Đang tải... (xem toàn văn)
Giữ nguyên tần số của ánh sáng kích thích và kim loại làm catốt, tăng cường độ chùm sáng kích thích thì động năng ban đầu cực đại của êlectrôn (êlectron) quang điện tăng. Giữ nguyên cườn[r]
(1)ĐỀ CƯƠNG ƠN TẬP HỌC KÌ II- VẬT LÍ 12-NĂM HỌC 2010-2011
A PHẦN CHUNG
Phần SÓNG ÁNH SÁNG *TÓM TẮT LÝ THUYẾT
I/ Tán sắc ánh sáng
+ Sự tán sắc ánh sáng phân tách chùm ánh sáng phức tạp thành chùm sáng đơn sắc
+ Ánh sáng đơn sắc ánh sáng có màu định khơng bị tán sắc truyền qua lăng kính
+ Ánh sáng trắng (ánh sáng Mặt Trời, ánh sáng đèn điện dây tóc, …) hỗn hợp nhiều ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím
Ứng dụng Hiện tượng tán sắc ánh sáng giúp ta giải thích số tượng tự nhiên cầu vồng ứng dụng máy quang phổ lăng kính
II/ Giao thoa ánh sáng
1 Vị trí vân giao thoa ( giao thoa ke Y – âng) + Vị trí vân sáng: k
D
x k
a
k 0, 1, 2, k gọi bậc vân sáng + Vị trí vân tối: k '
1 D
x k '
2 a
k 0, 1, 2,
Trong đó: a khoảng cách hai khe sáng (mm) D khoảng cách từ hai khe đến (m)
bước sóng ánh sáng dùng thí nghiệm (m)
+ Đổi đơn vị: 1 nm = 10μm = 10 m3 9
; 1μm = 10 m6
Ví dụ: 576 nm = 0,576 m= 0,576.10 m6
= 5,76 10 m7
Chú ý: giao thoa sóng có bước sóng 1,
Điều kiện vân sáng trung nhau: k1 1 k2 2
Điều kiện vân tối trung nhau: 1 2
1
k ' k '
2
2 Khoảng vân khoảng cách hai vân sáng liên tiếp hai vân tối liên tiếp i D a
3 Ứng dụng: Đo bước sóng ánh sáng Từ cơng thức i D ia
a D
4 Bước sóng màu sắc ánh sáng
+ Mỗi ánh sáng đơn sắc có bước sóng chân khơng xác định c f
+ Ánh sáng Trắng Mặt Trời hỗn hợp vơ số ánh sáng đơn sắc có bước sóng biến thiên liên tục từ đến Trong ánh sáng nhìn thấy (ánh sáng khả kiến) có bước sóng chân khơng trải dài từ 380 nm (màu tím) đến 760 nm (màu đỏ)
+ Điều kiện nguồn kết hợp tượng giao thoa ánh sáng:
- Hai nguồn phải phát hai sóng ánh sáng có bước sóng (cùng tần số)
- Hiệu số pha dao động hai nguồn phải không đổi theo thời gian + Bước sóng ánh sáng nhìn thấy chân khơng:
Màu ánh sáng Bước sóng m Màu ánh sáng Bước sóng m
Đỏ 0,6400,760 Lam 0,4500,510
Cam 0,5900,650 Chàm 0,4300,460
Vàng 0,5700,600 Tím 0,3800,440
Lục 0,5000,575
5. Điều kiện nguồn kết hợp tượng giao thoa ánh sáng
- Hai nguồn phải phát hai sóng ánh sáng có bước sóng - Hiệu số pha dao động hai nguồn phải không đổi theo thời gian
(2)* BÀI TẬP MINH HOẠ:
1 Bước sóng ánh sáng đỏ khơng khí 0,64 m Tính bước sóng ánh sáng nước biết
chiết suất nước ánh sáng đỏ
2 Một chùm ánh sáng hẹp, đơn sắc có bước sóng chân khơng = 0,60 m Xác định chu kì, tần số
của ánh sáng Tính tốc độ bước sóng ánh sáng truyền thủy tinh có chiết suất n = 1,5
3 Một ánh sáng đơn sắc có bước sóng khơng khí 0,6 m chất lỏng suốt
0,4 m Tính chiết suất chất lỏng ánh sáng
4 Một lăng kính có góc chiết quang 600 Biết chiết suất lăng kính ánh sáng đỏ 1,5 Chiếu tia
sáng màu đỏ vào mặt bên lăng kính với góc tới 600 Tính góc lệch tia ló so với tia tới.
5 Một lăng kính thủy tinh có góc chiết quang A = 600, có chiết suất tia đỏ 1,514; tia tím là
1,532 Tính góc lệch cực tiểu hai tia
6 Một lăng kính thủy tinh có góc chiết quang A = 40, đặt khơng khí Chiết suất lăng kính đối với
ánh sáng đỏ tím 1,643 1,685 Chiếu chùm tia sáng song song, hẹp gồm hai xạ đỏ tím vào mặt bên lăng kính theo phương vng góc với mặt Tính góc tạo tia đỏ tia tím sau ló khỏi mặt bên lăng kính
7 Chiếu tia sáng đơn sắc màu vàng từ khơng khí (chiết suất coi ánh sáng) vào mặt phẵng phân cách khối chất rắn suốt với góc tới 600 thấy tia phản xạ trở lại khơng khí
vng góc với tia khúc xạ vào khối chất rắn Tính chiết suất chất rắn suốt ánh sáng màu vàng
8 Chiếu tia sáng gồm hai thành phần đỏ tím từ khơng khí (chiết suất coi ánh sáng) vào mặt phẵng khối thủy tinh với góc tới 600 Biết chiết suất thủy tinh ánh sáng đỏ
là 1,51; ánh sáng tím 1,56 Tính góc lệch hai tia khúc xạ thủy tinh
9 Hai khe Iâng cách 0,8 mm cách 1,2 m Chiếu đồng thời xạ đơn sắc 1 = 0,75 m
2 = 0,45 m vào hai khe Lập cơng thức xác định vị trí trùng vân tối xạ 1 2
màn
10 Một nguồn sáng điểm nằm cách hai khe Iâng phát đồng thời hai xạ đơn sắc có bước sóng
1 = 0,6 m bước sóng 2 chưa biết Khoảng cách hai khe a = 0,2 mm, khoảng cách từ khe đến
màn D = m Trong khoảng rộng L = 2,4 cm màn, đếm 17 vạch sáng, có vạch kết trùng hai hệ vân Tính bước sóng 2, biết hai vạch trùng nằm
khoảng L
11. Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, khoảng cách hai khe 0,5 mm, khoảng cách từ hai khe đến quan sát m Nguồn sáng dùng thí nghiệm gồm hai xạ có bước sóng 1 = 450 nm
và 2 = 600 nm Trên quan sát, gọi M, N hai điểm phía so với vân trung tâm, cách vân
trung tâm 5,5 mm 22 mm Tìm số vị trí vân sáng trùng hai xạ đoạn MN
12 Trong thí nghiệm Young giao thoa ánh sáng, khoảng cách hai khe mm, khoảng cách từ hai khe đến m Dùng nguồn sáng phát ba xạ đơn sắc 1 = 0,4 m, 2 = 0,45 m 3 = 0,6 m
Xác định vị trí vân sáng trùng khoảng cách ngắn hai vân sáng màu với vân sáng
13 Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát đồng thời hai xạ đơn sắc, xạ màu đỏ có bước sóng λd = 720 nm xạ màu lục có bước sóng λl (có giá trị khoảng từ 500 nm
đến 575 nm) Trên quan sát, hai vân sáng gần màu với vân sáng trung tâm có vân sáng màu lục Tính bước sóng λl ánh sáng màu lục
* Hướng dẫn giải đáp số:
1 Ta có: ’ = vf nfc n = 0,48 m.
2 Ta có: f =
c
= 5.1014 Hz; T =
f
= 2.10-15 s; v =
n c
= 2.108 m/s; ’ =
f v
= n
= 0,4 m 3 Ta có: ’ =
n
n =
'
= 1,5 4 Ta có: sinr1 =
sini
n = 0,58 = sin35,3
0 r
1 = 35,30 r2 = A – r1 = 24,70; sini2 = nsinr2 = 0,63 = sin38,00
(3)5 Với tia đỏ: sin
min A
Dd
= ndsin
2
A
= sin49,20
2
min A
Dd
= 49,20 D
dmin = 2.49,20 – A = 38,40 =
38024’
Với tia tím: sin
2
min A
Dt
= ntsin
2
A
= sin500
2
min A
Dt
= 500D
tmin = 2.500 – A = 400
6 Với A i1 nhỏ ( 100) ta có: D = (n – 1)A Do đó: Dd = (nd = 1)A; Dt = (nt – 1)A Góc tạo tia ló đỏ
tia ló tím là: D = Dt – Dd = (nt – nd)A = 0,1680 10’
7 Ta có: sini = nsinr = nsin(900 – i’) = nsin(900 – i) = ncosi n = tani = 3.
8 Ta có: sinrd =
sin
d i
n = 0,574 = sin350; sinrt =
sin
t i
n = 0,555 = sin33,70r = rd – rt = 1,30
9 Vị trí vân trùng có: k1
a D
1
= k2
a D
2
k2 = k1 =
k1; với k1 k2 Z k1 nhận giá trị 0, 3,
6, tương ứng với giá trị 0, 5, 10, k2
10 Ta có: i1 =
a D
1
= 3.10-3 m;
i L
= có vân sáng xạ có bước sóng 1 có 17 - + = 11
vân sáng xạ có bước sóng 2 i2 =
1 11
L
= 2,4.10-3 m =
D ai2
= 0,48.10-6 m.
11 Các vân trùng có: k1
a D
1
= k2
a D
2
k2 = k1 =
k1; vân sáng trùng ứng với k1 = 0, 4, 8,
12, k2 = 0, 3, 6, 9, Vì i1 =
a D
1
= 1,8.10-3 m i xM = 3,1; i xN
= 12,2 đoạn MN có vân
sáng xạ 1 (từ vân sáng bậc đến vân sáng bậc 12) Vì i2 =
a D
2
= 2,4.10-3 m i xM = 2,3; i xN = 9,2 đoạn MN có vân sáng xạ 1 (từ vân sáng bậc đến vân sáng bậc 9) Vậy đoạn MN
có vân sáng trùng xạ ứng với k1 = 4; 12 k2 = 3;
12 Vị tr í vân trùng có: k1
a D
1
= k2
a D
2
= k3
a D
3
9k1 = 8k2 = 6k3 Khoảng cách ngắn hai vân
sáng màu với vân sáng là: x = a D = a D = a D
= 3,6.10-3 m.
13 Vị trí vân trùng có: kdd = kll kd =
d l l k
Vì hai vân trùng gần có vân màu lục nên vân trùng tính từ vân vân trung tâm vân sáng bậc ánh sáng màu lục
Ta có:
720 500
= 6,25 kd
720 575
= 7,12 Vì kd Z nên kd = l= l
d d
k k
= 560 nm
*BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
Câu 1: Nguồn sáng sau không phát ánh sáng trắng?
A Mặt trời B Ngọn nến cháy
C Bóng đèn có dây tóc nóng sáng D Đèn laze màu đỏ
Câu 2: Khi truyền qua lăng kính, chùm ánh sáng trắng
A chỉ bị lệch phái đáy lăng kính
B chỉ bị tách thành nhiều chùm ánh sáng có màu sắc khác mà khơng bị lệch
C bị lệch phía đáy lăng kính đồng thời bị tách thành nhiều chùm ánh sáng có màu sắc khác
D bị biến thành ánh sáng màu đó, tùy vào chiết suất lăng kính
Câu 3: Khi chiếu chùm hẹp ánh sáng trắng qua lăng kính bị lệch chùm sáng
A màu đỏ B màu tím C màu trắng D màu vàng
Câu 4: Trong chùm ánh sáng trắng có
A vơ số ánh sáng có màu khác
B bày loại ánh sáng màu là: đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím
C ba loại ánh sáng màu là: đỏ, lam tím
(4)D một loại ánh sáng màu trắng
Câu 5: Hiện tượng tán sắc ánh sáng thực chất tượng
A đổi màu tia sáng
B chùm sáng trắng bị tách thành nhiều chùm đơn sắc khác
C các chùm ánh sáng đơn sắc hòa trộn vào
D phân chia màu chùm ánh sáng trắng
Câu 6: Quang phổ ánh sáng trắng
A dải màu thu cho chùm ánh sáng trắng qua lăng kính
B dải màu gồm bảy màu tách biệt gồm: Đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm tím
C phân ánh sáng trắng chiếu lên
D năng lượng ánh sáng trắng
Câu 7: Chọn câu đúng.
A Ánh sáng trắng hỗn hợp hai ánh sáng đơn sắc trở lên
B Khi cho chùm ánh sáng trắng qua lăng kính chùm tia màu đỏ bị lệch nhiều
C Khi cho chùm ánh sáng trắng qua lăng kính chùm tia màu tím bị lệch
D Ánh sáng đơn sắc ánh sáng khơng bị tán sắc qua lăng kính
Câu 8: Trong câu sau đây, câu sai?
A Bảy màu chùm ánh sáng trắng lần lược là: Đỏ, da cam, vàng, lục, lam, chàm tím
B Hiện tượng tán sắc ánh sáng tượng qua lăng kính, chùm ánh sáng đơn sắc bị khúc xạ mà tách thành nhiều chùm ánh sáng đơn sắc khác
C Khi cho chùm sáng đơn sắc qua lăng kính bị lệch phương truyền mà không bị tán sắc
D Trong chùm ánh sáng trắng ln có nhiều chùm ánh sáng đơn sắc khác
Câu 9: Một nguyên nhân khiến chùm ánh sáng trắng bị tán sắc qua lăng kính
A ánh sáng trắng hỗn hợp nhiều ánh sáng đơn sắc khác
B chiết suất chất làm lăng kính ln có giá trị không đổi với ánh sáng đơn sắc khác
C ánh sáng đơn sắc không bị tán sắc qua lăng kính
D mỗi ánh sáng đơn sắc có màu định
Câu 10: Nếu chiếu vào lăng kính chùm ánh sáng đơn sắc hẹp chùm ánh sáng đơn sắc
A bị đổi màu B bị tán sắc ánh sáng
C chỉ bị lệch phương truyền D vừa bị lệch phương truyền, vừa bị đổi màu
Câu 11: Trong câu sau đây, câu sai?
A Ánh sáng trắng không bị tán sắc qua lăng kính
B Khi ánh sáng đơn sắc qua mơi trường suốt chiết suất mơi trường ánh sáng tím lớn
C Khi ánh sáng đơn sắc qua mơi trường suốt chiết suất mơi trường ánh sáng đỏ nhỏ
D Mỗi ánh sáng đơn sắc có màu định
Câu 12: Trường hợp sau không liên quan đến tán sắc ánh sáng?
A Cầu vồng
B Váng dầu có nhiều màu sắc rực rỡ
C Màng bong bóng xà phịng có nhiều vân màu
D Ánh sáng đèn màu sân khấu ca nhạc
Câu 13: Chùm sáng sau qua lăng kính bị tán sắc?
A Chùm sáng phát từ bóng đèn LED B Cùm sáng phát từ nến cháy
C Chùm sáng ló từ lọc màu đỏ D Chùm sáng đơn sắc màu vàng
Câu 14: Thông tin sau sai nói truyền ánh sáng qua lăng kính?
A Khi truyền qua lăng kính, ánh sáng trắng bị tán sắc
B Với góc tới nhau, chùm tia màu tím bị lệch phía đáy lăng kính nhều so với màu đỏ
C Ánh sáng màu lục không bị tán sắc qua lăng kính
D Ánh sáng màu vàng qua lăng kính bị đổi màu mà không bị đổi hướng
Câu 15: Khi chùm ánh sáng trắng truyền qua môi trường suốt chiết suất môi trường tăng dần theo thứ tự tương ứng với thứ tự ánh sáng màu sau ?
(5)C Tím – vàng – lam – chàm D Da cam – lục – chàm – tím
Câu 16: Khi chiếu chùm ánh sáng trắng hẹp vào lăng kính
A chùm ánh sáng đỏ bị lệch nhiều chùm ánh sáng lam
B chùm ánh sáng tím bị lệch chùm ánh sáng vàng
C chùm ánh sáng da cam bị lệch chùm ánh sáng lục
D chùm ánh sáng chàm bị lệch chùm ánh sáng đỏ
Câu 17: Khi chiếu chùm ánh sáng trắng hẹp vào lăng kính chùm sáng màu tím bị lệch nhiều Nguyên nhân
A chiết suất chất làm lăng kính ánh sáng tím có giá trị lớn
B ánh sáng tím có màu đậm
C chiết suất chất làm lăng kính ánh sáng tím có giá trị nhỏ
D ánh sáng tím khơng bị tán sắc qua lăng kính
Câu 18: Khi quan sát quang phổ hồng ngoại nước, thấy có vạch mà bước sóng 2,8 µm Tần số dao động chúng
A 1,07.1010Hz. B 0,93.10-14Hz. C 1,07.1014Hz D 1,07.10-14Hz.
