bài tập chương lượng tử ánh sáng - quang điện

* Giải thích: Khi chiếu ánh sáng tử ngoại vào bề mặt tấm kẽm tích điện âm, các electron trong tấm kẽm hấp thụ năng lượng photon tử ngoại và cĩ động năng lớn hơn thắng được lực liên kết

Bài 202: Phát biểu nào sau đây là sai?

A: Tia Rơnghen do các vật bị nung nóng ở nhiệt độ cao phát ra

B: Tia Rơnghen được dùng chiếu điện nhờ có khả năng đâm xuyên mạnh

C: Tia Rơnghen làm một số chất phát quang

D: Tia Rơnghen có thể hủy hoại tế bào, diệt vi khuẩn

Bài 203: Trong những hiện tượng, tính chất, tác dụng sau đây, điều nào thể hiện rõ nhất tính chất sóng của ánh sáng:

A: Khả năng đâm xuyên C: Tác dụng quang điện

B: Tác dụng phát quang D: Sự tán sắc ánh sáng

Bài 204: Cĩ 4 ngơi sao phát ra ánh sáng cĩ các màu: đỏ, lam, tím, vàng Hỏi ngơi sao nào cĩ nhiệt độ bề mặt cao nhất?

Bài 205: Chiếu 4 bức xạ: đỏ, lam, tím, vàng vào các nhiệt kế thì nhiệt kế chỉ nhiệt độ cao nhất với bức xạ nào?

Bài 206: Trong các loại tia: Rơnghen, hồng ngoại, tử ngoại, đơn sắc màu lục thì tia có tần số nhỏ nhất là

A: Tia hồng ngoại B: Tia đơn sắc màu lục C: Tia tử ngoại D: Tia Rơnghen

Bài 207: Phát biểu nào sau đây nĩi về tia tử ngoại là khơng đúng?

A: Tia tử ngoại cĩ bản chất là sĩng điện từ với bước sĩng ngắn hơn bước sĩng ánh sáng tím

B: Bức xạ tử ngoại nằm giữa dải tím của ánh sáng nhìn thấy và tia X của thang sĩng điện từ

C: Tia tử ngoại rất nguy hiểm, nên cần cĩ các biện pháp để phịng tránh

Bài 208: Phát biểu nào sau đây nĩi về đặc điểm và tính chất của tia Rơnghen là khơng đúng?

A: Tính chất nổi bật nhất của tia Rơnghen là khả năng đâm xuyên

B: Dựa vào khả năng đâm xuyên mạnh, người ta ứng dụng tính chất này để chế tạo các máy đo liều lượng tia X C: Tia Rơnghen tác dụng lên kính ảnh

D: Nhờ khả năng đâm xuyên mạnh, mà tia Rơnghen được được dùng trong y học để chiếu điện, chụp điện

Bài 209: Các bức xạ: sĩng điện từ, hồng ngoại, nhìn thấy, tử ngoại, Rơn-ghen, gamma cĩ:

Bài 210: Để xác định cường độ, liều lượng tia rơn-ghen ta sử dụng tính chất nào của nĩ?

Bài 211: Các bức xạ: sĩng điện từ, hồng ngoại, nhìn thấy, tử ngoại, Rơn-ghen, gamma đã được sắp xếp:

Bài 212: Phát biểu nào sau đây nĩi về đặc điểm và ứng dụng của tia Rơnghen là đúng? Tia Rơnghen:

A: Cĩ tác dụng nhiệt mạnh, cĩ thể dùng để sáy khơ hoặc sưởi ấm

B: Chỉ gây ra hiện tượng quang điện cho các tế bào quang điện cĩ catốt làm bằng kim loại kiềm

C: Khơng đi qua được lớp chì dày cỡ mm, nên chì được dùng làm màn chắn bảo vệ trong kĩ thuật dùng tiaX D: Khơng tác dụng lên kính ảnh, khơng làm hỏng cuộn phim ảnh khi chúng chiếu vào.

LƢỢNG TỬ ÁNH SÁNG – HIỆN TƢỢNG QUANG ĐIỆN

I) Các kiến thức cơ bản

1 Thí nghiệm của Hertz về hiện tượng quang điện

*) Hiện tƣợng: Gắn tấm kẽm tích điện âm vào một tĩnh điện kế, kim của tĩnh điện kế lệch đi một gĩc

Sau đĩ chiếu ánh sáng hồ quang vào tấm kẽm, quan sát thấy gĩc lệch của kim tĩnh điện kế giảm đi sau

đĩ lại tăng (cụp vào rồi xịe ra) Nếu thay tấm kẽm bằng kim loại khác ta thấy hiện tượng tương tự xảy

ra Hiện tượng ánh sáng làm bật các êlectron ra khỏi mặt kim loại gọi là hiện tượng quang điện (ngồi)

*) Giải thích: Khi chiếu ánh sáng tử ngoại vào bề mặt tấm kẽm tích điện âm, các electron trong tấm

kẽm hấp thụ năng lượng photon tử ngoại và cĩ động năng lớn hơn thắng được lực liên kết giữa các e

với các nguyên tử kẽm và bật ra ngồi làm cho điện tích âm giảm dần (kim tĩnh điện kế cụp lại) Vẫn

tiếp tục chiếu tia tử ngoại vào tấm kẽm thì đến lượt các electron hĩa trị của nguyên tử kẽm (e lớp ngồi cùng) tiếp tục bị bật ra và làm tấm kẽm thiếu e nên bắt đầu tích điện tích dương (kim tĩnh điện kế lại xịe ra) Điện tích dương của tấm kẽm chỉ tăng đến một giá trị xác định rồi khơng tăng thêm vì khi đĩ điện tích dương đủ lớn để ngăn cản các electron

khơng bật ra thêm (số e bật ra bằng số e bị hút về, đây gọi là trạng thái cân bằng động)

