kiện xảy ra hiện tượng quang điện đối với nhôm là ánh sáng kích thích phải có bước[.]
Bài 30 : Hiện tượng quang điện Thuyết lượng tử ánh sáng Câu 1: Cơng êlectron khỏi bề mặt nhôm 3,46 eV Điều kiện xảy tượng quang điện nhơm ánh sáng kích thích phải có bước sóng thỏa mãn A λ ≤ 0,18 μm B λ > 0,18 μm C λ ≤ 0,36 μm D λ > 0,36 μm Trả lời: Công êlectron khỏi bề mặt nhơm 3,46 eV Suy bước sóng giới hạn quang điện nhơm là: hc 6,625.10−34.3.108 0 = = = 3,59.10−7 m = 0,359m −19 A 3,46.1,6.10 Chọn đáp án C Câu 2: Theo thuyết lượng tử ánh sáng lượng A photon lượng nghỉ êlectrôn B photon phụ thuộc vào khoảng cách từ photon tới nguồn phát C photon chùm sáng đơn sắc D photon tỉ lệ thuận với bước sóng ánh sáng tương ứng với photon Trả lời: Chùm ánh sáng đơn sắc có tần số nên lượng nhau: = hf = hc (ánh sáng đơn sắc có bước sóng nhau) + Năng lượng nghỉ electron số, cịn lượng photon có bước sóng, tần số khác khác => A sai + Năng lượng photon không phụ thuộc vào khoảng cách từ đến nguồn, photon truyền lượng không đổi => B sai + Năng lượng photon tỉ lệ nghịch với bước sóng => D sai Chọn đáp án C Câu 3: Hiện tượng quang điện tượng êlectron bị bứt khỏi bề mặt kim loại A kim loại bị nung nóng B nhiễm điện tiếp xúc với vật nhiễm điện khác C ngun nhân D có ánh sáng thích hợp chiếu vào Trả lời: Hiện tượng quang điện tượng êlectron bị bứt khỏi bề mặt kim loại có ánh sáng thích hợp chiếu vào Chọn đáp án D Câu 4: Ðể gây tượng quang điện, xạ rọi vào kim loại phải thỏa mãn điều kiện sau đây? A Tần số có giá trị B Tần số nhỏ tần số C Bước sóng nhỏ giới hạn quang điện D Bước sóng lớn giới hạn quang điện Trả lời: Để gây hiệu ứng quang điện, xạ rọi vào kim loại phải có bước sóng nhỏ giới hạn quang điện Chọn đáp án C Câu 5: Tìm phát biểu sai nói thuyết lượng tử ánh sáng? A Nguyên tử hay phân tử vật chất không hấp thụ hay xạ ánh sáng cách liên tục mà thành phần riêng biệt, đứt quãng B Ánh sáng tạo hạt gọi photon C Năng lượng photon ánh sáng nhau, khơng phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng D Khi ánh sáng truyền đi, lượng tử ánh sáng không thay đổi không phụ thuộc vào khoảng cách tới nguồn sáng Trả lời: Năng lượng photon ánh sáng khác nhau, phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng Chọn đáp án C Câu 6: Một photon có lượng 2,48 eV chân không Nếu mơi trường có chiết suất n = 1,5 lượng photon bằng: A 3,98 eV B 1,65 eV C 2,48 eV D 3,72 eV Trả lời: Năng lượng photon: = hc = hf Khi ánh ánh sáng truyền từ môi trường sang môi trường khác f khơng đổi: ε′ = ε = 2,48 eV Chọn đáp án C Câu 7: Nội dung chủ yếu thuyết lượng tử trực tiếp nói A hình thành vạch quang phổ nguyên tử B tồn trạng thái dừng nguyên tử hiđrô C cấu tạo nguyên tử, phân tử D phát xạ hấp thụ ánh sáng nguyên tử, phân tử Trả lời: Nội dung chủ yếu thuyết lượng tử trực tiếp nói phát xạ hấp thụ ánh sáng nguyên tử, phân tử Chọn đáp án D Câu 8: Chùm sáng đơn sắc đỏ truyền chân khơng có bước sóng 0,75 μm Nếu chùm sáng truyền vào thủy tinh (có chiết suất n = 1,5) lượng photon ứng với ánh sáng là: A 3,98.10-19 J B 2,65.10-19 J C 1,77.10-19 J D 1,99.10-19 J Trả lời: