phương pháp giải và bài tập chương lượng tử ánh sáng

Các định luật quang điện + Định luật quang điện thứ nhất định luật về giới hạn quang điện: Đối với mỗi kim loại ánh sáng kích thích phải có bước sóng λ ngắn hơn hay bằng giới hạn quang đ

HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN (NGOÀI) - THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG.

a Hiện tượng quang điện

Hiện tượng ánh sáng làm bật các electron ra khỏi mặt kim loại gọi là hiện tượng quang điện ngoài (gọi tắt là hiệntượng quang điện)

b Các định luật quang điện

+ Định luật quang điện thứ nhất (định luật về giới hạn quang điện):

Đối với mỗi kim loại ánh sáng kích thích phải có bước sóng λ ngắn hơn hay bằng giới hạn quang điện λ0 của kimloại đó, mới gây ra được hiện tượng quang điện: λ≤λ0

+ Định luật quang điện thứ hai (định luật về cường độ dòng quang điện bảo hòa):

Đối với mỗi ánh sáng thích hợp (có λ ≤λ0), cường độ dòng quang điện bảo hòa tỉ lệ thuận với cường độ chùmánh sáng kích thích

+ Định luật quang điện thứ ba (định luật về động năng cực đại của quang electron):Động năng ban đầu cực đại

của quang electron không phụ thuộc vào cường độ của chùm sáng kích thích, mà chỉ phụ thuộc vào bước sóng ánh

f là tần số của sóng ánh sáng đơn sắc tương ứng

h=6,625.10-34 J.s : hằng số Plank; c =3.108 m/s : vận tốc ánh sáng trong chân không

+ Cường độ chùm sáng tỉ lệ với số phôtôn phát ra trong 1 giây

+ Phân tử, nguyên tử, electron… phát xạ hay hấp thụ ánh sáng, nghĩa là chúng phát xạ hay hấp thụ phôtôn

+ Các phôtôn bay dọc theo tia sáng với tốc độ c = 3.108 m/s trong chân không

+ Năng lượng của mỗi phôtôn rất nhỏ Một chùm sáng dù yếu cũng chứa rất nhiều phôtôn do rất nhiều nguyên tử,phân tử phát ra Vì vậy ta nhìn thấy chùm sáng liên tục

+ Phôtôn chỉ tồn tại trong trạng thái chuyển động Không có phôtôn đứng yên

d Giải thích các định luật quang điện

+ Công thức Anhxtanh về hiện tượng quang điện: hf =

b Hiện tượng quang điện trong

Hiện tượng ánh sáng giải phóng các electron liên kết để chúng trở thành các electron dẫn đồng thời tạo ra các lỗtrống cùng tham gia vào quá trình dẫn điện, gọi là hiện tượng quang điện trong

c ứng dụng chế tạo quang điện trở, Pin quang điện

III So sánh hiện tượng quang điện ngoài và quang điện trong:

Bước sóng as kích

thích

Nhỏ, năng lượng lớn (như tia tử ngoại)

Vừa, năng lượng trung bình (as nhìn thấy )

HIỆN TƯỢNG QUANG–PHÁT QUANG.

a Sự phát quang

+ Có một số chất khi hấp thụ năng lượng dưới một dạng nào đó, thì có khả năng phát ra các bức xạ điện từ trongmiền ánh sáng nhìn thấy Các hiện tượng đó gọi là sự phát quang

+ Mỗi chất phát quang có một quang phổ đặc trưng cho nó.

b.Huỳnh quang và lân quang- So sánh hiện tượng huỳnh quang và lân quang:

Thời gian phát quang

Rất ngắn, tắt rất nhanh sau khi tắt

as kích thích

Kéo dài một khoảng thời gian sau khi tắt as kích thích (vài phần ngàn giây đến vài giờ, tùy chất)

Đặc điểm - Ứng dụng

As huỳnh quang luôn có bước sóng dài hơn as kích thích (năng lượng nhỏ hơn- tần số ngắn hơn)

Biển báo giao thông, đèn ống

MẪU NGUYÊN TỬ BO.

