Vl12 chương 6 lượng tử ánh sáng đvh

HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN NGOÀI, THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG (TÀI LIỆU BÀI GIẢNG) I HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN NGOÀI 1) Thí nghiệm Hertz tượng quang điện a) Thí nghiệm ▪ Chiếu chùm ánh sáng tử ngoại phát từ hồ quang vào kẽm tích điện âm (tấm kẽm thừa electron) gắn diện nghiệm ta thấy hai điện nghiệm cụp lại, kẽm điện tích âm ▪ Chắn chùm tia từ ngoại từ hồ quang kính tượng khơng xảy ▪ Thay kẽm tích điện âm kẽm tích điện dương, tượng khơng xảy Thay kẽm kim loại khác tích điện âm tượng xảy bình thường Kết luận: Khi chiếu chùm ánh sáng thích hợp có bước sóng ngắn vào bề mặt kim loại làm cho electron bề mặt kim loai bị bật Hiện tượng gọi tượng quang điện Các e bị bật gọi e quang điện b) Khái niệm tượng quang điện Hiện tượng electron bị bật chiếu ánh sáng có bước sóng thích hợp vào kim loại gọi tượng quang điện ngoài, hay gọi tắt tượng quang điện 2) Thí nghiệm với tế bào quang điện a) Khái niệm tế bào quang điện Tế bào quang điện bình chân khơng (đã hút hết khơng khí bên trong), gồm có hai điện cực: ▪ Anot vịng dây kim loại ▪ Catot có dạng chỏm cầu kim loại ▪ Khi chiếu vào catốt tế bào quang điện ánh sáng đơn sắc có bước sóng thích hợp mạch xuất dịng điện gọi dịng quang điện b) Kết thí nghiệm ▪ Với kim loại dùng làm catot, ánh sáng kích thích phải có bước sóng λ nhỏ giới hạn λ0 tượng xảy ▪ Cường độ dòng quang điện phụ thuộc vào UAK theo đồ thị sau: + UAK > 0: Khi UAK tăng I tăng, đến giá trị đó, I đạt đến giá trị bão hịa Lúc UAK tăng I khơng tăng + UAK < 0: I không triệt tiêu mà phải đến giá trị U AK = Uh < ♥ Chú ý: ▪ Muốn cho dịng quang điện triệt tiêu phải đặt AK hiệu điện hãm U h < 0, trị số U h phụ thuộc vào bước sóng λ chùm sáng kích thích ▪ Dòng quang điện bão hòa tất electron bứt khỏi Catot đến Anot ▪ Cường độ dòng quang điện bão hòa tỉ lệ thuận với cường độ chùm sáng kích thích mà khơng phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng kích thích mv ▪ Độ lớn Uh tính từ biểu thức định lý động năng: max  eU h , e = –1,6.10–19 C –31 điện tích electron, m = 9,1.10 kg khối lượng electron II CÁC ĐỊNH LUẬT QUANG ĐIỆN 1) Định luật I : (Định luật giới hạn quang điện) a) Phát biểu 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 Biểu thức: λ ≤ λ0 b) Đặc điểm Giới hạn quang điện kim loại (kí hiệu λ0) đặc trưng riêng cho kim loại Giới hạn kim loại số kim loại hình: Tên kim loại Giới hạn quang điện (λ0) Bạc (Ag) 0,26 μmm Đồng (Cu) 0,3 μmm Trang - - Kẽm (Zn) Nhôm (Al) Canxi (Ca) Natri (Na) Kali (K) Xesi (Cs) 0,35 μmm 0,36μmm 0,43 μmm 0,5 μmm 0,55 μmm 0,58 μmm ♥ Chú ý: Quan sát bảng giá trị giới hạn quang điện kim loại điển hình hay dùng ta thấy kim loại kiềm có giới hạn quang điện lớn nên chiếu ánh sáng vào tượng quang điện dễ xảy với kim loại Kẽm hay Đồng kim loại kiềm 2) Định luật II : (Định luật cường độ dòng quang điện bão hòa) Với ánh sáng kích thích có bước sóng thích hợp (λ ≤ λ0) cường độ dịng quang điện bão hịa tỉ lệ với cường độ chùm sáng kích thích 3) Định luật III : (Định luật động ban đầu cực đại electron quang điện) Động ban đầu cực đại