Câu 19: Chiếu chùm tia sáng trắng, song song, hẹp vào mặt bên lăng kính thủy tinh, có góc chiết quang A = 600 góc tới i = 600 Biết chiết suất lăng kính với tia tím n
t = 1,54 Góc lệch
tia ló màu tím so với tia tới là:
A D = 4205’. B D = 600 C D = 4705’ D D = 205’
Câu 20: Chiếu chùm tia sáng trắng, song song, hẹp vào mặt bên lăng kính thủy tinh, có góc chiết quang A = 600 góc tới i = 600 Biết chiết suất lăng kính với tia đỏ n
đ = 1,5 Góc lệch
tia ló màu đỏ so với tia tới là:
A D = 5607’. B D =38053’ C D = 607’ D D = 24045’
Câu 21: Hiện tượng giao thoa ánh chứng thực nghiệm, khẳng định:
A ánh sáng trắng truyền qua lăng kính tạo quang phổ có nhiều màu
B ánh sáng có tính chất sóng
C ánh sáng đơn sắc ánh sáng không bị tán sắc
D ánh sáng có chất sóng học
Câu 22: Hiện tượng giao thoa ánh sáng xảy hai nguồn sáng
A hai nguồn kết hợp
B hai nguồn sáng phát ánh sáng đơn sắc
C hai nguồn ánh sáng phát ánh sáng màu
D hai nguồn sáng phát ánh sáng trắng
Câu 23: Trong thí nghiệm Y– âng giao thoa ánh sáng, dùng ánh sáng màu tím thơng tin sau sai?
A Vân trung tâm vân sáng trắng
B Tất vân sáng có màu tím
C Tất vân tối có màu đen
D Độ rộng vân sáng vân tối
Câu 24: Trong thí nghiệm Y – âng giao thoa ánh sáng, sử dụng đồng thời hai ánh sáng đơn sắc màu đỏ màu tím
A các vân sáng màu đỏ trùng khít với vân sáng màu tím
B vân trung tâm có màu tím
C độ rộng vân sáng hai hệ vân giao thoa
D các vân tối hai hệ vân có màu đen
Câu 25: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng, thu hệ thống vân gồm vân sáng trắng giữa, hai bên hai dải màu giống cầu vồng ánh sáng dùng thí nghiệm
A ba ánh sáng đơn sắc có màu đỏ, vàng tím
B hai ánh sáng đơn sắc màu đỏ màu tím
C ánh sáng trắng
D một ánh sáng đơn sắc chùm ánh sáng trắng
Câu 26: Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng thực chất tượng
A ánh sáng bị lệch phương gặp vật cản
(6)B ánh sáng truyền theo đường cong
C ánh sáng khơng truyền thẳng truyền qua lỗ nhỏ gần mép vật suốt hay không suốt
D ánh sáng phản xạ tai mép vật không suốt
Câu 27: Trong câu sâu đây, câu sai?
A Do ánh sáng có tính chất sóng nên chúng giao thoa với
B Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng chứng cho thấy ánh sáng đơn sắc có màu định
C Hiện tượng giao thoa ánh sáng mỏng xảy độ dày mỏng vào khoảng 10-6m.
D Hai sóng ánh sáng giao thoa với chúng hai sóng kết hợp chúng chồng chất lên
Câu 28: Trong thí nghiệm Y – âng giao thoa ánh sáng, gọi bước sóng ánh sáng, d1 d2 khoảng
cách từ điểm M đến khe S1 S2 Với k = 0, ±1, ±2… Nếu A vân sáng thì:
A d1 – d2 = k B d1 + d2 = k C d1 – d2 = 2k D d1 – d2 =
2
k
Câu 29: Trong thí nghiệm Y – âng giao thoa ánh sáng, gọi bước sóng ánh sáng, a khoảng cách
giữa hai khe S1 S2, D khoảng cách từ hai khe Gọi xA khoảng điểm A đến vân sáng
trung tâm k = 0, ±1, ±2… Nếu A vân sáng
A xA = 2k
a D
B xA = k
a D
C xA = k
D a
D xA = (2k + 1)
a D
Câu 30: Trong thí nghiệm Y – âng giao thoa ánh sáng, gọi bước sóng ánh sáng, a khoảng cánh
giữa hai khe S1 S2 , D khoảng cách từ hai khe đến Khoảng vân i xác định biểu thức:
A i =
a D
2 B i = D
a
C i =
2
a D
D i =
a D
Câu 31: Trong thí nghiệm Y – âng giao thoa ánh sáng, dùng ánh sáng đơn sắc có bước sóng 1
khoảng vân i1 Nếu dùng ánh sáng đơn sắc có bước sóng 2 khoảng vân là:
A i2 = i
B i2 =
1
i
C i2 =
1 i
D i2 =
1
2 i
Câu 32: Trong câu sau đây, câu sai?
Đối với tượng giao thoa ánh sáng với khe Y – âng
A ánh sáng có bước sóng lớn khoảng vân nhỏ
B nếu dùng ánh sáng trắng vân trung tâm vân sáng trắng, hai bên hai dải màu cầu vồng, tím trong, đỏ ngồi
C nếu khoảng cách hai khe nhỏ độ rộng vân giao thoa thu lớn/
D độ rộng khoảng vân không phụ thuộc vào cường độ chùm ánh sáng đơn sắc
Câu 33: Trong thí nghiệm Y – âng giao thoa ánh sáng, biết a = mm, D = 2m Trong phạm vi hai điểm P, Q đối xứng qua vân sáng trung tâm có 11 vân sáng, P Q hai vân sáng Nếu PQ = 3mm bước sóng ánh sáng so nguồn phát là:
A = 0,6 µm B = 0,36 µm C = 0,72 µm D = 0,3 µm
Câu 34: Trong thí nghiệm Y – âng giao thoa ánh sáng, biết a = mm, D = 3m Nếu dùng ánh sáng có bước sóng = 0,48 µm Thì giá trị khoảng vân là:
A i = 0,72.10-6m. B i = 7,2.10-6m. C i = 7,2.10-3m D i = 0,72.10-3m.
Câu 35: Trong thí nghiệm Y – âng, biết a = 2,5mm, D = 5m Nếu dùng ánh sáng có bước sóng = 0,64 µm
thì vị trí M cách vân trung tâm 3,84 mm là:
A vân sáng bậc B vân sáng bậc C vân tối bậc D vân tối bậc
Câu 36: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe Y – âng, a = 2mm, D = 1m, khoảng cách từ vân sáng trung tâm đến vân sáng thứ 10 mm Bước sóng ánh sáng dùng
A = 0,4 µm B = 0,364 µm C = 0,88 µm D = 0,8 µm
Câu 37: Trong thí nghiệm Y – âng, biết a = mm, D = 1m Người ta dùng ánh sáng có bước sóng = 0,54
µm Số vân sáng khoảng hai điểm M, N đối xứng qua vân trung tâm cách 1,8 mm
A 21 vân B 17 vân C 11 vân D 9 vân
Câu 38: Trong thí nghiệm Y – âng, biết a = 2mm, D = 2m Người ta dùng ánh sáng có bước sóng =
(7)A 4 vân B 6 vân C 12 vân D 2 vân
Câu 39: Bố trí thí nghiệm giao thoa với khe Y – âng có a = mm, D = 1,2 m Trên màn, quan sát vân sáng mà khoảng cách hai vân sáng ngồi 2,4 mm Bước sóng ánh sáng dùng có giá trị
A = 0,67.10-6m. B = 0,59.10-6m. C = 0,76.10-6m. D = 0,45.10-6m.
Câu 40: Bố trí thí nghiệm giao thoa với khe Y – âng có a = 2,4 mm Nếu dùng ánh sáng có bước sóng
= 0,64 µm khoảng cách hai vân sáng liên tiếp 0,3 mm Khoảng cách từ nguồn S1S2 đến
A D = 1,5 m B D = 1,25m C D = 1,125 m D D = 2,25m
PHẦN II LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG *TÓM TẮT LÝ THUYẾT
I/ Hiện tượng quang điện Thuyết lượng tử ánh sáng
1.Định nghĩa tượng quang điện.Hiện tượng ánh sáng làm bật êlectron khỏi mặt kim loại gọi tượng quang điện (hay gọi tượng quang điện ngoài)
2.Định luật giới hạn quang điện
*ĐLI: Đối với kim loại, ánh sáng kích thích phải có bước sóng λ ngắn hay giới hạn quang điện o kim loại o, gây tượng quang điện
+Giá trị giới hạn quang điện ocủa số kim loại:o= A
hc
3.Thuyết lượng tử ánh sáng
a) Giả thuyết Plăng (năm 1900)
Lượng lượng mà lần nguyên tử hay phân tử hấp thụ phát xạ có giá trị hồn tồn xác định h.f ; f tần số ánh sáng bị hấp thụ phát xạ ; h số h 6,625.1034 J.s
gọi số Plăng
+ Lượng lượng hf gọi lượng tử lượng
b) Thuyết lượng tử ánh sáng(thuyết phôtôn) Anh-xtanh (1905) + Ánh sáng tạo thành hạt gọi phơtơn
+ Với ánh sáng đơn sắc có tần số f, phôtôn giống nhau, phôtôn mang lượng ε = hf
+ Phôtôn tồn trạng thái chuyển động Trong chân không, phôtôn bay với tốc độ
8
c 3.10 m/s dọc theo tia sáng
+ Mỗi lần nguyên tử hay phân tử phát xạ hấp thụ ánh sáng chúng phát hấp thụ phơtơn
c) Giải thích định luật giới hạn quang điện thuyết lượng tử ánh sáng
4.Lưỡng tính sóng – hạt ánh sáng
Ánh sáng vừa có tính chất sóng, vừa có tính chất hạt, ta nói ánh sáng có lưỡng tính sóng - hạt
(Tính chất sóng thể thí nghiệm giao thoa nhiễu xạ, tính chất hạt thể tượng quang điện)
II/ Hiện tượng quang điện trong
1 Chất quang dẫn tượng quang điện trong
a) Chất quang dẫn: Một số chất bán dẫn, khơng chiếu sáng chúng chất dẫn điện kém, chiếu sáng ánh sáng thích hợp chúng chất dẫn điện tốt Các chất gọi chất quang dẫn
b) Hiện tượng quang điện trong: Hiện tượng ánh sáng giải phóng êlectron liên kết chúng trở thành êlectron dẫn đồng thời tạo lỗ trống tham gia vào trình dẫn điện, gọi tượng quang điện
c) Năng lượng kích hoạt lượng cần thiết để giải phóng êlectron liên kết thành êlectron dẫn Năng lượng kích hoạt giới hạn quang dẫn số chất:
2 Quang điện trở
+ Quang điện trở điện trở làm chất quang dẫn Nó có cấu tạo gồm sợi dây chất quang dẫn gắn đế cách điện
+ Điện trở quang trở thay đổi từ vài mêga ôm không chiếu sáng xuống đến vài chục ơm chiếu ánh sáng thích hợp
3 Pin quang điện (pin Mặt Trời)
(8)III/ Hiện tượng quang – phát quang 1 Hiện tượng quang – phát quang
a) Khái niệm phát quang
Hiện tượng xảy số chất có khả hấp thụ ánh sáng có bước sóng để phát ánh sáng có bước sóng khác, gọi tượng quang - phát quang Chất có khả phát quang gọi chất phát quang
b) Huỳnh quang lân quang
+ Sự phát quang chất lỏng khí, tắt nhanh sau tắt ánh sáng kích thích, gọi huỳnh quang
+ Sự phát quang số chất rắn kéo dài khoảng thời gian sau tắt ánh sáng kích thích, gọi lân quang Các chất gọi chất lân quang
2 Đặc điểm ánh sáng huỳnh quang
Ánh sáng huỳnh quang có bước sóng dài bước sóng ánh sáng kích thích: hq kt
IV/.Mẫu nguyên tử Bo
1 Các tiên đề Bo cấu tạo nguyên tử
a) Tiên đề trạng thái dừng
Nguyên tử tồn số trạng thái có lượng xác định, gọi trạng thái dừng Khi trạng thái dừng nguyên tử không xạ
Trong trạng thái dừng nguyên tử, êlectron chuyển động quanh hạt nhân quỹ đạo có bán kính hồn tồn xác định gọi quỹ đạo dừng
+ Đối với ngun tử hiđrơ, bán kính quỹ đạo dừng tăng tỉ lệ với bình phương số nguyên liên tiếp:
Với 11
o
r 5.3.10 m
, gọi bán kính Bo
b) Tiên đề xạ hấp thụ lượng nguyên tử
Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có lượng En sang trạng thái dừng có
lượng Em thấp hơn, phát phơtơn có lượng hiệu En Em:
hfnm En Em
Ngược lại, nguyên tử trạng thái dừng có lượng Em mà hấp thụ phơtơn có
năng lượng hiệu En Em chuyển lên trạng thái dừng có lượng cao En
2 Quang phổ phát xạ hấp thụ nguyên tử hiđrô V/ Sơ lược laze
1 Cấu tạo hoạt động laze
+ Laze nguồn sáng phát chùm sáng cường độ lớn dựa việc ứng dụng tượng phát xạ cảm ứng Tia laze có tính đơn sắc, tính định hướng, tính kết hợp cao cường độ lớn
*BÀI TẬP MINH HOẠ
1 Một đèn phát xạ có tần số f = 1014 Hz Bức xạ thuộc vùng thang sóng điện từ?
2 Một ống Rơnghen phát xạ có bước sóng ngắn 0,04 nm Xác định hiệu điện cực đại hai cực ống
3 Một ống Cu-lit-giơ có cơng suất trung bình 400 W, điện áp hiệu dụng anôt catôt 10 kV Tính: a) Cường độ dịng điện hiệu dụng qua ống
b) Tốc độ cực đại electron tới anôt
4 Chùm tia X phát từ ống tia X (ống Cu-lít-giơ) có tần số lớn 6,4.1018 Hz Bỏ qua động năng
các êlectron bứt khỏi catơt Tính hiệu điện anôt catôt ống tia X
5 Hiệu điện hai điện cực ống Cu-lít-giơ (ống tia X) UAK = 2.104 V, bỏ qua động ban đầu
của êlectron bứt khỏi catốt Tính tần số lớn tia X mà ống phát
6 Ống Rơnghen đặt hiệu điện UAK = 19995 V Động ban đầu của electron bứt
khỏi catơt 8.10-19 J Tính bước sóng ngắn tia X mà ống phát ra.
7 Khi tăng điện áp hai cực ống Cu-lit-giơ thêm kV tốc độ electron tới anơt tăng thêm 8000 km/s Tính tốc độ ban đầu electron điện áp ban đầu hai cực ống Cu-lit-giơ
Bán kính ro 4ro 9ro 16ro 25ro 36ro
(9)8 Trong ống Cu-lit-giơ, tốc độ electron tới anôt 50000km/s Để giảm tốc độ xuống cịn 10000 km/s phải giảm điện áp hai đầu ống bao nhiêu?
* Hướng dẫn giải đáp số: 1 Ta có: = c
f = 3.10-7 m Bức xạ thuộc vùng tử ngoại thang sóng điện từ 2 Ta có: eUAK = hc
UAKmax =
hc
e = 31.10
3 V.
3 a) Ta có: I = U
P
= 0,04 A b) Ta có:
2
mv2
max = eU0 = eU 2 vmax =
m
eU
2 = 7.107 m/s.
4 Ta có: eUAK = hfmax UAK =
e hfmax
= 26,5.103 V.
5 Ta có: eUAK = hfmax fmax =
h eUAK
= 0,483.10-19 Hz.
6 Ta có: eUAK =
hc
min = AK hc
eU = 6,2.10-8 m 7 Ta có: eU =
2
mv2; e(U + U) = eU + eU =
2
m(v + v)2
mv2 + eU =
2
mv2 + mvv +
2
mv2
eU = mvv +
mv2 v =
v m
v m U e
2
= 84.106 m/s; U =
e mv
2
= 2.105 V.
8 Ta có: eU =
2
mv2; e(U - U) = eU - eU =
2
m(v - v)2
mv2 - eU =
2
mv2 - mvv +
2
mv2 U =
e v m v
mv
2
= 6825 V
*BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
Câu 41: Kết sau TN với tế bào quang điện không đúng?