- Nguyên tử hiđrô có các trạng thái dừng khác nhau EK, EL, EM, Khi đó electron chuyển động trên các quỹ đạodừng K, L, M,

- Khi electron chuyển từ mức năng lượng cao (Ecao) xuống mức năng lượng thấp hơn (Ethấp) thì nó phát ra một

phôtôn có năng lượng xác định: hf = E cao – E thấp

-Mỗi phôtôn có tần số f ứng với một sóng ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ = c f , tức là một vạch quang phổ cómột màu (hay một vị trí) nhất định

+ Bán kính quỹ đạo dừng thứ n của electron trong nguyên tử hiđrô:

rn = n2r0 Với r0 =5,3.10-11m là bán kính Bo (ở quỹ đạo K)

 Lưu ý: Bước sóng dài nhất ứng với sự dịch chuyển gần nhất

Bước sóng ngắn nhất ứng với sự dịch chuyển xa nhất

 Các dãy Quang phổ của nguyên tử hidrô

- Dãy Laiman: Các vạch thuộc vùng tử ngoại

- Dãy Banme: Gồm 4 vạch : đỏ Hα(0,656µm), lam Hβ(0,486µm), chàm Hγ(0,434µm), tím Hδ(0,410µm)và một phần ở vùng tử ngoại

-Dãy Pasen : Các vạch thuộc vùng hồng ngoại

 Năng lượng của êlectron trong nguyên tử Hiđrô có biểu thức:

SƠ LƯỢC VỀ LAZE.

Laze là một nguồn sáng phát ra một chùm sáng cường độ lớn dựa trên việc ứng dụng hiện tượng phát xạ cảmứng

a Đặc điểm của laze

+ Laze có tính đơn sắc rất cao

+ Tia laze là chùm sáng kết hợp (các phôtôn trong chùm có cùng tần số và cùng pha)

+ Tia laze là chùm sáng song song (có tính định hướng cao)

+ Tia laze có cường độ lớn Ví dụ: laze rubi (hồng ngọc) có cường độ tới 106 W/cm2

b Một số ứng dụng của laze

+ dao mổ trong phẩu thuật mắt, để chữa một số bệnh ngoài da (nhờ tác dụng nhiệt),

+ truyền thông thông tin bằng cáp quang, vô tuyến định vị, điều khiển con tàu vũ trụ,

+ các đầu đọc đĩa CD, bút chỉ bảng, bản đồ, thí nghiệm quang học ở trường phổ thông,

+ đo đạc, ngắm đường thẳng

+ khoan, cắt, tôi, chính xác các vật liệu trong công nghiệp

B CÁC CÔNG THỨC HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN

+Năng lượng của phôtôn ánh sáng : ε = hf Trong chân không: ε =

λ

hc

.+Công thức Anhxtanh: hf =

hc

+ Wdmax;

+Giới hạn quang điện : λ0 =

mv

Lưu ý: - Trong một số bài toán người ta lấy Uh > 0 thì đó là độ lớn

- Nếu chiếu đồng thời nhiều bức xạ thì chỉ cần xét cho bức xạ có bước sóng nhỏ nhất (hoặc tần số lớn nhất)

+ Xét vật cô lập về điện, có điện thế cực đại VMax và khoảng cách cực đại dMax mà electron chuyển động trong điện

12

+ Với U là hiệu điện thế giữa anot và catot, vA là vận tốc cực đại của electron khi đập vào anốt, vK = v0Max là vận

n là số photon phát ra trong mỗi giây.ε là lượng tử ánh sáng

+Cường độ dòng quang điện bão hòa: I bh =n e e (Giả sử n= ne , với n là số electron đến được Anốt)

n là số electron bức ra khỏi catot kim loại mỗi giây nλ là số photon đập vào catot trong mỗi giây.

MỘT SỐ CÔNG THỨC GIẢI NHANH Đặt thêm 3 hắng số

TIA RƠN-GHEN (TIA X)

l =

- Động năng của electron khi đập vào đối catốt (đối âm cực) :

2 2

0 đ

mv mv

U là hiệu điện thế giữa anốt và catốt; v là vận tốc electron khi đập vào đối catốt

v0 là vận tốc của electron khi rời catốt (thường v0 = 0);

m = 9,1.10-31 kg là khối lượng electron

2

e U = mv

MẪU NGUYÊN TỬ BOR

- Sơ đồ chuyển mức năng lượng của nguyên tử hidro tạo thành các dãy quang phổ

Bước sóng bức xạ:

km nk

λ

11

1.(

R

1

2 2 nm

2 min

1 min

:::

n n

n n

n n

Pasen Banme Laiman

λλ

λλ

λλ

2 3 max

1 2 max

:::

n n

n n

n n

Pasen Banme Laiman

λλ

λλ

λλ

K

L

Vùng khả kiến và một phần vùng tử

ngoại Vùng tử ngoại

Vùng hồng ngoạiBước sóng dài nhất

- Số bức xạ tối đa tạo ra khi ở trạng thái kích thích n : N =C n2 ( − )

- Động năng, vận tốc chuyển động e trên quỹ đạo:

2 0

2 2

2 2

2

2

.2

12

12

1

n r

e K r

e K mv

r

mv r

e K F

PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN VỀ TIA X (TIA RƠNGHEN)

Chủ đề 1 Tia X: Cho biết vận tốc v của eℓectron đập vào đối catot: tìm U AK ?