electrong quang điện không phụ thuộc vào cường độ chùm sáng kích thích mà phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng kich thích chất kim loại dùng làm catốt ♥♥ Chú ý: ▪ Kí hiệu động ban đầu cực đại W đmax theo định luật quang điện III ta thấy W đmax phụ thuộc vào λ chất kim loại dùng làm Catot, kim loại có giới hạn quang điện định nên nói cách khác, động ban đầu cực đại phụ thuộc vào λ λ0 ▪ Trong nội dung chương trình Chuẩn dừng lại Định luật quang điện I, định luật II III mang tính tham khảo III THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG 1) Giả thuyết lượng tử lượng Planck Theo nhà bác học người Đức, Planck, Lượng lượng mà lần nguyên tử hay phân tử hấp thụ hay phát xạ có giá trị hồn tồn xác định, ký hiệu ε có biểu thức ε = h.f Trong đó: f tần số ánh sáng bị hấp thụ hay phát h số, gọi số Plack có giá trị h = 6,625.10 –34 J.s 2) Sự bất lực thuyết sóng ánh sáng Theo thuyết sóng ánh ánh sáng chùm sóng điện từ Khi đạp vào bề mặt kim loại làm cho e bề mặt kim loại dao động, cường độ chùm sáng lớn e dao động mạnh bật ngồi tạo thành dịng quang điện Do chùm sáng có cường độ đủ mạnh gây tượng quang điện (trái với định luật I) động ban đầu cực đại e phụ thuộc cường độ chùm sáng kích thích (trái với định luật III) 3) Thuyết lượng tử ánh sáng Nội dung thuyết lượng tử ánh sáng nhà bác học Anhxtanh nêu lên có nội dung chính: ε ▪ Ánh sáng tạo thành hạt gọi phôtôn, phơtơn cịn gọi lượng tử có lượng xác định ε = h.f, cường độ chùm sáng tỉ lệ với số phôtôn phát giây ▪ Phôtôn bay với tốc độ c = 3.108m/s dọc theo tia sáng ▪ Mỗi lần nguyên tử hay phân tử phát xạ hay hấp thụ ánh sáng chúng phát hay hấp thụ phơtơn ♥♥ Chú ý: ▪ Những nguyên tử hay phân tử vật chất không hấp thụ hay xạ ánh sáng cách liên tục mà thành phần riêng biệt đứt quãng, phần mang lượng hồn tồn xác định - Chùm sáng chùm hạt hạt phôtôn mang lượng xác định ▪ Khi ánh sáng truyền đi, lượng tử lượng không bị thay đổi, không phụ thuộc cách nguồn sáng xa hay gần IV GIẢI THÍCH CÁC ĐỊNH LUẬT QUANG ĐIỆN 1) Hệ thức Anhxtanh ▪ Anhxtanh coi chùm sáng chùm hạt, hạt phôtôn mang lượng xác định ε = h.f ▪ Trong tượng quang điện có hấp thụ hồn tồn phơ tôn chiếu tới Mỗi phôtôn bị hấp thụ truyền tồn lượng cho electron Đối với electron bề mặt lượng ε dùng làm hai việc: Trang - - - Cung cấp cho electron cơng A để thắng lực liên kết tinh thể ngồi - Cung cấp cho electron động ban đầu cực electron bay đến Anot mv Theo định luật bảo tồn lượng ta có ε = hf = A  Wđ max  A  max Công thức gọi hệ thức Anhxtanh ♥♥ Chú ý: Thay cơng thức tính tần số f = c/λ động theo Uλ động theo Uh ta hệ hệ thức Anhxtanh mv mv hc  hf  A  Wđ max  A  max  A  eU h   A  max  A  eU h  –34 Các số : h = 6,625.10 J.s, c = 3.10 m/λ động theo Us, m = 9,1.10–31kg, e = –1,6.10–19 C 2) Giải thích định luật quang điện a) Giải thích Định luật I Để xảy tượng quang điện, lượng phôtôn phải lớn cơng A (là lượng để giữ electron lại kim loại) c  Khi ta có   A  hf  A  h  A    Đặt 0  hc (1) A hc , gọi giới hạn quang điện A Khi (1) viết lại λ ≤ λ0 b) Giải thích Định luật II Cường độ dòng quang điện bão hòa tỉ lệ với số electron quang điện Số electron quang điện tỉ lệ với số