Đang tải... (xem toàn văn)
Với mong mõi học viên học được kiến thức gì vận dụng làm được bài tập của kiến thức đó nên tôi đã chọn đề tài “ Các dạng toán cơ bản Sóng ánh sáng và Lượng tử ánh sáng” để làm đề tài cho[r]
(1)A Phần thứ : Đ ặt vấn đ ề I Lí chọn đ ề tài :
Có thể nói phân dạng chương sách vật lý 12 nhiều tác giả biên soạn thiết thực giúp nhiều cho học sinh để tham khảo dùng làm tài liệu q để ơn thi tốt nghiệp thi cao đẳng, đại học Việc phân dạng tập chương đòi hỏi người giáo viên phải có kiến thức tổng hợp xuyên suốt chương điều làm cụ thể hóa lượng kiến thức chương giúp học sinh tiếp cận nhanh nhớ lâu lượng kiến thức
Đối với học viên bổ túc việc phân dạng tập từ đơn giản qua bước biến đổi đến phức tạp có nhiều bước biến đổi sử dụng nhiều phép tính giúp ích nhiều cho việc học học viên, qua thực tế dạy dỗ thấy dạy kiến thức nội dung sách giáo khoa khơng đủ thời gian để học viên tự làm làm hết tập Với mong mõi học viên học kiến thức vận dụng làm tập kiến thức nên tơi chọn đề tài “ Các dạng tốn Sóng ánh sáng Lượng tử ánh sáng” để làm đề tài cho nghiên cứu
B Phần thứ hai: Những biện pháp giải vấn đ ề
Phần I: SÓNG ÁNH SÁNG I.SỰ TÁN SẮC CỦA ÁNH SÁNG :
1 Áp dụng cơng thức lăng kính sini1 = nsinr1
sini = nsinr
i1 = nr1 i = nr Góc nhỏ (i, A)
Mặt Trời
G
F
A
B C
P
M
F’
(2)2 Góc lệch cực tiểu : D = D
Khi i1 = i2 = i r1 = r2 = r =
A
Ta có : Dmin = 2i –A; sini = nsinA2 ; sin( Dmin + A ) = nsin A2
3 Nguyên nhân tượng tán sắc :
tím đỏ n = f (); ntím n nđ
Bài 1.1 :Một lăng kính thủy tinh góc chiết quang A= 50 Chiếu chùm ánh
sáng trắng vào mặt bên góc tới rât nhỏ Tính góc tạo bỡi hai tia ló màu đỏ màu tím qua lăng kính Cho biết chiết suất lăng kính ứng với ánh sáng màu đỏ nđ =1,5 ;với ánh sáng tím nt = 1,68
Giải : Khi góc tới i1 nhỏ ta có :
i1 = nr1 i2 = nr2 A = r1+ r2 D =i1+i2 –A = (n-1)A
Góc lệch tia đỏ : Dđ = (nđ-1) A
Góc lệch tia tím: Dt = (nt -1) A
Góc lệch chùm tia ló màu đỏ tia ló màu tím là:
D D t Dd nt n Ad =( 1,68 -1,5).50 = 0,90 Vậy :
D 0,9
Bài 1.2: Một chùm ánh sáng trắng hẹp chiếu vào lăng kinh thủy tinh có tiết diện thẳng tam giác điều kiện góc lệch tia sáng vàng cực tiểu Tính góc tạo tia đỏ tia tím chùm ánh sáng ló Cho biết chiết suất lâng kính ứng vơí ánh sáng màu đỏ ,vàng ,tím :nđ=1,5;
nv = 1,51; nt=1,52
Giải:
Khi biết ánh sáng vàng có góc lệch cực tiểu ta tính góc tới i1của chùm
ánh sáng trắng :
A
sin i1 nv sin 1,51.sin 30 0,755
Giáo viên thực hiện: Lê Văn Thuận Trang
k=0 k=1
k=-1 k=-2
(3)*Đối với ánh sáng màu đỏ ta có: sini1 =nđsỉn1đ
sỉn1đ =
sin i1 0,755
nd 1,5 r1d 30, 710
Mặt khác A =r1đ + r2đ r2đ = A - r1đ
r2đ =60 – 30,71 =29,29
