skkn PHÂN LOẠI và CÁCH GIẢI các DẠNG TOÁN về LƯỢNG tử ÁNH SÁNG

Chuyên đề SKKN: PHÂN LOẠI VÀ CÁCH GIẢI CÁC DẠNG TOÁN VỀ LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỒNG NAI Trường THPT Nguyễn Hữu Cảnh Mã số: SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM PHÂN LOẠI VÀ CÁCH GIẢI CÁC DẠNG TOÁN VỀ LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG Người thực hiện: NGUYỄN TRƯỜNG SƠN Lĩnh vực nghiên cứu: - Quản lý giáo dục : - Phương pháp dạy học môn : Vật lý - Lĩnh vực khác:    Có đính kèm:  Mô hình  Phần mềm  Phim ảnh  Hiện vật khác Năm học: 2011 – 2012– 2013 Người thực : NGUYỄN TRƯỜNG SƠN Trường THPH NGUYỄN HỮU CẢNH - 1- Chuyên đề SKKN: PHÂN LOẠI VÀ CÁCH GIẢI CÁC DẠNG TOÁN VỀ LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG SƠ LƯỢC LÝ LỊCH KHOA HỌC I THÔNG TIN CHUNG VỀ CÁ NHÂN: Họ tên : NGUYỄN TRƯỜNG SƠN Ngày tháng năm sinh: 06 tháng năm 1958 Nam, nữ: Nam Địa chỉ: 255/41(số cũ 22F6), Khu phố I, Phường Long Bình Tân, Thành phố Biên Hoà, Tỉnh Đồng Nai Điện thoại: CQ: 0613.834289; ĐTDĐCN:0903124832 Chức vụ: Tổ trưởng tổ Vật lý – Công nghệ - Thể dục Đơn vị công tác: Trường THPT Nguyễn Hữu Cảnh - Biên Hoà - Đồng Nai II TRÌNH ĐỘ ĐÀO TẠO: - Học vị: Đại học - Chuyên ngành đào tạo: Vật lý III KINH NGHIỆM KHOA HỌC * Năm 2004: giải nhì thi đồ dùng dạy học Sở giáo dục đào tạo tổ chức, đề tài: “Thí nghiệm sóng dừng dây.” * Năm 2005: chuyên đề “ Tìm cực trị bất đẳng thức Bunhiacốpxki” * Năm 2006: chuyên đề “ Bài toán mạch cầu trở” ( với Nguyễn Thùy Dương tổ Vật lý thực hiện) * Năm 2007: chuyên đề “ Bài toán mạch đèn” * Năm 2008: chuyên đề “Phương pháp đồ thị giải toán vật lý” * Năm 2009 chuyên đề “Phân loại cách giải dạng toán mạch điện xoay chiều, thiết bị điện , dao động sóng điện từ” * Năm 2010 chuyên đề “Phân loại cách giải dạng toán tính chất sóng ánh sáng” * Năm 2011 chuyên đề “Phân loại cách giải dạng toán Vật lý hạt nhân nguyên tử” * Năm 2012: chuyên đề “Một số cách giải dạng toán cưc trị” * Năm 2013: chuyên đề “Phân loại cách giải dạng toán Lượng tử ánh sáng” Người thực : NGUYỄN TRƯỜNG SƠN Trường THPH NGUYỄN HỮU CẢNH - 2- Chuyên đề SKKN: PHÂN LOẠI VÀ CÁCH GIẢI CÁC DẠNG TOÁN VỀ LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM PHÂN LOẠI VÀ CÁCH GIẢI CÁC DẠNG TOÁN VỀ LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG TÓM TẮT : Chuyên đề đưa phân loại cách giải dạng toán Lượng tử ánh sáng, lời giải số tập minh họa bản, hay khó tập luyện đa dạng hình thức tự luận hình thức trắc nghiệm I.LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Khoa học kỹ thuật có tác động quan trọng góp phần làm thay đổi mặt xã hội loài người, ngành khoa học kỹ thuật cao Vật lý học môn khoa học góp phần đáng kể vào thành công Bộ môn Vật lý phổ thông môn học có tính hấp dẫn Tuy vậy, Vật lý môn học khó sở toán học Bài tập vật lý lại đa dạng phong phú,trong phân phối chương trình số tiết tâp lại Chính thế, người giáo viên cần tìm phương pháp nhằm hỗ trợ cho học sinh học tập có hiệu Việc phân loại dạng tập hướng dẫn cách giải việc làm cần thiết, giúp cho