LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG Trong các bài toán cho h = 6,625.1034 J.s ; c = 3.108 ms ; 1eV = 1,6.1019J Dạng 1: NĂNG LƯỢNG MỘT PHÔTÔN, GIỚI HẠN QUANG ĐIỆN, CÔNG THOÁT Năng lượng của photon: 1. Năng lượng của photon ứng với ánh sáng tím có = 0,41μm là: A. 4,85.1019J B. 4,85.1025J C. 3,03ev D. A và C đều đúng 1’. Năng lượng photon của tia Rơnghen có bước sóng 0,05Å là : A. 39,72.1015J B. 49,7.1015J C. 42.1015J D. 45,67.1015J 2. Phôtôn của một ánh sáng đơn sắc có năng lương là 2,8.10 19 J. Bước sóng của ánh sáng đơn sắc đó là : A. 0,65m. B. 0,56m. C. 0,87m. D. 0,71m 3. chiếu vào catốt tia tử ngoại có bước sóng 0,33m . Năng lượng của phôtôn tử ngoại này là : A. 60,22. 1025 J B. 60,22. 1020 J C. 65,32. 1025 J D. 65,32. 1020 J 4(cđ 2009): đơn sắc vàng có bước sóng là 0,589 m. Lấy h = 6,625.1034J.s; c=3.108 ms và e = 1,6.1019 C. Năng lượng của phôtôn là A. 2,11 eV. C. 4,22 eV. C. 0,42 eV. D. 0,21 eV. 5. a. Năng lưọng của một phôtôn có giá trị 2,5eV, bước sóng của nó là ? b. Năng lưọng của một phôtôn có giá trị 3,5.1019J , bước sóng của nó là ? Giíi h¹n quang ®iÖn: => công thoát của kim loại A = =hf0 6. Giới hạn quang điện của Natri là 0,5μm thì công thoát của electron khỏi bề mặt kim loại là A. 3,97.1019J B. 0,25.1019J C. 4,42.1019J D. Giá trị khác 7. Kim loại dùng làm âm cực có giới hạn quang điện là . Tìm công thoát của điện tử bứt ra khỏi kim loại A. (J) B. (J) C. (J) D. (J)
Chun đề BS lý 12CB- Tuần 26-27-HKII- Năm học 2012-2013 LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG Trong tốn cho h = 6,625.10-34 J.s ; c = 3.108 m/s ; 1eV = 1,6.10-19J Dạng 1: NĂNG LƯỢNG MỘT PHƠTƠN, GIỚI HẠN QUANG ĐIỆN, CƠNG THỐT - Năng lượng photon: ε = hf = hc λ Năng lượng photon ứng với ánh sáng tím có λ = 0,41μm là: A 4,85.10-19J B 4,85.10-25J C 3,03ev D A C 1’ Năng lượng photon tia Rơnghen có bước sóng 0,05Å : A 39,72.10-15J B 49,7.10-15J C 42.10-15J D 45,67.10-15J - 19 Phơtơn ánh sáng đơn sắc có lương 2,8.10 J Bước sóng ánh sáng đơn sắc : A 0,65µm B 0,56µm C 0,87µm D 0,71µm chiếu vào catốt tia tử ngoại có bước sóng 0,33µm Năng lượng phơtơn tử ngoại : A 60,22 10−25 J B 60,22 10−20 J C 65,32 10−25 J D 65,32 10−20 J 4(cđ 2009): đơn sắc vàng có bước sóng 0,589 µm Lấy h = 6,625.10-34J.s; c=3.108 m/s e = 1,6.10-19 C Năng lượng phơtơn A 2,11 eV C 4,22 eV C 0,42 eV D 0,21 eV a Năng lưọng phơtơn có giá trị 2,5eV, bước sóng ? b Năng lưọng phơtơn có giá trị 3,5.10-19J , bước sóng ? - Giíi h¹n quang ®iƯn: λ0 = hc hc => cơng kim loại A = =hf0 λ0 A Giới hạn quang điện Natri 0,5μm cơng electron khỏi bề mặt kim loại A 3,97.10-19J B 0,25.10-19J C 4,42.10-19J D Giá trị khác λ0 = 0,3µ m Tìm cơng điện tử bứt khỏi kim loại Kim loại dùng làm âm cực có giới hạn quang điện A 0, 6625.10−19 (J) B 6, 625.10−49 (J) C 6, 625.10−19 (J) D 0, 6625.10−49 (J) 8(CĐ 2007): Cơng êlectrơn (êlectron) khỏi kim loại