Năng lượng photon ánh sáng chân không: hc 1,9875.10−25 = = = 2,65.10−9 (J) −6 0,75.10 Khi truyền qua môi trường, tần số ánh sáng không đổi nên lượng photon = hc = hf không đổi Chọn đáp án B Câu 9: Cho số Plăng h = 6,625.10−34 J.s; tốc độ ánh sáng chân không c = 3.108 m/s Một nguồn phát ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,51 μm Cơng suất xạ nguồn 2,65 W Số photon mà nguồn phát giây A 6,8.1018 B 2,04.1019 C 1,33.1025 D 2,57.1017 Trả lời: Số photon mà nguồn phát giây P P 2,65.0,51.10−6 n= = = = 6,8.108 −34 hc 6,625.10 3.10 Chọn đáp án A Câu 10: Thuyết lượng tử ánh sáng khơng dùng để giải thích A tượng quang điện B tượng quang-phát quang C tượng giao thoa ánh sáng D nguyên tắc hoạt động pin quang điện Trả lời: Thuyết lượng tử ánh sáng không dùng để giải thích tượng giao thoa ánh sáng Chọn đáp án C Câu 11: Khi ánh sáng truyền đi, lượng tử lượng A không bị thay đổi, không phụ thuộc vào khoảng cách nguồn sáng xa hay gần B thay đổi, phụ thuộc vào khoảng cách nguồn sáng xa hay gần C thay đổi tuỳ theo ánh sáng truyền theo môi trường D không bị thay đổi ánh sáng truyền chân không Trả lời: Tần số ánh sáng f không đổi trình truyền nên lượng tử ánh sáng: ε = hf khơng đổi Chọn đáp án A Câu 12: Thí nghiệm Hertz tượng quang điện chứng tỏ: A Hiện tượng quang điện không xảy với kim loại nhiễm điện dương với ánh sáng kích thích B Electron bị bứt khỏi kim loại có ánh sáng thích hợp chiếu vào C Tấm thủy tỉnh khơng màu hấp thụ hồn tồn tia tử ngoại ánh sáng đèn hồ quang D Ánh sáng nhìn thấy khơng gây tượng quang điện kim loại Trả lời: Thí nghiệm Hertz tượng quang điện chứng tỏ: electron bị bứt khỏi kim loại có ánh sáng thích hợp chiếu vào Chọn đáp án B Câu 13: Chọn phát biểu tượng quang điện A Hiện tượng quang điện xảy tần số ánh sáng kích thích nhỏ tần số giới hạn f0 B Các photon quang điện ln bắn khỏi kim loại theo phương vng góc với bề mặt kim loại C Giới hạn quang điện phụ thuộc vào chất kim loại D Giới hạn quang điện kim loại tỉ lệ với cơng êlectron kim loại Trả lời: - Đối với kim loại, ánh sáng kích thích phải có bước sóng λ ngắn hay giới hạn quang điện λ0 kim loại đó, gây tượng quang điện (λ ≤ λ0) - Giới hạn quang điện (λ0) kim loại đặc trưng riêng kim loại - Các photon quang điện bắn khỏi kim loại theo phương - Giới hạn quang điện kim loại tỉ lệ nghịch với cơng êlectron kim loại Chọn đáp án D Câu 14: Tính bước sóng ánh sáng mà lượng photon 2,8.10−19 J Cho số Plăng h = 6,625.10−34 Js, vận tốc ánh sáng chân không c = 3.108 m/s A 0,71 μm B 0,66 μm C 0,58 μm D 0,45 μm Trả lời: Bước sóng ánh sáng: hc 6,625.10−34.3.108 = = = 7,1.10−7 = 0,71m −19 2, 8.10 Chọn đáp án A Câu 15: Hai laze A B có cơng suất phát quang tương ứng 0,5W 0,6W Biết tỉ số số photon laze B với số photon laze A phát đơn vị thời gian A 81 Trả lời: Ta có: Tỉ số bước sóng A hai xạ B 15 B 181 C 19 D hc PA A n A B = = PB n hc n B A B B nA Tỉ số bước sóng A hai xạ là: B A PB n A 0,6 15 = = =9 B PA n B 0,5 Chọn đáp án D Câu 16: Cơng êlectron kim loại eV Cho số Plăng h = 6,625.10−34 Js, vận tốc ánh sáng chân không c = 3.108 m/s Trong số bốn xạ sau