học sinh nhanh chóng trả đề trắc nghiệm khách quan, theo yêu cầu đổi giáo dục việc đánh giá học sinh Trong chương trình Vật lý lớp12, tập Quang lý đa dạng khó Qua năm đứng lớp nhận thấy học sinh thường lúng túng việc tìm cách giải dạng tập toán Xuất phát từ thực trạng trên, qua kinh nghiệm giảng dạy, chọn đề tài: PHÂN LOẠI VÀ CÁCH GIẢI CÁC DẠNG TOÁN VỀ LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG Đề tài nhằm giúp học sinh khắc sâu kiến thức lí thuyết qua hệ thống tập phương pháp giải chúng, giúp em nắm cách giải từ chủ động vận dụng cách giải để nhanh chóng giải toán trắc nghiệm toán tự luận Lượng tử ánh sáng Người thực : NGUYỄN TRƯỜNG SƠN Trường THPH NGUYỄN HỮU CẢNH - 3- Chuyên đề SKKN: PHÂN LOẠI VÀ CÁCH GIẢI CÁC DẠNG TOÁN VỀ LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG II–TỔ CHỨC THỰC HIỆN ĐỀ TÀI A.CƠ SỞ LÝ LUẬN Bộ môn Vật lí bao gồm hệ thống lí thuyết tập đa dạng phong phú Trong phân phối chương trình Vật lý lớp 12 tập Lượng tử ánh sáng số tiết tập lại so với nhu cầu cần nắm kiến thức học sinh Qua năm đứng lớp nhận thấy học sinh thường lúng túng việc tìm cách giải tập toán đa dạng Mặt khác yêu cầu đổi đánh giá học sinh phương pháp trắc nghiệm khách quan học sinh nắm dạng cách giải giúp em nhanh chóng làm Xuất phát từ thực trạng trên, số kinh nghiệm giảng dạy, chọn đề tài: “Phân loại cách giải dạng toán Lượng tử ánh sáng” Hiện có nhiều sách tham khảo có trình bày vấn đề góc độ khác Chuyên đề trình bày cách đầy đủ việc phân loại dạng tập hướng dẫn cách giải có tính hệ thống, với nhận xét ý, mong giúp em nắm sâu sắc ý nghĩa vật lý vấn đề liên quan Việc làm có lợi cho học sinh thời gian ngắn nắm dạng tập nắm phương pháp giải từ học sinh phát triển hướng tìm tòi lời giải cho tương tự 1.GIỚI HẠN NỘI DUNG Chuyên đề đặt yêu cầu phân loại dạng tâp, đưa cách giải cho dạng tập đưa nhận xét ý giúp phát triển hướng tìm tòi khác Chuyên đề muốn phần làm rõ ý nghĩa vật lý tượng xem xét giải ví dụ minh họa mức độ khác bản, hay khó NỘI DUNG CHUYÊN ĐỀ GỒM PHẦN * Phần 1: Phân loại cách giải dạng toán Lượng tử ánh sáng * Phần 2: Các tập minh họa vận dụng - Bài tập dạng tự luận có hướng dẫn giải - Bài tập dạng tự luận vận dụng - Bài tập dạng trắc nghiệm có đáp án PHẠM VI ÁP DỤNG -Chuyên đề áp dụng cho chương trình Vật lý lớp 12, Chương: Lượng tử ánh sáng (cả chương trình chương trình nâng cao) -Chuyên đề áp dụng tốt luyện thi tốt nghiệp luyện thi đại học, cao đẳng Người thực : NGUYỄN TRƯỜNG SƠN Trường THPH NGUYỄN HỮU CẢNH - 4- Chuyên đề SKKN: PHÂN LOẠI VÀ CÁCH GIẢI CÁC DẠNG TOÁN VỀ LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG B NỘI DUNG ĐỀ TÀI Phần I : PHÂN LOẠI VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC DẠNG TOÁN LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG Dạng A: THUYẾT LƯỢNG TỬ *CƠ SỞ GIÁO KHOA: -Thuy t lượng tử lượng c a Plăng: Lượng lượng mà lần nguyên tử hay phân tử hấp thụ hay phát xạ có giá trị hoàn toàn xác định hf; f tần số ánh sáng bị hấp thụ hay phát ra; h số, gọi lượng tử lượng Bức xạ có tần số f, bước