Phương pháp:

"Công của ℓực điện trường (thế năng của điện trường) chuyển thành động năng của eℓectron tới đối catot"

AK

2 eUmv2

mv2

mv

hc2

2 Cho U: tìm f max hay λ min ?

(**) → eU ≥

λ

hc hay λmin =

eUhc

Chủ đề 3 Tính ℓưu ℓượng dòng nước ℓàm nguội đối catot của ống Rơnghen:

Phương pháp:

Phân biệt hai trường hợp

v.m.n

1 2

PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN VỀ HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN

Chủ đề 1 Cho biết giới hạn quang điện (λ 0 ) Tìm công thoát A (theo đơn vị eV )?

1 Cho U h : tìm E đmax hay v 0max

Để dòng quang điện triệt tiêu (I = 0) (hay không có eℓectron nào bức ra đập về Anốt ℓà: động năng ban đầu cựcđại của quang eℓectron bằng công của ℓực điện trường cản:

Ta có: Eđmax = e.|Uh| hay 2

max 0

mv2

|

2 Cho U h và λ (kích thích): tìm công thoát A:

2

1A

1hc

λ

=λ

0

mv2

1hchc

Chủ đề 4 Cho biết công thoát A (hay giới hạn quang điện λ 0 ) và λ (kích thích): Tìm v 0max ?

Phương pháp:

2

1A

λ ↔ =  λ −A

hcm

1hc

hc2v

Chủ đề 5 Cho biết U AK và v 0max Tính vận tốc của eℓectron khi tới Anốt?

Phương pháp:

max 0

2

A mv e.U2

1mv2

max 0 AK

m

e2

* Bước 2: điều kiện để I = 0 ℓà: UAK < 0 và |UAK | ≥ |Uh|

Chủ đề 7 Cho biết cường độ dòng quang điện bảo hoà (I bh ) và công suất của nguồn sáng Tính hiệu suất ℓượng tử?

e

Ibh (1)

2 Gọi n’ ℓà số photon đập vào K trong thời gian t:

Năng ℓượng của một photo (ℓượng tử): ε = hf =

nt

So

K_khoi_ra_buc_xa_buc_So

(3)

Thay (1)& (2) vào (3) ta được: H = .100%

hc.I

eP

Ban đầu điện thế của quả cầu cô ℓập: V = 0

Khi chiếu chùm sáng kích thích, eℓectron bức ra ℓàm quả cầu tích điện dương (+e) và điện thế V tăng Nhưng điệnthế V này ℓại cản trở chuyển động bứt ra của các eℓectron ℓàm cho v0max giảm, nhưng V tiếp tục tăng V ngừng tăngkhi V = max ℓúc đó: động năng ban đầu cực đại của eℓectron quang điện bằng thế năng của ℓực điện trường

max

0 e.Vmv

2

2 Nối quả cầu với một điện trở R sau đó nối đất Xác định cường độ dòng qua R:

Cường độ dòng điện qua R: I =

R

Uhay I =

R

Vmax(Vì: Vđất = 0)

Chủ đề 9 Cho λ kích thích, điện trường cản E c và bước sóng giới hạn λ 0 : tìm đoạn đường đi tối đa mà eℓectron

1

c

2 max 0

1hc

λ

=λ

Thay vào (2) ta được: max = λ−λ0 

11eE

hcs

Chủ đề 10 Cho λ kích thích, bước sóng giới hạn λ 0 và U AK : Tìm bán kính ℓớn nhất của vòng tròn trên mặt Anốt mà các eℓectron từ Katốt đập vào?

Phương pháp:

Chọn hệ trục tọa độ Oxy như hình vẽ

Áp dụng định ℓuật II Newtơn: F=−e.E=maHay:

m

E.ea





−

= (*)Chiếu (*) ℓên Ox: ax = 0, do đó trên Ox eℓectron chuyển động thẳng đều, với phương trình:

x = vt → t =

v

x (1) Chiếu (*) ℓên Oy:

d.m

eUm

eU2

1

(**) có dạng: y = Ax2

Vậy: quỹ đạo của eℓectron trong điện trường ℓà một Paraboℓic

Eℓectron quang điện bay ra theo mọi hướng Eℓectron đập vào Anốt với bán kính qũy đạo ℓớn nhất khi vận tốccủa eℓectron bứt ra khỏi Katốt ℓà cực đại, có phương trùng với phương của Katốt

Vậy: v = v0max ↔ r = rmax, y = d, thay vào phương trình (**):

max o

2 max

v

rmd

Chọn hệ trục tọa độ Oxy như hình vẽ

Áp dụng định ℓuật II Newtơn: F=−e.E=maHay:

m

E.ea





−

= (*)Chiếu (*) ℓên Ox: ax = 0, do đó trên Ox eℓectron chuyển động thẳng đều, với phương trình:

x = v0maxt → t =

max 0

v

x (1)