2 Định luật về giới hạn quang điện: Đối với mỗi kim loại, ánh sáng kích thích phải cĩ bước sĩng λ ngắn hơn hay

bằng giới hạn quang điện λ0 của kim loại đĩ, mới gây ra được hiện tượng quang điện (  0) Giới hạn quang điện (λ0) của mỗi kim loại là đặc trưng riêng của kim loại đĩ

e

e

e

3 Thuyết lượng tử ánh sáng

Giả thuyết Plăng lƣợng tử năng lƣợng của Max-plank: Lượng năng lượng mà mỗi lần một nguyên tử hay phân tử

hấp thụ hay phát xạ cĩ giá trị hồn tồn xác định và bằng hf; trong đĩ f là tần số của ánh sáng bị hấp thụ hay phát xạ ra, cịn h là một hằng số Lượng tử năng lượng  hf trong đĩ (h = 6,625.10-34Js)

Nội dung của thuyết lƣợng tử ánh sáng của Einstein:

a) Ánh sáng được tạo thành bởi các hạt gọi là phơtơn

b) Với mỗi ánh sáng đơn sắc cĩ tần số f, các phơtơn đều giống nhau, mỗi phơtơn mang năng lượng h.f

c) Cường độ chùm sáng tỷ lệ với số photon trong chùm (cường độ sáng càng lớn số photon càng nhiều và ngược lại)

tích nhưng nĩ cĩ năng lượng (tỷ lệ với tần số  hf) cĩ khối lượng tương đối tính m = /c2 và cĩ động lượng p (với p = m.c = h/), và nĩ chỉ tồn tại khi chuyển động với vận tốc ánh sáng (khơng cĩ photon đứng yên) Electron chỉ hấp thụ hay hay bức xạ 1 photon trong 1 lần và khi đã hấp thụ thì sẽ hấp thụ tồn bộ năng lượng của photon (khơng cĩ

sự hấp thụ nửa vời) Nếu khơng bị hấp thụ bởi mơi trường thì đặc tính của photon (năng lượng, vận tốc, tần số) khơng thay đổi tức là khơng phụ thuộc vào khoảng cách mà nĩ lan truyền

4 Ánh sáng cĩ lưỡng tính sĩng-hạt: Các hiện tượng quang học chứng tỏ ánh sáng cĩ tính chất sĩng như giao thoa

sĩng; khúc xạ, nhiễu xạ, phản xạ… cũng cĩ nhiều hiện tượng quang học khác chứng tỏ ánh sáng cĩ tính chất hạt như hiện tượng quang điện, phát quang, quang dẫn, quang hĩa, đâm xuyên Điều đĩ cho thấy ánh sáng vừa cĩ tính chất sĩng, vừa cĩ tính chất hạt  ánh sáng cĩ lưỡng tính sĩng - hạt

5 Hiện tượng quang điện trong: Hiện tượng ánh sáng giải phĩng các êlectrơn liên kết để chúng trở thành các

êlectrơn dẫn đồng thời giải phĩng các lỗ trống tự do gọi là hiện tượng quang điện trong Hiện tượng quang điện trong cũng là sự giải phĩng e (giống quang điện ngồi) nhưng cần ít năng lượng hơn từ đĩ ta  λ0 trong > λ0 ngồi và

f0 trong < f0 ngồi (λ0 và f0 là các giá trị giới hạn xảy ra hiện tượng quang điện)

6 Quang điện trở, pin quang điện:

Quang điện trở là một điện trở làm bằng chất quang dẫn (chất bán dẫn, chất khí…) Điện trở của nĩ cĩ thể thay đổi từ vài mêgaơm (106) khi khơng được chiếu sáng xuống đến vài chục ơm khi được chiếu sáng Pin quang điện (cịn gọi

là pin Mặt Trời) là một nguồn điện chạy bằng năng lượng ánh sáng Nĩ biến đổi trực tiếp quang năng thành điện năng Pin hoạt động dựa vào hiện tượng quang điện trong xảy ra bên cạnh một lớp chặn

II) Cơng thức vận dụng:

1. Lượng tử ánh sáng: hf hc

*)  : Lượng tử ánh sáng hay năng lượng 1 photon (jun)

*) f : tần số của bức xạ (Hz)

*)  : bước sóng của bức xạ chiếu tới (m)

*) c = 3.108 m/s: vận tốc ánh sáng trong chân không

*) h = 6.625.10-34 (J.s): hằng số Max Planck; 1eV = 1,6.10-19

j ; 1MeV = 106eV = 1,6.10-13j

2

*) At : Công thoát của electron ra khỏi bề mặt kim loại

*) v0max : Vận tốc ban đầu cực đại của quang electron  các electron quang điện cĩ vận tốc v  v0max

*) Uh : Hiệu điện thế hãm

*) e : Là điện tích nguyên tố (điện tích electron) , e = 1,6.10-19

(C); me = 9,1.10-31kg

*) Vh : Điện thế hãm cực đại của vật cô lập tích điện:

*) p : Là động lượng của hạt photon, p = h/

3. Giới hạn quang điện: 0

t

hc A

4. Công suất của nguồn sáng: P n n P n: số phôtôn ứng với bức xạ  phát ra 1s

I

e ne: số electron bức ra trong 1s

6. Hiệu suất lượng tử: ne

H n

H

7. Hiệu điện thế hãm: 2

1

2

Các lưu ý:

*) Trong hiện tượng quang điện khi ta tăng cường độ chùm sáng tới mà khơng làm thay đổi bước sĩng tới thì số lượng

photon tới sẽ tăng nên số lượng electron quang điện được giải phĩng sẽ tăng tức là cường độ dịng quang điện sẽ tăng

nhưng năng lượng photon, vận tốc cực đại của electron, điện thế và hiệu điện thế hãm sẽ khơng thay đổi

*) Giá trị đại số của U h < 0 Trong một số bài tốn hay biểu thức người ta lấy Uh > 0 thì đĩ được hiểu là độ lớn

*) Hiện tượng quang điện xảy ra khi được chiếu đồng thời nhiều bức xạ thì khi tính các đại lượng: Vận tốc ban đầu cực

đại v0max, hiệu điện thế hãm Uh điện thế cực đại Vmax,… đều được tính ứng với bức xạ cĩ min (hoặc fmax)