sóng  có lượng tử lượng:   hf  hc /  h = 6,625.10-34J.s gọi số Plăng -Thuy t lượng tử ánh c a Anh tanh: Chùm ánh sáng chùm phôtôn (các lượng tử ánh sáng) Mỗi phôtôn có lượng xác định ε = hf = hc/ (f tần số ánh sáng đơn sắc tương ứng) Cường độ chùm sáng với tỉ lệ với số phôtôn phát giây Phân tử, nguyên tử, êlectrôn phát xạ hay hấp thụ ánh sáng, có nghĩa chúng phát xạ hay hấp thụ phôtôn Các phôtôn bay dọc theo tia sáng với tốc độ c= 3.108m/s chân không Ch ề A1:Bi t đặc trưng c a phôtôn: tần ố f, bước óng  c a phôtôn, tìm đặc trưng lượng tử c a phôtôn lượng ε, khối lượng m , động lượng p Cách giải: * Năng lượng phôtôn ε = hf = hc/λ * Động lượng phôtôn p  mc  p.c  mc    p   c * Khối lượng phôtôn m =ε/c ( Vì theo hệ thức lượng Anhstanh ε = mc2) Ch ề A2: Tính đại lượng liên quan lượng tử ánh c a vật Cách giải: Công suất nguồn xạ: P = nf. nf số phôtôn nguồn ánh sáng xạ giây, ε lượng phôtôn Cường độ dòng quang điện bào hoà: Ibh = ne.e ne số quang êlectron phát giây; -e điện tích electrôn Hiệu suất quang điện hay hiệu suất lượng tử: H  ne n'f Số phôtôn ánh sáng đến catốt giây: nf’ = η.nf η số phần trăm ánh sáng đến catốt (thường cho η’ = 100%, nên nf = nf’) Người thực : NGUYỄN TRƯỜNG SƠN Trường THPH NGUYỄN HỮU CẢNH - 5- Chuyên đề SKKN: PHÂN LOẠI VÀ CÁCH GIẢI CÁC DẠNG TOÁN VỀ LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG Dạng B: HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN *CƠ SỞ GIÁO KHOA: +Giới hạn quang điện 0 công thoát A: 0  hc hc  A Điều kiện để có A 0 tương quang điện xảy ánh sáng kích thích có λ ≤ λ0 + Năng lượng phôtôn hay lượng tử lượng ε =hf = hc/λ + Công thức Anhxtanh :   hf  hc  A  m.vomax λ + Động ban đầu cực đại quang elec trôn Wđ0max , vận tốc ban đầu cực đại 2 quang electron: v0max : Wđ max  mv0 max 2  eU h Hiệu điện hãm Uh để dòng quang điện triệt tiêu  Wð0max  mv0max Điều kiện để dòng quang điện triệt tiêu I =0 UAK ≤ -Uh Điện cực đại Vmax cầu kim loại( kim loại )cô lập chiếu 2 xạ λ < λ0 lâu : Wđ max  mv0 max  eVmax + Hiệu suất lượng tử (tính theo %): H  ne N 100%  e 100% Số phôtôn Nf, nf phát nf Nf t(s) 1s; Ne,ne số electron bứt khỏi catốt thời gian t(s) 1s +Hằng số Plank: h = 6,625.10-34 s , tốc độ ánh sáng: c = 3.108m/s; điện tích nguyên tố e = 1,6.10-19C; khối lượng electrôn m=9,1.10-31kg Đổi đơn vị A, Wđ : 1eV = 1,6.10-19j ; A(eV) = A(j) / (1,6.10-19J/eV) Ch đề B1: Bi t giới hạn quang điện  , tính công thoát A theo J hay eV Cách giải: Áp dụng công thức : 0 (m)  hc hc  A( J )  A( J ) 0 (m) Chú ý đổi đơn vị A jun Ch đề B2: Cho hiệu điện th h m Uh : T m Wđ0max v0max Cách giải: - Ứng với hiệu điện cực anốt A catốt K: UAK ≤ - Uh dòng quang điện bị triệt tiêu I = ; Uh gọi hiệu điện hãm - Khi UAK = - Uh , động ban đầu cực đại electron quang điện độ lớn công lực điện trường cản: Wd 0max m.v0max   eU h  vomax  2eU h m Ch đề 3: Cho Uh  c a ánh kích thích, t m công thoát A m.v0max  eU h Cách giải: Từ chủ đề B2 ta có Wd 0max  hc hc h Thay vào công thức Anhxtanh :    A  m.vomax  A  eU h Vậy:  A   eU λ  Người thực : NGUYỄN TRƯỜNG SƠN Trường