A = 1,88 eV Biết số Plăng h = 6,625.10 -34 J.s, vận tốc ánh sáng chân khơng c = 3.108 m/s eV = 1,6.10-19 J Giới hạn quang điện kim loại A 0,33 μm B 0,22 μm C 0,66 10-19 μm D 0,66 μm Giới hạn quang điện xêdi (Cs) 0,66µm Cơng electron khỏi bề mặt xêdi A 1,88 eV B 2,88 eV C 18,8 eV D 28,8 eV 10 Cơng êléctrơn kim loại 2eV Bước sóng giới hạn quang điện kim loại : A 0,525 µm B 0,620 µm C 0,675 µm D 0585 µm 11 Giới hạn quang điện natri 0,50µm chiếu vào natri tia tử ngoại có bước sóng 0,25µm cơng natri : A 39,75.10−20 J B 49,25.10−25 J C 49,25.10−20 J D 39,75.10−25 J 12 Catod tế bào quang điện có cơng A = 3,5eV Cho h = 6, 625.10−34 Js; m = 9,1.10−31 kg; e = B 35,5µ m C 1, 6.10−19 C, giới hạn quang điện kim loại A 355µ m 3,55µ m D 0,355µ m 13 Chiếu xạ điện từ có bước sóng λ = 0,14 µ m vào catơt tế bào quang điện đồng, cơng đồng A=4,47eV Giới hạn quang điện đồng: A 0,478 µ m B 0,406 µ m C 0,387 µ m D 0,278 µ m 14.Cơng kim loại làm catốt A = 2,25 eV Cho h = 6,625.10 -34 J.s; c = 3.108 m/s.Giới hạn quang điện kim loại dùng làm catốt là: A.0,558.10 -6 m B.5,58.10 -6 m C.0,552.10 -6 m D 0,552.10 -6 µm 15 Một tế bào quang điện có catốt Na , cơng electron Na 2,1 eV Giới hạn quang điện Na : A 0,49 µm B 0,55 µm C 0,59 µm D 0,65 µm 16 Giới hạn quang điện kẽm 0,36µ m , cơng kẽm lớn natri 1,4 lần Tìm giới hạn quang điện natri A 0,504m B 0,504mm C 0,504µ m D 5, 04µ m GVBM: Huỳnh Thị Kỹ- THPT Lê Q Đơn Chun đề BS lý 12CB- Tuần 26-27-HKII- Năm học 2012-2013 * Điều kiện xảy tượng quang điện : ε ≥ A ⇔ λ ≤ λ0 17 Cơng electron khỏi bề mặt kim loại 9,6.10 -19 J Cho biết h=6,625.10-34 J.s ; C=3.108 m/s Để gây tượng quang điện ,ánh sáng kích thích phải có bước sóng dài : A.0,207 μm B.0,690 μm C.1,24 μm D.0,434 μm 18: Lần lượt chiếu hai xạ có bước sóng λ1 = 0,75µm λ2 = 0,25µm vào kẽm có giới hạn quang điện λ0 = 0,35µm Bức xạ gây tượng quang điện? 19 Kim loại có cơng electron A = 2,62 eV Khi chiếu vào kim loại đồng thời hai xạ có bước sóng λ1 = 0,4µm λ2 = 0,2µm tượng quang điện xảy với kl nào?: 20 Catốt tế bào quang điện làm xêdi(Cs) có giới hạn quang điện 0,66µm chiếu vào catốt tia tử ngoại có bước sóng 0,33µm Tìm cơng Cs Năng lượng phơtơn tử ngoại : 21 Chiếu chìm xạ có bước sóng λ = 0,2 µ m vào km loại, êlectron quang điện bắn có động cực đại 5eV Khi chiếu vào kim loại xạ có bước sóng λ1 = 1,6 µ m λ = 0,1 µ m có tượng quang điện xảy khơng? 22 Nếu chiếu vào tế bào quang điện xạ có bước sóng sau: λ1=180nm; λ2 = 210nm; λ3 = 280nm; λ4 = 320nm; λ5 = 400nm Những xạ gây tượng quang điện la? 23( Đ H – 2009): Cơng êlectron kim loại 7,64.10 -19J Chiếu vào bề mặt kim loại xạ có bước sóng λ1 = 0,18 µm, λ2 = 0,21 µm λ3 = 0,35 µm Lấy h=6,625.10-34 J.s, c = 3.108 m/s Bức xạ gây tượng quang điện kim loại đó? 24 chiếu tới bề mặt kim loại có Cơng A = 1,88 eV xạ có λ = 600nm a Tìm giới hạn quang kim loại lượng xạ b có xảy tượng quang điện khơng 25 Một phơton có lượng 2,6eV, chiếu tới kim loại có giới hạn quang điện 0,55 µ m a Tìm cơng thoat kim loại bước sóng xạ b có xảy tượng quang điện khơng 26 (ĐH 2010)Một kim loại có cơng êlectron 7,2.10 -19 J Chiếu vào kim loại xạ có bước sóng λ1 = 0,18 μm, λ2 = 0,21 μm, λ3 = 0,32 μm λ4 = 0,35 μm Những xạ có thể gây tượng quang điện kim loại có bước sóng A λ1, λ2 λ3 B λ1 λ2 C λ2, λ3 λ4 D λ3 λ4 Dạng 2: CƠNG SUẤT, HIỆU SUẤT C«ng st cđa ngn s¸ng HiƯu st lỵng tư H = P = nλ ε → nλ = P Pλ => lượng E= P.t = ε hc ne nλ Biết 1000hạt phơtơn tới đập vào catơt có electron bật ra.Tìm hiệu suất lượng tư, A 0,2% B 2% C 22% D 0,02% Một đèn phát ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,6µm cơng suất phát xạ đèn 10W Số phơtơn đèn phát giây Biết 10s, số electron bật 3.1016 hiệu suất lượng tử 40% Tìm số phơtơn đập vào kim loại Một đèn phát ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,6 µm phát phơtơn 1s, cơng suất phát xạ đèn 10 W ? A 1,2.1019 hạt/s B 1019 hạt/s C 4.5 1019 hạt/s D 1019 hạt/s Một đèn laze có cơng suất phát sáng 1W phát ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,7µm Cho h = 6,625.10-34 Js, c = 3.108m/s Số phơtơn phát giây là: A 3,52.1019 B 3,52.1020 C 3,52.1018 D 3,52.1016 Một đèn Na chiếu sáng có cơng suất phát xạ P=100W Bước sóng ánh sáng đèn phát 0,589 µ m số photon đèn ống phát 30 giây bao nhiêu? A 9.1021 B 9.1018 C 12.1022 24 D 6.10 7(cđ 2009): Cơng suất xạ Mặt Trời 3,9.1026 W Năng lượng Mặt Trời tỏa ngày A 3,3696.1030 J B 3,3696.1029 J C 3,3696.1032 J D 3,3696.1031 J 8(CĐ 2009): Một nguồn phát ánh sáng có bước sóng 662,5 nm với cơng suất phát sáng 1,5.10 -4 W Số phơtơn nguồn phát s A 5.1014 B 6.1014 C 4.1014 D 3.1014 14 (ĐH 2010) Một nguồn sáng phát ánh sáng đơn sắc có tần số 5.10 Hz Cơng suất xạ điện từ nguồn 10 W Số phơtơn mà nguồn phát giây xấp xỉ A 3,02.1019 B 0,33.1019 C 3,02.1020 D 3,24.1019 GVBM: Huỳnh Thị Kỹ- THPT Lê Q Đơn Chun đề BS lý 12CB- Tuần 26-27-HKII- Năm học 2012-2013 10 Catốt tế bào quang điện làm xêdi(Cs) có giới hạn quang điện 0,66µm chiếu vào catốt tia tử ngoại có bước sóng 0,33µm a tìm cơng Cs Năng lượng phơtơn tử ngoại b Biết số êléctrơn bật khỏi catốt giây 5,25.1016 hạt 2% số phơ tơn đập vào catốt giây Cơng suất xạ chiếu tới catốt : 11 Trong tượng quang điện số electron bật khỏi kim loại 10 s 3.10 16 hiệu suất lượng tử 40% Số photon đập vào catốt phút là: A.45.1018 B.4,5.1018 C.45.1016 D.4,5.1016 12: Catot tế bào quang điện có cơng electron 4,14eV Chiếu vào catot xạ có bước sóng 200nm với cơng suất xạ chùm sáng 0,2W a Giới hạn quang điện kim loại dùng làm catot tế bào quang điện là: A 360nm B D.330nm 300nm C 130nm b Có photon chiếu đến bề mặt catot giây? A n ≈ 1015hạt B n ≈ 1019hạt C n ≈ 1017hạt D n = 2.1017hạt Dạng 3: MẪU NGUN TỬ BO, QUANG PHỔ HIDRO Hiệu mức lượng = lượng kích hoạt (kích thích tối thiểu): Ecao − Ethâp = hf = hc = Ekichhoat λ Một chất quang dẫn có giới hạn quang dẫn 5µm Năng lượng kích họat chất Lấy h = 6,62.10-34Js A 0,284eV B 0,428eV C 0,224eV D 0,248eV ion crom hồng ngọc phát ánh sáng đỏ có bước sóng 0,694 µ m Tính hiệu mức lượng mà di chủn phát ánh sáng Một chất bị kích thích phát ánh sáng đỏ có bước sóng 0,694 µ m Tính hiệu mức lượng mà di chủn phát ánh sáng, Một chất bị kích thích phát ánh sáng đỏ có bước sóng 0,725 µ m Tính lượng kích thích tối thiểu - Bán kính quỹ đạo dừng thứ n electron ngun tử hiđrơ: rn = n2r0 Với r0 =5,3.10-11m bán kính Bo (ở quỹ đạo K) Theo tiên đề Bo cấu tạo ngun tử, tính bán kính qũi đạo dừng K, L, P, O, N, M electron ngun tử hidrơ ( Cho bán kính Bo r0 = 5,3.10-11 m ) : Cho bán kính quĩ đạo Bo thứ 0,53.10-10m Bán kính quĩ đạo Bo thứ : A 2,65.10-10m B 0,106.10-10m C 10,25.10-10m D 13,25.10-10m -10 Cho bán kính quĩ đạo Bo thứ hai 2,12.10 m Bán kính 19,08.10-10m ứng với bán kính quĩ đạo Bo thứ A B C D 8(ĐH 2008): Trong ngun tử hiđrơ , bán kính Bo r0 = 5,3.10-11m Bán kính quỹ đạo dừng N A 47,7.10-11m B 21,2.10-11m C 84,8.10-11m D 132,5.10-11m (ĐH 2010)Theo mẫu ngun tử Bo, bán kính quỹ đạo K êlectron ngun tử hiđrơ r Khi êlectron chủn từ quỹ đạo N quỹ đạo L bán kính quỹ đạo giảm bớt A 12r0 B 4r0 C 9r0 D 16r0 10 Khi kích thích e ngun tử H2 chủn từ quỹ đạo K lên M bán kính quỹ đạo tăng lên A 12r0 B 4r0 C 9r0 D 16r0 11 Khi kích thích e ngun tử H2 chủn từ quỹ đạo L lên O bán kính quỹ đạo tăng lên A 12r0 B 21r0 C 9r0 D 16r0 13 Tỉ số bán kính quỹ đạo L N e ngun tử H2 là: A 12 Tỉ số bán kính quỹ đạo L M e ngun tử H2 là: A B B C 16 C 9 D D 14 (ĐH 2011)Trong ngun tử hiđrơ, bán kính Bo r = 5,3.10-11 m Ở trạng thái kích thích ngun tử hiđrơ, êlectron chủn động quỹ đạo dừng có bán kính r = 2,12.10 -10 m Quỹ đạo có tên gọi quỹ đạo dừng B N C O D M GVBM: A L Thị Kỹ- THPT Lê Q Đơn Huỳnh Chun đề BS lý 12CB- Tuần 26-27-HKII- Năm học 2012-2013 - Năng lượng electron ngun tử hiđrơ: En =- 13, hc (eV ) = hf = ( J ) Với n ∈ N*: lượng tử số n l 15 Năng lượng ion hố ngun tử Hiđrơ 13,6eV Bước sóng ngắn xạ mà ngun tử có thể phát là: A 0,1220 µ m B 0,0913 µ m C 0,0656 µ m D 0,5672 µ m 16 Bức xạ có bước sóng ngắn mà ngun tử hiđrơ có thể phát tia tử ngoại 0,0913µm Năng lượng cần thiết để ion hố ngun tử hiđrơ A 27,17.10 -19J B 21,77.10 -20J C 27,17.10 -20J D 21,77.10 -19J -34 17 Cho h= 6,625.10 J.s; c=3.10 m/s Mức lượng quĩ đạo dừng ngun tử hiđrơ từ ngồi – 13,6 eV; -3,4 eV; -1,5 eV… Với En = - 13, eV; n= 1, 2, 3… Khi electron chủn từ mức lượng n2 ứng với n= n = phát xạ có tần số : A 2,9.1014Hz B 2,9.1015Hz C 2,9.1016Hz D 17 2,9.10 Hz 18 Năng lượng dừng ngun tử hiđrơ quỹ đạo K , L EK = - 13,6eV EL = - 3,4eV Cho h = 6,6.10-34Js ; 1eV = 1,6.10-19J Khi chủn từ mức lượng L mức lượng K thấp , ngun tử phát xạ có tần số : A 2,4727.1014 J B 2,4727.1015 J C 2,4727.1016 J D 2,4727.1017 J 19 Năng lượng