Chiếu (*) ℓên Oy:

d.m

eUm

2

v

xmd

eU2

Chủ đề 12 Cho λ kích thích, bước sóng giới hạn λ 0 , eℓectron quang điện bay ra theo phương vuông góc với cảm ứng từ của từ trường đều ( B) Khảo sát chuyển động của eℓectron?

f

2 ht

L = ↔ =



hay

e.B

v.m

Khi v = v0max thì R = Rmax do đó:

e.B

v.m

MẪU NGUYÊN TỬ HIĐRÔ THEO BO

Chú ý: Năng ℓượng trạng thái dừng thứ n: En = 2

n

eV6,13

n

2

r

vmr

111

λ

+λ

=

λ

Chủ đề 4 Xác định bước sóng cực đại (λ max ) và cực tiểu (λ min ) của các dãy Lyman, Banme, Pasen?

Phương pháp:

Từ (*) ta thấy: λ = max ↔ Em − En = min

hay λ = min ↔ Em − En = max

Vậy:

+ Dãy Lyman: λLmin = λ∞1 ; λLmax = λ21

+ Dãy Banme: λBmin = λ∞2 ; λBmax = λ32

+ Dãy Pasen: λP min = λ∞3; λP max = λ43

Chủ đề 5 Xác định qũy đạo dừng mới của eℓectron khi nguyên tử nhận

năng ℓượng kích thích ε = hf?

Phương pháp:

Theo tiên đề Bo: hƒ = Em − En → Em = hƒ + En → m

Chủ đề 6 Tìm năng ℓượng để bức eℓectron ra khỏi nguyên tử khi nó

đang ở qũy đạo K (ứng với năng ℓượng E 1 )?

Phương pháp:

Tìm năng ℓượng để bức eℓectron ra khỏi nguyên tử khi nó đang ở qũy

đạo K tức ℓà năng ℓượng iôn hoá: Năng ℓượng để đưa eℓecctron từ trạng thái dừng có mức năng ℓượng E1 ra vô cùng

Ta có: W = E∞ − E1, ta có: E∞ = 0; E1 = −13, 6(eV )

Do đó: Năng ℓượng iôn hóa nguyên tử Hiđrô ℓà: W = 13, 6(eV )

Chú ý: Khi biết bước sóng ngắn nhất và dài nhất trong một dãi nào đó:

HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN

Cho h 6,625.10 Js, c=3.10 m / s, 1eV=1,6.10 J= −34 8 -19

Câu 1 : Giới hạn quang điện của natri là 0,5 mµ Công thoát của kẽm lớn hơn của natri 1,4 lần Giới hạn quang

điện của kẽm :

A 0,7 mµ B 0,36 mµ C 0,9 mµ D 0,36 10 -6µm

Câu 2 : Một kim loại làm catốt của tế bào quang điện có công thoát là A = 3,5eV Chiếu vào catôt bức xạ có bước

sóng nào sau đây thì gây ra hiện tượng quang điện

A λ = 3,35 mµ B λ = 0,355.10- 7m C λ = 35,5 mµ D λ = 0,355 mµ

Câu 3 : Kim loại làm catốt của tế bào quang điện có công thoát A= 3,45eV Khi chiếu vào 4 bức xạ điện từ có

λ1= 0,25 µm, λ2= 0,4 µm, λ3= 0,56 µm, λ4= 0,2 µm thì bức xạ nào xảy ra hiện tượng quang điện

Gọi U1 và U2 là điện áp hãm tương ứng để triệt tiêu dòng quang điện thì

A U1 = 1,5U2 B U2 = 1,5U1 C U1 = 0,5U2 D U1 = 2U2

Câu 5 Công thoát electron của một kim loại là A0, giới hạn quang điện là λ0 Khi chiếu vào bề mặt kim loại đó chùm bức xạ có bước sóng λ= 0

khỏi catốt là A0thì động năng ban đầu cực đại của quang điện tử phải bằng :

Câu 8: Khi truyền trong chân không, ánh sáng đỏ có bước sóng λ1 = 720 nm, ánh sáng tím có bước sóng λ2 = 400

nm Cho hai ánh sáng này truyền trong một môi trường trong suốt thì chiết suất tuyệt đối của môi trường đó đối với hai ánh sáng này lần lượt là n1 = 1,33 và n2 = 1,34 Khi truyền trong môi trường trong suốt trên, tỉ số năng lượng củaphôtôn có bước sóng λ1 so với năng lượng của phôtôn có bước sóng λ2 bằng

Câu 11 Công thoát êlectron của một kim loại là 7,64.10-19J Chiếu lần lượt vào bề mặt tấm kim loại này các bức xạ

có bước sóng là λ1 = 0,18 µm, λ2 = 0,21 µm và λ3 = 0,35 µm Bức xạ nào gây được hiện tượng quang điện đối vớikim loại đó?