*) Đối với một hợp kim thì giới hạn quang điện λ 0 của hợp kim là giới hạn quang điện của kim loại thành phần cĩ λ0 lớn nhất.(VD: Hợp kim của đồng- bạc-kẽm cĩ giới hạn quang điện λ0 = 0,35m)

8 Bức xạ có bước sóng ngắn nhất và tần số lớn nhất mà nguyên tử có thể phát ra làλmin và f max thì năng lượng cần thiết để ion hóa nguyên tử đó là:

min

max

hc

ε = hf =

λ

9 Định lý động năng trong hiện tượng quang điện – điều kiên để electron khơng đến được Anốt:

động trong điện trường cản cĩ cường độ E được tính theo cơng thức: 2

1

2

e V mv e E d

b) Động năng electron trước khi va đập vào Anot: Wđ = 2  

.

e e

m v

0 0 U



 











W tăng nếu U

W giảm nếu U

W = 0 nếu U ( điều kiện đe åelectron không đến được Anốt)

.sin

lorenxo

f  q B v  Trong đĩ  là gĩc tạo bởi v và B Chuyển động của q trong B là chuyển động trịn xốy đều

cĩ bán kính R với f lorenxơ là lực hướng tâm và f lorenxo  q B v .sin =

2

q

v m R

. sin

q q

m v R

q B 

Thường ta xét e chuyển động trong từ trường với Bv khi đĩ sin = 1 và .

e e

m v R

e B

lorenxo

f  e B v

11 Bảng giới hạn quang điện của một số kim loại

Bài 213: Hiện tượng nào sau đây là hiện tượng quang điện ?

A: Êlectron bứt ra khỏi kim loại bị nung nóng

B: Êlectron bật ra khỏi kim loại khi có ion đập vào

C: Êlectron bị bật ra khỏi kim loại khi kim loại có điện thế lớn

D: Êlectron bật ra khỏi mặt kim loại khi chiếu tia tử ngoại vào kim loại

chân khơng thì:

Bài 215: Khi chiếu liên tục 1 tia tử ngoại vào tấm kẽm tích điện âm gắn trên một điện nghiệm thì 2 lá của điện nghiệm sẽ:

Bài 216: Chọn câu đúng

A: Khi chiếu ánh sáng đơn sắc vào bề mặt một tấm kim loại thì nĩ làm cho các electron quang điện bật ra

B: Hiện tượng xảy ra khi chiếu ánh sáng đơn sắc vào bề mặt tấm kim loại gọi là hiện tượng quang điện

C: Ở bên trong tế bào quang điện, dịng quang điện cùng chiều với điện trường

D: Ở bên trong tế bào quang điện, dịng quang điện ngược chiều với điện trường

Bài 217: Hiện tượng nào sau đây sẽ xảy ra khi liên tục chiếu chùm tia tử ngoại vào tấm kẽm cô lập tích điện âm

A: Tấm kẽm mất dần êlectron và trở nên trung hoà điện

B: Tấm kẽm mất dần điện tích âm vàø trở thành mang điện dương

C: Tấm kẽm vẫn tích điện tích âm như cũ

D: Tấm kẽm tích điện âm nhiều hơn

Bài 219: Chiếu một chùm bức xạ đơn sắc vào một tấm kim loại chưa tích điện, được đặt cô lập với các vật khác Nếu hiện tượng quang điện xảy ra thì :

A: Sau một khoảng thời gian, các êlectron tự do của tấm kim loại bị bật hết ra ngoài

B: Các êlectron tự do của tấm kim loại bị bật ra ngoài nhưng sau một khoảng thời gian, toàn bộ các êlectron đó quay trở lại làm cho tấm kim loại vẫn trung hòa điện

C: Sau một khoảng thời gian, tấm kim loại đạt đến trạng thái cân bằng động và tích một lượng điện âm xác định

D: Sau một khoảng thời gian, tấm kim loại đạt được một điện thế cực đại và tích một lượng điện dương xác định

Hiện tượng quang điện sẽ xảy ra ở:

Bài 221: Trong trường hợp nào sau đây cĩ thể xảy ra hiện tượng quang điện khi chiếu tia tử ngoại

Bài 222: Chọn câu sai trong các câu sau:

A: Hiện tượng quang điện chứng tỏ ánh sáng cĩ tính chất hạt

B: Hiện tượng giao thoa chứng minh ánh sáng chỉ cĩ tính sĩng

C: Khi bước sĩng càng dài thì năng lượng photon ứng với chúng cĩ năng lượng càng lớn

D: Tia hồng ngoại, tia tử ngoại cĩ tính chất hạt.

Bài 223: Giới hạn quang điện của một hợp kim gồm bạc, đồng và kẽm sẽ là:

Bài 224: Chiếu ánh sáng đơn sắc vào mặt một tấm vật liệu thì thấy cĩ electron bật ra tấm vật liệu đĩ chắc chắn phải là: A: Kim loại sắt B Kim loại kiềm C: Chất cách điện D Chất hữu cơ.

Bài 225: Hiện tượng quang điện là:

A: Hiện tượng electron bứt ra khỏi bề mặt tấm kim loại khi cĩ ánh sáng thích hợp chiếu vào nĩ

B: Hiện tượng electron bứt ra khỏi bề mặt tấm kim loại khi tấm kim loại bị nung đến nhiệt độ cao

C: Hiện tượng electron bứt ra khỏi bề mặt tấm kim loại khi tấm kim loại bị nhiễm điện do tiếp xúc với một vật đã bị

nhiễm điện khác

D: Hiện tượng electron bứt ra khỏi bề mặt tấm kim loại do bất kỳ nguyên nhân nào khác

Bài 226: Người ta khơng thấy cĩ electron bật ra khỏi mặt kim loại chiếu chùm ánh sáng đơn sắc vào nĩ Đĩ là vì:

A: Chùm ánh sáng cĩ cường độ quá nhỏ

B: Kim loại hấp thụ quá ít ánh sáng đĩ

C: Cơng thốt của electron nhỏ so với năng lượng của photon

D: Bước sĩng của ánh sáng lớn hơn so với giới hạn quang điện

Bài 227: Phát biểu nào sau đây là sai?