THPH NGUYỄN HỮU CẢNH - 6- Chuyên đề SKKN: PHÂN LOẠI VÀ CÁCH GIẢI CÁC DẠNG TOÁN VỀ LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG Ch đề B4: Bi t  c a ánh sáng kích thích, v0max c a quang electrôn T m 0 ? Cách giải: Từ công thức Anhxtanh : hc hc  A  m.vomax mà A  0 λ 2  hc  mv0max suy giới hạn quang điện 0 (m)     A( j )   2hc  1 Ch đề 5: Bi t A( 0),  c a ánh sáng kích thích.Tính v0max c a quang electron c λ Cách giải: Áp dụng công thức Anhxtanh :  = A + Wd0max = h  h Suy : vo max  c  m.vomax λ0 2 hc 2hc 1 (  A)  (  ) m  m  0 Ch đề 6: Bi t v0max UAK Tính vAmax vận tốc lớn c a l ctron tới anốt Cách giải: + Cho vomax , UAK tính vận tốc lớn tới anốt vAmax Theo định lí động : WđA – Wđ0 = A = e.UAK Với electrôn có v0max tới Anốt có vAmax: Suy ra: v A max  vo max  1 mv A2 max  mv02max  eU AK (1) 2 2eU AK m Chú ý:* e điện tích nguyên tố e = 1,6.10-19C, điện tích electrôn (-e) * Nếu UAK >  vAmax > v0max , e - tăng tốc * Nếu UAK <  vAmax < v0max , e - bị hãm 2 h vào (1) + Cho UAK Uh : tính vận tốc lớn tới anốt vAmax Thay mv0max  eU ta có: mv A max  eU h  eU AK Suy ra: vA max  2e(U AK  U h ) / 2 Ch đề B7: Bi t v0max  A ) T m điều kiện c a UAK đ I=0 Cách giải: Hiệu điện hãm: Uh = UKA > dòng quang điện bắt đầu bị triệt tiêu I = Khi động ban đầu cực đại quang electron điện với độ lớn công lực điện trường cản: W0 d max  mv o max  eU h Wd 0max hc c  (  A) hay h  A  eU h  U h  λ e e  Điều kiện để electrôn tới Anốt: UAK = -Uh I Ibh -Uh O UAK Ch đề B8: Số phôtôn nf giây chi u tới K t ngu n công uất P Tính ne ố l ctron giây bứt t catốt hiệu uất lượng tử H ? Cách giải: Số phôtôn nf phát 1s: Năng lượng nguồn sáng phát ra: E = Pt Người thực : NGUYỄN TRƯỜNG SƠN Trường THPH NGUYỄN HỮU CẢNH - 7- Chuyên đề SKKN: PHÂN LOẠI VÀ CÁCH GIẢI CÁC DẠNG TOÁN VỀ LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG E P.  t. h.c - Số l ctron bứt khỏi catốt thời gian : Điện lượng qua tế bào quang điện Ne e q = Ne.e = Ibht Cường độ dòng quang điện bão hoà: I bh  ne e  t Công suất xạ:P=nf ε=nf hc/λ Số phôtôn rọi vào catốt trong1s: n f  Ne số quang e- bứt t(s)và ne 1s ne  - Hiệu uất lượng tử (tính theo %): H  Ne I q   bh t t.e e ne N 100%  e 100% nf Nf Ch đề B9: T m điện th cực đại mặt cầu kim loại cô lập hay kim loại cô lập chi u b ng ánh kích thích ; cho A 0 ) Cách giải: Nhận t tượng : - A kim loại hay cầu cô lập điện, ban đầu chưa nhiễm điện có điện V= - Khi chiếu kim loại ánh sáng thích hợp λ ≤ λ0 Các electrôn hấp thụ phôtôn bứt khỏi A thành quang electrôn Tấm A trở nên tích điện tích điện dương tăng dần lên Điện cầu tăng lên - Điện trường A tích điện dương cản trở chuyển động e - bứt ra, làm động giảm, vận tốc electrôn giảm dần - A đạt giá trị điện Vm , electrôn quang điện bứt khỏi A bị lực điện trường kéo trở lại A; kể electrôn có W0max tới nơi V=0 Khi đó, động ban đầu cực đại e- quang điện điện trường Lúc xảy cân động số quang electrôn bứt từ A với số electrôn bị bắt trở A; nên điện điện tích A không đổi Vậy Vm giá trị điện cực đại m.v0max  eVm  eVm  mv0max Áp dụng đ nh lí động năng:  