A Đối với kim loại làm catơt, ánh sáng kích thích phải có bước sóng nhỏ giới
hạn
B Hiệu điện hãm phụ thuộc vào cường độ chùm ánh sáng kích thích
C Cường độ dịng quang điện bão hịa tỉ lệ thuận với cường độ chùm ánh sáng kích thích
D Khi UAK = có dịng quang điện
Câu 42: Khi chiếu sóng điện từ xuống bề mặt kim loại, tượng quang điện xảy
A Sóng điện từ có nhiệt độ cao B Sóng điện từ có bước sóng thích hợp
C Sóng điện từ có cường độ đủ ngắn D Sóng điện từ phải ánh sáng nhìn thấy
Câu 43: Hiện tượng quang điện trình dựa
A Sự giải phóng electron từ mặt kim loại tương tác chúng với phơtơn
B Sự tác dụng eletron lên kính ảnh
C Sự giải phóng phơtơn kim loại bị đốt nóng
D Sự phát sáng e nguyên tử nhảy từ mức lượng cao xuống mức lượng thấp
Câu 44: Tính vận tốc ban đầu cực đại eletron quang điện biết hiệu điện hãm 12V Cho e = 1,6.1019C ; m = 9,1 1031kg
A 1,03 105m/s B 4,12 10 6 m/s C 2,85 106 m/s D 2,05 106 m/s
Câu 45: Ngun tử Hiđrơ nhận lượng kích thích, eletron chuyển lên quỹ đạo N, , eletron chuyển quỹ đạo bên phát
A một xạ có bước sóng thuộc dãy Banme
B hai xạ có bước sóng thuộc dãy Banme
C ba xạ có bước sóng thuộc dãy Banme
D bốn xạ có bước sóng thuộc dãy Banme
(10)Câu 46: Chiếu xạ có bước sóng = 0,33 m vào catơt tế bào quang điện thấy UAK =
-0,4V khơng có e anôt Giới hạn quang điện kim loại làm catôt
A 0,57 m B 0,67m C 0,37 m D 0,47 m
Câu 47: Khi chiếu xạ có bước sóng 0,41m vào catơt tế bào quang điện với cơng suất 3,03W thì
cường độ dịng điện bão hịa 2mA Số phơtơn đập vào số electron bật khỏi catôt 1s :
A 6,25 1018 phôtôn ; 1,25 1016 electron B 6,65 1018 phôtôn ; 1,85 1016 electron
C 7,15 1019 phôtôn ; 1,15 1016 electron D 6,25 1018 phôtôn ; 7,15 1016 electron
Câu 48: Catôt tế bào quang điện làm kim loại có giới hạn quang điện 369 nm Cơng electron kim loại
A 3,36 eV B 3,87 eV C 3,28 eV D 3,19 eV
Câu 49: Giới hạn quang điện Cu 0= 0,3m Cơng e khỏi bề mặt Cu : A 6,625 1019 J B 8,526 1019 J C 6,265 1019 J D 8,625 1019 J
Câu 50: Trong tượng quang điện vận tốc ban đầu e quang điện bị bật khỏi mặt kim loại
A có giá trị từ đến giá trị cực đại xác định
B có giá trị khơng phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng chiếu vào catơt
C có hường ln vng góc với bề mặt kim loại
D có giá trị ln phụ thuộc vào cường độ ánh sáng chiếu vào kim loại
Câu 51: Pin quang điện nguồn điện
A hóa biến đổi thành điện B cơ biến đổi thành điện
C quang biến đổi thành điện D nhiệt biến đổi thành điện
Câu 52: Giới hạn quang điện Kali 0= 0,578m Chiếu ánh sáng có bước sóng = 0,489m
Vận tốc ban đầu cực đại electron bắn từ catôt
A 3,7.106m/s B 3,7.107 m/s C 3,7.105m/s D 7,3.106m/s
Câu 53: Chiếu ánh sáng có bước sóng = 0,44m vào kim loại Công suất chùm ánh sáng
chiếu vào catôt P = 1,25 W Số phôtôn tới catôt giây
A 3,1.1018 phôtôn B 2,1.1018 phôtôn C 3.1017 phôtôn D 4,5.1018 phơtơn
Câu 54: Cơng electron catơt tế bào quang điện 3,024 1019 Hiệu điện hãm là
A 2,1V B 0,5 V C 0,45 V D 0,9 V
Câu 55: Giới hạn quang điện Al K 0,36m 0,55m Lần lượt chiếu vào chúng ánh
sáng có tần số 7.1014 Hz Vận tốc ban đầu cực đại quang electron
A 4,2.108m/s B 5,1.106m/s C 4,8.108m/s D 4,5 106m/s
Câu 56: Điều sau sai nói quang điện trở ?
A Bộ phận quan trọng quang điện trở lớp chất bán dẫn có gắn điện cực
B Quang điện trở thực chất điện trở mà giá trị thay đổi chiếu sáng
C Quang điện trở dùng thay cho tế bào quang điện
D Quang điện trở điện trở mà giá trị khơng thay đổi chiếu sáng
Câu 57: Các vạch dãy Lai – man thuộc vùng ?
A Vùng hồng ngoại
B Vùng ánh sáng nhìn thấy
C Vùng tử ngoại
D Một phần nằm vùng ánh sáng nhìn thấy, phần nằm vùng tử ngoại
Câu 58: Bức xạ màu vàng Na có bước sóng = 0,59 m Năng lượng phơtơn tương ứng có giá trị
A 2 eV B 2,2 eV C 2,1 eV D 2,3 eV
Câu 59: Tia X mềm có bước sóng 125 m Năng lượng phơtơn tương ứng
A 104 eV B 103 eV C 102eV D 2.103eV
Câu 60: Giới hạn quang điện Niken 248 nm Cơng electron khỏi Ni
A 5,0 eV B 50 eV C 5,5 eV D 0,5 eV
Câu 61: Giới hạn quang điện chất quang dẫn Sêlen 0,95 m Khi chiếu ánh sáng đỏ có bước sóng =
0,75m động ban đầu cực đại quang electron là
(11)Câu 62: Giới hạn quang điện chì sunfua 0,46eV Để quang trở chì sunfua hoạt động được, phải dùng xạ có bước sóng nhỏ giá trị sau ?
A 2,7m B 0,27m C 1,35 m D 5,4m
Câu 63: Hiệu điện cực ống phát tia X 12,5kV, bước sóng ngắn tia X ống phát ?
A 109 m B 1010m C 108m D 1010m
Câu 64: Khi chiếu xạ có bước sóng 1= 0,236m vào catơt tế bào quang điện quang
electron bị giữ lại hiệu điện hãm U1= 2,749V Khi chiếu xạ = 0,138m hiệu điện
thế hãm U2= 6,487V Xác đinh số Plank bước sóng giới hạn kim loại làm catôt
A 6,63.1034 Js ; 0,501m B 6,60.1034Js ; 0,480m
C 6,61.1031Js ; 0,523m D 6,62.1034 Js ; 0,494m
Câu 65: Chiếu chùm ánh sáng có = 0,489 m lên kính kim loại Kali dùng làm catốt
một tế bào quang điện Giới hạn quang điện Kali 0,578m Hiệu điện hãm là
A 0,45V B 0,54V C 0,39V D 0,52V
Câu 66: Catôt tế bào quang điện có giới hạn quang điện 1,11m, vận tốc ban đầu cực đại V0 max
của electron bắn từ catôt chiếu vào chùm sáng có = 0,25m
A 6,6.105 m/s B 4.105 m/s C 4,5.105 m/s D 5,2.105 m/s
Câu 67: Khi chiếu xạ có = 0,41m vào catôt TBQĐ công suất 3,03W cường độ dịng quang
điện bão hịa 2mA Hiệu suất lượng tử
A 0,2% B 0,1% C 0,3% D 0,35%
Câu 68: Catôt TBQĐ có giới hạn quang điện 369 nm Cơng thoát electron kim loại
A 3,28eV B 3,19eV C 3,87eV D 3,36eV
Câu 69: Dùng ánh sáng đơn sắc có bước sóng 1= 0,33m chiếu vào catơt TBQĐ Uh= 2V dịng
quang điện triệt tiêu Nếu dùng ánh sáng đơn sắc có = 0,2 m Uh có giá trị
A 5,31V B 4,19V C 5,87V D 4,45V
Câu 70: Chiếu vào catơt TBQĐ có = 0,33 m Uh = 0,4V Giới hạn quang điện kim loại
đó
A 0.369m B 0,398m C 0,489 m D 0,438m
Câu 71: Chiếu vào catôt TBQĐ xạ = 0,45m Cơng electron 2,26eV Hiệu điện
thế hãm triệt tiêu dòng quang điện
A 0,3V B 0,4V C 0,5V D 0,6V
Câu 72: Chiếu hai xạ có bước sóng 1= 0,555 m = 0,377m hiệu điện
hãm có giá trị gấp lần Giới hạn quang điện kim loại
A 0,60m B 0.66m C 0,58 m D 0,72m
Câu 73: Bước sóng 4vạch dãy Ban-me vạch đỏ d= 0,6563m; l= 0,4861m; ch=
0,4340m và t= 0,4102m Bước sóng vạch dãy Pasen vùng hồng ngoại là
A 1,0359m ; 1,2392m ; 1,9312 m B 1,0958m ; 1,2441 m ; 1,8119 m
C 1,0939m ; 1,2811m ; 1,8744m D 1,0439m ; 1,2519m ; 1,8593m
Câu 74: Năng lượng phơtơn tia Rơnghen có bước sóng = 5.1012m là
A 39,18.1015 J B 38,27.1015J C 39,75.1015J D 38,93.1015J
Câu 75: Một TBQĐ có catot làm Cs có cơng A=1,9eV Chiếu catơt ánh sáng có = 0,4m Giới hạn quang điện Cs là
A 0,654m B 0,570 m C 0.575 m D 0,640m
Câu 76: Chiếu vào catơt 1TBQĐ có giới hạn quang điện 0= 0,654m ánh sáng có bước sóng = 0,4m, vận tốc ban đầu cực đại quang electron
A 6,5.105 m/s B 6,5.106 m/s C 5,2.105 m/s D 5,2.106 m/s
Câu 77: Khi chiếu xạ có = 0,12 m vào cầu Au đặt cô lập với vật khác Hỏi
quả cầu tích điện đến điện ? biết cơng electron A = 4,58 eV
A 3,8V B 4,8V C 5,8V D 6,8V
(12)Câu 78: Chiếu vào xạ điện từ có 1=0,2m vào kim loại, ta thấy V0 max quang
electron 0,7.106m/s Công electron kim loại là
A 4,82eV B 5,82eV C 3,82eV D 2,82eV
Câu 79: Chiếu vào xạ điện từ có 1=0,2m vào kim loại, ta thấy V0 max quang
electron 0,7.106m/s Chiếu vào xạ khác có bước sóng vào kim loại U
max= 3V Tìm
A 0,156m B 0,157m C 0,158 m D 0,159m
Câu 80: Khi chiếu ánh sáng có 1= 0,35m = 0,54 m vào kim loại làm catốt tế bào
quang điện, người ta thấy tỉ số vận tốc ban đầu max quang electron Tính A
A 1,9eV B 2,0eV C 2,9eV D 3,0eV
Câu 81: Trong ống Rơnghen, I dòng điện qua ống 0,4mA hiệu điện A K 6KV Bước sóng mà ống phát
A 2,07A0 B 3,01A0 C 0,27A0 D 2,51A0
PHẦN III HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ *TÓM TẮT LÝ THUYẾT
I/ Tính chất cấu tạo hạt nhân nguyên tử 1 Cấu tạo hạt nhân
a) Cấu tạo hạt nhân
* Hạt nhân cấu tạo từ hạt nhỏ nhỏ gọi nuclơn Có hai loại nuclơn: + Prơtơn (p) có khối lượng mp 1, 67262.10 27 kg
, mang điện tích nguyên tố dương e
+ Nơtron (n) có khối lượng mn 1, 67493.10 27 kg
, không mang điện
* Số prôtôn hạt nhân số thứ tự Z nguyên tố bảng tuần hoàn Z gọi nguyên tử số (cịn gọi điện tích hạt nhân) Tổng số nuclôn hạt nhân gọi số khối, kí hiệu A Số nơtron hạt nhân là: N = A – Z
b) kí hiệu hạt nhân: A
ZX AX Trong X kí hiệu hóa học Ví dụ 23 11Na;
238 92U
c) Đồng vị nguyên tử mà hạt nhân chứa số prơtơn Z, có số nơtron N khác (số khối A khác nhau)
Ví dụ hiđrơ có ba đồng vị: hiđrơ thường (1
1H) ; hiđrơ nặng (
1H) cịn gọi đơteri (
1D) hiđrô siêu
nặng (31H) gọi triti (
1T)
2 Khối lượng hạt nhân
a) Đơn vị khối lượng hạt nhân (u) Đơn vị u có giá trị
12khối lượng nguyên tử đồng vị
12 6C
Cụ thể : 27
1 u 1,66055.10 kg
Khối lượng prôtôn mp 1,00728 u; nơtron mn 1,00866 u
b) Khối lượng lượng
+ Theo Anh-xtanh, vật có khối lượng m có lượng E tương ứng tỉ lệ với m ngược lại E mc2
gọi hệ thức Anh-xtanh, c tốc độ ánh sáng chân khơng
Nếu m = u E uc2 931,5 MeV.
Vậy u 931,5 MeV / c
MeV/c2 đơn vị đo khối lượng hạt nhân.
+ Theo Anh-xtanh, vật có khối lượng m0 trạng thái nghỉ chuyển động với tốc độ v,
khối lượng m với
0 2
m m
v
c
0
m gọi khối lượng nghỉ, m gọi khối lượng động
0
(13)2
2
2
m c E mc
v
c
gọi lượng toàn phần
2
0
E E E m m c
động vật. II/ Năng lượng liên kết hạt nhân
1 Lực hạt nhân
Các nuclôn hạt nhân liên kết với lực hút mạnh, gọi lực hạt nhân Lực hạt nhân lực tương tác mạnh, có tác dụng phạm vi kích thước hạt nhân Bán kính tác dụng vào khoảng 1015 m.
2 Năng lượng liên kết hạt nhân
a)độ hụt khối (m): Khối lượng hạt nhân nhỏ tổng khối lượng nuclôn tạo
thành hạt nhân m Zm pA Z m n mX gọi độ hụt khối hạt nhân
b) Năng lượng liên kết(W )lk :năng lượng liên kết hạt nhân tính tích độ hụt
khối hạt nhân với thừa số c2
lk
W mc Hay: Wlk Zmp A Z m n mXc2
c) Năng lượng liên kết riêng (Wlk
A ) lượng liên kết tính cho nuclơn Hạt nhân có lượng liên kết riêng lớn bền vững Các hạt nhân trung bình có số khối 50 A 95 , có
năng lượng liên kết riêng lớn
III/ Phản ứng hạt nhân
1 Các định luật bảo toàn phản ứng hạt nhân
- Xét phản ứng :
1
A
A A A
z Az B z X zY
+ Bảo tồn điện tích (Z1Z2 Z3Z4)
+ Bảo tồn số nuclơn (bảo tồn số khối A) (A1A2 A3A4)
+ Bảo toàn lượng tồn phần + Bảo tồn động lượng
Ví dụ (về định luật bảo tồn điện tích số khối)
15 12 7N1H 6C2He
2 Năng lượng tỏa hay thu vào phản ứng hạt nhân Xét phản ứng hạt nhân: A B C D
+ Tổng khối lượng nghỉ hạt trước tương tác: mt mAmB
+ Tổng khối lượng nghỉ hạt sau tương tác: ms mCmD
Nếu ms mt phản ứng tỏa lượng
Nếu ms mt phản ứng thu lượng
+ Năng lượng tỏa (thu vào)
t s
W = m - m c W > : tỏa lượng W < : thu lượng + Có hai loại phản ứng hạt nhân tỏa lượng phản ứng phân hạch phản ứng nhiệt hạch
Chú ý: đơn vị tính tốn, ta vận dụng
t s t s
W = m - m c m - m 931,5 (MeV) IV/.Phóng xạ
1 Hiện tượng phóng xạ
a) Định nghĩa: Phóng xạ q trình phân hủy tự phát hạt nhân không bền vững biến đổi thành hạt khác kèm theo phát xạ điện từ Hạt nhân tự phân hủy gọi hạt nhân mẹ, hạt nhân tạo thành gọi hạt nhân
b) Các dạng phóng xạ
+ Phóng xạ : Phát tia , dòng hạt nhân nguyên tử hêli (42He), theo phản ứng sau: AZX A 4Z 2Y 42He
ví dụ 21084Po 20682Pb24He
+ Phóng xạ
: Phát tia
, dòng hạt êlectron (01e), theo phản ứng sau:
A A 0
ZX Z 1Y 1e
Với phản hạt nơtrinơ
(14)Ví dụ: 14 14 0 6C 7N1e 0
+ Phóng xạ
: Phát tia , dòng hạt pơzitron cịn gọi êlectron dương (01e), theo phản
ứng sau:
A A 0
ZX Z 1Y 1e
Với hạt nơtrinơ
Ví dụ: 12 12 0
7N 6C1e0
+ Phóng xạ : Phát tia , phóng xạ kèm theo phóng xạ Tia xạ điện từ
có bước sóng ngắn, khả đâm xuyên sâu (vài mét bê tông vài cm chì) - So sánh khả đâm xuyên: theo thứ tự mạnh dến yếu
Tia , tia , tia 2.Định luật phóng xạ
a) Đặc tính q trình phóng xạ + Là trình biến đổi hạt nhân
+ Có tính tự phát khơng điều khiển được, khơng chịu tác động yếu tố bên ngồi, nhiệt độ áp suất …
+ Là trình ngẫu nhiên b) Định luật phóng xạ
Trong q trình phân rã, số hạt nhân phóng xạ giảm theo thời gian theo định luật hàm số mũ
Ta có: Tt
o
N N 2 Hay N N eo t
Với ln 0,693
T T
Trong đó: Nosố hạt nhân (số nguyên tử) ban đầu
N số hạt nhân chưa bị phân rã (số hạt nhân lại) sau thời gian t
T gọi chu kỳ bán rã, λ gọi số phóng xạ đặc trưng cho chất phóng xạ c) Độ phóng xạ
H = N N0e t
đơn vị độ phóng xạ 1Bq =
s phanra
H = T
t t
0e H
H
H0 N0 1Ci = 3,7 1010 Bq 2 Đồng vị phóng xạ nhân tạo
Ngồi đồng vị phóng xạ tự nhiên, người ta tạo nhiều đồng vị phóng xạ gọi đồng vị phóng xạ nhân tạo
a) Phóng xạ nhân tạo phương pháp nguyên tử đánh dấu
+ Đồng vị phôtpho 3015Plà đồng vị phóng xạ nhân tạo hai ơng bà Quy-ri thực vào
năm 1934, dùng hạt để bắn phá nhôm: 42He2713Al 1530P01n
Phôtpho 3015P có tính phóng xạ
, chu kỳ bán rã 195 s
+ Phương pháp tạo hạt nhân phóng xạ nhân tạo nguyên tố X theo sơ đồ A A ZX 0n ZX
A ZX
đồng vị phóng xạ X, trộn lẫn với hạt nhân bình thường khơng phóng xạ, hạt nhân A
ZX
gọi nguyên tử đánh dấu, ứng dụng nhiều sinh học, hóa học, y học, …
b) Đồng vị 14
6C đồng hồ Trái Đất
Trong thành phần tia vũ trụ có nơtron chậm, gặp hạt nhân 147Ntrong khí tạo nên
phản ứng: 14 14
0n 7N 6C1H 14
6C đồng vị phóng xạ
, chu kỳ bán rã 5730 năm.Trong khí tỉ lệ 146C / C khơng đổi
Dựa vào phân rã 14
6C di vật cổ gốc sinh vật, người ta xác định tuổi di
vật
V/ Phản ứng phân hạch
1 Cơ chế phản ứng phân hạch
(15)+ Để gây phản ứng phân hạch hạt nhân X phải truyền cho lượng, giá trị tối thiểu lượng cần truyền gọi lượng kích hoạt Phương pháp dễ bắn nơtron vào X Hạt nhân X chuyển sang trạng thái kích thích phân hạch xảy Trong phân hạch lại sinh k = 1, nơtron n X X* Y Z kn
2 Năng lượng phân hạch
+ Phản ứng phân hạch urani 235
1 235 236 95 138 92 92 39 53 235 236 95 139
0 92 92 38 54
n U U* Y I n
n U U* Sr Xe n
+ Phản ứng phân hạch phản ứng tỏa lượng, lượng gọi lượng phân hạch Một phân hạch urani tỏa lượng khoảng 200 MeV
+ Sau phân hạch urani lại sinh trung bình 2,5 nơtron Các nơtron kích thích cho phân hạch Kết phân hạch xảy liên tục tạo thành phản ứng dây chuyền
Giả sử sau phân hạch, có k nơtron sinh kích thích k phân hạch thì: k < phản ứng dây chuyền không xảy
k = phản ứng dây chuyền tự trì lượng tỏa không đổi theo thời gian, kiểm sốt
k > Phản ứng dây chuyền tự trì lượng tỏa tăng nhanh, khơng kiểm sốt được, gây nên bùng nổ
+ Để có k 1 khối lượng chất phân hạch phải lớn khối lượng tới hạn
+ Phản ứng phân hạch có điều khiển thực lò phản ứng hạt nhân, ứng với k = Trong lị có điều khiển có chứa bo hay cađimi có tác dụng hấp thụ nơtron thừa, để đảm bảo cho k =
VI/ Phản ứng nhiệt hạch
1 Cơ chế phản ứng nhiệt hạch
Phản ứng nhiệt hạch tổng hợp hai hay nhiều hạt nhân nhẹ thành hạt nhân nặng Sự tổng hợp xảy nhiệt độ cao, nên gọi phản ứng nhiệt hạch
Ví dụ: 21H13H 42He01n 17,6 MeV Phản ứng tỏa lượng 17,6 MeV
+ Điều kiện để có phản ứng nhiệt hạch xảy - Nhiệt độ cao (50100 triệu độ)
- Mật độ hạt nhân plasma (n) phải đủ lớn
- Thời gian trì trạng thái plasma nhiệt độ cao 100 triệu độ phải đủ lớn
2 Năng lượng nhiệt hạch
+ Năng lượng tỏa phản ứng nhiệt hạch gọi lượng nhiệt hạch
+ Năng lượng tỏa tổng hợp g heli từ hiđrô gấp 10 lần lượng tỏa phân hạch g urani gấp 200 triệu lần lượng tỏa đốt g cacbon
+ Năng lượng nhiệt hạch nguồn gốc lượng hầu hết
+ Ưu điểm lượng nhiệt hạch: nhiên liệu dồi dào, có sẵn thiên nhiên, không gây ô nhiễm môi trường
3 Phản ứng nhiệt hạch Trái Đất
Trên Trái Đất, loài người tạo phản ứng nhiệt hạch thử bom H nghiên cứu tạo phản ứng nhiệt hạch có điều khiển