mà: sini2đ =nđsinr2đ = 1,5.sin29,2900,74 i2đ =47,73140
Góc lệch tia đỏ : Dđ=i1đ + i2đ - A (1)
*Đối ánh sáng tím ta có :
sini1= ntsỉn1t sinr1t =
sin i1 0, 755
nt 1, 52 r1t= 29,78
0
Mà: A = r1t + r2t r2 t= A - r1t = 600 - 29,780
Mặt khác : sini2t = nt.sỉn2t =1,52.sin29,780 i2 t= 49.0250
Mặt khác : Dt = i1 + i2t – A
Góc tạo bỡi tia ló màu tím tia ló màu đỏ : D D t Dd i2t i2d 49,025 47,7314 1,29
II GIAO THOA ÁNH SÁNG TRẮNG : Thí nghiệm Iâng:
1.Vị trí vân sáng : xs k D
a với k 0; 1; 2;
k=0 : vân sáng trung tâm
k 1: vân sáng bậc (đối xứng qua vân trung tâm)
k 2 : vân sáng bậc hai
2.Vị trí vân tối :
D xt 2k
2a với k 0; 1; 2;
(4)(đối xứng qua vân sáng trung tâm) Vân tối bậc hai : phần dương k=1; phần âm k=-2
3.Khoảng vân: Khoảng cách hai vân sáng (hoặc hai vân tối )liên tiếp
D i
a Hệ : xs= ki ;
i xt (2k 1)
2 Giao thoa với ánh sáng trắng :
Anh sáng trắng có bước sóng ngắn giới hạn : 0,40 m 0,76 m
- Anh sáng đơn sắc có vân sáng vị trí x xác định : 0,40 m ax 0,76 m
kD
- Anh sáng đơn sắc có vân tối vị trí x xác định :
2ax
0,40 m 0,76 m (2k 1)D
Dạng : THOA GIAO VỚI ÁNH SÁNG ĐƠN SẮC
Xác định vị trí vân sáng ,vân tối tính khoảng vân bước sóng ánh sáng Tìm số vân Tính khoảng cách
* Phương pháp giải : Vị trí vân :
a Vân sáng : xs k D ki a
b Vân tối : xt 2k 1 D 2k 1 i
2a
2 Khoảng vân bước sóng ánh sáng : Ap dụng công thức : i D
a
3 Số vân khoảng x1, x2 :
(5)- Số vân sáng : x1 < xs < x2
x1 k D x2
a (1)
Giải bất phương trình (1) ta tìm sơ giá trị k số vân sáng
Số vân tối : x1< xt < x2
x1 (2k 1) D x2 2a (2)
Giải bất phương trình (2) tìm số giá trị k số vân tối * Chú ý : Nếu đoạn x1 ,x2 ta lấy dấu “”
4 Xác định vị trí xM có vân sáng hay vân tối ? Bậc ?
Ta có : xM
i
Bài 1.1: Trong thí nghiệm Iâng giao thoa ánh sáng kheS1,S2
chiếu bỡi ánh sáng có bước sóng 0,65 m Biếtkhoảng cách hai khe S1S2=a=2mm Khoảng cách từ hai khe đến D= 1,5 m
a Tính khoảng vân ?
b Xác định vị trí vân sáng bậc vân tối bậc ? Giải :
a Khoảng vân: x D 0,65.10 1,5.10 3 0.4875mm
a
b.Vị trí vân sáng bậc 5: xs kD ki a
Vân sáng bậc ứng với k 5: x 5i 2,4375(mm)
Vị trí vân tối xác định :xt (2k 1) D (2k 1) i
2a
Phần dương cuả trục Ox vân tối bậc ứng với k=6 ,do : 0,8475
xt7 (2.6 1) 3,16875mm
K : có vân sáng bậc k K,5 : có vân tối bậc (k+1)
(6)Phần âm trục Ox vân tối bậc ứng với k=-7 ,do :
0,4875
xt7 (2.( 7) 1) 3,16875mm
Vậy vân tối bậc : xt7 3,16875mm
Bài 1.2:Trong thí nghiệm Iâng giao thoa ánh sáng đơn sắc có bước sóng
0,5 m
Khoảng cách hai khe sáng S1S2=a=1mm
a Tính khoảng cách hai khe đến ảnh Biết khoảng cách vân sáng liên tiếp 4,8 mm
b Tại vị trí M cách vân trung tâm OM =4,2mm ,ta có vân sáng hay vân tối ? Bậc ?