A: Giả thuyết sóng ánh sáng không giải thích được hiện tượng quang điện

B: Trong cùng môi trường ánh sáng truyền với vận tốc bằng vân tốc của sóng điện từ

C: Ánh sáng có tính chất hạt, mỗi hạt ánh sáng được gọi là một phô tôn

D: Thuyết lượng tử ánh sáng chứng tỏ ánh sáng có bản chất sóng

Bài 228: Chọn câu sai

A: Các định luật quang điện hồn tồn phù hợp với tính chất sĩng của ánh sáng

B: Thuyết lượng tử do Planck đề xướng

C: Anhxtanh cho rằng ánh sáng gồm những hạt riêng biệt gọi là photon

D: Mỗi photon bị hấp thụ sẽ truyền hồn tồn năng lượng của nĩ cho một electron

Bài 229: Giới hạn quang điện 0 của natri lớn hơn giới hạn quang điện của đồng vì:

A: Natri dễ hấp thu phôtôn hơn đồng

B: Phôtôn dễ xâm nhập vào natri hơn vào đồng

C: Để tách một êlectron ra khỏi bề mặt tấm kim loại làm bằng natri thì cần ít năng lượng hơn khi tấm kim loại làm bằng đồng

D: Các êlectron trong miếng đồng tương tác với phô tôn yếu hơn là các êlectron trong miếng natri

Bài 230: Chiếu một chùm ánh sáng đơn sắc vào một tấm kẽm Hiện tượng quang điện sẽ khơng xảy ra nếu ánh sáng cĩ

bước sĩng:

A: 0,1 m B 0,2m C 0,3m D 0,4m

Bài 231: Chọn câu sai Các hiện tượng liên quan đến tính chất lượng tử của ánh sáng là:

A: Hiện tượng quang điện C: Sự phát quang của các chất

Bài 232: Theo thuyết lượng tử ánh sáng thì kết luận nào sau đây là sai?

A: Nguyên tử hay phân tử vật chất hấp thu hay bức xạ ánh sáng thành từng lượng gián đoạn

B: Mỗi phôtôn mang một năng lượng  = hf

C: Cường độ chùm sáng tỉ lệ với số phôtôn trong chùm

D: Khi ánh sáng truyền đi, các phôtôn bị thay đổi độ tương tác với môi trường

Bài 233: Trong hiện tượng quang điện ngoài, vận tốc ban đầu của êlectron quang điện bật ra khỏi kim loại có giá trị lớn nhất ứng với êlectron hấp thu:

A: Toàn bộ năng lượng của phôtôn C: Nhiều phôtôn nhất

B: Được phôtôn có năng lượng lớn nhất D: Phôtôn ngay ở bềmặt kim loại

Bài 234: Chọn câu đúng Electron quang điện cĩ động năng ban đầu cực đại khi:

Bài 235: Chọn các cụm từ thích hợp để điền vào chỗ trống cho hợp nghĩa: “Theo thuyết lượng tử: Những nguyên tử hay

phân tử vật chất ……… ánh sáng một cách ……… mà thành từng phần riêng biệt mang năng lượng hồn tồn xác định ………ánh sáng”

A: Khơng hấp thụ hay bức xạ, liên tục, tỉ lệ thuận với bước sĩng

B: Hấp thụ hay bức xạ, liên tục, tỉ lệ thuận với tần số

C: Hấp thụ hay bức xạ, khơng liên tục, tỉ lệ nghịch với bước sĩng

D: Khơng hấp thụ hay bức xạ, liên tục, tỉ lệ nghịch với tần số

Bài 236: Xét các hiện tượng sau của ánh sáng:

1 - Phản xạ 2 - Khúc xạ 3 - Giao thoa 4 - Tán sắc 5 - Quang điện

6 - Quang dẫn Bản chất sóng của ánh sáng có thể giải thích được các hiện tượng

Bài 237: Phát biểu nào sau đây là sai khi nĩi về lượng tử ánh sáng?

A: Những nguyên nhân tử hay phân tử vật chất khơng hấp thụ hay bức xạ ánh sáng một cách liên tục mà theo từng

phần riêng biệt, đứt quãng

B: Chùm ánh sáng là dịng hạt, mỗi hạt gọi là một photon

C: Năng lượng của các photon ánh sáng là như nhau, khơng phụ thuộc vào bước sĩng của ánh sáng

D: Khi ánh sáng truyền đi, các lượng tử ánh sáng khơng bị thay đổi, khơng phụ thuộc khoảng cách tới nguồn sáng Bài 238: Chọn câu sai

Bài 239: Chọn câu sai

Bài 240: Theo thuyết lượng từ ánh sáng thì năng lượng của:

A: Một phơtơn bằng năng lượng nghỉ của một êlectrơn (êlectron)

B: Một phơtơn phụ thuộc vào khoảng cách từ phơtơn đĩ tới nguồn phát ra nĩ

C: Các phơtơn trong chùm sáng đơn sắc bằng nhau

D: Một phơtơn tỉ lệ thuận với bước sĩng ánh sáng tương ứng với phơtơn đĩ

Bài 241: Lượng tử năng lượng là lượng năng lượng :

A: Nhỏ nhất mà một nguyên tử có được

B: Nhỏ nhất không thể phân chia được nữa

C: Của một hạt ánh sáng mà nguyên tử hay phân tử vật chất trao đổi với một chùm bức xạ

D: Của một chùm bức xạ khi chiếu đến bề mặt một tấm kim loại

Bài 242: Câu nào diễn đạt nội dung của thuyết lượng tử?