phô tôn đến đập vào Catot đơn vị thời gian Số phôton đến đập vào Catot đơn vị thời gian tỉ lệ với cường độ chùm sáng Vậy cường độ dòng quang điện bão hòa tỉ lệ với cường độ chùm sáng c) Giải thích Định luật III mv02max mv02max hc Từ hệ thức Anhxtanh ta có hf  A  Wđ max  A   A   Ta thấy động ban đầu cực đại (Wđmax) phụ thuộc vào λ A, tức bước sóng chùm sáng chiếu vào kim loại chất kim loại làm Catot ♥♥ Chú ý: 0  ▪ Từ cơng thức tính giới hạn quang điện hf  A  hc hc  A  , thay vào hệ thức Anhxtanh ta 0 A mv02max mv hc hc hc mv02max   A  max      0 ▪ Trong công thức tính tốn tích số h.c thường lặp lại nhiều lần bước tính, để thuận tiện ta lưu giá trị số hc = 19,875.10 –26 ▪ Giá trị v0max dao động khoảng từ 105 (m/λ động theo Us) đến 107 (m/λ động theo Us) 5) Lưỡng tính sóng hạt ánh sáng Hiện tượng giao thoa chứng tỏ ánh sáng có tính chất sóng, tượng quang điện chứng tỏ ánh sáng có tính chất hạt Vậy ánh sáng có lưỡng tính sóng hạt IV MỘT SỐ VÍ DỤ ĐIỂN HÌNH Ví dụ Tính lượng phơtơn ứng với ánh sáng có bước sóng λ = 0,768 μm; λm; λ2 = 0,589 μm; λm; λ3 = 0,444 μm; λm Hướng dẫn giải: Áp dụng công thức tính lượng tử lượng ta có                hc  hc   hc    6,62 5.10  34 3.1 08 0,76 8.1   6,6 25.10  4.3.10 0,58 9.10  33,74.10  6,62 5.1  4.3.1 08 0, 44 4.10  4 4,76.10 2 5,87.10    Ví dụ Tính bước sóng tần số ánh sáng có lượng phơtơn 2,8.10 –19 (J) Hướng dẫn giải: Ta có  hf  hc    2,8.10  19 14 Hz  f  h  6,625.10  34 4, 226.10     16 hc 19 , 875 10    0,7 ( m)   2,8.10  19  Trang - - 20 ( J ) 20 20 ( J ) ( J ) Ví dụ Tìm giới hạn quang điện kim loại Biết lượng dùng để tách electron khỏi kim loại dùng làm catốt tế bào quang điện 3,31.10 –19 (J) Hướng dẫn giải: Năng lượng để tách electron khỏi kim loại cơng A kim loại đó, A = 3,31.10 –19 (J) Theo cơng thức tính giới hạn quang điện ta có 0  hc 19,975.10  26  0,6( m) A 3,31.10  19 Ví dụ Một tế bào quang điện có giới hạn quang điện λ0 = 600 nm chiếu tia sáng đơn sắc có bước sóng λ = 400 nm Tính a) cơng A kim loại b) vận tốc cực đại electron bứt Hướng dẫn giải: a) Theo công thức tính giới hạn quang điện 0  b) Theo hệ từ hệ thức Anhxtanh ta có : hc hc 19,975.10  26  A  3,3125.10  19 J A 0 600.10  hc hc mv 02 max    0  v 02 max  hc hc  1  1     2  2hc  2.19,875.10  26   9 9   0  600.10    0    400.10    6.105 ( m / s)  31 m m 9,1.10 Vậy v0max = 6.105 (m/s) Ví dụ Cơng electron khỏi kim loại A = 6,625.10 –19 J, số Plăng h = 6,625.10 –34 J.s, vận tốc ánh sáng chân khơng c = 3.108 m/s Tính giới hạn quang điện kim loại Đáp số : λ0 = 0,300 μm.m Ví dụ Chiếu xạ tử ngoại có λ = 0,25 μmm vào kim loại có cơng 3,45 eV Vận tốc ban đầu cực đại êlectron quang điện bao nhiêu? Đáp số : v0max = 7,3.105 m/λ động theo Us Ví dụ Catốt tế bào quang điện làm Cesi có giới hạn quang điện 0,66 μmm Chiếu vào catốt ánh sáng tử ngoại có bước sóng 0,33 μmm Động ban đầu cực đại quang electron có giá trị bao nhiêu? Đáp số: Wd.max = 3,01.10–19 J Ví dụ Giới hạn quang điện kẽm 0,36 μmm, cơng e kẽm lớn natri 1,4 lần Giới hạn quang điện natri có giá trị ? Đáp số : λ0 = 0,504 μm.m Ví dụ Chiếu xạ có bước sóng λ1 = 0,405 μmm vào catơt tế bào quang điện vận tốc ban đầu cực đại electrôn