A Hai bức xạ (λ1 và λ2) B Không có bức xạ nào trong ba bức xạ trên.

C Cả ba bức xạ (λ1, λ2 và λ3) D Chỉ có bức xạ λ1

Câu 12 Một kim loại có công thoát êlectron là 7,2.10-19J Chiếu lần lượt vào kim loại này các bức xạ có bước sóng

λ1 = 0,18 µm; λ2 = 0,21 µm, λ3 = 0,32 µm và λ4 = 0,35 µm Những bức xạ có thể gây ra hiện tượng quang điện ởkim loại này có bước sóng là

A λ1, λ2 và λ3 B λ1 và λ2 C λ3 và λ4 D λ2, λ3 và λ4

Câu 13 Một kim loại có công thoát của electron ra khỏi kim loại đó là 2,2eV Chiếu vào bề mặt tấm kim loại đó các

bức xạ có bước sóng λ1=0,662µm, λ2=0,577µm, λ3=0,546µm, và λ4=0,491µm Các bức xạ có thể gây được hiệntượng quang điện đối với kim loại này là

A chỉ bức xạ λ4 B λ2, λ3 và λ4 C.λ3 và λ4 D cả 4 bức xạ trên.

Câu 14 Biết công thoát êlectron của các kim loại: bạc , canxi, kali, và đồng lần lượt là: 4,78 eV ; 2,89 eV; 2,26eV;

và 4,14 eV Chiếu ánh sáng có bước sóng 0,33 mµ vào bề mặt các kim loại trên Hiện tượng quang điện xảy ra với

các kim loại nào sau đây?

A Kali và canxi B Kali và đồng C Canxi và bạc D Bạc và đồng

Câu 15 Một nguồn phát ra ánh sáng có bước sóng 662,5 nm với công suất phát sáng là 1,5.10-4 W Số phôtôn đượcnguồn phát ra trong 1 s là

Câu 18 Một kim loại có giới hạn quang điện là λ0 = 0,30µm Chiếu bức xạ có bước sóng bằng λ= 0,18 μm vào

kim loại này Vận tốc ban đầu cực đại của quang êlectron là

A.4,85.106 m/s B 4,85.105 m/s C 9,85.105 m/s D 9,85.106 m/s

Câu 19 Khi chiếu lần lượt hai bức xạ có tần số là f1, f2 (với f1 < f2) vào một quả cầu kim loại đặt cô 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 trênvào quả cầu này thì điện thế cực đại của nó là

A V1 B V2 C |V1 -V2| D (V1 + V2)

Câu 20 Kim loại dùng làm ca tốt của một tế bào quang điện có công thoát A= 2,2eV.Chiếu vào ca tốt một bức xạ

điện từ có bước sóng λ.biết Uh=0,4V.Vân tốc ban đầu cực đại của e là bao nhiêu?

A 3,75.105m/s; B 3,5.105m/s; C 3,75.104m/s; D 3,5.104m/s

Câu 21 Một đèn Na chiếu sáng có công suất phát xạ p=100w.Bước sóng của ánh sáng do đèn phát ra là 0,589µ

msố phô tôn do đèn ống phát ra trong 30 giây là bao nhiêu?

A 9.1021; B 9.1018; C 12.1022; D 6.1024

Câu 22 Khi đặt một hiệu điện thế ngược 0,8V lên hai cực của tế bào quang điện thì không có một electron nào

đến được anốt của tế bào quang điện đó Vận tốc ban đầu cực đại của các quang electron bắn ra khỏi catốt là :

A 5,3.106 m/s B 0,3.106 m/s; C 0,65.106 m/s; D 0,53.106 m/s

Câu 23 Chiếu một chùm bức xạ có bươc sóng λ = 1800A0 vào một tấm kim loại Các electron bắn ra có độngnăng cực đại bằng 6 eV Khi chiếu vào tấm kim loại đó bức xạ có bước sóng λ = 5000A0 thì có hiện tượng quangđiện xảy ra không ? Nếu có hãy tính động năng cực đại của electron bắn ra

A 25,6.10-20J B 51,2.10-20J C 76,8.10-20J D 85,6.10-20J

Câu 24 Lần lượt chiếu vào catốt của một tế bào quang điện các bức xạ điện từ gồm bức xạ có bước sóng λ1 = 0,26

μm và bức xạ có bước sóng λ2 = 1,2λ1 thì vận tốc ban đầu cực đại của các êlectrôn quang điện bứt ra từ catốt lầnlượt là v1 và v2 với v2 =

3

4v1 Giới hạn quang điện λ0 của kim loại làm catốt này là

A 1,00 μm B 0,42 μm C 1,45 μm D 0,90 μm.