*BÀI TẬP MINH HỌA
1 Khí clo hỗn hợp hai đồng vị bền 35
17Cl = 34,969u hàm lượng 75,4% 37
17Cl = 36,966u hàm lượng
24,6% Tính khối lượng nguyên tử nguyên tố hóa học clo
2 Biết NA = 6,02.1023mol-1 Tính số nơtron 59,5 gam urani 23892U
3 Một hạt có động năng lượng nghỉ Tính tốc độ Cho tốc độ ánh sáng chân không c = 3.108 m/s.
4 Một hạt có khối lượng nghỉ m0 Tính động hạt chuyển động với tốc độ 0,6c (c tốc độ
ánh sáng chân không) theo thuyết tương đối
5 Pơlơni 210Po
84 ngun tố phóng xạ , phóng hạt biến đổi thành hạt nhân X Viết
phương trình phản ứng Nêu cấu tạo, tên gọi hạt nhân X
6 Bắn hạt vào hạt nhân 147 N đứng yên thu hạt prơton hạt nhân X Viết phương trình
phản ứng, nêu cấu tạo hạt nhân X
(16)7 Phản ứng phân rã urani có dạng: 23892U 20682Pb + x + y- Tính x y
8 Phốt 1532P phóng xạ - biến đổi thành lưu huỳnh (S) Viết phương trình phóng xạ nêu
cấu tạo hạt nhân lưu huỳnh
9 Hạt nhân triti
1T đơtri
1D tham gia phản ứng nhiệt hạch sinh hạt nhân X hạt nơtron Viết
phương trình phản ứng, cấu tạo tên gọi hạt nhân X
10 Hạt nhân urani 238
92U phân rã theo chuỗi phóng xạ 238
92U Th
Pa ZAX Nêu cấu tạo
tên gọi hạt nhân X
11 Pôlôni 210Po
84 nguyên tố phóng xạ , có chu kì bán rã 138 ngày Một mẫu pơlơni ngun chất có khối
lượng ban đầu 0,01 g Tính khối lượng mẫu chất sau chu kì bán rã
12 Hạt nhân 14C
6 chất phóng xạ - có chu kì bán rã 5730 năm Sau lượng chất phóng xạ mẫu
8
lượng chất phóng xạ ban đầu mẫu
13 Gọi t khoảng thời gian để số hạt nhân lượng chất phóng xạ giảm e lần (e số lôga
tự nhiên với lne = 1), T chu kỳ bán rã chất phóng xạ Hỏi sau khoảng thời gian 0,51t chất phóng xạ
cịn lại phần trăm lượng ban đầu?
14 Ban đầu (t = 0) có mẫu chất phóng xạ X nguyên chất Ở thời điểm t1 mẫu chất phóng xạ X cịn lại
20% hạt nhân chưa bị phân rã Đến thời điểm t2 = t1 + 100 (s) số hạt nhân X chưa bị phân rã 5% so
với số hạt nhân ban đầu Tính chu kì bán rã chất phóng xạ
15 Coban 2760Co phóng xạ - với chu kỳ bán rã 5,27 năm Hỏi sau 75% khối lượng khối
chất phóng xạ 60Co
27 phân rã hết
16 Phốt 1532P phóng xạ - với chu kỳ bán rã T = 14,2 ngày Sau 42,6 ngày kể từ thời điểm ban đầu, khối
lượng khối chất phóng xạ 1532P cịn lại 2,5 g Tính khối lượng ban đầu
17 Hạt nhân 226
88Ra có chu kì bán rã 1570 năm phân rã thành hạt biến đổi thành hạt nhân X Tính số
hạt nhân X tạo thành năm thứ 786 Biết lúc đầu có 2,26 gam radi Coi khối lượng hạt nhân tính theo u xấp xĩ số khối chúng NA = 6,02.1023 mol-1
18 Pôlôni 210
84Po chất phóng xạ có chu kì bán rã 140 ngày đêm Hạt nhân pơlơni phóng xạ biến
thành hạt nhân chì (Pb) kèm theo hạt Ban đầu có 42 mg chất phóng xạ pơlơni Tính khối lượng chì
sinh sau 280 ngày đêm
19 Một mẫu phóng xạ 1431Si ban đầu phút có 196 nguyên tử bị phân rã, sau 5,2 (kể từ
lúc t = 0) phút có 49 ngun tử bị phân rã Tính chu kỳ bán rã 1431Si
20 Biết đồng vị phóng xạ 14
6C có chu kì bán rã 5730 năm Giả sử mẫu gỗ cổ có độ phóng xạ 200 phân
rã/phút mẫu gỗ khác loại, khối lượng với mẫu gỗ cổ đó, lấy từ chặt, có độ phóng xạ 1600 phân rã/phút Tính tuổi mẫu gỗ cổ
* Hướng dẫn giải đáp số:
1 Ta có: mCl = 34,969u.75,4% + 36,966u.24,6% = 35,46u
2 Ta có: Nn = (A – Z)
m
NA = 219,73.10
23.
3 Ta có: W = Wđ + W0 = 2W0 = 2m0c2 =
2
1
m c v
c
v =
3
2 c = 2,6.10
8 m/s.
4 Theo thuyết tương đối ta có: Wđ = W – W0 = mc2 – m0c2 =
2 2
1
c v c m
- m0c
2 = 0,25m 0c2
5 Phương trình phản ứng:210
84Po 42He + 206
82Pb Hạt nhân hạt nhân chì, có cấu tạo gồm 206 nuclơn,
(17)6 Phương trình phản ứng: 2He +
14
7 N 11p + 17
8O Hạt nhân đồng vị ôxy cấu tạo 17 nuclôn
trong có prơtơn nơtron
7 Ta có: x =
206 238
= 8; y =
1 16 82 92 =
8 Ta có: 3215P 01e + 32
16S Hạt nhân lưu huỳnh 32
16S có cấu tạo gồm 32 nuclơn, có 16 prơtơn 16
nơtron
9 Phương trình phản ứng: 1T +
2 1D
1
0n + 42He Hạt nhân
2He hạt nhân heeli (cịn gọi hạt ), có cấu
tạo gồm nuclơn, có prơtơn nơtron
10 Ta có: A = 238 – = 234; Z = 92 – – = 92 Vậy hạt nhân 234
92U đồng vị hạt nhân urani có cấu
tạo gồm 234 nuclơn, có 92 prơtơn 142 nơtron 11 Ta có: m = m0 2
t T
= 0,01.
T T
3
2 = 0,00125 (g) 12 Ta có: N = N0 T
t
2 N0 N
= T
t
2 ln N0 N
= - T
t
ln2 t =
2 ln ln N N T
= 17190 năm
13 Ta có: N = N0 T t e ln T t e ln = N N0
Khi t = t T t e ln = N N0
= e
T t.ln2
= t = ln
T Khi t’ = 0,51t
0 N N = T T e ln ln 51 ,
= e-0,51 = 0,6 = 60%
14 Ta có: N = N0 T t
2 T
t
2 = N0
N
Theo ra: 2Tt1 =
0
N N
= 20% = 0,2 (1); 2Tt2 =
0
N N
= 5% = 0,05 (2)
Từ (1) (2) suy ra:
T t T t 2 2
= t2Tt1
2
= 00,,052 = = 22
T t t2 1
= T =
2 100 1
2 t t t
t
= 50 s
15 Ta có: m = m0 - m’ = m0 T t
2 t =
2 ln ' ln 0 m m m T
= 10,54 năm
6 Ta có: m = m0 T t
2 m0 =
T t m
2 = m T
t
2 = 20g 17 Phương trình phản ứng: 226
88Ra 42He + 222
86Rn Trong năm thứ 786: khối lượng 22688Ra bị phân rã là:
mRa = m0( 1570 785
2 - 1570 786
2 ) = 7.10-4g; khối lượng 22286Rn tạo thành: mRn = mRa
Ra Rn A A
= 6,93g; số hạt nhân 222 86
Rn tạo thành là: NRn =
Rn Rn A m
.NA = 1,88.1018 hạt
18 Ta có: mPb = m0
Po Pb A A
(1 - T t
2 ) = 31,1 mg 19 Ta có: H = H0 T
t
2 Tt
H
2
0
2Tt = H H0
= = 22
T t
= T =
t
= 2,6
20 Ta có: H = H0 T t
2 = Tt
H
2
0
2Tt = H H0
= = 23
T t
= t = 3T = 17190 (năm)
*BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
Câu 82: Hạt nhân nguyên tử cấu tạo từ
A các prôtôn B các nơtrôn C các electron D các nuclôn
Câu 83: Phát biểu sau sai khi nói cấu tạo hạt nhân Triti ( 3T
1 )
(18)A Gồm nuclôn 1proton B Gồm proton nơtron
C Gồm nuclôn nơtron D Gồm proton nơtron
Câu 84: Tìm câu đúng trong số câu sau.
A Hạt nhân nguyên tử gồm prôtôn nơtrôn; số prôtôn luôn số nơtrôn số electron.
B Hạt nhân ngun tử có đường kính vào cở phần vạn lần đường kính nguyên tử
C Hạt nhân ngun tử có điện tích tổng độ lớn điện tích proton nguyên tử.
D Hạt nhân nguyên tử có khối lượng tổng khối lượng tất nuclôn electron nguyên tử
Câu 85: Phát biểu sau nói hạt nhân đồng vị ?
A Các hạt nhân đồng vị có số Z khác số A
B Các hạt nhân đồng vị có số A khác số Z
C Các hạt nhân đồng vị có số nơtron
D Các hạt nhân đồng vị có số Z; số A
Câu 86: Phát biểu sau sai nói lực hạt nhân ?
A Lực hạt nhân loại lực mạnh loại lực biết
B Lực hạt nhân có tác dụng khoảng cách hai nuclon nhỏ kích thước hạt nhân
C Lực hạt nhân có chất lực điện
D Lực hạt nhân lực hút
Câu 87: Chọn câu trả lời đúng. Trong phóng xạ hạt nhân
A lùi hai ô bảng phân loại tuần hồn B tiến hai bảng phân loại tuần hồn
C lùi bảng phân loại tuần hồn D tiến bảng phân loại tuần hoàn
Câu 88: Hãy cho biết x y nguyên tố phương trình phản ứng hạt nhân sau đây: 13Al27 +
α → x + n; 7N14 + y → 8O17 + p
A x: 14Si28; y: 1H3 B x: 14Si28; y: 3Li7 C x: 16S32; y: 2He4 D x: 15P30; y: 2He4
Câu 89: Chọn câu trả lời đúng Trong phóng xạ + hạt nhân
A lùi hai bảng phân loại tuần hồn B tiến hai bảng phân loại tuần hồn
C lùi ô bảng phân loại tuần hồn D tiến bảng phân loại tuần hồn
Câu 90: Tính khối lượng ngun tử vàng 79Au197 Cho biết số Avogadro NA = 6,02.1023
A 3,25.10-22kg B 1,31.10-25kg C 3,27.10-25kg D 1,66.10-22kg
Câu 91: Khối lượng nơtron mn = 1,008665u Khi tính theo đơn vị kg
A mn = 0,1674.10-27kg B mn = 16,744.10-27kg
C mn = 1,6744.10-27kg D mn = 167,44.10-27kg
Câu 92: Định luật phân rã phóng xạ khơng được diễn tả theo cơng thức ?
A N = N et
0 B
t e m
m
0 C T
t m
m 02 D H H0et
Câu 93: Tìm phát biểu sai lượng liên kết
A Muốn phá vỡ hạt nhân có khối lượng m thành nuclơn có tổng khối lượng mo>m cần lượng
E = (mo – m).c2 để thắng lực hạt nhân
B Năng lượng liên kết tính cho nuclôn gọi lượng liên kết riêng
C Hạt nhân có lượng liên kết riêng nhỏ bền vững
D Hạt nhân có lượng liên kết E lớn dễ phá vỡ
Câu 94: Số nguyên tử chất phóng xạ bị phân hủy sau khoảng thời gian t tính theo cơng thức đây?
A T
t N
N 02 B N = N0et C N’ = 0(1 )
t e
N
D N’ =
t N0
Câu 95: Tìm phát biểu saivề phản ứng hạt nhân toả lượng hay thu lượng
A Sự hụt khối hạt nhân kéo theo khơng bảo tồn khối lượng phản ứng hạt nhân
B Một phản ứng hạt sinh có tổng khối lượng M bé hạt nhân ban đầu Mo, phản
ứng toả lượng
C Một phản ứng hạt sinh có tổng khối lượng M lớn hạt nhân ban đầu Mo, phản
(19)D Trong phản ứng toả lượng, khối lượng bị hụt M=Mo – M biến thành lượng toả E
= (Mo – M).c2
Câu 96: Các phản ứng hạt nhân không tuân theo định luật đây?
A Bảo tồn điện tích B Bảo tồn khối lượng
C Bảo toàn lượng toàn phần D Bảo toàn động lượng
Câu 97: Chu kỳ bán rã đồng vị phóng xạ T Tại thời điểm ban đầu mẫu chứa N0 hạt nhân Sau
khoảng thời gian 3T mẫu
A còn lại 25% hạt nhân N0 B còn lại 12,5% hạt nhân N0
C còn lại 75% hạt nhân N0 D đã bị phân rã 12,5% số hạt nhân N0
Câu 98: Chất phóng xạ 210
P có chu kỳ bán rã 138 ngày Khối lượng Pôlôni tương ứng có độ phóng xạ 1Ci
A 0,111 mg B 0,333 mg C 0,111g D 0,222 mg
Câu 99: Lúc đầu có 1,2g chất Radon Biết Radon chất phóng xạ có chu kỳ bán rã T = 3,6 ngày Sau t = 1,4T số nguyên tử Radon lại (A = 222, Z = 86)
A N = 1,874.1018 B N = 2,165.1019 C N = 1,234.1021 D N = 2,465.1020
Câu 100: Tính lượng liên kết hạt nhân đơtêri2
1D, biết khối lượng mD=2,0136u; mP=1,0073u;
mn=1,0087u 1u=931MeV/c2
A 3,2013MeV B 1,1172MeV C 2,2344MeV D 4,1046 MeV
Câu 101: Tuổi Trái Đất khoảng 5.109 năm, giả thiết trái đất hình thành có Urani Biết T() =
4,5.109 năm Nếu ban đầu có 2,72kg Urani đến cịn
A 1,36 kg B 1,26 kg C ít 1,36 kg D 2 kg
Câu 102: Cho phản ứng hạt nhân:
1T1D n
Biết mT = 3,01605u; mD = 2,01411u; m = 4,00260u; mn = 1,00867u; 1u=931MeV/c2.Năng lượng toả
khi hạt α hình thành
A 17,6MeV B 23,4MeV C 11,04MeV D 16,7MeV
Câu 103: Tìm kết luận sai
A Phản ứng nhiệt hạch tỏa lượng lớn
B Phản ứng nhiệt hạch tạo chất thải thân thiện với môi trường
C Phản ứng nhiệt xảy có khối lượng vượt khối lượng tới hạn
D Phản ứng nhiệt hạch xảy nhiệt độ cao(từ chục đến trăm triệu độ )
Câu 104: Cho phản ứng hạt nhân: A B + C
Biết hạt nhân mẹ A ban đầu đứng n Có thể kết luận hướng trị số vận tốc hạt sau phản ứng ?