2 mv hc c h  A  max  Vm  (  A) Kết hợp công thức Anhxtanh :  e λ Ghi ch : Khi Vmax nối kim loại với đất qua điện trở điện qua lớn nhất: I max  cường độ dòng V – Vđât Vm U  m = R R R r Ch đề B10: Choλ0,  c a ánh sáng kích thích, điện trường cản Ec T m qu ng đường tối đa c a l ctron quang điện khỏi catốt - K Cách giải: Trong điện trường cản, quang electron chịu lực cản có độ lớn: FC = EC.e tới B C dừng lại vB=0 Gọi s=CB đoạn đường lớn B O mà quang electrôn có vC= v0max khỏi catốt ε -e vB=0 v0max B x r Ec 2 mvB  mv0max  FC s.cos1800  eEc s 2 hc 1 hc hc s (  ) Áp dụng hệ thức Anhstanh : mvo2max   eEc  0  0 Áp dụng định lí động Người thực : NGUYỄN TRƯỜNG SƠN Trường THPH NGUYỄN HỮU CẢNH - 8- Chuyên đề SKKN: PHÂN LOẠI VÀ CÁCH GIẢI CÁC DẠNG TOÁN VỀ LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG Ch đề B11: Cho bi t  ánh kích thích;  hay A UAK t m bán kính lớn c a h nh tr n mặt anốt mà quang l ctron - tới đập vào A Cách giải: * Nhận t: x A K - ọi xạ thích hợp(  < 0) vào tâm OK catốt K Các e R  r bứt khỏi catốt từ OK có vận tốc v theo hướng nửa v0 a Mi không gian trước catốt   OK OA y - Dưới tác dụng lực điện trường F  catốt làm cho echuyển động theo quĩ đạo cong khác (như toán  ném ngang ném xiên) anốt A r E -Các e có v  K chuyển động thẳng tới đập vào OA anốt A  Các e- có v xiên góc với catốt chuyển động theo parabol đập vào anốt điểm Mi cách tâm OA khoảng = OAMi; tính đẳng hướng e- tới anốt A nằm hình tròn tâm OA  - Các e- có v //K tới anốt A điểm xa OAnhất đường tròn tâm OA bán kính max * Chọn hệ trục toạ độ O y: +Theo Ox e- không chịu lực + Theo Oy e- chịu F eE eU AK   (bỏ qua P  me g  eE ) m m md vox  v0 sin   x  v0 t sin (1) lực điện có Gia tốc: a y  ax  0;  Phương trình chuyển động  eU AK eU AK ay  ; voy  v0 cos   y  v0 t.cos   t (2)  md md  +Khi e- tới anốt y = d; x = OAMi Bán kính lớn từ (2)  d  eU AK t md (3) ; từ (1)  t  Rmax v0 max max= (x)max vomax  = 900; (4) ; kết hợp (3) (4) suy bán kính lớn hình tròn vùng electron đập tới A: Rmax  v0max d 2m eU AK Ch đề B12: Khảo át chuy n động c a quang electron có v0max cho bay vào r B t trường có Bi t  ánh sáng kích thích, 0 ( hay A) c a catốt r r r r Cách giải: * Khi v0  B ;   (v0 ; B)  900 : Khi electron chuyển động vào từ trường r r r r chịu lực Lorenxơ f  v ; f  B  f + Chiều áp dụng qui tắc bàn tay trái    Vì f  v nên f làm thay đổi hướng vận tốc mà không làm thay đổi độ lớn vận tốc, nên chuyển động electron từ trường chuyển động tròn bán kính r  Lực f đóng vai trò lực hướng tâm f  B q v  v0max  Bán kính rmax  r v0 r B r f O r B mv mv r r Bq r r v0 r B r B 2 rmax mv0max (11);chu kỳ quay e- là: T  v0 max Bq Người thực : NGUYỄN TRƯỜNG SƠN Trường THPH NGUYỄN HỮU CẢNH r B (12) - 9- Chuyên đề SKKN: PHÂN LOẠI VÀ CÁCH GIẢI CÁC DẠNG TOÁN VỀ LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG Tính v0max xem chủ đề B2 hay B5 r r * Khi   (v0 ; B) ≠ 900 : r r r r r - Phân tích v0 : v ox theo Ox  B , vox  v0 sin  v oy theo Oy// B , voy  v0 cos   r r r f v  B B - Theo Ox  , electron có ox nên chịu lực Lorenxơ r r r r r f  mp v ; B ; f  v0 x đóng vai trò lực hướng tâm làm Lực Lorenxơ có phương:   thay đổi hướng vận tốc mà không làm thay đổi độ lớn vận tốc Trên mặt phẳng vuông r góc với B , quỹ đạo quang electron từ trường tròn chuyển động 2 rmax mv sin  tròn Từ (11)và (12)  rmax  0max (13);chu kỳ quay e- T  (14) v0max sin  Bq  r - Theo Oy// B , electrôn không chịu lực Lorenxơ f ; nên theo phương Oy e- chuyển động thẳng vận tốc v0y r - Vậy quỹ đạo electron chuyển động thực đường xoắn lò xo trục song song với B , bán kính rmax không đổi tính theo (13): rmax  mv0max sin  Bq bước xoắn không đổi tính theo công thức: 2 rmax 2 rmax h  v0y T  v 0max cos  v0max sin  tan   h  2 mv0max cos  (14) Bq Ch đề B13: Cho  ánh sáng kích thích, 0 hay A Khảo át chuy n động c a    quang l ctron bay vào điện trường E v0  E  Cách giải: Chọn hệ trục Oxy: gốc O điểm y + + +  electron bắt đầu vào không gian tụ F  r a Ox dọc theo v0 song song tụ r Oy  v0 dọc theo đường sức điện O   Theo Oy elec trôn chịu lực điện có gia tốc a E Chọn gốc thời gian: t = lúc e- bắt đầu vào tụ - - - Chuy n động th o O : electron không chịu lực, + + + + + + + + +A  v0 M  H x   E E - - - - - - - - - - -K chuyển động thẳng đều: vox = vo; ax = 0; x0 =  x  x0  v0 xt  axt  vot (1) r r r r Chuy n động th o Oy: electron chịu lực điện trường F  e.E  F  E (vì qe < 0) Fd e.E eU U  ; E  ; U= UAK , d khoảng cách tụ electron có gia tốc: a y   m m m.d d a y t eUt  voy = ; vy = ay.t ; y0 =  y  y  v y t  (2) 2md eU x út t từ (1) vào (2) ta có : y  Quan hệ y(x) phương trình bậc 2md v02 Quĩ đạo chuy n động electrôn điện trường phần đường Parabol Người thực : NGUYỄN TRƯỜNG SƠN Trường THPH NGUYỄN HỮU CẢNH - 10- Chuyên đề SKKN: PHÂN LOẠI VÀ CÁCH GIẢI CÁC DẠNG TOÁN VỀ LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG dòng quang điện bão hòa 4,8mA) Hiệu suất lượng tử tế bào quang điện là: A 2,51% B 1,69% C 3,48% D 1,49% 15 14 Khi chiếu xạ có tần số f1=2,200.10 Hz f2=2,538.1015 Hz vào catốt tế bào quang điện thấy hiệu điện hãm tương ứng U h1=6,6V Uh2=8V Hằng số Plăng xác định thí nghiệm có trị số: A 6,625.10-34 Js B 6,629.10-34 Js C 6,624.10-34 Js D 6,627.10-34 Js 15 Khi chiếu xạ có bước sóng λ1= 0,2m vào kim loại cô lập thấy quang electron có vận tốc ban đầu cực đại 0,7.106m/s Nếu chiếu xạ có bước sóng λ2 điện cực đại kim loại 3V Bước sóng xạ λ2 là: A.0,19m B 2,05m C 0,16m D 2,53m 16.Khi chiếu ánh sáng có bước sóng 1  0,62m vào catốt tế bào quang điện hiệu điện hãm Uh Nếu chiếu ánh sáng có bước sóng 2  1,251 hiệu điện hãm giảm 0,4V Hằng số Plăng xác định thí nghiệm là: A 6,624.10-34 Js B 6,613.10-34 Js C 6,634.10-34 Js D 6,619.10-34 Js 17.Khi chiếu ánh sáng có bước sóng 1  0,62m vào catốt tế bào quang điện hiệu điện hãm Uh Nếu chiếu ánh sáng có bước sóng 2  0,751 hiệu điện hãm tăng thêm 0,4V Hằng số Plăng xác định thí nghiệm là: A 6,624.10-34 Js B 6,613.10-34 Js C 6,634.10-34 Js D 6,619.10-34 Js 18.Khi chiếu xạ có bước sóng 1  2000 Å vào kim loại thấy quang electron có động cực đại 5eV Nếu chiếu xạ có bước sóng 2  1,6m động cực