Câu 25 Chiếu đồng thời hai bức xạ có bước sóng 0,542 mµ và 0,243 mµ vào catôt của một tế bào quang điện Kim

loại làm catôt có giới hạn quang điện là 0,500 mµ Biết khối lượng của êlectron là me= 9,1.10-31 kg Vận tốc banđầu cực đại của các êlectron quang điện bằng

Câu 26 Khi chiếu một bức xạ điện từ có bước sóng λ1 = 0,30µm vào catôt của một tế bào quang điện thì xảy rahiện tượng quang điện và hiệu điện thế hãm lúc đó là 2 V Nếu đặt vào giữa anôt và catôt của tế bào quang điện trênmột hiệu điện thế UAK = -2V và chiếu vào catôt một bức xạ điện từ khác có bước sóng λ2 = 0,15µm thì động năngcực đại của êlectron quang điện ngay trước khi tới anôt bằng

A 1,325.10-18J B 6,625.10-19J C 9,825.10-19J D 3,425.10-19J

Câu 27 Chiếu bức xạ điện từ có bước sóng 0,25 mµ vào catôt của một tế bào quang điện có giới hạn quang điện là

0,5 mµ Động năng ban đầu cực đại của êlectron quang điện là

A.3,975.10-20J B 3,975.10-17J C 3,975.10-19J D 3,975.10-18J

Câu 28 Chiếu một bức xạ có bước sóng λ= 0,15µm vào catốt của một tế bào quang điện Kim loại làm catốt có

giới hạn quang điện λ0 = 0,30µm Động năng ban đầu cực đại của êlectrôn quang điện có giá trị

A 6,625.10-18 J B 13,25.10-19 J C 6,625.10-19 J D 6,625.10-20 J

QUANG PHỔ VẠCH CỦA NGUYÊN TỬ HYĐRÔ

Câu 1: Trong nguyên tử hyđrô, xét các mức năng lượng từ K đến P có bao nhiêu khả năng kích thích để êlêctrôn

tăng bán kính quỹ đạo lên 4 lần ?

A 1 B 2 C 3 D 4

Câu 2 : Trong nguyên tử hiđrô, êlectrôn từ quỹ đạo L chuyển về quỹ đạo K có năng lượng EK = –13,6eV Bước

sóng bức xạ phát ra bằng là λ=0,1218µm Mức năng lượng ứng với quỹ đạo L bằng :

A 3,2eV B –3,4eV С –4,1eV D –5,6eV

Câu 3 : Chùm nguyên tử H đang ở trạng thái cơ bản, bị kích thích phát sáng thì chúng có thể phát ra tối đa 3 vạch

quang phổ Khi bị kích thích electron trong nguyên tử H đã chuyển sang quỹ đạo :

HD: Quỹ đạo dừng N ứng với n = 4 => r = n2r0 = 16.5,3.10-11 = 8,48.10-10m.= 84,8.10-11m

Câu 6: Cho bán kính quỹ đạo Bo thứ nhất 0,53.10-10 m Bán kính quỹ đạo Bo thứ năm là:

A 2,65 10-10 m B 0,106 10-10 m C 10,25 10-10 m D 13,25 10-10 m

Câu 7 : Biết hằng số Plăng h = 6,625.10-34J.s và độ lớn của điện tích nguyên tố là 1,6.10-19C Khi nguyên tử hiđrôchuyển từ trạng thái dừng có năng lượng -1,514 eV sang trang thái dừng có năng lượng -3,407 eV thì nguyên tửphát ra bức xạ có tần số

A 2,571.1013 Hz B 4,572.1014Hz C 3,879.1014Hz D 6,542.1012Hz

Câu 8: Cho: 1eV = 1,6.10-19 J; h = 6,625.10-34 J.s; c = 3.108 m/s Khi êlectrôn (êlectron) trong nguyên tử hiđrôchuyển từ quĩ đạo dừng có năng lượng -0,85 eV sang quĩ đạo dừng có năng lượng -13,60 eV thì nguyên tử phátbức xạ điện từ có bước sóng

A 0,4340 µm B 0,4860 µm C 0,0974 µm D 0,6563 µm

Câu 9.,Một nguyên tử hiđrô chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng EM = -1,5eV sang trạng thái năng lượng EL

= -3,4ev Bước sóng của bức xạ phát ra là:

Câu 10 Bước sóng dài nhất trong dãy Banme là 0,6560 μm Bước sóng dài nhất trong dãy Laiman là 0,1220 μm.