ion hóa ngun tử Hyđrơ 13,6eV Bước sóng ngắn mà ngun tử có thể : A 0,122µm B 0,0913µm C 0,0656µm D 0,5672µm 20 Biết số Plăng h = 6,625.10 -34J.s độ lớn điện tích ngun tố 1,6.10 -19C Khi ngun tử hiđrơ chủn từ trạng thái dừng có lượng -1,514 eV sang trang thái dừng có lượng -3,407 eV ngun tử phát xạ có tần số A 2,571.1013 Hz B 4,572.1014Hz C 14 12 3,879.10 Hz D 6,542.10 Hz 21 Cho: 1eV = 1,6.10 -19 J; h = 6,625.10-34 J.s; c = 3.108 m/s Khi êlectrơn (êlectron) ngun tử hiđrơ chủn từ quĩ đạo dừng có lượng -0,85 eV sang quĩ đạo dừng có lượng -13,60 eV ngun tử phát xạ điện từ có bước sóng A 0,4340 µm B 0,4860 µm C 0,0974 µm D 0,6563 µm 22.Biết lượng êlectron trạng thái dừng thứ n tính theo cơng thức: En = − lượng êlectron quỹ đạo M là: A 3,4 eV B - 3,4 eV C 1,51 eV 13, eV , với n = 1,2,3… n2 D - 1,51 eV 23 Mức lượng quỹ đạo dừng thứ n ngun tử hiđro tính hệ thức: En = −13, eV (n số n2 ngun) Tính mức lựơng cao nhất, thấp nhất, n = 2,3,4,5,… 24 Tính lượng ion hóa ngun tử hidro e mức 1,2,3,4,5,… ∞ , tính bước sóng có thể phát xạ 25 Ngun tử hidrơ trạng thái có mức lượng -13,6 eV Để chủn lên trạng thái dừng có mức lượng -3,4 eV ngun tử hidrơ phải hấp thụ phơtơn có lượng bước sóng ? 26 Năng lượng dừng ngun tử hiđrơ quỹ đạo K , L EK = - 13,6eV EL = - 3,4eV Cho h = 6,6.10-34Js ; 1eV = 1,6.10-19J Khi chủn từ mức lượng L mức lượng K thấp , ngun tử phát xạ có tần số : A 2,4727.1014 J B 2,4727.1015 J C 2,4727.1016 J D 2,4727.1017 J 27 Khi electron chuyển động quỹ đạo N nguyên tử Hydro Có bước sóng xạ mà nguyên tử hidrô phát e trở lại trạng thái ? A B C D.6 28(ĐH – 2007): Cho: 1eV = 1,6.10 -19 J; h = 6,625.10-34 J.s; c = 3.108 m/s Khi êlectrơn (êlectron) ngun tử hiđrơ chủn từ quĩ đạo dừng có lượng Em = - 0,85eV sang quĩ đạo dừng có lượng En = - 13,60eV ngun tử phát xạ điện từ có bước sóng A 0,4340 μm B 0,4860 μm C 0,0974 μm D 0,6563 μm 29(ĐH 2009): Ngun tử hiđtơ trạng thái có mức lượng -13,6 eV Để chủn lên trạng thái dừng có mức lượng -3,4 eV ngun tử hiđrơ phải hấp thụ phơtơn có lượng A 10,2 eV B -10,2 eV C 17 eV D eV 30 (ĐH 2010)Khi êlectron quỹ đạo dừng thứ n lượng ngun tử hiđrơ tính theo cơng thức - 13,6 (eV) (n = 1, 2, 3,…) Khi êlectron ngun tử hiđrơ chủn từ quỹ đạo dừng n = sang quỹ đạo dừng n = n2 GVBM: Huỳnh Thị Kỹ- THPT Lê Q Đơn Chun đề BS lý 12CB- Tuần 26-27-HKII- Năm học 2012-2013 ngun tử hiđrơ phát phơtơn ứng với xạ có bước sóng A 0,4350 μm B 0,4861 μm C 0,6576 μm D 0,4102 μm 31 (ĐH 2011) Khi êlectron quỹ đạo dừng thứ n lượng ngun tử hiđrơ xác định cơng thức − 13,6 (eV) (với n = 1, 2, 3,…) Khi êlectron ngun tử hiđrơ chủn từ quỹ đạo dừng n = quỹ đạo n2 dừng n = ngun tử phát phơtơn có bước sóng λ1 Khi êlectron chủn từ quỹ đạo dừng n = quỹ đạo dừng n = ngun tử phát phơtơn có bước sóng λ Mối liên hệ hai bước sóng λ1 λ A λ = 5λ1 B 27λ = 128λ1 C λ = 4λ1 D 189λ = 800λ1 En = GVBM: Huỳnh Thị Kỹ- THPT Lê Q Đơn