A Cùng phương, chiều, độ lớn tỉ lệ nghịch với khối lượng
B Cùng phương, ngược chiều, độ lớn tỉ lệ nghịch với khối lượng
C Cùng phương, chiều, độ lớn tỉ lệ với khối lượng
D Cùng phương, ngược chiều, độ lớn tỉ lệ với khối lượng
Câu 105: Tìm kết luận sai
A Hai hạt nhân nhẹ hydro, heli kết hợp, thu lượng phản ứng nhiệt hạch
B Phản ứng hạt nhân sinh hạt có khối kượng nhỏ khối lượng hạt ban đầu phản ứng tỏa nhiệt
C Urani thường làm nguyên liệu phản ứng phân hạch
D Việt Nam có lị phản ứng hạt nhân
Câu 106: Khi nói tính chất tia phóng xạ tính chất sau là sai?
A Tia phóng xạ qua điện trường hai tụ điện bị lệch phía âm tụ
điện
B Tia phóng xạ gồm hạt nhân nguyên tử 24Hemang điện tích dương
C Tia phóng xạ có khả đâm xuyên lớn
D Tia phóng xạ có khả iơn hố mơi trường dần lượng Câu 107: Khi nói tính chất tia phóng xạ tính chất sau làđúng.
A Tia - qua điện trường bị lệch phía dương tụ điện bị lệch so với tia B Tia có khả ion hố mơi trường mạnh tia so với tia
(20)C Trong khơng khí tia có tầm bay dài so với tia D Tia phóng với vận tốc bé
Câu 108: Hãy chọn câu sai nói tính chất tia gamma
A Là sóng điện từ có bước sóng ngắn 0,01mm
B Là chùm hạt phơtơn có lượng cao
C Không bị lệch điện trường
D Có khả đâm xuyên lớn
Câu 109: Cho phản ứng hạt nhân sau: 4He
2 + N
14
7 X+ 11H Hạt nhân X hạt sau ?
A 17O
8 B Ne
19
10 C He
9
4 ; D Li Câu 110: Hạt nhân 227Th
90 phóng xạ có chu kì bán rã 18,3 ngày Hằng số phóng xạ hạt nhân :
A 4,38.10-7s-1 ; B 0,038s-1 ; C 26,4s-1 ; D 0,0016s-1
Câu 111: Hãy chọn đáp án Cho phương trình phản ứng: 1H
1 + Be
4 He
2 + Li
6
Bắn photon với EH = 5,45MeV vào Beri (Be) đứng n.He sinh bay vng góc với photon Động
của He :EHe = 4MeV Động Li tạo thành
A 46,565MeV B 3,575MeV C 46,565eV D 3,575eV
Câu 112: Chất phóng xạ 209Po
84 chất phóng xạ
A Lúc đầu poloni có khối lượng 1kg Khối lượng poloni cịn lại sau thời gian chu kì
A 0,5kg B 0,5g
C 2kg D 2g
Câu 113: Chọn câu sai.
A Một phản ứng hạt sinh có tổng khối lượng bé hạt ban đầu phản ứng tỏa lượng
B Một phản ứng hạt sinh có tổng khối lượng bé hạt ban đầu nghĩa bền vững
C Một phản ứng hạt sinh có tổng khối lượng lớn hạt ban đầu phản ứng thu lượng
D Một phản ứng hạt sinh có tổng khối lượng lớn hạt ban đầu phản ứng tỏa lượng
Câu 114: Một chất phóng xạ có chu kì T = ngày Nếu lúc đầu có 800g, chất lại 100g sau thời gian t
A 19 ngày; B 21 ngày C 20 ngày; D 12 ngày
Câu 115: Cm244 nguyên tố phóng xạ có số phân rã 1,21.10-9s-1 Nếu mẫu ban đầu của
nguyên tố có hoạt độ phóng xạ 104 phân rã/s Hoạt độ sau 10 năm là
A 0,68s-1 B 2,21.102s-1 C 6,83.103s-1 D 104s-1
Câu 116: Cho phản ứng hạt nhân: Cl X n 37Ar
18 37
17 Hạt nhân X
A 1H
1 B - C H
2
1 D +
Câu 117: Chọn câu trả lời sai
A Hai hạt nhân nhẹ kết hợp thành hạt nhân nặng gọi phản ứng nhiệt hạch
B Một hạt nhân nặng hấp thu nơtrôn vỡ thành hai hạt nhân có số khối trung bình Sự vỡ gọi phân hạch
C Phản ứng nhiệt hạch xảy nhiệt độ thấp
D Phản ứng hạt nhân nhân tạo gây cách dùng hạt nhân nhẹ bắn phá hạt nhân khác
Câu 118: Hạt nhân 226Ra đứng yên phóng xạ tạo thành hạt nhân X có khối lượng m
X = 221,970u Cho
biết mRa = 225,977u; m() = 4,0015u với uc2 = 931MeV Năng lượng toả phản ứng
A 5,1205MeV B 4, 0124MeV C 7,5623MeV D 6,3241MeV
Câu 119: Chọn câu sai
(21)B Một phản ứng hạt sinh có tổng khối lượng bé hạt ban đầu nghĩa bền vững
C Một phản ứng hạt sinh có tổng khối lượng lớn hạt ban đầu phản ứng thu lượng
D Một phản ứng hạt sinh có tổng khối lượng lớn hạt ban đầu phản ứng tỏa lượng
Câu 120: Tính lượng liên kết tạo thành Cl37, cho biết: Khối lượng nguyên tử
17Cl37 = 36,96590 u;
khối lượng proton, mp = 1,00728 u; khối lượng electron, me = 0,00055 u; khối lượng nơtron, mn = 1,00867 u;
1u = 1,66043.10-27kg; c = 2,9979.108 m/s; 1J = 6,2418.1018 eV.
A 315,11 MeV B 316,82 MeV C 317,26 MeV D 318,14 MeV
Câu 121: Thời gian τ để số hạt nhân phóng xạ giảm e = 2,7 lần gọi thời gian sống trung bình chất phóng xạ Có thể chứng minh τ = 1/λ Có phần trăm nguyên tố phóng xạ bị phân rã sau thời gian t = τ?
A 35% B 37% C 63% D 65%
PHẦN IV TỪ VI MƠ ĐẾN VĨ MƠ *TĨM TẮT LÝ THUYẾT
I/ Các hạt sơ cấp
1 Khái niệm hạt sơ cấp
a) Các hạt vi mơ có kích thước vào cỡ kích thước hạt nhân trở xuống, như: phôtôn (), êlectron (e ), pôzitron (e), prôtôn (p), nơtron (n), nơtrinô (),…gọi hạt sơ cấp.
b) Dựa vào độ lớn khối lượng đặc tính tương tác, hạt sơ cấp phân thành loại sau: - phôtôn
- Các leptơn có khối lượng từ đến 200me, gồm nơtri nơ, êlectron, pơzitron, mêzơn
- Các hađrơn có khối lượng 200mevà phân thành ba nhóm con:
+ Mêzơn , K: có khối lượng 200me, nhỏ khối lượng nuclôn.
+ Nuclôn p, n
+ Hipêron có khối lượng lớn khối lượng nuclơn Nhóm nuclơn hipêron cịn gọi barion
2 Tính chất hạt sơ cấp
a) Thời gian sống (trung bình)
Một số hạt sơ cấp bền cịn đa số khơng bền, chúng tự phân hủy biến thành hạt sơ cấp khác b) Phản hạt
Mỗi hạt có phản hạt tương ứng hạt phản hạt có khối lượng, có độ lớn điện tích trái dấu Nếu hạt khơng mang điện có momen từ độ lớn ngược hướng
3 Tương tác hạt sơ cấp
Các hạt sơ cấp biến đổi tương tác với Có bốn loại tương tác bản: a) Tương tác điện từ
b) Tương tác mạnh c) Tương tác yếu d) Tương tác hấp dẫn
II/ Cấu tạo vũ trụ 1 Hệ Mặt Trời
Hệ Mặt Trời gồm Mặt Trời, hành tinh vệ tinh a) Mặt Trời
+ Là trung tâm hệ Mặt Trời
+ Bán kính lớn 109 lần bán kính Trái Đất + khối lượng 333000 lần khối lượng Trái Đất
+ Mặt Trời cầu khí nóng sáng khoảng 75% hiđrơ 23% heli + Nhiệt độ bề mặt 6000 K, lòng hàng chục triệu độ
+ Là nguồn cung cấp lượng cho hệ Công suất phát xạ lên đến 3,9.10 W26
+ Nguồn gốc lượng Mặt Trời phản ứng nhiệt hạch
b) Các hành tinh
(22)Có tám hành tinh theo thứ tự tính từ Mặt Trời xa: Thủy tinh, Kim tinh, Trái Đất, Hỏa tinh, Mộc tinh, Thổ tinh, Thiên Vương tinh Hải Vương tinh Các hành tinh chuyển động quanh Mặt Trời theo chiều, trùng với chiều quay thân Mặt Trời quanh Hệ Mặt Trời có cấu trúc hình đĩa phẳng Xung quanh hành tinh có vệ tinh, chúng chuyển động mặt phẳng quanh hành tinh
c) Các tiểu hành tinh
Có bán kính từ vài kilơmét đến vài chục kilômét, chuyển động quanh Mặt Trời quỹ đạo có bán kính từ 2,2 đến 3,6 đvtv (1 đvtv = 150 triệu km)
d) chổi thiên thạch
+ Sao chổi khối khí đóng băng lẫn với đá, có đường kính vài km, chuyển động xung quang Mặt Trời theo hình êlíp, có chu kỳ từ vài năm đến 150 năm
+ Thiên thạch tảng đá chuyển động quanh Mặt Trời, theo nhiều quỹ đạo khác
2 Các thiên hà
a) Các
Sao khối nóng sáng Mặt Trời Có hàng trăm tỉ ngơi Nhiệt độ lòng lên đến hàng chục triệu độ, xảy phản ứng nhiệt hạch Khối lượng từ 0,1 đến vài chục lần khối lượng Mặt Trời ngồi cịn có hàng vạn đơi có trạng thái biến đổi mạnh, không phát sáng, punxa lỗ đen
Ngồi cịn có đám tinh vân b) Thiên hà
Thiên hà hệ thống gồm nhiều loại tinh vân Thiên hà có hình dạng định Thiên hà gần ta thiên hà Tiên Nữ cách Trái Đất triệu năm ánh sáng Đa số thiên hà có dạng hình xoắc ốc Đường kính thiên hà vào khoảng 100 ngàn năm ánh sáng
c) Thiên hà (Ngân Hà)
Hệ Mặt Trời thành viên Ngân Hà Ngân Hà có dạng hình đĩa, phần phồng to Hệ mặt Trời nằm mặt phẳng qua tâm vng góc với trục Ngân Hà
d) Các đám thiên hà
Các thiên hà tập hợp thành đám thiên hà Ngân Hà thành viên đám gồm 20 thiên hà
e) Các quaza (quasar)
Quaza loại cấu trúc nằm thiên hà, phát xạ mạnh bất thường sóng vơ tuyến tia X Công suất phát xạ quaza lớn
*BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
Câu 122: Lực hạt nhân thuộc loại tương tác
A điện từ B yếu C hấp dẫn D mạnh
Câu 123: Cấu tạo hệ mặt trời gồm:
A Mặt trời, hành tinh, hành tinh nhỏ, chổi thiên thạch
B Mặt trời, chổi, thiên thạch
C Mặt trời, Trái Đất, chổi thiên thạch
D Mặt trời, Mặt Trăng thiên thạch
Câu 124: Trái Đất chuyển động quanh Mặt Trời theo quỹ đạo gần trịn có bán kính vào khoảng
A 15.108 km B 15.107 km C 15.106 km. D 15.109 km
Câu 125: Trục quay Trái Đất quay quanh nghiêng mặt phẳng quỹ đạo quanh Mặt Trời góc
A 22027’ B 20027’ C 23027’ D 27020’
Câu 126: Khối lượng Trái Đất vào cỡ
A 6.1024kg B 6.1025 kg C 6.1023 kg. D 6.1026 kg.
Câu 127: Leptôn gồm hạt sơ cấp
A nơtrinô, êlectron, pôzitôn, phôtôn B muyôn (μ+, μ- ), êlectron, hạt tau (τ+, τ-)
C nơtrinô, êlectron, pôzitôn, mêzôn D nơtrinô, êlectron, pôzitôn, mêzôn K
Câu 128: Tìm câu khơng đúng nói tương tác hạt sơ cấp
A Tương tác hấp dẫn B Tương tác điện từ
(23)Câu 129: Hạt hạt khơng mang điện tích ?
A Êlectron B Prôtôn C Pôzitron D Phôtôn
Câu 130: Phát biểu sau không đúng?
A Punxa phát sóng vơ tuyến mạnh, cấu tạo nơtron Nó có từ trường mạnh quay quanh trục
B Quaza loại thiên hà phát xạ mạnh cách bất thường cá sóng vơ tuyến tia X Nó thiên hà hình thành
C Lỗ đen phát sáng, cấu tạo loại chất có khối lượng riêng cực lớn, hút tất photơn ánh, khơng cho ngồi
D Thiên hà hệ thống gồm đám tính vân
Câu 131: Nhận xét sau thiên hà không đúng ?
A Thiên hà hệ thống gồm nhiều loại tinh vân
B Đa số thiên hà có dạng xoắn ốc
C Thiên hà khối vật chất khổng lồ có cấu tạo giống Mặt Trời
D Đường kính thiên hà vào khoảng 100 000 năm ánh sáng
Câu 132: Người ta dựa vào đặc điểm để phân hành tinh hệ Mặt Trời làm hai nhóm ?
A Khoảng cách đến Mặt Trời B Nhiệt độ bề mặt hành tinh
C Số vệ tinh nhiều hay D Khối lượng
Câu 133: Hãy cấu trúc không thành viên thiên hà
A Sao siêu B Punxa C Lỗ đen D Quaza
Câu 134: Khoảng cách từ Mặt Trăng Trái Đất đến Mặt Trời coi Khoảng cách từ Mặt Trời đến Trái Đất coi 300 lần khoảng cách từ Mặt Trăng đến Khối lượng Mặt Trời coi 300 000 lần khối lượng Trái Đất Xét lực hấp dẫn mà Mặt Trời Trái Đất tác dụng lên Mặt Trăng Lực lớn lớn lần ?
A Hai lực
B Lực hút Mặt Trời nhỏ
C Lực hút Mặt Trời 3/10 lực hút Trái Đất
D Lực hút Mặt Trời 10/3 lực hút Trái Đất
Câu 135: Mặt trời thuộc loại ?
A Sao chất trắng B Sao kềnh đỏ
C Sao trung bình chắt trắng kềnh đỏ D Sao nơtron
Câu 136: Đường kính thiên hà vào cỡ
A 10 000 năm ánh sáng B 100 000 năm ánh sáng
C 1 000 000 năm ánh sáng D 10 000 000 năm ánh sáng
Câu 137: Đường kính hệ Mặt Trời vào cỡ
A 40 đơn vị thiên văn B 60 đơn vị thiên văn
C 80 đơn vị thiên văn D 100 đơn vị thiên văn
Câu 138: Điện tích quac, hay phản quac số giá trị sau ?
A e B
3
e
C
3 2e
D
3
e
2e
B PHẦN DÀNH CHO CHƯƠNG TRÌNH NÂNG CAO
SƠ LƯỢC VỀ THUYẾT TƯƠNG ĐỐI HẸP
* TÓM TẮT LÝ THUYẾT I Các tiên đề Anhxtanh
1 Tiên đề 1: Các định luật vật lí (cơ học, điện học…) có dạng hệ qui chiếu quán tính
2 Tiên đề 2: Tốc độ ánh sáng chân khơng có độ lớn c hệ qui chiếu qn tính, khơng phụ thuộc vào phương truyền vào tốc độ nguồn sáng hay máy thu
C = 299792458 m/s 300 000 km/s
II Các hệ quả
1 Sự co độ dài 0 22 l0 c v l
l
(24)2 Sự chậm lại đồng đồ chuyển động 2 t c v t
t
III Hệ thức Anhxtanh lượng khối lượng
1 Khối lượng tương đối tính
2 m c v m m
2 Hệ thức lượng khối lượng
2 2 m c E mc v c *BÀI TẬP MINH HOẠ
1 Một vật có khối lượng nghỉ 60 kg chuyển động với tốc độ 0,6c (c tốc độ ánh sáng chân khơng) Tính khối lượng tương đối tính
2 Một thước nằm yên dọc theo trục tọa độ hệ quy chiếu qn tính K có chiều dài l0 =
m Khi thước chuyển động dọc theo trục tọa độ với tốc độ v = 0,6c Tính chiều dài thước hệ K
3 Một kim loại mãnh có chiều dài 60 cm chuyển động dọc theo chiều dài với tốc độ v = 0,8c Tính độ co chiều dài
4 Sau 20 phút tính theo đồng hồ đo, đồng hồ gắn với hệ qui chiếu chuyển động với tốc độ v = 0,6c (c tốc độ ánh sáng chân không) chạy chậm so với đồng hồ gắn với hệ qui chiếu đứng yên?