Bước sóng dài thứ hai của dãy Laiman là

A 0,0528 μm B 0,1029 μm C 0,1112 μm D 0,1211 μm

Câu 11 Cho bước sóng của 4 vạch quang phổ nguyên tử Hyđro trong dãy Banme là vạch đỏ Hα =0,6563µm, vạch lam Hβ =0, 4860µm, vạch chàm Hχ =0, 4340µm, và vạch tím Hδ =0, 4102µm Hãy tìm bước sóng của 3 vạch quang phổ đầu tiên trong dãy Pasen ở vùng hồng ngoại:

1,8729

1, 2813

1, 093

m m m

1,78291,8213

1, 093

m m m

1,8729

1, 28131,903

m m m

A 13,6(ev) B -13,6(ev) C 13,1(ev) D -13,1(ev)

Câu 13 Bước sóng dài nhất trong dãy Banme là 0,6560µm Bước sóng dài nhất trong dãy Laiman là 0,1220µm Bước sóng dài thứ hai của dãy Laiman là

A 0,0528µm; B 0,1029µm; C 0,1112µm; D 0,1211µm

Câu 14 Hai vạch quang phổ có bước sóng dài nhất của dãy Laiman có bước sóng lần lượt là λ1 = 0,1216µm và λ2

= 0,1026µm Bước sóng dài nhất của vạch quang phổ của dãy Banme là

Câu 15.Bước sóng của vạch quang phổ đầu tiên trong dãy Laiman là λo = 122nm, của vạch Hα trong dãy Banme là

λ = 656nm Bước sóng của vạch quang phổ thứ hai trong dãy Laiman là

Câu 16 Bước sóng của hai vạch Hα và Hβ trong dãy Banme là λ1 = 656nm và λ2 = 486nm Bước sóng của vạch quang phổ đầu tiên trong dãy Pasen

Câu 17 Trong quang phổ vạch của nguyên tử hiđrô, vạch ứng với bước sóng dài nhất trong dãy Laiman là λ1 = 0,1216µm và vạch ứng với sự chuyển của electron từ quỹ đạo M về quỹ đạo K có bước sóng λ2 = 0,1026µm Hãy tính bước sóng dài nhất λ3 trong dãy Banme.

Câu 18 Trong quang phổ vạch của hiđrô cho biết vạch màu đỏ và màu tím có bước sóng là Hα = 0,6563µm và

Hδ = 0,4102µm Bức sóng ngắn nhất trong dãy Pasen là :

A 1,0939µm B 0,1094 µm C 0,7654 µm D 0,9734 µm

Câu 19 .Biết mức năng lượng ứng với quĩ đạo dừng n trong nguyên tử hiđrô : En = -13,6/n2 (eV); n = 1,2,3, Electron trong nguyên tử hiđrô ở trạng thái cơ bản được kích thích chuyển lên trạng thái có bán kính quĩ đạo tăng lên 9 lần Khi chuyển dời về mức cơ bản thì nguyên tử phát ra bức xạ có năng lượng lớn nhất là

Câu 20 Mức năng lượng của các quỹ đạo dừng của nguyên tử hiđrô lần lượt từ trong ra ngoài là E1 = - 13,6 eV; E2

= - 3,4 eV; E3 = - 1,5 eV; E4 = - 0,85 eV Nguyên tử ở trạng thái cơ bản có khả năng hấp thụ các phôtôn có năng lượng nào dưới đây để nhảy lên một trong các mức trên:

eV, với

n là số nguyên n= 1,2,3,4 ứng với các mức K,L,M,N Tính tần số của bức xạ có bước sóng dài nhất ở dãyBanme

A 2,315.1015 Hz B 2,613.1015 Hz C 2,463.1015 Hz D 2, 919.1015 Hz

Câu 23 Cho h = 6,625.10-34J.s ; c = 3.108 m/s Mức năng lượng của các quỹ đạo dừng của nguyên tử hiđrô lần lượt

từ trong ra ngoài là – 13,6 eV; - 3,4 eV; - 1,5 eV … với: En = −13,6 eV2

Câu 25: Cho biết năng lượng cần thiết tối thiểu để bứt điện tử ra khỏi nguyên tử Hyđrô từ trạng thái cơ bản là

13,6 eV Tính bước sóng ngắn nhất của vạch quang phổ trong dãy Pasen Biết khi chuyển từ quỹ đạo M về quỹ đạo K, nguyên tử Hyđrô phát ra một phôtôn có bước sóng 0,1026µm

A Không xác định được B λmin = 0,8321 µm C λmin = 0,1321 µm D λmin = 0,4832 µm

Câu 26 Bước sóng dài nhất trong dãy Banme là 0,6560µm Bước sóng dài nhất trong dãy Laiman là 0,1220µm.Bước sóng dài thứ hai của dãy Laiman là