Trong khoảng OM có vân sáng vân tối ? Giải :
a Khoảng cách vân sáng liên tiếp
có khoảng vân ,nên : i4,8 1,2mm
8
Khoảng cách từ hai khe đến ảnh :
D ia
i D
a ;
1,2.1 3
D 3 2,4.10 mm 2,4m
0,5.10 b Ta có : OM 3,5
i Vậy M có vân tối bậc
Có thể kiểm tra lại cơng thức vị trí vân tối :
i xM (2k 1) k
2 ( phía dương ứng với vân tối bậc4)
Số vân sáng khoảng OM:
0 x s 4,2 0 k.i 4,2 0 k 3,5
Vậy: k=1; 2: Có ba vân sáng
Số vân tối khoảng OM:
Giáo viên thực hiện: Lê Văn Thuận Trang K=3
K=2 K=1 K=0
O M
(7) i xt 4,2 (2k 1) 4,2 k k 0;1;2
2
Vậy có ba vân tối
Dạng 2 : GIAO THOA VỚI ÁNH SÁNG PHỨC TẠP GỒM NHIỀU THÀNH PHẦN ĐƠN SẮC HOẶC ÁNH SÁNG ĐƠN SẮC
Anh sáng phức tạp gồm nhiều thành phần đơn sắc :
- Ap dụng cơng thức vị trí vân sáng khoảng vân thành phần đơn sắc
- Hiện tượng chập vân sáng xảy vị trí xác định bỡi : x = k1i1 = k2i2 = …….= knin
Anh sáng trắng :
- Giá trị : 0.40 m 0,76 m
- Sự chênh lệch khoảnh vân i: it i id
- Anh sáng đơn sắc có vân sáng vị trí x xác định : ax
0,40 m 0,76 m
kD
- Anh sáng đơn sắc có vân tối vị trí x :
2ax
0,40 m 0,76 m
(2k 1)D
Bài 2.1: Trong thí nghiệm Iâng giao thoa ánh sáng Khoảng cách hai khe a= 1mm Khoảng cách từ hai khe đến D =2m Người ta chiếu đồng thời hai xạ đơn sắc có bước sóng 1 0,5 m 2 0,4 m Xác định hai vị trí (kể từ vân trung tâm ) hai vân sáng trùng
Giải :
Vị trí hai vân sáng ứng với hai bưcá xạ 1 2 :
1D 2D
x1 k1 ; x2 k2
(8)Hai vân sáng trùng : x1=x2
D D 5
1
k1 k2 k1 1 k2 2 k2 k1 k1
a a 2
k1 k2 hai số nguyên nên (2) thoả mãn k1 bội số 4,tức k1 = ;
k2 = 10
Ta có : x1 k11D k10.5.10 2.103 1.k (mm)1
a
Với k1= ta x1=4 mm ;k2 =8 ta x2 =8 mm
Vậy hai vị trí (kể từ vân sáng trung tâm O) để có hai vân sáng trùng cách O mm mm
Bài 2.2: Trong thí nghiệm Iâng , khe sáng chiếu sáng ánh sáng trắng Khoảng cách hai khe 0,3 mm ,khoảng cách từ hai khe đến ảnh D= 2m
a Tính bề rộng quang phổ bậc quang phổ bậc hai Biết bước sóng ánh sáng đỏ d 0,76 m ánh sáng tím t 0,40 m
b Tại vị trí M cách vân trung tâm OM =20 mm có xạ cho vân sáng ?