A: Mỗi nguyên tử hay phân tử chỉ bức xạ năng lượng một lần

B: Vật chất cĩ cấu tạo rời rạc bời các nguyên tử và phân tử

C: Mỗi nguyên tử hay phân tử chỉ bức xạ được một loại lượng tử

D: Mỗi lần nguyên tử hay phân tử bức xạ hay hấp thụ năng lượng thì nĩ phát ra hay thu vào một lượng tử năng lượng Bài 243: Trong hiện tượng quang điện, động năng ban đầu cực đại của các êlectron quang điện

Bài 244: Trong thí nghiệm về hiện tượng quang điện, vận tốc ban đầu của electron quang điện bị bứt ra khỏi bề mặt kim loại: A: Cĩ giá trị từ 0 đến một giá trị cực đại xác định

B: Cĩ hướng luơn vuơng gĩc với bề mặt kim loại

C: Cĩ giá trị khơng phụ thuộc vào bước sĩng của ánh sáng chiếu vào kim loại đĩ

D: Cĩ giá trị phụ thuộc vào cường độ của ánh sáng chiếu vào kim loại đĩ

Bài 245: Một quả cầu kim loại cơ lập, sau khi được chiếu liên tục bởi một nguồn sáng đơn sắc cĩ cơng suất P và bước

sĩng  (với cả P và  đều cĩ thể điều chỉnh được) thì sau đúng thời gian t(s) quả cầu đạt điện thế cực đại và cĩ điện tích là

Q(C) Hỏi để làm tăng điện tích của quả thì nên dùng cách nào sau đây?

Bài 246: Trong một thí nghiệm, hiện tượng quang điện xảy ra khi chiếu chùm sáng đơn sắc tới bề mặt tấm kim loại Nếu

giữ nguyên bước sĩng ánh sáng kích thích mà tăng cường độ của chùm sáng thì:

A: Số êlectron bật ra khỏi tấm kim loại trong một giây tăng lên

B: Động năng ban đầu cực đại của êlectron quang điện tăng lên

C: Giới hạn quang điện của kim loại bị giảm xuống.

D: Vận tốc ban đầu cực đại của các êlectron quang điện tăng lên

Bài 247: Chọn câu trả là đúng:

A: Quang dẫn là hiện tượng dẫn điện của chất bán dẫn lúc được chiếu sáng

B: Quang dẫn là hiện tượng kim loại phát xạ êlectron lúc được chiếu sáng

C: Quang dẫn là hiện tượng điện trở của một chất giảm rất nhiều khi hạ nhiệt độ xuống rất thấp

D: Quang dẫn là hiện tượng bứt quang êlectron ra khỏi bề mặt chất bán dẫn

Bài 248: Linh kiện nào dưới dây hoạt động dựa vào hiện tượng quang dẫn?

A: tế bào quang điện B: Đèn LED C: Quang trở D: Nhiệt điện trở.

Bài 249: Chỉ ra phát biểu 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: Quang trở và pin quang điện đều hoạt động dựa vào hiện tượng quang điện ngoài

D: Quang trở là một điện trở có trị số phụ thuộc cường độ chùm sáng thích hợp chiếu vào nó

Bài 250: Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về hiện tượng quang dẫn?

A: Hiện tượng quang dẫn là hiện tượng điện trở của chất bán dẫn giảm mạnh khi được chiếu sáng thích hợp

B: Hiện tượng quang dẫn còn gọi là hiện tượng quang điện bên trong

C: Giới hạn quang điện bên trong là bước sóng ngắn nhất của ánh sáng kích thích gây ra hiện tượng quang dẫn

D: Giới hạn quang điện bên trong hầu hết là lớn hơn giới hạn quang điện ngoài

Bài 251: Phát biểu nào sau đây về hiện tượng quang dẫn là sai?

A: Quang dẫn là hiện tượng ánh sáng làm giảm điện trở suất của kim loại

B: Trong hiện tượng quang dẫn, xuất hiện thêm nhiều phần tử mang điện là êlectron và lỗ trống trong khối bán dẫn

C: Bước sóng giới hạn trong hiện tượng quang dẫn thường lớn hơn so với trong hiện tượng quang điện

D: Hiện tượng quang dẫn còn được gọi là hiện tượng quang điện bên trong

Bài 252: Chọn câu đúng Hiện tượng quang điện bên trong là hiện tượng:

A: Bứt electron ra khỏi bề mặt kim loại bị chiếu sáng

B: Giải phĩng electron khỏi mối liên kết trong chất bán dẫn khi bị chiếu sáng

C: Giải phĩng electron khỏi kim loại bằng cách đốt nĩng

D: Giải phĩng electron khỏi một chất bằng cách bắn phá ion

Bài 253: Chọn câu sai trong các câu sau:

A: Hiện tượng quang dẫn là hiện tượng chất bán dẫn giảm mạnh điện trở khi bị chiếu sáng

B: Trong hiện tượng quang dẫn, khi được giải phĩng electron thốt khỏi chất bán dẫn và trở thành các electron dẫn C: Đối với một bức xạ điện từ nhất định thì nĩ sẽ gây ra hiện tượng quang dẫn hơn hiện tượng quang điện

D: Hiện tượng quang điện và hiện tượng quang dẫn cĩ cùng bản chất

Bài 254: Pin quang điện là nguồn điện, trong đĩ:

Bài 255: Phát biểu nào sau đây là đúng khi nĩi về hiện tượng quang dẫn?

A: Hiện tượng quang dẫn là hiện tượng giảm mạnh điện trở của chất bán dẫn khi bị chiếu sáng

B: Trong hiện tượng quang dẫn, electron được giải phĩng ra khỏi khối chất bán dẫn

C: Một trong những ứng dụng quan trọng của hiện tượng quang dẫn là việc chế tạo đèn ống

D: Trong hiện tượng quang dẫn, năng lượng cần thiết để giải phĩng electron liên kết thành electron dẫn được cung

cấp bởi nhiệt

Bài 256: Chọn câu đúng Hiện tượng quang dẫn là hiện tượng:

Bài 257: Pin quang điện hoạt động dựa vào những nguyên tắc nào sau đây?

A: Sự tạo thành hiệu điện thế điện hố ở hai điện cực

B: Sự tạo thành hiệu điện thế giữa hai đầu nĩng lạnh khác nhau của một dây kim loại

C: Hiện tượng quang điện xảy ra bên cạnh một lớp chắn

D: Sự tạo thành hiệu điện thế tiếp xúc giữa hai kim loại.