Câu 27 Bước sóng của vạch quang phổ thứ nhất trong dãy Laiman là 1220 nm, bước sóng của vạch quang phổ

thứ nhất và thứ hai của dãy Banme là 0,656µm và 0,4860µm Bước sóng của vạch thứ ba trong dãy Laiman là

* Sử dụng dữ kiện sau:Trong nguyên tử hiđrô, giá trị cá mức năng nượng ứng với các quỹ đạo K, L, M, N,

O lần lượt là -13,6 eV; -3,4 eV; -1,51 eV; -0,85 eV; -0,54 eV Trả lời câu 29; 30:

Câu 29: nguyên tử có mức năng lượng nào trong các mức dưới đây? Chọn kết quả đúng trong các kết quả sau:

A E = -2,42.10-20J B E = -2,42.10-19J C E = -2,40.10-19J D E = 2,42.10-19J

Câu 30: nguyên tử hiđrô có thể phát ra một bức xạ có bước sóng trong chân không nào trong các bước sóng dưới

đây? Chọn kết quả đúng trong các kết quả sau:

A λ = 102,7 mµ B λ = 102,7 pm C λ = 102,7 nm D λ = 102,7 m.

Câu 31: Cho 3 vạch có bước sóng dài nhất trong 3 dãy quang phổ của nguyên tử Hiđrô là : λ1L ( Laiman ) ; λ1B

(Banme) ; λ1P ( Pasen ) Công thức tính bước sóng λ3L là:

A

L 1 B 1 P 1

L

3

111

1

λ

+λ

−λ

=

1111

λ

+λ

−λ

=

C

L 1 B 1 P 1

L

3

111

1

λ

+λ

+λ

=

1111

λ

−λ

+λ

=

Câu 32: Cho biết bước sóng dài nhất của dãy Laiman , Banme và pasen trong quang phổ phát xạ của nguyên tử

hyđrô lần lượt là λ1 ,λ2,λ3 Có thể tìm được bao nhiêu bước sóng của các bức xạ khác

A/ 2 B/ 3 C/ 4 D/5

Câu 33 Một electron có động năng 12,4 eV đến va chạm với nguyên tử hiđrô đứng yên, ở trạng thái cơ bản Sau

va chạm nguyên tử hiđrô vẫn đứng yên nhưng chuyển lên mức kích thích đầu tiên Động năng của electron còn lại là:

A 6,8.1016rad/s B 2,4.1016rad/s C 4,6.1016rad/s D 4,1.1016rad/s

Câu 36: Khi electron ở quĩ đạo dừng thứ n thì năng lượng của nguyên tử Hydro được tính theo công thức

đạo M, N, O và P về quỹ đạo L Hỏi vạch lam ứng với sự chuyển nào ?

A Sự chuyển M→L B Sự chuyển N→L C Sự chuyển O→L D Sự chuyển P→L

Câu 40 Tần số lớn nhất và bước sóng nhỏ nhất của dãy Pasen là:

TIA RƠN-GHEN (TIA X)

Câu 1 : Điện áp cực đại giữa anốt và catốt của một ống Cu-lít-giơ là Uo = 18200V Bỏ qua động năng của êlectronkhi bứt khỏi catốt Tính bước sóng ngắn nhất của tia X do ống phát ra Cho h = 6,625.10-34Js ; c = 3.108m/s ; |e| =1,6.10-19C :

Câu 2 : Điện áp cực đại giữa anốt và catốt của một ống Cu-lít-giơ là 18,75 kV Biết độ lớn điện tích êlectrôn

(êlectron), tốc độ sáng trong chân không và hằng số Plăng lần lượt là 1,6.10-19C ; 3.108 m/s và 6,625.10-34J.s Bỏ qua động năng ban đầu của êlectrôn Bước sóng nhỏ nhất của tia Rơnghen do ống phát ra là

A 0,4625.10-9 m B 0,5625.10-10 m C 0,6625.10-9 m D 0,6625.10-10 m

Câu 3 : Ống Cu-lít-giơ hoạt động với hiệu điện thế cực đại 50(kV) Bước sóng nhỏ nhất của tia X mà ống có thể

tạo ra là:(lấy gần đúng) Cho h = 6,625.10-34J.s, c = 3.108(m/s)

A 0,25(A0) B 0,75(A0) C 2(A0) D 0,5(A0)

Câu 4 : Điện áp cực đại giữa anốt và catốt của một ống Cu-lít-giơ là Uo = 25 kV Coi vận tốc ban đầu của chùm êlectrôn (êlectron) phát ra từ catốt bằng không Biết hằng số Plăng h = 6,625.10-34J.s , điện tích nguyên tố bằng 1,6.10-19C Tần số lớn nhất của tia Rơnghen do ống này có thể phát ra là

A 6,038.1018 Hz B 60,380.1015 Hz C 6,038.1015 Hz D 60,380.1018 Hz