5 Một hạt có động lượng tương đối tính lớn gấp hai lần động lượng cổ điển (tính theo học newton).vTính tốc độ hạt Cho vận tốc ánh sáng chân không c = 3.108 m/s.
6 Tính vận tốc hạt có động gấp đơi lượng nghĩ theo vận tốc ánh sáng chân khơng Cho vận tốc ánh sáng chân không c = 3.108 m/s.
7 Tính khối lượng tương đối tính phơtơn ứng với xạ có bước sóng = 0,50 m Cho c = 3.108 m/s;
h = 6,625.10-34 Js.
8 Tính động lượng tương đối tính phơtơn ứng với xạ có bước sóng 0,60 m Cho h = 6,625.10-34 Js 9 Tính tốc độ vật có lượng tồn phần lớn gấp lần lượng nghĩ Cho c = 3.108
m/s
* Hướng dẫn giải đáp số: 1 Ta có: m =
0 2 m v c = 2 (0,6 ) m c c
= 75 kg
2 Ta có: l = l0
2
1 v
c = l0
2
(0,6 )
1 c
c
= 0,8 m
3 Ta có: l = l0
2
1 v
c
l = l0 – l = l0(1 -
2
1 v
c
) = 24 cm
4 Thời gian chậm 20 phút (theo đồng hồ đo t0 = 1200 s):
t = t – t0 = 2 t v c
- t0 = t0(
2
1
1 v
c
- 1) = 300 s = phút
5 Ta có: p = mv =
0 2 m v c
v = 2m0v
2
1 v
c =
2 v =
2 c = 2,6.10
8 m/s.
6 Ta có: Wđ = mc2 – m0c2 = m0c2
2 1 v c
= 2m0c2
2
1
1 v
c
- = v =
8
3 c = 2,83.10
(25)7 Ta có: mph = h
c = 4,4.10
-36 kg.
8 Ta có: pph = mphc =
h
= 11.10
-28 kgm/s.
9 Ta có: mc2 = 2 m v c c
2 = 2m
0c2 v =
2 c = 2,6.10
8 m/s.
* BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
Câu 139: Khi nguồn sáng chuyển động, tốc độ truyền ánh sáng chân khơng có giá trị
A nhỏ c
B lớn
C c lớn nhỏ c, phụ thuộc vào phương truyền tốc độ nguồn
D luôn c, không phụ thuộc phương truyền tốc độ nguồn
Câu 140: Khi thước chuyển động dọc theo phương chiều dài nó, độ dài thước đo hệ qn tính K
A không thay đổi B co lại, tỉ lệ nghịch với tốc độ thước
C dãn ra, phụ thuộc vào tốc độ chuyển động thước D co lại theo tỉ lệ 22 c v
Câu 141: Độ co chiều dài thước có độ dài riêng 30 cm, chuyển động với tốc độ v = 0,8c
A 6 cm B 18 cm C 12 cm D 16 cm
Câu 142: Một đồng hồ chuyển động với tốc độ v = 0,8c Sau 30 phút tính theo đồng hồ đồng hồ chậm đồng hồ gắn với quan sát viên đứng yên
A 50 phút B 20 phút C 10 phút D 30 phút
Câu 143: Chọn câu đúng.
So với đồng hồ gắn với quan sát viên đứng yên, đồng hồ gắn với vật chuyển động
A chạy chậm B chạy nhanh
C vẫn chạy D chạy nhanh hay chạy chậm tuỳ thuộc vào tốc độ vật
Câu 144: Chọn câu đúng Một vật đứng yên có khối lượng m0 Khi vật chuyển động, khối lượng có
giá trị
A nhỏ m0 B lớn m0
C vẫn m0 D nhỏ lớn hơn, tuỳ thuộc vào vận tốc vật
Câu 145: Tốc độ hạt có động lượng tương đối tính lớn gấp hai lần động lượng tính theo học Niutơn
A v 2,60.108 m/s. B v 1,18.108 m/s. C v 1,60.109 m/s. D v 3.108 m/s.
Câu 146: Theo thuyết tương đối, khối lượng tương đối tính vật có khối lượng nghỉ m0 chuyển động
với tốc độ v
A 2 c v m
m B
1 2 c v m
m C
1
2
c v m
m D
2 c v m m
Câu 147: Hệ thức Anh – xtanh khối lượng lượng
A 2
c m
E B E = mc C
c m
E D E = mc2
Câu 148: Một hạt có động năng lượng nghỉ Tốc độ hạt
A v 2,60.108 m/s. B v 1,18.108 m/s. C v 1,60.109 m/s. D v 3.108 m/s.
Câu 149: Khối lượng phôtôn ứng với xạ có 0,50m
A mp kg
36 10 41 ,
B mp 1,41.1036kg C mp 4,11.1036kg D mp 3,41.1036kg
Câu 150: Một vật có khối lượng 10g chuyển động với tốc độ 108 m/s có lượng tồn phần là
A E = 9,54.1014 J B E = 13,07.1014 J C E = 4,59.1014 J D E = 5,49.1014 J.
Câu 151: Điều không đúng, nói tiên đề Anh – xtanh?
A Các tượng vật lí xảy hệ qui chiếu quán tính
(26)B Phương trình diễn tả tượng vật lí có dạng hệ qui chiếu quán tính
C Tốc độ ánh sáng chân không hệ qui chiếu quán tính có giá trị c, khơng phụ thuộc vào tốc độ nguồn sáng hay máy thu
D Tốc độ ánh sáng chân không hệ qui chiếu quán tính khác khác
Câu 152: Tốc độ êlectron tăng tốc qua hiệu điện 105V là
A 0,4.108 m/s. B 0,8.108 m/s. C 1,2.108 m/s. D 1,6.108 m/s
Câu 153: Động electron có động lượng p
A 2
0 d
W c p mc B Wd c p2m0c2 m0c2
C
0 2 d
W c p mc m c D Wd p2m0c2
Câu 154: Tốc độ electron có động lượng p
A
2
0c p
m c v
B
2
0c p
m c v
C
2
0c p
m pc v
D
2
0c p
m pc v
Câu 155: Động lượng hạt có khối lượng nghỉ m, động W đ
A 0 d
2
W
W m
c
p d
B 0 d
2
d 2 W c
W m
p
C 0 d
2
W
W m
c
p d
D 0 d
2
W
W m
c
p d
II PHẦN DÀNH CHO CHƯƠNG TRÌNH CHUẨN
*DAO ĐỘNG VÀ SĨNG ĐIỆN TỪ
A TÓM TẮT LÝ THUYẾT 1 Dao đ ộng đ iện từ
* Sự biến thiên điện tích dịng điện mạch dao động
+ Mạch dao động mạch điện khép kín gồm tụ điện có điện dung C cuộn dây có độ tự cảm L, có điện trở không đáng kể nối với
+ Điện tích tụ điện mạch dao động: q = q0 cos(t + )
+ Cường độ dòng điện cuộn dây: i = q' = - q0sin(t + ) = I0cos(t + +
2
); = LC
1
; I0 = q0
+ Chu kì tần số riêng mạch dao động: T = 2 LC ; f =
LC
2
* Năng lượng điện từ mạch dao động
+ Năng lượng điện trường tập trung tụ điện: WC =
2 C q2 = 2 q C cos
2(t + ).
+ Năng lượng từ trường tập trung cuộn cảm: WL =
2
Li2 =
2
L2 q20 sin2(t + ) =
2
1
0
q C sin
2(t + ).
Năng lượng điện trường lượng từ trường biến thiên tuần hoàn với tần số góc ’ = 2 chu kì T’
=
T
+ Năng lượng điện từ mạch: W = WC + WL =
2
1
0
q C cos
2(t + ) +
2
1
0
q C sin
2(t + ) =
2
1
0
q C =
1 LI2
0 =
2
CU2
0 = số
+ Liên hệ q0, I0 U0 mạch dao động: q0 = CU0 =
I
= I0 LC 2 Đ iện từ tr ư ờng .
* Liên hệ điện trường biến thiên từ trường biến thiên
+ Nếu nơi có từ trường biến thiên theo thời gian nơi xuất điện trường xoáy Điện trường xoáy điện trường có đường sức đường cong kín
+ Nếu nơi có điện trường biến thiên theo thời gian nơi xuất từ trường Đường sức từ trường ln khép kín
(27)Mỗi biến thiên theo thời gian từ trường sinh không gian xung quanh điện trường xoáy biến thiên theo thời gian, ngược lại biến thiên theo thời gian điện trường sinh từ trường biến thiên theo thời gian không gian xung quanh
Điện trường biến thiên từ trường biến thiên tồn khơng gian Chúng chuyển hóa lẫn trường thống gọi điện từ trường
3 Sóng đ iện từ - Thơng tin liên lạc vơ tuyến
Sóng điện từ điện từ trường lan truyền không gian
* Đặc điểm sóng điện từ
+ Sóng điện từ lan truyền chân không Vận tốc lan truyền sóng điện từ chân khơng vận tốc ánh sáng (c 3.108m/s) Sóng điện từ lan truyền điện môi Tốc độ lan truyền
của sóng điện từ điện mơi nhỏ chân không phụ thuộc vào số điện mơi + Sóng điện từ sóng ngang Trong q trình lan truyền
E Bln ln vng góc với vng
góc với phương truyền sóng Tại điểm dao động điện trường từ trường sóng điện từ ln pha với
+ Khi sóng điện từ gặp mặt phân cách hai mơi trường bị phản xạ khúc xạ ánh sáng Ngoài có tượng giao thoa, nhiễu xạ sóng điện từ
+ Sóng điện từ mang lượng Nhờ có lượng mà sóng điện từ truyền đến anten, làm cho electron tự anten dao động
Nguồn phát sóng điện từ đa dạng, vật thể tạo điện trường từ trường biến thiên, tia lửa điện, dây dẫn dịng điện xoay chiều, cầu dao đóng, ngắt mạch điện
* Thông tin liên lạc sóng vơ tuyến
+ Sóng vơ tuyến sóng điện từ dùng vơ tuyến Chúng có bước sóng từ vài m đến vài km Theo bước sóng, người ta chia sóng vơ tuyến thành loại: sóng cực ngắn, sóng ngắn, sóng trung sóng dài + Tầng điện li lớp khí bị ion hóa mạnh ánh sáng Mặt Trời nằm khoảng độ cao từ 80 km đếm 800 km, có ảnh hưởng lớn đến truyền sóng vơ tuyến điện
+ Các phân tử khơng khí khí hấp thụ mạnh sóng dài, sóng trung sóng cực ngắn hấp thụ vùng sóng ngắn Các sóng ngắn phản xạ tốt tầng điện li mặt đất
+ Nguyên tắc chung thơng tin liên lạc sóng vơ tuyến điện:
- Biến âm (hoặc hình ảnh) muốn truyền thành dao động điện từ có tần số thấp gọi tín hiệu âm tần (hoặc tính hiệu thị tần)
- Dùng sóng điện từ tần số cao (cao tần) để mang tín hiệu âm tần thị tần xa, sóng gọi sóng mang Muốn phải trộn sóng điện từ âm tần thị tần với sóng điện từ cao tần (biến điệu chúng) Qua anten phát, sóng điện từ cao tần biến điệu truyền không gian
- Dùng máy thu với anten thu để chọn thu lấy sóng điện từ cao tần muốn thu
- Tách tín hiệu khỏi sóng cao tần (tách sóng) dùng loa để nghe âm truyền tới dùng hình để xem hình ảnh
Để tăng cường độ sóng truyền tăng cường độ tín hiệu thu người ta dùng mạch khuếch đại
+ Sơ đồ khối mạch phát vô tuyến đơn giản gồm: micrô, phát sóng cao tần, mạch biến điệu, mạch khuếch đại anten
+ Sơ đồ khối máy thu đơn giản gồm: anten, mạch khuếch đại dao động điện từ cao tần, mạch tách sóng, mạch khuếch đại dao động điện từ âm tần loa
* BÀI TẬP MINH HOẠ:
1 Một mạch dao động điện từ LC gồm cuộn dây cảm có độ tự cảm L = mH tụ điện có điện dung C = 0,2 F Biết dây dẫn có điện trở khơng đáng kể mạch có dao động điện từ riêng Xác định
chu kì, tần số riêng mạch
2 Mạch dao động máy thu với cuộn dây có độ tự cảm L = 5.10-6 H, tụ điện có điện dung
2.10-8 F; điện trở R = Hãy cho biết máy thu sóng điện từ có bước sóng bao nhiêu?
3 Mạch chọn sóng máy thu vơ tuyến điện gồm cuộn dây có độ tự cảm L = H tụ điện
C = 40 nF
a) Tính bước sóng điện từ mà mạch thu
b) Để mạch bắt sóng có bước sóng khoảng từ 60 m đến 600 m cần phải thay tụ điện C tụ xoay CV có điện dung biến thiên khoảng nào? Lấy 2 = 10; c = 3.108 m/s
(28)4 Cho mạch dao động điện từ LC dao động tự do, độ tự cảm L = mH Người ta đo điện áp cực đại hai tụ 10 V, cường độ dòng điện cực đại mạch mA Tìm bước sóng điện từ mà mạch cộng hưởng
5 Mạch chọn sóng máy thu gồm cuộn dây có độ tự cảm L = 2.10-6 H, tụ điện có điện
dung C thay đổi được, điện trở R = Để máy thu thu sóng điện từ có bước sóng từ 57 m (coi 18 m) đến 753 m (coi 240 m) tụ điện phải có điện dung thay đổi khoảng nào?
Cho c = 3.108 m/s.
6 Một mạch dao động gồm tụ điện có điện dung C = 25 pF cuộn dây cảm có độ tự cảm L = 10-4 H.
Giả sử thời điểm ban đầu cường độ dòng điện đạt giá trị cực đại 40 mA Tìm biểu thức cường độ dịng điện, biểu thức điện tích tụ điện biểu thức điện áp hai tụ
7.Cho mạch dao độnglí tưởng với C = nF, L = mH, điện áp hiệu dụng tụ điện UC = V Lúc t =
0, uC = 2 V tụ điện nạp điện Viết biểu thức điện áp tụ điện cường độ dòng điện
chạy mạch dao động
8 Mạch dao động kín, lí tưởng có L = mH, C = 10 F Khi dao động cường độ dòng điện hiệu dụng
I = mA Chọn gốc thời gian lúc lượng điện trường lần lượng từ trường tụ điện phóng điện Viết biểu thức điện tích tụ điện, điện áp hai tụ cường độ dòng điện mạch dao động
* Hướng dẫn giải đáp số:
1 Ta có: T = 2 LC = 4.10-5 = 12,57.10-5 s; f = T
1
= 8.103 Hz.
2 Ta có: = 2c LC = 600 m 3 a) Ta có: = 2c LC = 754 m
b) Ta có: C1 =
L c2 2 4
= 0,25.10-9 F; C =
L c2 2 4
= 25.10-9 F; phải sử dụng tụ xoay C
V có điện dung
biến thiên từ 0,25 pF đến 25 pF
4 Ta có:
CU20=
2
LI20 C = 2
U LI
; = 2c LC = 2c
0
U LI
= 60 = 188,5m 5 Ta có: C1 =
L c2 2 4
= 4,5.10-10 F; C =
L c2 2 4
= 800.10-10 F
Vậy C biến thiên từ 4,5.10-10 F đến 800.10-10 F.
6 Ta có: = LC
1
= 105 rad/s; i = I
0cos(t + ); t = i = I0 cos = =
Vậy i = 4.10-2cos105t (A) q =
0
I
= 4.10-7 C; q = 4.10-7cos(105t -
2
)(C) u =
C q
= 16.103cos(105t -
2
) (V)
7 Ta có: = LC
1
= 106 rad/s; U
0 = U 2= 2V; cos = U u = = cos(±
); tụ nạp điện nên
=
-3
rad Vậy: u = 2cos(106t -
3
)(V) I0 =
L C
U0 = 2.10-3 A; i = I0cos(106t -
3
+
) = 2.10-3 cos(106t +
6
)(A)
8 Ta có: = LC
1
= 104 rad/s; I
0 = I 2= 2.10-3 A; q0 =
0
I
= 2.10-7 C Khi t = W
C = 3Wt
W =
3
WC q =
2 3q
0 cos q q = cos(±
) Vì tụ phóng điện nên =
6
; Vậy: q = 2.10-7cos(104t +
6
)(C); u =
C q
= 2.10-2cos(104t +
6
)(V); i = 2.10-3cos(104t +
2 3
(29)Câu 156: Mạch dao động LC có tần số riêng 100kHz có điện dung C = 5000 pF Độ tự cảm L mạch
A 5.10-7 Hz. B 5.10-6 Hz. C 5.10-4 Hz. D 5.10-5 Hz.
Câu 157: Chọn câu sai.