Bài 258: Quang trở có tính chất nào sau đây ?

A: Điện trở tăng khi chiếu quang trở bằng ánh sáng có bước sóng ngắn hơn giới hạn quang dẫn của quang trở

B: Điện trở tăng khi chiếu quang trở bằng ánh sáng có bước sóng lớn hơn giới hạn quang dẫn của quang trở

C: Điện trở giảm khi chiếu quang trở bằng ánh sáng có bước sóng ngắn hơn giới hạn quang dẫn của quang trở

D: Điện trở giảm khi chiếu quang trở bằng ánh sáng có bước sóng lớn hơn giới hạn quang dẫn của quang trở

Bài 259: Trong các yếu tố sau đây:

I Khả năng đâm xuyên; II Tác dụng phát quang III Giao thoa ánh sáng

IV Tán sắc ánh sáng V Tác dụng ion hố Những yếu tố biểu hiện tính chất hạt của ánh sáng là:

A: I, II, IV B II, IV, V C I, III, V D I, II, V

Bài 260: Trong các cơng thức nêu dưới đây, cơng thức nào là cơng thức Anhxtanh?

A:

2

0 max mv

2

2

0 max mv

2

2 mv

2

2 mv

2

Bài 261: Khi chiếu lần lượt hai bức xạ cĩ tần số là f1, f2 (với f1 < f2) vào một quả cầu kim loại đặt cơ lập thì đều xảy ra hiện tượng quang điện với điện thế cực đại của quả cầu lần lượt là V1, V2 Nếu chiếu đồng thời hai bức xạ trên vào quả cầu này thì điện thế cực đại của nĩ là:

Bài 262: Một hợp kim gồm cĩ 3 kim loại, các kim loại cĩ giới hạn quang điện lần lượt là λ01, λ02, λ03 với λ01 > λ02 > λ03 Hỏi giới hạn quang điện của hợp kim thỏa biểu thức nào?

A: λ01 B: λ03 C: λ02 D: (λ01 + λ02 + λ03):3

A: 0,6625.10-19 (J) B: 6,625.10-49 (J) C: 6,625.10-19 (J) D: 0,6625.10-49 (J)

Bài 264: Trong thí nghiệm với tế bào quang điện, khi chiếu vào catôt chùm ánh sáng đơn sắc có bước sóng 3.10-7m, thì hiệu điện thế hãm đã được có độ lớn là 1,2V Suy ra công thoát của kim loại làm catôt của tế bào là:

A: 8,545.10-19 J B: 4,705.10-19 J C: 2,3525.10-19J D: 9,41.10-19J

Bài 265: Phôtôn có bước sóng trong chân không là 0,5m thì sẽ có năng lượng là :

A:  2,5.1024 J B:  3,975.10-19 J C:  3,975.10-25 J D:  4,42.10-26 J

Bài 266: Công thoát của êlectron khỏi một kim loại là A = 3,3.10-19J Giới hạn quang điện của kim loại này là bao nhau?

A: 0,6 m B: 6 m C: 60 m D: 600 m

Bài 267: Lần lượt chiếu vào một tấm kim loại có công thoát là 2eV các ánh sáng đơn sắc có bước sóng 1 = 0,5m và

2 = 0,55m Ánh sáng đơn sắc nào có thể làm các êlectron trong kim loại bứt ra ngoài?

A: 2

B: 1

C: Cả 1 và 2

D: Không có ánh sáng nào kể trên có thể làm các êlectron bứt ra ngoài

Bài 268: Công thoát của kim loại Cs là 1,88eV Bước sóng dài nhất của ánh sáng có thể bứt điện tử ra khỏi bề mặt kim loại Cs là:

A:  1,057.10-25m B:  2,114.10-25m C: 3,008.10-19m D:  6,6.10-7 m

điện của một kim loại là 0,36m Tính cơng thốt electron Cho h = 6,625.10-34J.s; c = 3.108m/s:

A: 5,52.10-19 (J) B 55,2.10-19 (J) C 0,552.10-19 (J) D 552.10-19 (J)

Bài 270: Bức xạ có bước sóng ngắn nhất mà nguyên tử hidro có thể phát ra là tia tử ngoại có bước sóng 0,0913m Hãy tính năng lượng cần thiết để ion hóa nguyên tử hidro :

A: 2,8.10-20 J B: 13,6.10-19 J C: 6,625.10-34 J D: 2,18.10-18 J

Bài 271: Chiếu bức xạ có bước sóng  = 0,33m vào catôt của một tế bào quang điện có giới hạn quang điện

o = 0,66m Tính động năng ban đầu cực đại của êlectron bứt khỏi catôt Cho h = 6,6.10-34

J.s; c = 3.108m/s

A: 6.10-19 J B: 6.10-19J C: 3.10-19J D: 3.10-20J

e = 1,6.10-19C Tìm vận tốc ban đầu cực đại của các electron quang điện bật ra khỏi catod khi được chiếu sáng bằng bức xạ

cĩ bước sĩng  = 0,25m

A: 0,718.105m/s B: 7,18.105m/s C: 71,8.105m/s D 718.105m/s

e = 1,6.10-19C Tính giới hạn quang điện của kim loại dùng làm catod

A: 355m B 35,5m C 3,55m D 0,355m

kim loại làm catod là A = 2,25eV Cho h = 6.625.10-34

Js; c = 3.108m/s; m = 9,1.10-31kg; |e| = 1,6.10-19 C Tính giới hạn quang điện của kim loại đĩ

A: 0,558.10-6m B 5,58.10-6m C: 0,552.10-6m D 0,552.10-6m

kim loại làm catod là A = 2,25eV Cho h = 6.625.10-34

Js; c = 3.108m/s; m = 9,1.10-31kg; |e| = 1,6.10-19 C Tính vận tốc cực đại của các electron quang điện bị bật ra khỏi bề mặt của kim loại đĩ