Giải:
a Vị trí vân sáng đỏ : xd k dD
a
Vị trí vân sáng tím : xt k tD
a
Bề rộng quang phổ khoảng cách vân sáng đỏ vân sáng tím bậc
: x1 D( d t) 2.103 (0,76 0,40).10 3 2,4mm
a 0,3
Bề rộng quang phổ bậc hai (k=2):
(9)x2 D( d t) x 1 4,8mm a
b Gọi xạ cho vân sáng M :
D x OM k
a
3
ax 0,3.10 20.10 3.10 m 3( m)
kD k.2 k k
Với 0,40 m 0,76 m ; 0,40 m 3 0,76 m
k
k
0,76 0,4 3,95 k 7,5
Vậy k= ; ; ; thay vào phương trình 3 m
k
Ta tìm thấy bước sóng : 3 0.75 m
1 ; 1 53 0.60 m
1 3 0.50 m6
1 3 0.34 m
7
Dạng 3: TRẮC NGHIỆM VỀ GIAO THOA ÁNH SÁNG.
Câu 1:Trong thí nghiệm Iâng giao thoa ánh sáng đơn sắc Khoảng cách hai khe a = 0,5 mm, khoảng cách D = 2m, khoảng vân i = 2mm Bước sóng ánh sáng tới là:
A nm B 0,5 cm C 0,5 m D 50 nm
Giải: i =λ =λD = a.i 0,5.10 2.10-3= 0,5.10 m = 0,5μm-3 -6
a D
Câu 2:Trong thí nghiệm Iâng giao thoa ánh sáng đơn sắc có bước sóng 600 nm, khoảng cách hai khe a = 1,5 mm, khoảng cách D = m Khoảng cách vân sáng với vân tối liên tiếp là:
(10)Giải: Khoảng cách vân sáng vân tối nửa khoảng vân
mm m
a D i
6 , 10
10 ,
3 10
2
4
7
Câu 3: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe Iâng, người ta dùng ánh
sáng có bước sóng 0,5m, a=0,5 mm D = 2m Miền vân giao thoa
có bề rộng l = 32 mm Số vân quan sát là:
A 15 B 16 C 17 D 18
Giải: Khoảng vân m mm
a D
i 2.10
10 ,
2 10 ,
0
3
Số khoảng vân: 16
2 32
i l
n khoảng vân
Số vân số khoảng vân + vân trung tâm = 17 vân
Phần II: LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
I
LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
1, Thuyết lượng tử ánh sáng: = hf = h
C
+ Năng lượng phô tôn
f ( Hz): Tần số xạ [m] : Bước sóng ánh sáng
C = 3.108 (m/s) : Vận tốc ánh sáng chân không.
h : 6,625.10-34 [J/s] : Hằng số Plăng. [J] : Năng lượng phô tơn.
2, Phương trình Anhxtanh. = A +
2 1mV
02
A : Cơng electron khỏi kim loại ; V0 : Vận tốc ban đầu cực
đại electron ; m = 9,1.10-31 (Kg) : khối lượng electron.
3, Điều kiện xảy tượng quang điện.
0 ; với 0 =
A hc
: gới hạn quang điện kim loại làm catốt 4, Hiệu điện hãm eUh =
2
mV02
5, Công suất nguồn sáng
(11)P = n ; n : số phô tôn ứng với xạ phát 1s
6, Cường độ dòng điện bão hoà.
Ibh = nee ; ne : số electron đến anôt 1s
7, Hiệu suất lượng tử: H =
n ne
ne : số electron khỏi catot 1s
n: số electron đập vào catot 1s
II
BÀI TẬP CƠ BẢN.
Dạng 1: p dụng định lý động năng
Cơ sở lý thuyết: mV mV A
t
2
2
1
A > Vt > V0 : công dương
A < Vt < V0 : công âm
* Công lực điện trường: điện tích q di chuyển hai điểm có hiệu điện U12 cơng điện trường là: A = q.U12 ( q U12 dương
hoặc âm)
Bài 1.1: Tìm động electron tới đối âm cực ống Rơnghen ( bỏ qua electron vừa khỏi catot)
Bài giải:
Áp dụng định động năng: mVt mV A
2
2
(1) Theo đề V0 =
A = qe.UKA mà qe = -e UKA = - UAK
Thay vào (1) ta có:
2
2
t
mV = (-e).(- U
AK) = eUAK
2
2
t
mV = eU
AK
Bài 1.2: Tìm hiệu điện hãm dòng quang điện tế bào quang điện bị triệt tiêu
Giải:
Áp dụng định lý động :
2
2
2 mV
mVt
(12)mặt khác UAK = Uh < thay vào ta có:
-2
2
mV = - eU
h
2
2
mV = eU
h
Bài 1.3: Một cầu cô lập điện: chiếu xạ vào cầu Tìm
điện cực đại cầu
Bài giải:
Áp dụng định động năng:
2
2
2 mV
mVt
qe ( Vmax - V) (1)
với Vt = 0; qe = -e; V = thay vào (1) ta có:
2
2
mV = eV
max Vmax
Bài 1.4: Hiệu điện Anốt Catốt ống Rơnghen U = 2.104(v).