A Các dao động điện từ truyền từ mạch dao động anten cách ghép qua cuộn cảm
B Đài phát sóng ngắn với cơng suất lớn truyền sóng nơi mặt đất
C Trong mạch dao động kín sóng điện từ xạ nhỏ
D Các sóng ngắn có lượng bé sóng trung
Câu 158: Trong kết luận sau tương ứng đại lượng dao động điện từ dao động học hệ cầu gắn với lò xo, kết luận đúng?
A Khối lượng m tương ứng với hiệu điện u
B Độ cứng k lò xo tương ứng độ tự cảm L
C Gia tốc a tương ứng với điện trở R
D Vận tốc v tương ứng với cường độ dòng điện i
Câu 159: Sóng điện từ sóng ngang Trong trình truyền sóng,
A vectơ E vectơ Bcùng vng góc với phương truyền sóng
B vectơ E vectơ B có phương
C vectơ E vectơ B biến thiên tuần hoàn lệch pha góc
2
rad
D vectơ E vng góc với vectơ B hai vectơ ln vng góc với phương truyền sóng Ox
Câu 160: Chọn phát biểu sai
A Phương trình vi phân dao động điện từ dao động học có dạng
B Sóng điện từ q trình lan truyền khơng gian điện từ trường biến thiên tuần hoàn theo thời gian
C Dao động điện từ dao động học có chất
D Dao động điện từ dao động học có giống quy luật biến đổi theo thời gian
Câu 161: Một tụ điện có điện dung C = 0,1µF tích điện với hiệu điện U0 = 100V Sau cho tụ
điện phóng điện qua cuộn cảm có hệ số tự cảm L=1H, điện trở không đáng kể Lấy gốc thời gian lúc tụ điện bắt đầu phóng điện Lấy 2 =10 Biểu thức điện tích tụ điện là
A q = 10-5cos(100 t +
2
) (C) B q = 1,41.10-5 cos(100 t
-2
) (C)
C q = 0,74.10-5 cos(1000 t
-2
) (C) D q =10-5cos1000 t (C).
Câu 162: Một mạch dao động dùng tụ điện C1 tần số riêng mạch f1 = 30kHz, dùng tụ điện
C2 tần số riêng mạch f2 = 40kHz Khi mạch dao động dùng hai tụ C1 C2 ghép nối tiếp tần số
riêng mạch
A 48kHz B 24kHz C 35kHz D 50kHz
Câu 163: Một tụ điện có điện dung C = 0,1µF tích điện với hiệu điện U0 = 100V Sau cho tụ
điện phóng điện qua cuộn cảm có hệ số tự cảm L=1H, điện trở không đáng kể Lấy gốc thời gian lúc tụ điện bắt đầu phóng điện Lấy2=10 Điện tích tụ điện thời điểm t = 0,5.10-3 (s) là
A q = 0,4.10-5 (c). B q = 0,2.10-5 (c). C q = 0,4.10-5 (c). D q = 0.
Câu 164: Điện dung tụ điện mạch dao động 0,2 µF Để mạch có tần số riêng 500Hz hệ số tự cảm cuộn cảm phải có giá trị ( lấy 2=10)
A 0,1H B 0,5H C 0,4H D 0,2H
Câu 165: Một tụ điện có điện dung C = 0,1µF tích điện với hiệu điện U0 = 100V Sau cho tụ
điện phóng điện qua cuộn cảm có hệ số tự cảm L=1H, điện trở không đáng kể Lấy gốc thời gian lúc tụ điện bắt đầu phóng điện Lấy
= 10 Biểu thức cường độ dòng điện A i = 1,91.10-2cos(100 t - ) (A). B i = 3,14.10-2cos (1000 t +
2
) (A)
C i = 0,64.10-2cos(1000 t
-2
) (A) D i = 2,48.10-2cos(100 t +
2
) (A)
Câu 166: Chọn câu sai
(30)A Điện tích tụ điện mạch dao động biến thiên điều hịa có tần số phụ thuộc nguồn điện kích thích
B Dao động điện từ mạch dao động gọi dao động điện từ tự
C Hiệu điện hai đầu cuộn cảm mạch dao động hiệu điện hai đầu tụ điện
D Mạch dao động kín gồm cuộn cảm L tụ điện C qú trình dao động điện từ trường khơng xạ
Câu 167: Chọn câu sai
A Các loại sóng dài, trung ngắn bị tầng điện li phản xạ với mức độ khác
B Các sóng vơ tuyến có bước sóng cực ngắn dùng thông tin vũ trụ
C Các sóng vơ tuyến có tần số lớn lượng nhỏ
D Sóng cực ngắn không phản xạ mà xuyên qua tầng điện li
Câu 168: Một khung dao động có cuộn dây L = 5H điện dung C = 5.10-6F Chu kì dao động điện từ
trong khung
A 0,00314s B 3,14s C 0,0314s D 0,314s
Câu 169: Chọn câu đúng
A Các sóng dài có bước sóng từ 200 m đến 3000 m
B Các sóng ngắn vịng quanh Trái Đất qua nhiều lần phản xạ tầng điện li mặt đất
C Các sóng dài có lượng lớn nên dùng thông tin vũ trụ
D Tầng điện li tầng khí cách mặt đất từ 80m đến 800 m, phân tử khí bị ion hố tia Mặt Trời tia vũ trụ
Câu 170: Chọn câu sai.
A Năng lượng điện trường tức thời: Wd qu
B Tần số góc dao động điện từ tự LC C Tần số dao động điện từ tự
LC f
1
.
D Năng lượng từ trường tức thời
t
2 W Li
Câu 171: Kết luận sau đúng tương ứng đại lượng dao động điện từ dao động học lắc lò xo?
A Gia tốc a tương ứng với cường độ dòng điện i
B Độ cứng k lò xo tương ứng điện dung
C C.Khối lượng m tương ứng với hệ số tự cảm L
D Vận tốc v tương ứng với hiệu điện u
Câu 172: Một mạch dao động mà cường độ dòng điện dao động mạch có biểu thức i = 0,01cos2000
t (A) Hệ số tự cảm cuộn cảm 0,1H Điện dung C tụ điện có giá trị
A 0,15 µF B 0,45 µF C 0,35 µF D 0,25 µF
Câu 173: Mạch dao động gồm tụ điện C = 16 nF cuộn dây có hệ số tự cảm L = 3,2.10-4 H Bước
sóng sóng điện từ mà mạch cộng hưởng
A 4550 m B 4263 m C 4703 m D 4367 m
Câu 174: Mạch dao động gồm tụ điện C = 50F cuộn dây Hiệu điện cực đại tụ là
3 2V Năng lượng mạch dao động
A 4,9.10-4 J. B 5,3.10-5 J C 5,7.10-5 J. D 4,5.10-4J.
Câu 175: Mạch dao động LC gồm tụ điện C = 500 pF cuộn dây Hiệu điện cực đại hai tụ 4V Điện tích cực đại tụ điện
A 2.10-7 C. B 2.10-6 C C 2.10-8 C. D 2.10-9C.
Câu 176: Một mạch dao động gồm cuộn cảm có L = mH tụ điện có C = 0,1 µF Tần số riêng mạch
A 15.981,36Hz B 15.923,56Hz C 15.943,74Hz D 15.918,27Hz
Câu 177: Muón tăng tần số mạch dao động LC lên lần ta phải
A giảm độ tự cảm L xuống lần B tăng độ tự cảm L lên lần
(31)Câu 178: Nguyên nhân gay tắt dần dao động điện từ mạch dao động LC
A do điện trở mạch xạ sóng điện từ ngồi mơi trường
B cảm kháng cuộn dây
C dung khang tụ
D cảm kháng dung kháng
Câu 179: Chọn câu sai
A Trong mạch dao động ln ln có biến hóa qua lại lượng điện trường lượng từ trường
B Năng lượng mạch dao động gồm lượng điện trường lượng từ trường
C Dao động điện từ mạch dao động dao động cưỡng tác dụng nguồn điện
D Năng lượng điện trường lượng từ trường biến thiên điều hòa với tần số
Câu 180: Chọn câu đúng
A Năng lượng điện trường tỉ lệ với hệ số tự cảm L
B Để truyền thông tin âm thanh, hình ảnh … đến nơi xa người ta cần dùng anten phát
C Năng lượng từ trường tỉ lệ với điện dung C
D Trong mạch dao động kín, hầu hết từ trường tập trung cuộn dây điện trường hầu hết tập trung tụ điện
Câu 181: Điều sau sai nói mối liên hệ điện trường từ trường?
A Từ trường biến thiên chậm điện trường sinh mạnh
B Năng lượng điện trường lượng từ trường biến thiên tuần hoàn theo thời gian với tần số
C Điện trường biến thiên nhanh từ trường sinh mạnh
D Từ trường biến thiên làm xuất điện trường biến thiên, điện trường biến thiên làm xuất từ trường biến thiên
Câu 182: Chọn câu sai
A Điện trường từ trường hai mặt thể khác điện từ trường
B Năng lượng toàn phần mạch dao động bảo toàn
C Dao động điện từ mạch dao động dao động điện từ tự
D Điện tích tụ điện dao động điều hòa tần số pha với cường độ dòng điện mạch dao động
Câu 183: Chọn phát biểu sai
A Sóng điện từ lan truyền có mang lượng
B Sóng điện từ khơng truyền qua mơi trường cách điện mơi trường cách điện khơng có điện tích tự
C Hiện tượng cộng hưởng điện từ ứng dụng để thu sóng vơ tuyến
D Biến điệu trộn dao động âm dao động cao tần thành dao động cao tần biến điệu
Câu 184: Hiệu điện cực đại hai tụ điện mạch dao động 5V Điện dung tụ 2µF Năng lượng từ trường cực đại mạch có giá trị
A 25.10-6 J. B 14.10-6 J. C 28.10-6 J. D 37.10-6 J.
Câu 185: Một mạch chọn sóng gồm cuộn cảm L =4µF tụ điện dung biến đổi từ C1 =10pF đến C2
= 490pF Lấy
=10 Dải sóng thu với mạch có bước sóng khoảng từ
A 12m đến 84m B 24m đến 99m C 24m đến 188m D 12m đến 168m
Câu 186: Một khung dao động gồm cuộn dây tụ điện có điện dung C = 5.10-6F Hiệu điện cực đại trên
2 tụ 10V Năng lượng mạch dao động
A 2,5.10-4 J. B 250.10-4 J. C 0,25.10-4J. D 25.10-4 J.
Câu 187: Mạch dao động máy thu vơ tuyến, gồm cuộn cảm L = 1µH tụ điện biến đổi C, dùng để thu sóng vơ tuyến có bước sóng từ 13m đến 75m Điện dung C tụ điện biến thiên khoảng từ
A 45pF đến 1523pF B 47pF đến 1563pF C 47pF đến 1553pF D 56pF đến 1593pF
Câu 188: Chọn câu sai.
A Điện trường xốy có đường sức từ khơng khép kín, xuất phát từ điện tích dương
B Từ trường xốy có đường cảm ứng từ bao quanh đường sức điện trường
C Từ trường biến thiên theo thời gian làm phát sinh xung quanh điện trường xốy
(32)D Điện trường biến thiên theo thời gian làm phát sinh xung quanh từ trường xốy
Câu 189: Sóng điện từ sau bị phản xạ mạnh tầng điện li?
A Sóng dài B Sóng trung C Sóng ngắn D Sóng cực ngắn
Câu 190: Một mạch dao động dùng tụ điện C1 tần số riêng mạch f1 = 30kHz, dùng tụ điện
C2 tần số riêng mạch f2 = 40kHz Khi mạch dao động dùng hai tụ C1 C2 ghép song song tần
số riêng mạch
A 50kHz B 24kHz C 35kHz D 48kHz
Câu 191: Trong mạch dao động LC có dao động điện từ tự (dao động riêng) với tần số góc 104 rad/s.
Điện tích cực đại tụ điện 10-9C Khi cường độ dòng điện mạch 6.10-6A điện tích tụ
điện
A 6.10-10C. B 8.10-10C. C 2.10-10C. D 4.10-10C.
Câu 192: Trong mạch dao động gồm L = 0,2 H, tụ điện C = 10 F Biết cường độ dòng điện cực đại trong
mạch 0,012 A Khi cường độ dòng điện tức thời mạch 0,01 A hiệu điện tức thời hai tụ
A 1,9 V B 2,1 V C 9,4 V D 0,94 V
Câu 193: Một mạch dao động gồm tụ điện có điện dung C = 0,125F cuộn dây cảm có hệ số tự
cảm L thực dao động điện tự Cứ sau khoảng thời gian T1 = 10-6s
lượng tụ điện cuộn cảm lại nhau, lấy 10
Hệ số tự cảm L
A 32.10-7H. B 16.10-7H. C 32.10-6H. D 16.10-6H.
Câu 194: Bước sóng dao động điện từ tự mạch
A
0
2 I
cQ
. B
0
2 I
cQ
. C
0
4 I
cQ
. D
0
2 Q
cI
.
Câu 195: Một mạch dao động LC có điện trở khơng đáng kể, gồm cuộn dây có hệ số tự cảm L tụ điện có điện dung C Trong mạch có dao động điện từ tự với giá trị cực đại hiệu điện hai tụ điện U0 Giá trị cực đại I0 cường độ dòng điện mạch tính biểu thức
A I0 = Uo L
C
B I0 = Uo LC C I0 = Uo C
L
D I0 = LC
U0
ĐÁP ÁN ĐỀ CƯƠNG VẬT LÍ 12- HỌC KÌ II- NĂM HỌC 2010-2011
Câu hỏi Đáp án Câu hỏi Đáp án Câu hỏi Đáp án Câu hỏi Đáp án
1 D 50 A 99 C 148 A
2 C 51 A 100 B 149 A
3 A 52 A 101 C 150 A
4 A 53 A 102 A 151 D
5 B 54 D 103 C 152 D
6 A 55 C 104 B 153 C
7 D 56 A 105 A 154 D
8 B 57 A 106 C 155 B
9 A 58 A 107 C 156 C
10 C 59 A 108 A 157 D
11 A 60 A 109 A 158 A
12 D 61 A 110 A 159 D
13 B 62 A 111 B 160 C
14 D 63 A 112 A 161 D
15 D 64 A 113 D 162 D
16 C 65 A 114 B 163 D
17 A 66 A 115 D 164 B
18 C 67 A 116 A 165 B
19 A 68 A 117 C 166 A
20 B 69 A 118 A 167 C
21 B 70 A 119 D 168 C
22 A 71 A 120 C 169 B
23 A 72 A 121 C 170 B
24 D 73 A 122 D 171 A
(33)26 C 75 A 124 B 173 B
27 B 76 A 125 C 174 D
28 A 77 A 126 A 175 D
29 B 78 A 127 B 176 B
30 D 79 A 128 D 177 D
31 C 80 A 129 D 178 A
32 A 81 A 130 C 179 C
33 A 82 D 131 C 180 D
34 D 83 D 132 D 181 A
35 A 84 C 133 D 182 D
36 D 85 A 134 D 183 B
37 C 86 C 135 C 184 A
38 B 87 A 136 B 185 A
39 A 88 D 137 D 186 A
40 C 89 C 138 D 187 B
41 B 90 C 139 D 188 A
42 B 91 C 140 D 189 C
43 A 92 D 141 C 190 B
44 A 93 D 142 B 191 B
45 A 94 C 143 A 192 D
46 A 95 D 144 B 193 A
47 A 96 B 145 A 194 A
48 A 97 B 146 B 195 A
49 C 98 D 147 D
ĐỀ THI ĐẠI HỌC + CAO ĐẲNG CÁC NĂM
Câu 1(CĐ 2007): Giới hạn quang điện kim loại làm catốt tế bào quang điện là
λ0 = 0,50 μm Biết vận tốc ánh sáng chân không số Plăng 3.108 m/s
và 6,625.10-34 J.s Chiếu vào catốt tế bào quang điện xạ có bước sóng λ = 0,35
μm, động ban đầu cực đại êlectrôn (êlectron) quang điện
A 1,70.10-19 J B 70,00.10-19 J C 0,70.10-19 J D 17,00.10-19 J
Câu 2(CĐ 2007): Trong quang phổ vạch hiđrô (quang phổ hiđrơ), bước sóng của vạch thứ dãy Laiman ứng với chuyển êlectrôn (êlectron) từ quỹ đạo L về quỹ đạo K 0,1217 μm , vạch thứ dãy Banme ứng với chuyển M → L là 0,6563 μm Bước sóng vạch quang phổ thứ hai dãy Laiman ứng với chuyển M →K
A 0,1027 μm B 0,5346 μm C 0,7780 μm D 0,3890 μm
Câu 3(CĐ 2007): Cơng êlectrôn (êlectron) khỏi kim loại A = 1,88 eV Biết
hằng số Plăng h = 6,625.10-34 J.s, vận tốc ánh sáng chân không 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
Câu 4(CĐ 2007): Động ban đầu cực đại êlectrôn (êlectron) quang điện A không phụ thuộc bước sóng ánh sáng kích thích
B phụ thuộc cường độ ánh sáng kích thích C khơng phụ thuộc chất kim loại làm catốt
D phụ thuộc chất kim loại làm catốt bước sóng ánh sáng kích thích
Câu 5(CĐ 2007): Một ống Rơnghen phát xạ có bước sóng ngắn 6,21.10 – 11 m. Biết độ lớn điện tích êlectrơn (êlectron), vận tốc ánh sáng chân không số Plăng
lần lượt 1,6.10-19C; 3.108m/s; 6,625.10-34 J.s Bỏ qua động ban đầu êlectrôn Hiệu
điện anốt catốt ống
A 2,00 kV B 2,15 kV C 20,00 kV D 21,15 kV
Câu 6(CĐ 2007): Ở nhiệt độ định, đám có khả phát hai ánh
sáng đơn sắc có bước sóng tương ứng λ1 λ2 (với λ < λ2 ) có khả hấp thụ
(34)A ánh sáng đơn sắc có bước sóng nhỏ λ1
B ánh sáng đơn sắc có bước sóng khoảng từ λ1 đến λ2
C hai ánh sáng đơn sắc
D ánh sáng đơn sắc có bước sóng lớn λ2
Câu 7(ĐH – 2007): Cho: 1eV = 1,6.10-19 J; h = 6,625.10-34 J.s; c = 3.108 m/s Khi êlectrôn (êlectron) nguyên tử hiđrơ chuyển từ quĩ đạo dừng có lượng Em = - 0,85eV sang quĩ đạo dừng có lượng En = - 13,60eV nguyên tử phát xạ điện từ có bước sóng
A 0,4340 μm B 0,4860 μm C 0,0974 μm D 0,6563 μm
Câu 8(ĐH – 2007): Một chùm ánh sáng đơn sắc tác dụng lên bề mặt kim loại làm bứt êlectrôn (êlectron) khỏi kim loại Nếu tăng cường độ chùm sáng lên ba lần thì
A số lượng êlectrơn khỏi bề mặt kim loại giây tăng ba lần B động ban đầu cực đại êlectrôn quang điện tăng ba lần
C động ban đầu cực đại êlectrôn quang điện tăng chín lần D cơng êlectrơn giảm ba lần
Câu 9(ĐH – 2007): Phát biểu sai?