đây, xạ không gây tượng quang điện chiếu vào kim loại nói có A bước sóng 450 nm B bước sóng 350 nm C tần số 6,5.1014 Hz D tần số 4,8.1014 Hz Trả lời: Giới hạn quang điện: 0 = hc 0,6211m A A, B gây tượng quang điện Tần số giới hạn: f0 = c 4,83.1014 Hz 0 Chọn đáp án D Câu 17: Trong thí nghiệm Hecxơ: chiếu chùm sáng phát từ hồ quang vào kẽm thấy electron bật khỏi kim loại Khi chắn chùm sáng hồ quang thuỷ tỉnh dày thấy khơng có electron bật nữa, điều chứng tỏ A kim loại tích điện đương mang điện dương B có ánh sáng thích hợp gây tượng quang điện C ánh sáng phát từ hồ quang có bước sóng nhỏ giới hạn quang điện D thuỷ tỉnh hấp thụ tất ánh sáng phát từ hồ quang Trả lời: Trong thí nghiệm Hecxơ: chiếu chùm sáng phát từ hồ quang vào kẽm thấy electron bật khỏi tắm kim loại Khi chắn chùm sáng hồ quang thuỷ tỉnh dày thấy khơng có electron bật nữa, điều chứng tỏ có ánh sáng thích hợp gây tượng quang điện Chọn đáp án B Câu 18: Êlectrôn bật khỏi kim loại có xạ đơn sắc chiếu vào, A xạ có cường độ lớn B vận tốc xạ lớn vận tốc xác định C xạ có bước sóng λ xác định D tần số xạ có giá trị lớn giá trị xác định Trả lời: Êlectrôn bật khỏi kim loại có xạ đơn sắc chiếu vào phải lớn cơng ( hf > A = hf0 f > f0 ) Vậy tần số xạ có giá trị lớn giá trị xác định Chọn đáp án D Câu 19: Trong chân khơng, ánh sáng tím có bước sóng 0,4 m Mỗi photon ánh sáng mang lượng xấp xỉ A 4,97.10−31 J B 4,97.10−19 J C 2,49.10−19 J D 2,49.10−31 J Trả lời: Mỗi photon ánh sáng mang lượng xấp xỉ bằng: = hc 6, 625.10−34 3.108 = = 4,96875.10−19 J −6 0,4.10 Chọn đáp án B Câu 20: Chiếu ánh sáng có bước sóng λ = 0,542 μm vào catơt tế bào quang điện (một dụng cụ chân khơng có hai điện cực catôt nối với cực âm anôt nối với cực dương nguồn điện) có tượng quang điện Công suất chùm sáng chiếu tới 0,625 W, biết 100 photon tới catôt có êlectron bứt khỏi catơt Khi cường độ dịng quang điện bão hịa có giá trị A 2,72 mA B 2,04 mA C 4,26 mA D 2,57 mA Trả lời: Vì biết 100 photon tới catơt có êlectron bứt khỏi catôt nên 1s, số electron bứt khỏi catot là: n = 0,01 P P = 0,01 hc hc Khi cường độ dịng quang điện bão hịa có giá trị Ibh = ne = 0,01P e 2,72.10−3 A hc Chọn đáp án A Câu 21: Cơng êlectron kim loại phụ thuộc vào A bước sóng ánh sáng kích thích chất kim loại B chất kim loại C cường độ chùm sáng kích thích D bước sóng ánh sáng kích thích Trả lời: Cơng thoát êlectron kim loại phụ thuộc vào chất kim loại Chọn đáp án B Câu 22: Tất photon chân khơng có A lượng B tần số C tốc độ D bước sóng Trả lời: Khi truyền chân khơng photon có tốc độ 3.108 m/s Chọn đáp án C Câu 23: Theo thuyết lượng tử ánh sáng, phát biểu sau đúng? A Photon ứng với ánh sáng đơn sắc có lượng lớn ánh sáng có tần số lớn B Năng lượng photon giảm dần photon xa dần nguồn sáng C Photon tồn trạng thái đứng yên trạng thái chuyển động D Năng lượng loại photon Trả lời: A - Đúng lượng photon tỉ lệ thuận với tần số B - Sai, lượng photon khơng phụ thuộc vào khoảng cách từ photon đến nguồn C - Sai photon khơng tồn trạng thái đứng n D - Sai photon có tần số khác lượng khác Chọn đáp án A Câu 24: Chiếu ánh sáng có bước sóng 