Tìm bước sóng nhỏ tia rơnghen mà ống phát Bỏ qua động electron lúc khỏi Catốt Biết e = 1,6.10-9(C) ; C = 3.108 m/s ;
h = 6,625.10-34 J(s).
Giải:
Động electron lúc đến đập vào đối âm cực
2
2
mV
mVt q
e.UKA
với Vt = 0; qe = -e ; UKA = - UAK = U; Vậy :
2
2
t
mV = eU
- Động phần biến thành nhiệt Q làm nóng đối âm cực phần lại biến thành nl tia X
Ta có : eU = Q + h
C
eU h
C
eU hC
max=
eU hC
= 11
4 19
8 34
10 , 10 10 ,
10 10 625 ,
6
(m)
Dạng 2: XÁC ĐỊNH CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐẶC TRƯNG
Kim loại:0 , A; Electron quang điện : E0đ ; V0
Dòng quang điện: Ibh ; Uh
* Áp dụng công thức liên quan đến tượng quang điện: Lượng tử ánh sáng: = hf = h
C
Giới hạn quang điện: 0 = h
C
(13)Phương trình Anh Xtanh: = A +
2
0
mV
Hiệu điện hãm: eUh =
2
2
mV
Cường độ dòng quang điện bão hoà: Ibh = n.e
Bài 2.1:
Khi chiếu xạ điện từ có bước sóng = 0,5 m vào bề mặt catốt
tế bào quang điện tạo dòng điện bảo hồ Ibh = 0,32 (A) cơng suất xạ
đập vào catốt P = 1,5 w.Tính hiệu suất lượng tử ( tỉ số e thoát catốt số phơ tơn rọi lên nó) Biết : h = 6,625.10-34 Js ; C = 3.108 m/s ;
e = 1,6.10-19 C.
Giải:
Năng lượng phô tôn: = h
C
= 6,625.10-34
6
10 ,
10
= 39,75.10
-20 J
Năng lượng xạ đập vào catốt 1s W = P.t = 1,5.1= 1,5 (J) Số phô tôn đến đập vào catốt 1s:
n =
W
= 39,75.10 20
5 ,
= 3,77.10
-18 (hạt).
Điện lượng đến anốt 1s Q = I.t = 0,32.1=0,32 ( C) Số electron đến anốt 1s ne =
e q
= 1,6.10 19 2.1018
32 ,
(e)
Hiệu suất lượng tử: H =
n ne
= 0,53 53%
10 77 ,
10
8 18
Bài 2.2 : Công tối thiểu để electron khỏi mặt kim loại 1,88 eV. Dùng kl để làm catốt tế bào quang điện Hãy xđ:
a Giới hạn quang điện kl cho
(14)c Số electron tách khỏi bề mặt kl phút Giả thiết tất electron tách bị hút anốt cường dòng quang điện đo I = 0,26
d Hiệu điện hai cực tế bào quang điện cho dòng điện triệt tiêu
Giải:
a Giới hạn quang điện 0 =
A hC
= 6,6.10 m 0,66m
10 , 88 , 10 10 625 , 19 34
b Vận tốc cực đại electron h
C
= A + E0đ
E0đ = h
C
- A = 19 19
6 34 10 0584 , 10 , 88 , 10 489 , 10 10 625 ,
6
J
mà E0đ =
2
2
mV
V0 =
m E = 31 19 10 , 10 0584 ,
= 0,48.1016 m/s
c Số e tách khỏi mặt kim loại phút
Điện lượng qua mạch 1s Q = T.t = 0,26.10-3 ( C)
Số electron qua mạch 1s 16
19 10 1625 , 10 , 10 26 , e q
n hạt
N = n.60 = 9,5.1016 hạt