v1, thay xạ khác có tần số f = 16.1014 Hz vận tốc ban đầu cực đại electrơn v2 = 2v1 Cơng electrơn khỏi catôt Đáp số : A = 3.10–19 J Ví dụ 10 Catốt tế bào quang điện có giới hạn quang điện λ = 322 nm Tính a) cơng electron Trang - - b) vận tốc ban đầu cực đại electron bắn từ catốt chiếu vào chùm sáng đơn sắc có bước sóng 250 nm Đáp số: a) A = 3,74.10–3 eV b) v0max = 1,31.106 m/λ động theo Us Ví dụ 11 Một Niken có cơng thoát eV, chiếu ánh sáng tử ngoại có bước sóng λ = 0,2 μmm Xác định vận tốc ban đầu cực đại electron bắn từ catôt Đáp số: v0max = 6,65.106 m/λ động theo Us Ví dụ 12 (TN-2008): Giới hạn quang điện đồng (Cu) λ = 0,30 μmm Biết số h = 6,625.10 -34 J.s vận tốc truyền ánh sáng chân khơng c = 3.10 m/s Cơng êlectrôn khỏi bề mặt đồng A 6,625.10–19 J B 6,265.10–19 J C 8,526.10–19 J D 8,625.10–19 J Hướng dẫn giải: Cơng thốt: A  hc 0  6,625.10  34.3.10 6,625.10  19 J Đáp án A 0,3.10  Ví dụ 13 Giới hạn quang điện Ge λ0 = 1,88 μmm Tính lượng kích họat (năng lượng cần thiết để giải phóng êlectron liên kết thành êlectron dẫn) Ge? Hướng dẫn giải: Từ công thức 0  hc hc 6,625.10  34.3.10  A  1,057.10  19 J 0,66eV A 0 1,88.10  Ví dụ 14 Một kim loại có cơng 2,5eV Tính giới hạn quang điện kim loại : A 0,4969 μmm B 0,649 μmm C 0,325 μmm D 0,229 μmm Hướng dẫn giải: Giới hạn quang điện 0  hc 6,625.10  34.3.108  4,96875.10  m 0,4969m Đáp án A A 2.5.1,6.10  19 Ví dụ 15 Catốt tế bào quang điện có cơng 3,5eV a) Tìm tần số giới hạn giới hạn quang điện kim loại b) Khi chiếu vào catốt xạ có bước sóng 250 nm - Tìm hiệu điện A K để dịng quang điện - Tìm động ban đầu cực đại êlectron quang điện - Tìm vận tốc êlectron quang điện bật khỏi K HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN NGOÀI, THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG Câu Hiện tượng bứt electron khỏi kim loại, chiếu ánh sáng kích thích có bước sóng thích hợp lên kim loại gọi A tượng xạ B tượng phóng xạ C tượng quang dẫn D tượng quang điện Câu Hiện tượng quang điện tượng electron bứt khỏi bề mặt tâm kim loại A có ánh sáng thích hợp chiếu vào B kim loại bị nung nóng C kim loại bị nhiễm điện tiếp xúc với vật nhiễm điện khác D kim loại đặt điện trường Câu Nếu chiếu chùm tia hồng ngoại vào kẽm tích điện âm, A kẽm dần điện tích dương B kẽm dần điện tích âm C kẽm trở nên trung hồ điện D điện tích âm kẽm không đổi Câu Giới hạn quang điện kim loại Trang - - A bước sóng ánh sáng kích thích chiếu vào kim loại B cơng electron bề mặt kim loại C bước sóng giới hạn ánh sáng kích thích để gây tượng quang điện kim loại D hiệu điện hãm Câu Giới hạn quang điện kim loại A bước sóng dài xạ chiếu vào kim loại để gây tượng quang điện B bước sóng ngắn xạ chiếu vào kim loại để gây tượng quang điện C công nhỏ dùng để bứt electron khỏi kim loại D cơng lớn dùng để bứt electron khỏi kim loại Câu Giới hạn quang điện tuỳ thuộc vào A chất kim loại B điện áp anôt cà catôt tế bào quang điện C bước sóng anh sáng chiếu vào catôt D điện trường anôt catôt Câu Để gây hiệu ứng quang điện, xạ dọi vào kim loại thoả mãn điều kiện A tần số lớn giới hạn quang điện B tần số nhỏ giới hạn quang điện C bước sóng nhỏ giới hạn quang điện D bước sóng lớn giới hạn