A: 0,421.105 m/s B 4,21.105 m/s C 42,1.105 m/s D 421.105 m/s

cực cĩ giới hạn quang điện o = 0,3m Tìm vận tốc ban đầu cực đại của các quang electron:

A: 0,0985.105m/s B: 0,985.105m/s C: 9,85.105m/s D: 98,5.105m/s

Bài 277: Catôt của một tế bào quang điện có công thoát A = 2,9.10-19J Chiếu vào catôt của tế bào quang điện trên chùm ánh sáng có bước sóng  = 0,4m Tìm vận tốc cực đại của quang êlectron khi thoát khỏi catôt

Cho h = 6,625.10-34 J.s ; c = 3,108 m/s; e = 1,6.10-19C; me = 9,1.10-31 kg

điện của natri:

A: 0,504m B 0,504mm C 0,504m D 5,04m

chiết suất n thì năng lượng của photon sẽ:

Cho ánh sáng này truyền trong một mơi trường trong suốt thì chuyết suất tuyệt đối của mơi trường đĩ đối với hai ánh sáng này lần lượt là n1 = 1,33 và n2 = 1,34 Khi truyền trong mơi trường trong suốt trên, tỉ số năng lượng của phơtơn cĩ bước sĩng λ1 so với năng lượng phơtơn của bước sĩng λ2 bằng:

Bài 281: Nếu trong một môi trường, ta biết được bước sóng của lượng tử năng lượng ánh sáng (phôton) hf bằng , thì chiết suất tuyệt đối của môi trường đó băng bao nhiêu?

A: c

f B:

hf

c C: 

c

f D:

f c

Bài 282: Lần lượt chiếu vào bề mặt 1 kim loại hai bức xạ đơn sắc cĩ bước sĩng  và 1,5 thì động năng ban đầu cực đại của các êlectron quang điện hơn kém nhau 3 lần Bước sóng giới hạn của kim loại đĩ

A: o = 1,5 B: o = 2 C: o = 3 D: o = 2,5

Bài 283: Lần lượt chiếu vào catôt của một tế bào quang điện hai bức xạ đơn sắc f và 1,5f thì động năng ban đầu cực đại của các êlectron quang điện hơn kém nhau 3 lần Bước sóng giới hạn của kim loại dùng làm catôt có giá trị

A: o = c

f B: o =

4c 3f C: o =

3c 4f D: o =

3c 2f

bức xạ cĩ bước sĩng 2 = 0,35m thì vận tốc ban đầu cực đại của các êlectrơn quang điện bứt ra từ catốt lần lượt là v1 và

v2 với v2 = 2v1 Cơng thốt của kim loại làm catod là:

A: 5eV B 1,88eV C 10eV D 1,6eV

bức xạ cĩ bước sĩng 2 = 1,21 thì vận tốc ban đầu cực đại của các êlectrơn quang điện bứt ra từ catốt lần lượt là v1 và v2

với v2 = 3/4v1 Giới hạn quang điện o của kim loại làm catốt này là:

Bài 286: Một tấm kim loại cĩ giới hạn quang điện là 0,6 μm được chiếu bằng ánh sáng cĩ bước sĩng 0,3 μm thì các

quang êlectron cĩ vận tốc ban đầu cực đại là Vm/s Để các quang êlectron cĩ vận tốc ban đầu cực đại là 2Vm/s thì phải

chiếu tấm đĩ bằng ánh sáng cĩ bước sĩng bằng :

Bài 287: Lần lượt chiếu vào bề mặt một kim loại các bức xạ điện từ cĩ bước sĩng λ = λ /3 và 1 0 λ = λ /9 ; 2 0 λ là giới hạn 0

quang điện của kim loại làm catốt Tỷ số điện thế hãm tương ứng với các bước sĩng1 và 2là:

2

V

2

V

2

V

2

V

V = 1 4

ban đầu cực đại của quang electron bứt ra khỏi kim loại là 9 Giới hạn quang điện của kim loại là 0 Tỉ số 0

1



 bằng:

12V Tính vận tốc ban đầu cực đại của các e quang điện Cho e = l,6.10-19 C; me = 9,1.10-31 kg

A: 1,03.105 m/s B: 2,89.105 m/s C: 4,12.106 m/s D: 2,05.106 m/s

là 2,48V Tính bước sĩng  chiếu tới Cho h = 6.625.10-34Js; c = 3.108m/s, |e| = 1,6.10-19 C

các vật khác Quả cầu được tích điện đến điện thế cực đại bằng bao nhiêu?

A: 2,76 V B: 0,276 V C – 2,76 V D – 0,276 V

Bài 292: Một điện cực phẳng M bằng kim loại có giới hạn quang điện 0, được rọi bằng bức xạ có bước sóng  thì

electron vừa bứt ra khỏi M có vận tốc v = 6,28.107 m/s Điện cực M được nối đất thông qua một điện trở

R = 1,2.106 Cường độ dòng điện qua điện trở R là:

Bài 293: Cơng thốt electron của đồng là 4,47eV Cho h = 6.625.10-34Js; c = 3.108m/s; m = 9,1.10-31kg; |e| = 1,6.10-19C

Khi chiếu bức xạ điện từ cĩ bước sĩng  = 0,14m vào một quả cầu bằng đồng đặt xa các vật khác thì quả cầu được tích

điện đến điện thế cực đại Khi đĩ vận tốc cực đại của quang electron là bao nhiêu?