đại quang electron là: A 2eV B 4eV C 6eV D Đáp số khác 19 Khi chiếu xạ có bước sóng 1  2000 Å vào kim loại thấy quang electron có động cực đại 5eV Nếu chiếu xạ có bước sóng 2  0,16m động cực đại quang electron là: A 2eV B 4eV C 6eV D 6,553eV 20 Một điện cực nhôm có giới hạn quang điện 0  332nm , rọi ánh sáng có bước sóng 83nm Nếu bên điện cực có điện trường cản Ec=7,5V/cm khoảng cách tối đa quang electron điện cực là: A cm B cm C 1,5 cm D 1,9 cm 21 Chiếu xạ có bước sóng 1  0,12m vào cầu vàng đặt cô lập Công thoát electron vàng 4,58eV Nếu nối cầu với đất điện trở =1M  cường độ dòng điện cực đại chạy qua là: A 5,77 A B A C 4,56 A D 1,82 A 22.Chiếu liên tục chùm tia tử ngoại có  =147nm vào cầu đồng cô lâp điên Sau môt thời gian định điện cực đại cầu 4V Xác định giới hạn quang điện đồng A 0  0,28m B.2,8 m C.0,028 m D.0,082 m 23 Ánh sáng kích thích có bước sóng 0,330 m.Để triệt tiêu dòng quang điện phải đặt hiệu điện hãm1,88V Xác định công thoát electron khỏi kim loại: A.6,5.10-16J B.3,015.10-18J C.3,015.10-20J D.3,015.10-19J 24 Ánh sáng kích thích có bước sóng 0,330 m.Để triệt tiêu dòng quang điện phải đặt hiệu điện hãm1,88V Tính giới hạn quang điện kim loại đó: Người thực : NGUYỄN TRƯỜNG SƠN Trường THPH NGUYỄN HỮU CẢNH - 56- Chuyên đề SKKN: PHÂN LOẠI VÀ CÁCH GIẢI CÁC DẠNG TOÁN VỀ LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG A.6,6 m B.6,06 m C.0,066 m D.0,66 m 25 Chiếu ánh sáng kích thich có λ =0,489 m vào catốt kali tế bào quang điện.Tìm công thoát kali biết Uh= 0,39V A.3,44.10-16J B.3,44.10-19J C.3,44.10-20J D.3,44.10-18J 26 Chiếu ánh sáng kích thích có λ =0,489 m vào catốt kali tế bào quang điện Động ban đầu cực đại quang electrôn 6,24.10 -20j.Tìm giới hạn quang điện kali A 5,78.10-5m B 0,578.10-5m C.0,578.10-6m D 0,578.10-8m 27.Chiếu ánh sáng kích thích có λ =0,489 m vào catốt kali tế bào quang điện Biết công suất ánh sáng tới P=2,967W tìm số photon tới catot đơn vị thời gian A 7,3.1019 B 0,73.1018 C 0,73.1017 D 7,3.1018 28 Chiếu ánh sáng kích thich có λ =0,489 m vào catốt kali tế bào quang điện Biết công suất ánh sáng tới P=2,967W Hiệu suất lượng tử 1% Tìm cường độ dòng quang điện bão hòa A.11,68mA B.1,12mA C.0,112mA D.112mA 29 Công thoát electron cầu kim loại 2,36eV.Chiếu ánh sáng kích thích có λ =0,36 m ; cầu đặt cô lập có điện cực đại bao nhiêu? A 11V B.1,09V C.0,11V D.1,01V 30 Công thoát electron cầu kim loại 2,36eV.Bức xạ kích thích có bước sóng điện cực đại cầu gấp đôi điện câu A 0,72m B 2,7m C 0,18m D 0,27 m 31.Tính số electron tới anot cường độ dòng quang điện 16 A A 6,2.1013 B 1017 C 1016 D 1014 32 Tính vận tốc ban đầu cực đại electron quang điện biết hiệu điện hãm 3V A.105m/s B.1.027.106m/s C 1,02 107m/s D 106km/s 33 Tính vận tốc ban đầu cực đại electron quang điện biết hiệu điện hãm 2,5V A.105 m/s B.106 m/s C.108 m/s D.0,938.106 m/s 34.