A Điện trở quang trở giảm mạnh có ánh sáng thích hợp chiếu vào
B Nguyên tắc hoạt động tất tế bào quang điện dựa tượng quang dẫn
C Trong pin quang điện, quang biến đổi trực tiếp thành điện
D Có số tế bào quang điện hoạt động kích thích ánh sáng nhìn thấy
Câu 10(ĐH – 2007): Nội dung chủ yếu thuyết lượng tử trực tiếp nói A hình thành vạch quang phổ nguyên tử
B tồn trạng thái dừng nguyên tử hiđrô C cấu tạo nguyên tử, phân tử
D phát xạ hấp thụ ánh sáng nguyên tử, phân tử
Câu 11(ĐH – 2007): Hiệu điện anốt catốt ống Rơnghen 18,75 kV. Biết độ lớn điện tích êlectrơn (êlectron), vận tốc ánh sáng chân không số Plăng
lần lượt 1,6.10-19 C, 3.108 m/s 6,625.10-34 J.s Bỏ qua động ban đầu êlectrôn.
Bước sóng nhỏ tia Rơnghen ống phát
A 0,4625.10-9 m B 0,6625.10-10 m C 0,5625.10-10 m D 0,6625.10-9 m
Câu 12(ĐH – 2007): Lần lượt chiếu vào catốt tế bào quang điện xạ điện từ
gồm xạ có bước sóng λ1 = 0,26 μm xạ có bước sóng λ2 = 1,2λ1 vận tốc ban đầu
cực đại êlectrôn quang điện bứt từ catốt v1 v2 với v2 = 3v1/4.
Giới hạn quang điện λ0 kim loại làm catốt
A 1,45 μm B 0,90 μm C 0,42 μm D 1,00 μm
Câu 13(CĐ 2008): Trong thí nghiệm với tế bào quang điện, chiếu chùm sáng kích thích vào catốt có tượng quang điện xảy Để triệt tiêu dòng quang điện, người ta đặt vào giữa anốt catốt hiệu điện gọi hiệu điện hãm Hiệu điện hãm có độ lớn
A làm tăng tốc êlectrôn (êlectron) quang điện anốt B phụ thuộc vào bước sóng chùm sáng kích thích
(35)Câu 14(CĐ 2008): Gọi λα λβ hai bước sóng ứng với vạch đỏ Hα và vạch
lam Hβ dãy Banme (Balmer), λ1 bước sóng dài dãy Pasen (Paschen) trong
quang phổ vạch nguyên tử hiđrô Biểu thức liên hệ λα , λβ , λ1
A λ1 = λα - λβ B 1/λ1 = 1/λβ – 1/λα C λ1 = λα + λβ D 1/λ1 = 1/λβ + 1/λα
Câu 15(CĐ 2008): Biết số Plăng h = 6,625.10-34 J.s độ lớn điện tích nguyên tố là
1,6.10-19 C Khi ngun tử hiđrơ chuyển từ trạng thái dừng có lượng -1,514 eV sang
trạng thái dừng có lượng -3,407 eV nguyên tử phát xạ có tần số
A 2,571.1013 Hz B 4,572.1014Hz C 3,879.1014 Hz D 6,542.1012 Hz
Câu 16(CĐ 2008): Khi truyền chân không, ánh sáng đỏ có bước sóng λ1 = 720 nm,
ánh sáng tím có bước sóng λ2 = 400 nm Cho hai ánh sáng truyền môi trường
trong suốt chiết suất tuyệt đối mơi trường hai ánh sáng n1 =
1,33 n2 = 1,34 Khi truyền môi trường suốt trên, tỉ số lượng phơtơn
có bước sóng λ1 so với lượng phơtơn có bước sóng λ2
A 5/9 B 9/5 C 133/134 D 134/133
Câu 17(CĐ 2008): Chiếu lên bề mặt catốt tế bào quang điện chùm sáng đơn sắc có bước sóng 0,485 μm thấy có tượng quang điện xảy Biết số Plăng h =
6,625.10-34 J.s, vận tốc ánh sáng chân không c = 3.108 m/s, khối lượng nghỉ êlectrôn
(êlectron) 9,1.10-31 kg vận tốc ban đầu cực đại êlectrôn quang điện 4.105 m/s.
Cơng êlectrơn kim loại làm catốt
A 6,4.10-20 J B 6,4.10-21 J C 3,37.10-18 J D 3,37.10-19 J
Câu 18(ÐỀ ĐẠI HỌC – 2008): Theo thuyết lượng từ ánh sáng lượng của A phơtơn lượng nghỉ êlectrôn (êlectron).
B phơtơn phụ thuộc vào khoảng cách từ phơtơn tới nguồn phát nó. C phơtơn chùm sáng đơn sắc nhau
D phôtôn tỉ lệ thuận với bước sóng ánh sáng tương ứng với phơtơn đó.
Câu 19(ÐỀ ĐẠI HỌC – 2008): Khi chiếu hai xạ có tần số f1, f2 (với f1 < f2) vào cầu kim loại đặt lập xảy tượng quang điện với điện cực đại
của cầu V1, V2 Nếu chiếu đồng thời hai xạ vào cầu điện
thế cực đại là
A (V1 + V2). B V1 – V2. C V2. D V1.
Câu 20(ÐỀ ĐẠI HỌC – 2008): Trong quang phổ ngun tử hiđrơ , biết bước sóng
dài vạch quang phổ dãy Laiman 1 bước sóng vạch kề với trong
dãy 2 bước sóng của vạch quang phổ H dãy Banme là
A (1 + 2). B
1 2
. C (1 2). D
1 2
Câu 21(ÐỀ ĐẠI HỌC – 2008): Hiệu điện anốt catốt ống Rơnghen U = 25 kV Coi vận tốc ban đầu chùm êlectrôn (êlectron) phát từ catốt không Biết
hằng số Plăng h = 6,625.10-34J.s, điện tích nguyên tố 1,6.10-19C Tần số lớn tia
Rơnghen ống phát là
A 60,380.1018Hz B 6,038.1015Hz. C 60,380.1015Hz. D 6,038.1018Hz.
Câu22(ÐỀ ĐẠI HỌC – 2008): Trong nguyên tử hiđrô , bán kính Bo r0 = 5,3.10-11m Bán kính quỹ đạo dừng N là
A 47,7.10-11m. B 21,2.10-11m. C 84,8.10-11m. D 132,5.10-11m.
Câu 23(ÐỀ ĐẠI HỌC – 2008): Khi có tượng quang điện xảy tế bào quang
điện, phát biểu sau đâu sai?
A Giữ nguyên chùm sáng kích thích, thay đổi kim loại làm catốt động ban đầu cực đại êlectrôn (êlectron) quang điện thay đổi
(36)B Giữ nguyên cường độ chùm sáng kích thích kim loại dùng làm catốt, giảm tần số của ánh sáng kích thích động ban đầu cực đại êlectrôn (êlectron) quang điện giảm.
C Giữ nguyên tần số ánh sáng kích thích kim loại làm catốt, tăng cường độ chùm sáng kích thích động ban đầu cực đại êlectrôn (êlectron) quang điện tăng.
D Giữ nguyên cường độ chùm sáng kích thích kim loại dùng làm catốt, giảm bước sóng ánh sáng kích thích động ban đầu cực đại êlectrơn (êlectron) quang điện tăng.
Câu 24(Đề thi cao đẳng năm 2009): Công 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.
Câu 25(Đề thi cao đẳng năm 2009): Trong chân không, xạ đơn sắc vàng có bước sóng
là 0,589 m Lấy h = 6,625.10-34J.s; c=3.108 m/s e = 1,6.10-19 C Năng lượng phơtơn
ứng với xạ có giá trị là
A 2,11 eV. C 4,22 eV. C 0,42 eV. D 0,21 eV.
Câu 26(Đề thi cao đẳng năm 2009): Dùng thuyết lượng tử ánh sáng khơng giải thích được
A tượng quang – phát quang. B tượng giao thoa ánh sáng.
C nguyên tắc hoạt động pin quang điện.D tượng quang điện ngoài.
Câu 27(Đề thi cao đẳng năm 2009): Gọi lượng phôtôn ánh sáng đỏ, ánh sáng lục
và ánh sáng tím Đ, L T
A T > L > eĐ. B T > Đ > eL. C Đ > L > eT. D L > T > eĐ.
Câu 28(Đề thi cao đẳng năm 2009): Đối với nguyên tử hiđrô, mức lượng ứng với
các quỹ đạo dừng K, M có giá trị là: -13,6 eV; -1,51 eV Cho h = 6,625.10-34 J.s; c =
3.108 m/s e = 1,6.10-19 C Khi êlectron chuyển từ quỹ đạo dừng M quỹ đạo dừng K, thì
nguyên tử hiđrơ phát xạ có bước sóng
A 102,7 m. B 102,7 mm. C 102,7 nm. D 102,7 pm.
Câu 29(Đề thi cao đẳng năm 2009): Khi chiếu vào chất lỏng ánh sáng chàm ánh
sáng huỳnh quang phát khơng thể là
A ánh sáng tím. B ánh sáng vàng. C ánh sáng đỏ. D ánh sáng lục.
Câu 30(Đề thi cao đẳng năm 2009): Một nguồn phát ánh sáng có bước sóng 662,5 nm
với công suất phát sáng 1,5.10-4 W Lấy h = 6,625.10-34 J.s; c = 3.108 m/s Số phôtôn được
nguồn phát s là
A 5.1014. B 6.1014. C 4.1014. D 3.1014.
Câu 31(Đề thi cao đẳng năm 2009): Trong quang phổ vạch nguyên tử hiđrơ, bước sóng
dài vạch quang phổ dãy Lai-man dãy Ban-me 1 2.
Bước sóng dài thứ hai thuộc dãy Lai-man có giá trị là
A
1
2( )
. B
1 2
. C
1 2
. D
1 2
.
Câu 32(Đề thi cao đẳng năm 2009): Trong thí nghiệm, tượng quang điện xảy ra khi chiếu chùm sáng đơn sắc tới bề mặt kim loại Nếu giữ ngun bước sóng ánh sáng kích thích mà tăng cường độ chùm sáng thì
A số êlectron bật khỏi kim loại giây tăng lên. B động ban đầu cực đại êlectron quang điện tăng lên. C giới hạn quang điện kim loại bị giảm xuống.
D vận tốc ban đầu cực đại êlectron quang điện tăng lên.
(37)A Năng lượng phôtôn nhỏ cường độ chùm ánh sáng nhỏ.
B Phơtơn chuyển động hay đứng n tùy thuộc vào nguồn sáng chuyển động hay đứng yên.
C Năng lượng phôtôn lớn tần số ánh sáng ứng với phơtơn nhỏ. D Ánh sáng tạo hạt gọi phôtôn.
Câu 34(ÐỀ ĐẠI HỌC – 2009): Nguyên tử hiđtô trạng thái có mức lượng bằng -13,6 eV Để chuyển 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.
Câu 35(ÐỀ ĐẠI HỌC – 2009): Một đám nguyên tử hiđrơ trạng thái kích thích mà êlectron chuyển động quỹ đạo dừng N Khi êlectron chuyển quỹ đạo dừng bên trong quang phổ vạch phát xạ đám nguyên tử có vạch?
A 3. B 1. C 6. D 4.
Câu 36(ÐỀ ĐẠI HỌC – 2009): Cơng êlectron kim loại 7,64.10-19J Chiếu
lần lượt vào bề mặt kim loại xạ có bước sóng 1 = 0,18 m, 2 = 0,21 m
và 3 = 0,35 m Lấy h=6,625.10-34 J.s, c = 3.108 m/s Bức xạ gây tượng quang
điện kim loại đó?
A Hai xạ (1 2). B Không có xạ ba xạ trên.
C Cả ba xạ (1, 2 3). D Chỉ có xạ 1.
Câu 37(ÐỀ ĐẠI HỌC – 2009): Pin quang điện nguồn điện, đó A hóa biến đổi trực tiếp thành điện năng.
B quang biến đổi trực tiếp thành điện năng. C biến đổi trực tiếp thành điện năng. D nhiệt biến đổi trực tiếp thành điện năng.
Câu 38(ÐỀ ĐẠI HỌC – 2009): Đối với nguyên tử hiđrô, êlectron chuyển từ quỹ đạo M
về quỹ đạo K ngun tử phát phơtơn có bước sóng 0,1026 µm Lấy h = 6,625.10-34J.s, e
= 1,6.10-19 C c = 3.108m/s Năng lượng phôtôn bằng
A 1,21 eV B 11,2 eV. C 12,1 eV. D 121 eV.
Câu 39(ÐỀ ĐẠI HỌC – 2009): Chiếu đồng thời hai xạ có bước sóng 0,452 µm và 0,243 µm vào catơt tế bào quang điện Kim loại làm catơt có giới hạn quang điện là
0,5 µm Lấy h = 6,625 10-34 J.s, c = 3.108 m/s m
e = 9,1.10-31 kg Vận tốc ban đầu cực đại
của êlectron quang điện bằng
A 2,29.104 m/s. B 9,24.103 m/s C 9,61.105 m/s D 1,34.106 m/s
Câu 40 (Đề thi ĐH – CĐ năm 2010)Khi êlectron quỹ đạo dừng thứ n lượng của
ngun tử hiđrơ tính theo cơng thức -
6 , 13
n (eV) (n = 1, 2, 3,…) Khi êlectron trong
nguyên tử hiđrô chuyển từ quỹ đạo dừng n = sang quỹ đạo dừng n = ngun tử hiđrơ phát ra phơtơn ứng với xạ có bước sóng bằng
A 0,4350 μm. B 0,4861 μm. C 0,6576 μm D 0,4102 μm.
Câu 41. (Đề thi ĐH – CĐ năm 2010) Một chất có khả phát ánh sáng phát quang với
tần số f = 6.1014 Hz Khi dùng ánh sáng có bước sóng để kích thích chất này
không thể phát quang?
A 0,55 μm. B 0,45 μm. C 0,38 μm. D 0,40 μm.
Câu 42 (Đề thi ĐH – CĐ năm 2010)Theo tiên đề Bo, êlectron nguyên tử
hiđrô chuyển từ quỹ đạo L sang quỹ đạo K ngun tử phát phơtơn có bước sóng λ21, khi
êlectron chuyển từ quỹ đạo M sang quỹ đạo L ngun tử phát phơtơn có bước sóng λ32
và êlectron chuyển từ quỹ đạo M sang quỹ đạo K ngun tử phát phơtơn có bước
sóng λ31 Biểu thức xác định λ31 là
(38)A 31 =
31 21
21 32
. B 31 = 32 - 21. C 31 = 32 + 21. D 31 = 21 31
21 32
.
Câu 43 (Đề thi ĐH – CĐ năm 2010)Theo mẫu nguyên tử Bo, bán kính quỹ đạo K của
êlectron nguyên tử hiđrô r0 Khi êlectron chuyển từ quỹ đạo N quỹ đạo L bán
kính quỹ đạo giảm bớt
A 12r0. B 4r0. C 9r0. D 16r0.
Câu 44 (Đề thi ĐH – CĐ năm 2010)Một kim loại có cơng êlectron 7,2.10-19 J Chiếu
lần lượt vào kim loại xạ có bước sóng λ1 = 0,18 μm, λ2 = 0,21 μm, λ3 = 0,32 μm
và λ = 0,35 μm Những xạ gây tượng quang điện kim loại có bước sóng là
A λ1, λ2 λ3. B λ1 λ2. C λ2, λ3 λ4. D λ3 λ4.
Câu 45 (Đề thi ĐH – CĐ năm 2010)Khi chiếu chùm tia tử ngoại vào ống nghiệm đựng dung dịch fluorexêin thấy dung dịch phát ánh sáng màu lục Đó tượng
A phản xạ ánh sáng. B quang - phát quang.
C hóa - phát quang. D tán sắc ánh sáng.
ĐH CĐ CÁC NĂM
1 A 2 A 3 D 4 D 5 C 6 C 7 C 8.
10.D 11.B 12.C 13.B 14.B 15.B 16.A 17.
19.C 20.B 21.D 22.C 23.C 24.D 25.A 26.
28.C 29.A 30.A 31.B 32.A 33.D 34.A 35.
37.B 38.C 39.C 40.C 41.A 42.D 43.A 44.