quang điện Câu Khi chiếu sóng điện từ xuống bề mặt kim loại, tượng quang điện xảy A sóng điện từ có nhiệt độ đủ cao B sóng điện từ có bước sóng thích hợp C sóng điện từ có cường độ đủ lớn D sóng điện từ phải ánh sáng nhìn thấy Câu Trong trường hợp xảy tượng quang điện? Ánh sáng Mặt Trời chiếu vào A mặt nước biển B C mái ngói D kim loại khơng sơn Câu 10 Giới hạn quang điện kim loại bạc, đồng, kẽm, nhôm nằm vùng A ánh sáng tử ngoại B ánh sáng nhìn thấy C ánh sáng hồng ngoại D ba vùng ánh sáng nêu Câu 11 Giới hạn quang điện kim loại kiềm canxi, natri, kali, xesi nằm vùng A ánh sáng tử ngoại B ánh sáng nhìn thấy C ánh sáng hồng ngoại D ba vùng ánh sáng nêu Câu 12 Chiếu ánh sáng có bước sóng 0,5 μmm vào bốn nhỏ có phủ canxi, natri, kali xesi Hiện tượng quang điện xảy A B hai C ba D bốn Câu 13 Chiếu chùm ánh sáng đơn sắc vào kẽm Hiện tượng quang điện không xảy ánh sáng có bước sóng A 0,1 μmm B 0,2 μmm C 0,3 μmm D 0,4 μmm Câu 14 Lần lượt chiếu hai xạ có bước sóng λ1 = 0,75 μmm λ2 = 0,25 μmm vào kẽm có giới hạn quang điện λ0 = 0,35 μmm Bức xạ gây tượng quang điện? A Cả hai xạ B Chỉ có xạ λ2 C Chỉ có xạ λ1 D Khơng có xạ xạ Câu 15 Electron quang điện bị bứt khỏi bề mặt kim loại bị chiếu ánh sáng A cường độ chùm sáng lớn B bước sóng ánh sáng lớn C tần số ánh sáng nhỏ D bước sóng nhỏ hay giới hạn xác định Câu 16 Với xạ có bước sóng thích hợp cường độ dịng quang điện bão hồ A triệt tiêu, cường độ chùm sáng kích thích nhỏ giá trị giới hạn B tỉ lệ với bình phương cường độ chùm sáng C tỉ lệ với bậc hai cường độ chùm sáng D tỉ lệ với cường độ chùm sáng Câu 17 Điều sai, nói kết rút từ thí nghiệm với tế bào quang điện? A Hiệu điện anốt catốt tế bào quang điện ln có giá trị âm dịng quang điện triệt tiêu B Dòng quang điện tồn hiệu điện anốt catôt tế bào quang điện Trang - - khơng C Cường độ dịng quang điện bão hồ khơng phụ thuộc vào cường độ chùm sáng kích thích D Giá trị hiệu điện hãm phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng kích thích Câu 18 Phát biểu sau sai nói động ban đầu cực đại êlectron quang điện A Động ban đầu cực đại electron quang điện không phụ thuộc vào cường độ chùm sáng kích thích B Động ban đầu cực đại electron quang điện phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng kích thích C Động ban đầu cực đại electron quang điện không phụ thuộc vào chất kim loại làm catôt D Động ban đầu cực đại electron quang điện phụ thuộc vào chất kim loại làm catôt Câu 19 Phát biểu sau đúng? A Hiện tượng quang điện tượng electron bị bứt khỏi kim loại chiếu vào kim loại ánh sáng thích hợp B Hiện tượng quang điện tượng electron bị bứt khỏi kim loại bị nung nóng C Hiện tượng quang điện tượng electron bị bứt khỏi kim loại đặt kim loại vào điện trường mạnh D Hiện tượng quang điện tượng electron bị bứt khỏi kim loại nhúng kim loại vào dung dịch Câu 20 Dòng quang điện đạt đến giá trị bão hòa A tất electron bật từ catôt catôt chiếu sáng anôt B tất electron bật từ catôt catôt chiếu sáng quay trở catơt C có cân số electron bật từ catôt số electron bị hút quay trở lại catôt D số electron catôt không đổi theo thời gian Câu 21 Theo giả thuyết lượng tử Planck lượng tử lượng lượng A electron