A: 1,24.106 m/s B 12,4.106 m/s C 0,142.106 m/s D 1,42.106 m/s

của quả cầu là V1 và động năng ban đầu cực đại của êlectron quang điện đúng bằng một nửa cơng thốt của kim loại

Chiếu tiếp bức xạ cĩ tần số f2f1 f vào quả cầu kim loại đĩ thì điện thế cực đại của quả cầu là 5V1 Hỏi chiếu riêng

bức xạ cĩ tần số f vào quả cầu kim loại trên (đang trung hịa về điện) thì điện thế cực đại của quả cầu là:

v1 Nếu chiếu vào tấm kim loại đĩ bức xạ điện từ cĩ tần số f2 thì vận tốc của electron ban đầu cực đại là v2 = 2v1 Cơng

thốt A của kim loại đĩ tính theo f1 và f2 theo biểu thức là:

A:

4

h

4

h

f  f C

3

h f  f

h

f  f

Bài 296: Một quả cầu kim loại cơ lập, sau khi được chiếu liên tục bởi một nguồn sáng đơn sắc cĩ cơng suất P và bước

sĩng  thì sau đúng thời gian t(s) quả cầu đạt điện thế cực đại và cĩ điện tích là Q(C) Gọi e là điện tích nguyên tố, h là hằng

số Maxplank, c là tốc độ ánh sáng trong chân khơng Hãy tính hiệu suất lượng tử H của quá trình trên

P e

H

Q hc



P t e H

Q hc



Q hc H

P te

Q H

P t h c e



xạ cĩ bước sĩng λ1 và λ2 thì vận tốc ban đầu cực đại của electron bắn ra khác nhau 2,5 lần Giới hạn quang điện λ0 của

kim loại này là:

0

1 2

5,25λ λ

λ =

1 2 0

1 2

6,25λ λ

λ =

1 2 0

1 2

25λ λ

λ =

1 2 0

λ λ

λ = 12,5λ -5λ

đại của êlectron bật ra là 9,9375.10-20

J Khi chiếu chùm bức xạ đơn sắc cĩ bước sĩng λ2 thì động năng đầu cực đại của êlectron bật ra là 26,5.10-20

J Hỏi khi chiếu chùm bức xạ đơn sắc cĩ bước sĩng λ3 = (λ1 + λ2)/2 thì động năng đầu cực đại của êlectron bật ra bằng bao nhiêu?

Bài 299: Một điện cực phẳng M bằng kim loại có giới hạn quang điện o được rọi bằng bức xạ có bước sóng  thì êlectrôn vừa bứt ra khỏi M có vận tốc v = 6,28.107m/s, nó gặp ngay một điện trường cản có E = 750V/m Hỏi êlectrôn chỉ có thể rời xa M một khoảng tối đa là bao nhiêu?

Bài 300: Khi chiếu một bức xạ điện từ vào bề mặt catod của một tế bào quang điện, tạo ra dịng quang điện bão hồ

Người ta cĩ thể làm triệt tiêu dịng điện này bằng một hiệu điện thế hãm cĩ giá trị 1,3V Dùng màn chắn tách ra một chùm hẹp các electron quang điện và cho đi vào một từ trường đều cĩ B = 6.10-5

T Cho me = 9,1.10-31kg;

|e| = 1,6.10-19C Tính lực tác dụng lên electron:

A: 6,528,10-17N B 6,528,10-18N C 5,628,10-17N D 5,628,10-18N

êlectron quang điện bứt ra cho bay vào một từ trường đềuBvới B = 10-4T, theo phương vuơng gĩc với đường cảm ứng

từ Biết bán kính cực đại của quỹ đạo các êlectron quang điện bằng 23,32mm Bước sĩng  của bức xạ được chiếu là bao nhiêu ?

chùm hẹp các electron quang điện và cho chúng bay vào từ trường đều theo hướng vuơng gĩc với các đường cảm ứng từ biết bán kính cực đại của qũy đạo của các electron là R = 22,75mm cho c = 3.108

m/s; h = 6,625.10-34Js ; me = 9,1.10-31kg

Bỏ qua tương tác giữa các electron Tìm độ lớn cảm ứng từ B của từ trường?

BÀI TỐN TIA RƠNGHEN

1 Bước sóng nhỏ nhất, tần số lớn nhất của tia Rơn ghen phát ra từ ống Rơn ghen:

Min

2 ; ve là vận tốc electron khi đập vào catốt

2. Công của lực điện trường: 2

2

3 Bước sóng cực tiểu tia Rơnghen: Xmin

AK

h.c e.U

4 e.U = AK ε + Q = h.fX + Q ; Năng lượng electron khi va đập

vào đối Catốt một phần nhỏ biến đổi thành năng lượng tia

Ron-ghen một phần lớn thành nội năng Q làm nóng catot

5. Độ tăng nhiệt độ t0 của đối catot: Q = m.C.t0 Trong đó

m(kg) là khối lượng catot, C nhiệt dung riêng của chất làm catot

6. Cường độ dòng điện qua ống Rơnghen: I = n.e = N.e

t ; N là số

e đập vào catot trong thời gian t(s)

Bài 303: Tia Rơnghen phát ra từ ống Rơnghen có bước sóng ngắn nhất là 8.10-11m Hiệu điện thế UAK của ống là:

A:  15527V B:  1553V C:  155273V D:  155V

Bài 304: Tần số lớn nhất trong chùm tia Rơnghen do ống phát ra là 5.1018Hz Cho hằng số Plăng h = 6,6.10-34Js Động năng Eđ của electron khi đến đối âm cực của ống Rơnghen là:

A: 3,3.10-15 J B: 3,3.10-16J C: 3,3.10-17 J D: 3,3.10-14 J

Bài 305: Hiệu điện thế giữa anôt và catôt của một ống Rơnghen là U = 18200V Bỏ qua động năng của êlectron khi bứt khỏi catôt Tính bước sóng ngắn nhất của tia X do ống phát ra Cho e = - 1,6.10-19

C; h = 6,625.10-34 J.S; c = 3.108m/s

A: 68pm B: 6,8 pm C: 34pm D: 3,4pm

Bài 306: Một ống Rơnghen phát chùm tia Rơnghen có bước sóng ngắn nhất là 5.10-11m Động năng cực đại của electron khi đập vào đối catot và hiệu điện thế giữa hai cực của ống bằng:

A: Wđ = 40,75.10-16

J ; U = 24,8.103 V C: Wđ = 39,75.10-16

J ; U = 26,8.103 V

B: Wđ = 36,75.10-16

J ; U = 25,8.103 V D: Wđ = 39,75.10-16J ; U = 24,8.103 V

+

Anốt

Dòng electron

Đối âm cực

Catôt Tia Rơnghen