Ánh sáng kích thích có bước sóng 0,33m Để triệt tiêu dòng quang điện phải đặt hiệu điện hãm 1,38V Xác định công thoát electron khỏi kim loại A.6,5.10-9J B.6,5.10-16J C.3,815.10-18J D.3,815.10-19J 36.Chiếu ánh sáng có bước sóng   0,18.10 6 m vào vônfram có giới hạn quang điện 0  0,275.10 6 m Công thoát electron khỏi vônfram là: A 5,5.10-20 J B 6.10-19 J C 7,2.10-19 J D 8,2.10-20 J 37 Chiếu ánh sáng có bước sóng   0,18.10 6 m vào vônfram làm catốt tế bào quang điện có giới hạn quang điện 0  0,275.10 6 m Vận tốc ban đầu cực đại electron là: A 0,8.106 m/s B.0,91.106 m/s C.1,2.106 m/s D.0,75.106 m/s 38 Chiếu ánh sáng có bước sóng   0,18.10 6 m vào vônfram làm catốt tế bào quang điện có giới hạn quang điện 0  0,275.10 6 m Để electron không đến anốt hiệu điện hãm là: Người thực : NGUYỄN TRƯỜNG SƠN Trường THPH NGUYỄN HỮU CẢNH - 57- Chuyên đề SKKN: PHÂN LOẠI VÀ CÁCH GIẢI CÁC DẠNG TOÁN VỀ LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG A -10 V B -4,25 V C -3 V D -2,38V 6 39 Chiếu ánh sáng có bước sóng   0,18.10 m vào vônfram làm catốt tế bào quang điện Biết công suất ánh sáng tới P=2,5W, tìm số phôtôn đến catốt 1s A 2,26.1018 B.0,226.1018 C.4.1018 D.5.1017 40 Chiếu ánh sáng có bước sóng   0,18.10 6 m vào catốt tế bào quang điện.Biết công suất ánh sáng tới P=2,5W Hiệu suất quang điện 1% Tìm cường độ dòng quang điện bão hòa: A 36,2 mA B 0,36 mA C.3,62 mA D.0,36 mA 42.Chiếu xạ λ1 =0,555m;λ2 =0,377m vào Katốt TBQĐ thấy hiệu điện hãm có độ lớn gấp lần nhau.Xác định giới hạn quang điện kim loại làm katốt? A.0,658 m B.0,568 m C.0,682 m D.0,685.10-5 m 43.Catốt tế bào quang điện có công thoát 3,74eV Kết tính sai A Vận tốc v0max = 6,57.105m/s.của electron chiếu ánh sáng có λ = 0,250 m B Giới hạn quang điện kim loại dùng làm catốt λ 0=0,332 m C Động Wd0max=78,9.10-20J electron chiếu ánh sáng có λ=0,250m D Số electron bật 1s n=3,125.1015 dòng quang điện bão hòa 0,5mA 44 Catốt tế bào quang điện làm vônfram Biết công thoát electron vônfram 7,2.10-19 Chiếu vào catốt vônfram ánh sáng có bước sóng   0,180m Động cực đại electron quang điện bứt khỏi vônfram bao nhiêu? A.Eđmax=10,6.10-19J B.Eđmax=7,2.10-19J C.Eđmax=4,0.10-19J D.Eđmax=3,8.10-19J 45 Catốt tế bào quang điện làm vônfram Biết công thoát electron vônfram 7,2.10-19 Vận tốc ban đầu cực đại electron quang điện bao nhiêu? Biết ánh sáng chiếu vào có bước sóng 0,262 m A v0=2,912.105m/s B.v0=1,84.105m/s C v0=2,76.105m/s D v0=3,68.105m/s 46 Catốt tế bào quang điện làm vônfram Biết công thoát electron vônfram 7,2.10-19 bước sóng ánh sáng kích thích 0,180 m Để triệt tiêu hoàn toàn dòng điện, phải đặt vào hai đầu anốt catốt hiệu điện hãm bao nhiêu? A.Uh=6,62V B.Uh=4,5V C.Uh=2,5V D.Uh=2,4V 47 Catốt tế bào quang điện làm xêdi có giới hạn quang điện 0,657m Kết A Công thoát electron xêdi A=1,89eV B.Để electron thoát khỏi catốt tới anốt hiệu điện hãm anốt catốt phải Uh= 9,2V C Nếu giây có n=2.1015 electron phát từ catốt truyền hết đến anốt cường độ dòng quang điện bão hòa Ibh=32mA D Khi chiếu sáng ánh sáng có bước sóng λ =0,444 m vận tốc ban đầu cực đại electron lúc vừa bật khỏi catốt v=31,88.1010m/s 48 Một cầu nhôm (Al) có giới hạn quang điện λ0=0,36 m đặt cô lập với vật khác Chiếu ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