B nguyên tử C phân tử D phôtôn Câu 22 Theo thuyết phôtôn Anh-xtanh, lượng A phôtôn B phôtôn lượng tử lượng C giảm dần phôtôn xa dần nguồn sáng D phơton khơng phụ thuộc vào bước sóng Câu 23 Phát biểu mào sau sai nói thuyết lượng tử ánh sáng ? A Những 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 Chùm sáng dịng hạt, hạt phơtơn C Năng lượng phôtôn ánh sáng nhau, không phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng D Khi ánh sáng truyền đi, lượng tử ánh sáng không bị thay đổi, không phụ thuộc khoảng cách tới nguồn sáng Câu 24 Trong công thức nêu đây, công thức công thức Anh-xtanh mv02max mv02max mv02max mv02max A hf  A  B hf  A  C hf  A  D hf 2 A  2 Câu 25 Theo quy ước thông thường, công thức sau cho trường hợp dòng quang điện triệt tiêu? mv mv mv A eU h  A  max B eU h  A  max C eU h  max D eU h mv02max 2 Câu 26 Áp dụng định luật bảo toàn lượng cho tượng quang điện sở để thiết lập định luật tượng này? A định luật I B Định luật II C định luật III D Không định luật Câu 27 Catốt tế bào quang điện làm kim loại có giới hạn quang điện λ0 = 0,5 μmm Muốn có dịng quang điện mạch ánh sáng kích thích phải có tần số A f = 2.1014 Hz B f = 4,5.1014 Hz C f = 5.1014 Hz D f = 6.1014 Hz Câu 28 Chiếu chùm sáng đơn sắc vào kẽm có giới hạn quang điện λ0 = 0,36 μmm Hiện tượng quang điện khơng có ánh sáng có bước sóng A λ = 0,1 μmm B λ = 0,2 μmm C λ = 0,6 μm.m D λ = 0,3 μmm Câu 29 Biết công cần thiết để electron khỏi tế bào quang điện A = 4,14 eV Hỏi giới hạn Trang - - quang điện tế bào? A λ0 = 0,3 μm.m B λ0 = 0,4 μmm C λ0 = 0,5 μmm D λ0 = 0,6 μmm Câu 30 Cơng electron kim loại A = eV Giới hạn quang điện kim loại A 0,28 μmm B 0,31 μm.m C 0,35 μmm D 0,25 μmm Câu 31 Cơng electron kim loại A 0, giới hạn quang điện λ0 Khi chiếu vào bề mặt kim loại chùm xạ có bước sóng λ = 0,5λ0 động ban đầu cưc đại electron quang điện A A0 B 2A0 C 0,75A0 D 0,5A0 Câu 32 Năng lượng phôtôn xác định theo biểu thức A ε = hλ B ε = hc/λ C ε = cλ/h D ε = hλ/c Câu 33 Một tia X mềm có bước sóng 125 pm Năng lượng phơtơn tương ứng có giá trị sau đây? A 104 eV B 103 eV C 102 eV D 2.104 eV Câu 34 Giới hạn quang điện chì sunfua 0,46 eV Để quang trở chì sunfua hoạt động được, phải dùng xạ có bước sóng nhỏ giá trị sau đây? A 2,7 μm.m B 0,27 μmm C 1,35 μmm D 5,4 μmm Câu 35 Cường độ dòng quang điện bão hoà A tỉ lệ nghịch với cường độ chùm ánh sáng lích thích B tỉ lệ thuận với cường độ chùm ánh sáng lích thích C khơng phụ thuộc vào cường độ chùm ánh sáng lích thích D tỉ lệ thuận với bình phương cường độ chùm ánh sáng kích thích Câu 36 Điều sau sai nói đến kết rút từ thí nghiệm với tế bào quang điện ? A Cường độ dịng quang điện bão hịa khơng phụ thuộc vào cường độ chùm ánh sáng kích thích B Giá trị hiệu điện hãm phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng kích thích C Dịng quang điện tồn hiệu điện anốt catốt không D Hiệu điện anốt catốt ln có giá trị âm dịng quang điện triệt tiêu Câu 37 Chọn phát biểu sai ? A Hiện tượng quang điện xảy bước sóng λ ánh sáng kích thích nhỏ giới hạn quang điện B Cường độ dòng quang điện bảo hoà tỉ lệ thuận với cường độ chùm ánh sáng kích thích C Cường độ chùm ánh sáng mạnh vận