0,50 μm vào bốn nhỏ có phủ canxi, natri, kali xesi Sử dụng bảng số liệu bên để tượng quang điện xảy A B hai C ba D bốn Trả lời: Theo bảng giới hạn quang điện bước sóng giới hạn quang điện caxi nhỏ bước sóng kích thích 0,50 μm mà điều kiện xảy tượng quang điện o nên gây tượng quang điện kali, natri xesi Chọn đáp án C Câu 25: Một nguồn phát ánh sáng đơn sắc bước sóng λ = 0,50 μm Số photon mà nguồn phát phút N = 2,5.1018 Công suất phát xạ nguồn A 0,28 mW B 8,9 mW C 16,6 mW D 5,72 mW Trả lời: Công suất phát xạ nguồn Nhc 2,5.1018.6,625.10−34.3.108 P = = 0,0166W t. 5.10−7.60 Chọn đáp án C Câu 26: Phát biểu lưỡng tính sóng hạt sai? A Hiện tượng giao thoa ánh sáng thể tính chất sóng B Hiện tượng quang điện, ánh sáng thể tính chất hạt C Sóng điện từ có bước sóng ngắn thể rõ tính chất sóng D Các sóng điện từ có bước sóng dài tính chất sóng thể rõ tính chất hạt Trả lời: Bước sóng ngắn, lượng lớn, khả đâm xuyên lớn nên thể rõ tính chất hạt Chọn đáp án C Câu 27: Động ban đầu cực đại electron phụ thuộc vào? A Năng lượng photon chiếu tới B Cường độ xạ chiếu tới C Cơng D Cả A C Trả lời: Sử dụng công thức Anhxtanh: = hc hc = A + Wd max = + Wd max 0 Chọn đáp án D Câu 28: Chiếu chùm ánh sáng đơn sắc vào kẽm Biết giới hạn quang điện kẽm 0,35μm Hiện tượng quang điện khơng xảy ánh sáng có bước sóng A 0,1 μm B 0,2 μm C 0,3 μm D 0,4 μm Lời giải: Giới hạn quang điện kẽm λ0 = 0,35μm Vậy λ = 0,4μm > λ0 không gây tượng quang điện cho kẽm Chọn đáp án D Câu 29: Phát biểu sau không đúng? A Động ban đầu cực đại electron quang điện phụ thuộc vào chất kim loại B Động ban đầu cực đại electron quang điện phụ thuộc vào bước sóng chùm ánh sáng kích thích C Động ban đầu cực đại electron quang điện phụ thuộc vào tần số chùm ánh sáng kích thích D Động ban đầu cực đại electron quang điện phụ thuộc vào cường độ chùm ánh sáng kích thích Trả lời: Sử dụng công thức Anhxtanh tượng quang điện, suy động ban đầu cực đại quang electron là: hc hc hc mv0 max = − A = − 0 Suy động ban đầu cực đại electron quang điện phụ thuộc vào bước sóng (hoặc tần số) ánh sáng chất kim loại Chọn đáp án D Câu 30: Giới hạn quang điện kim loại kiềm kali, xesi, canxi, natri, nằm vùng ánh sáng nào? Sử dụng bảng số liệu A Ánh sáng nhìn thấy B Ánh sáng hồng ngoại C Ánh sáng tử ngoại D Cả ba vùng ánh sáng nêu Lời giải: Giới hạn quang điện kim loại kiềm kali, xesi, canxi, natri, nằm vùng ánh sáng nhìn thấy Vì vùng ánh sáng nhìn thấy có khoảng bước sóng từ 0,38 m đến 0,76 m Chọn đáp án A ... riêng biệt, đứt quãng B Ánh sáng tạo hạt gọi photon C Năng lượng photon ánh sáng nhau, khơng phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng D Khi ánh sáng truyền đi, lượng tử ánh sáng không thay đổi không... tần số) ánh sáng chất kim loại Chọn đáp án D Câu 30: Giới hạn quang điện kim loại kiềm kali, xesi, canxi, natri, nằm vùng ánh sáng nào? Sử dụng bảng số liệu A Ánh sáng nhìn thấy B Ánh sáng hồng... số ánh sáng không đổi nên lượng photon = hc = hf không đổi Chọn đáp án B Câu 9: Cho số Plăng h = 6,625.10−34 J.s; tốc độ ánh sáng chân không c = 3.108 m/s Một nguồn phát ánh sáng đơn sắc có