d Hiệu điện hãm eUh =
2
2
mV = E
0đ Uh =
e
E0 = 0,66
10 , 10 584 , 19 19 (v) Bài 2.3: Khi rọi ánh sáng có bước sóng = 300 nm vào catốt tế bào
quang điện electron quang điện có động cực đại 2,03 eV
a Tính cơng electron kim loại làm catốt
b Tính hiệu điện hãm ánh sáng tạo thành có bước sóng ’ = 400 nm
Giải:
a Cơng electron : h
C
= A + E0đ A = h
C
- E0đ = 9 19 19
8 34 10 377 , 10 , 03 , 10 300 10 10 625 ,
6
(15)b, Ta có: h
'
C
= A +
2
0
mV mà
2
0
mV = eU
h h
'
C
= A + eUh
eUh = h
'
C
- A Uh = ( h
'
C
- A )
e
1
= V Bài 2.4:
Công thoát electron khỏi lim loại đồng 4,47 ev a Tính giới hạn quang điện đồng
b Khi chiếu xạ điện từ có bước sóng = 0,14 m vào cầu
đồng đặt cách li vật khác, cầu tích điện đến điện cực đại
Bài giải:
a, Gới hạn quang điện đồng
0 =
A hC
=
19 34 10 277 , 10 , 47 , 10 10 625 ,
nm = 0,277 m
b, Động ban đầu cực đại electron quang điện xạ khỏi cầu h
C
= A +
2 mV 2
mV = h
C
- A (1) Áp dụng định lý động năng:
2 2 mV
mVt q
e ( VM – V ) với Vt = 0; qe = -e; V =
Ta có:
2
2
mV
= eVM VM =
2
2
mV
.e ( 2) Từ ( 1) (2 ) ta có:
VM = ( h
C
- A)
e
1
= 4,47
10 , 1 10 , 47 , 10 14 , 10 625 , 19 19 34 (V)
Dạng 3: ỨNG DỤNG CỦA HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN VÀO VIỆC ĐO CÁC HẮNG SỐ VẬT LÝ.
Áp dụng:
Công thức lượng tử ánh sáng: = hf = h
C
(16)Phương trình Anhxtanh: = A +
2
mV02
Phương trình hiệu điện hãm Uh =
2
mV02 ( Uh = UAK )
Bài 3.1: Khi chiếu xạ tần số f = 2,2.1015 Hz vào kim loại có hiện
tượng quang điện electron bắn bị giữ lại hiệu điện hãm U1 = 6,6 (V) Còn chiếu vào xạ f2 = 2,538.1015 Hz vào kim loại
các electron quang điện bắn bị giữ lại hiệu điện hãm U2 = ( V)
a, Xác định số plăng
b, Xác định giới hạn quang điện kim loại Cho e = 1,6.10-19 ( C); C =
3.108 m/s
Giải:
a, Xác định số Plăng: Ta có : hf1 = A +
2
01
mV
Vì electron bị giữ lại hiệu điện hãm U1 nên:
2
1
mV
= eU1
Ta có: : hf1 = A + eU1 (1)
Tương tự: hf2 = A + eU2 (2)
lấy (1) trừ (2) ta có:
h( f1 – f2) = e( U1 – U2)
h =
2 ) ( f f U U e
= 34
15 19 10 627 , 10 ) 538 , 2 , ( ) , ( 10 , (Js) b, giới hạn quang điện kim loại
eh1 =
0 01 2 eU hC mV hC 19 15 34 34 1
0 0,4945.10
6 , 10 , 10 , 10 627 , 10 10 627 , eU hf hC
m = 0,4945 m
Dạng 5: MẪU NGUYÊN TỬ BO – NGUYÊN TỬ HIĐRO
* Mẫu nguyên tử BO.