tốc ban đầu cực đại êlectron lớn D Hiện tượng quang điện tượng êlectron bị khỏi bề mặt kim loại có ánh sáng thích hợp chiếu vào Câu 38 Phát biểu lưỡng tính sóng hạt sai ? A Hiệu 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 Câu 39 Chọn câu ? A Khi tăng cường độ chùm ánh sáng kích thích kên hai lần cường độ dịng quang điện tăng lên hai lần B Khi tăng bước sóng chùm ánh sáng kích thích lên hai lần cường độ dòng quang điện tăng lên hai lần C Khi giảm bước sóng chùm ánh sáng kích thích xuống hai lần cường độ dịng quang điện tăng lên hai lần D Khi ánh sáng kích thích gây tượng quang điện Nếu giảm bước sóng chùm xạ động ban đầu cực đại êlectron quang điện tăng lên Câu 40 Theo quan điểm thuyết lượng tử phát biểu sau khơng đúng? A Chùm ánh sáng dịng hạt, hạt phôtôn mang lượng B Cường độ chùm sáng tỉ lệ thuận với số phôtôn chùm C Khi ánh sáng truyền phôtôn ánh sáng không đổi, không phụ thuộc khoảng cách đến nguồn sáng D Các phơtơn có lượng chúng lan truyền với vận tốc Câu 41 Phát biểu sau không đúng? A Động ban đầu cực đại êlectron quang điện không phụ thuộc vào cường độ chùm ánh Trang - - sáng kích thích B Động ban đầu cực đại êlectron quang điện phụ thuộc vào chất kim loại dùng làm catôt C Động ban đầu cực đại êlectron quang điện không phụ thuộc vào bước sóng chùm ánh sáng kích thích D Động ban đầu cực đại êlectron quang điện phụ thuộc vào bước sóng chùm ánh sáng kích thích Câu 42 Chọn câu ? A Hiện tượng giao thoa dễ quan sát ánh sáng có bước sóng ngắn B Hiện tượng quang điện chứng tỏ tính chất sóng ánh sáng C Những sóng điện từ có tần số lớn tính chất sóng thể rõ D Sóng điện từ có bước sóng lớn lượng phơtơn nhỏ Câu 43 Trong ánh sáng đơn sắc sau Ánh sáng có khả gây tượng quang điện mạnh nhất? A Ánh sáng tím B Ánh sáng lam C Ánh sáng đỏ D Ánh sáng lục Câu 44 Chọn câu phát biểu ? A Hiện tượng giao thoa dễ quan sát ánh sáng có bước sóng ngắn B Hiện tượng quang điện chứng tỏ tính chất hạt ánh ánh sáng C Những sóng điện từ có tần số lớn tính chất sóng thể rõ D Sóng điện từ có bước sóng lớn lượng phơ tơn lớn Câu 45 Electron quang điện có động ban đầu cực đại A phơtơn ánh sáng tới có lượng lớn B cơng electron có lượng nhỏ C lượng mà electron thu lớn D lượng mà electron bị nhỏ Câu 46 Người ta khơng thấy có electron bật khỏi mặt kim loại chiếu chùm sáng đơn sắc bước sóng vào Đó A chùm sáng có cường độ nhỏ B kim loại hấp thụ q ánh sáng C cơng e nhỏ so với lượng phơtơn D bước sóng xạ lớn giới hạn quang điện Câu 47 Khi nói phơtơn, phát biểu sai? A Mỗi phơtơn có lượng xác định B Phôtôn chuyển động với tốc độ lớn khơng khí C Tốc độ phơtơn chân không không đổi D Động lượng phôtôn ln khơng Câu 48 Một kẽm tích điện âm chiếu vào chùm tia hồng ngoại có tượng xảy ? A Tấm kẽm điện tích âm B Tấm kẽm bớt electron C Tấm kẽm bớt điện tích dương D Khơng có tượng xảy Câu 49 Kim loại Kali có giới hạn quang điện 0,55 μmm Hiện tượng quang điện không xảy chiếu vào kim loại xạ nằm vùng A ánh sáng màu tím B ánh sáng màu lam C hồng ngoại D tử ngoại Câu 50 Khi tượng quang điện xẩy A dịng quang điện khơng hiệu điện Anot Catot không B động ban đầu electron quang điện lớn cường độ chùm sáng lớn C bước sóng ánh sáng kích thích nhỏ giới hạn quang điện D dịng quang điện bão hịa ln tỉ lệ thuận với hiệu điện Anot Catot Câu 51 Ánh sáng đỏ ánh sáng vàng có bước sóng λđ = 0,768 μmm λv = 0,589 μmm.Năng lượng photon tương ứng hai ánh sáng A εđ = 2,588.10–19 J; εv = 3,374.10–19 J B εđ = 1,986.10–19 J; εv = 2,318.10–19 J –19 –19 C εđ = 2,001.10 J; εv = 2,918.10 J D εđ = 2,855.10–19 J; εv = 3,374.10–19 J Câu 52 Cho h = 6,625.10-34 Js, c = 3.108 m/s Tính lượng phơtơn có bước sóng 500 nm? A 4.10-16 J B 3,9.10-17 J C 2,5eV D 24,8 eV Câu 53 Một kim loại có giới hạn quang điện 0,3 μmm Biết h = 6,625.10 -34 Js ; c = 3.108 m/s Cơng êlectron khỏi kim loại A 6,625.10–19J B 6,625.10-25J C 6,625.10-49J D 5,9625.10-32J Trang - - Câu 54 Biết công cần thiết để bứt electrôn khỏi tế bào quang điện A = 4,14eV Giới hạn quang điện tế bào là: A λ0 = 0,3μm.m B λ0 = 0,4μmm C λ0 = 0,5μmm D λ0 = 0,6μmm Câu 55 Cơng electrơn kim loại 2,36eV Cho h = 6,625.10 -34 Js ; c = 3.108m/s ;1eV = 1,6.10 –19J Giới hạn quang điện kim loại : A 0,53 μm.m B 8,42 10– 26 m C 2,93 μmm D 1,24 μmm Câu 56 Trong tượng quang điện, biết cơng electrơn quang điện kim loại A = eV Cho h = 6,625.10-34 Js , c = 3.108 m/s Bước sóng giới hạn kim loại có giá trị sau ? A 0,621μm.m B 0,525 μmm C 0,675 μmm D 0,585 μmm -6 Câu 57 Một xạ điện từ có bước sóng λ = 0,2.10 m Tính lượng tử (năng lượng phơtơn) xạ A ε = 99,375.10-20 J B ε = 99,375.10–19 J C ε = 9,9375.10-20 J D ε = 9,9375.10–19 J Câu 58 Năng lượng phôtôn 2,8.10–19J Cho số Planck h = 6,625.10-34J.s ; vận tốc ánh sáng chân không c = 3.108 m/s Bước sóng ánh sáng A 0,45 μmm B 0,58 μmm C 0,66 μmm D 0,71 μm.m Câu 59 Một kim loại làm catốt tế bào quang điện có cơng A = 3,5 eV Chiếu vào catơt xạ có bước sóng sau gây tượng quang điện Cho h = 6,625.10 -34Js ; c = 3.108m/s A λ = 3,35 μmm B λ = 0,355.10- m C λ = 35,5 μmm D λ = 0,355 μmm Câu 60 Kim loại làm catốt tế bào quang điện có cơng A = 3,45eV Khi chiếu vào xạ điện từ có λ1= 0,25 µm, m, λ2= 0,4 µm, m, λ3= 0,56 µm, m, λ4= 0,2 µm, m xạ xảy tượng quang điện A λ3, λ2 B λ1, λ4 C λ1, λ2, λ4 D xạ ĐÁP ÁN TRẮC NGHIỆM 01 D 02 A 03 D 04 C 05 A 06 A 07 C 08 B 09 D 10 A 11 B 12 C 13 D 14 B 15 D 16 D 17 C 18 C 19 A 20 A 21 D 22 B 23 C 24 A 25 C 26 C 27 D 28 C 29 A 30 B 31 A 32 A 33 B 34 A 35 B 36 A 37 C 38 C 39 D 40 D 41 C 42 D 43 A 44 B 45 D 46 D 47 D 48 D 49 C 50 C 51 A 52 C 53 A 54 A 55 A 56 A 57 A 58 D 59 B 60 B CÁC DẠNG BÀI TẬP VỀ LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG – PHẦN DẠNG TÍNH TỐN CÁC ĐẠI LƯỢNG LIÊN QUAN TRONG HỆ THỨC ANHXTANH Cách giải: Hệ thức Anhxtanh: hf  A  mv02max mv hc hc hc mv02max   A  max      0 ▪ Tính λ0: Có thể tính từ hệ thức Anhxtanh cơng thức 0  m ▪ Tính v0max: Có thể tính từ hệ thức tính theo phương trình ▪ Tính |Uh|: Tính theo phương trình hc A eU h mv02max  eU h  vo max  m mv02max mv  eU h  U h  max 2e ♥ Chú ý: UAK = –Uh cường độ dịng quang điện triệt tiêu (I = 0) ♥   ▪ Tính λ: hc hc c h f       f 2hc0 hc hc mv02max      0 2hc  0 mv02max  h f  ▪ Tính lượng ε: hc    A  eU h  hc mv02max  0 ♥♥ Chú ý: (Cách chuyển đổi đơn vị) Ta biết công lực điện trường A = q.U, nên đơn vị cơng ngồi đơn vị J cịn tính theo đơn vị eV Trang - 10 -