- Hai tiêu đề BO: = hfmn = Em - En
(17)* Hệ tiêu đề:
- Năng lượng nguyên tử Hiđrô En =
6 , 13
n
(eV)
Với n số nguyên dương
Bán kính quỹ đạo dừng: r = n2r
0 với r0 = 5,3.10-11 m * Quang phổ vạch nguyên tử hiđrô:
- Dãy Ly man: ứng với chuyển động từ mức L, M, N, O, P mức K : nằm vùng tử ngoại
- Dãy Ban me: nằm vùng ánh sáng nhìn thấy: ứng với nguyên tử chuyển từ mức: M, N, O, P mức L
- Dãy Pa Sen: nằm vùng hồng ngoại, ứng với nguyên tử chuyển từ mức: N,O,P mức N
Bài 5.1: Electron tong nguyên tử hiđrơ chuyển từ quỹ đạo có lượng Em = - 0,544 (eV) xuống quỹ đạo có lượng En = -3,4 (eV ) Hãy tính
bước sóng vạch quang phổ phát Đó vạch dãy quang phổ vạch phát xạ nguyên tử hiđrô? Cho h = 6,625.10-34 (Js);
C = 3.108 m/s.
Giải:
Từ tiêu đề xạ, ta có:
n m mn
E E hC
mn Em En
hC
= 19
8 34
10 34996 , 10 , ) , 544 , (
10 10 625 ,
6
(m)
Đó vạch chùm H8 dãy Ban me
III TRẮC NGHIỆM
Câu 1: Giới hạn quang điện Na 500 nm Cơng kẽm lớn Na 1,4 lần Giới hạn quang điện kẽm là:
A 700 nm B 360 nm C 720 nm D 900 nm
Giải: Ta có:
Zn Zn
hc A
;
Na Na
hc A
1,4
A A
Zn Na Na Zn
Suy ra: Na 0,5 0,36
(18)Câu 2: Cường độ dịng quang điện bão hồ catơt anôt tế bào quang điện 8A Cho điện tích electron e = 1,6.10-19 C Số electron
đến Anôt thời gian giây
A 5.1019 B 2.1016 C 2.1014 D 5.1013
Giải: Số electron đến anôt 1s là: 13
19
10 10
,
10 e
I
n
Câu 3: Biết để triệt tiêu dòng quang điện ta phải dùng hiệu điện hãm 3V Vận tốc ban đầu cực đại electron quang điện
A 1,03.106 m/s B 1,03.105 m/s C 2,03.106 m/s D 2,03.105 m/s
Giải: Theo công thức 2mv20max
1
eU , suy
6 31
19 max
0 9,1.10 1,03.10
3 10 , m
eU
v
m/s = 1030 km/s
Câu 4: Cơng electron khỏi bề mặt kim loại A = 2eV Bước sóng giới hạn quang điện kim loại
A 621 nm B 625nm C 675nm D 585nm
Giải: Bước sóng giới hạn quang điện kim loại là: 19
8 34 2.1,6.10
10 10 625 , A hc
= 0,621.10-6 m = 0,621 m = 621 nm
Câu 5: Cho h = 6,625.10-34 Js; bước sóng giới hạn quang điện kim loại là
0 = 0,6 m Cơng kim loại
A 3,3125.10-20 J B 3,3125.10-19 J C 3,3125.10-18 J D.
3,3125.10-17 J
Giải: Cơng :
8 34 0,6.10
10 10 625 , hc
A
= 33,125.10
-20J
Câu 6: Khi chiếu ánh sáng có bước sóng 300 nm lên kim loại tượng quang điện xảy Để triệt tiêu dòng quang điện phải đặt hiệu điện hãm 1,4 V Bước sóng giới hạn quang điện kim loại là:
A 753 nm B 653 nm C 553 nm D 453 nm
(19)Giải: Ta có: 2mv20max
1
eU , vào công thức Anhxtanh ta có:
4 , 10 , 10
,
10 10 625 ,
10 10 625 ,
19
8 34
8 34
0
eU hc
hc eU
hc hc
7 19
26
0 4,53.10
10 385 ,
10 875 ,
19
m = 453 nm.
C Phần thứ ba : Kết luận.
(20)TÀI LIỆU THAM KHẢO
1
MỤC LỤC