1. Cấu tạo và hoạt động của Laze
- Laze là một nguồn phỏt ra một chựm sỏng cường độ lớn dựa trờn việc ứng dụng của hiện tượng phỏt
xạ cảm ứng.
- Đặc điểm: + Tớnh đơn sắc. + Tớnh định hướng. + Tớnh kết hợp rất cao. + Cường độ lớn.
2. Một vài ứng dụng của laze
- Y học: dao mổ, chữa bệnh ngoài da…
- Thụng tin liờn lạc: sử dụng trong vụ tuyến định vị, liờn lạc vệ tinh, truyền tin bằng cỏp quang… - Cụng nghiệp: khoan, cắt..
- Trắc địa: đo khoảng cỏch, ngắm đường thẳng… - Trong cỏc đầu đọc CD, bỳt chỉ bảng
B. MỘT SỐ BÀI TẬP
Bài 1. Giới hạn quang điện của đồng là 0,3 m. Tớnh cụng thoỏt của e ra khỏi đồng theo đơn vị J và eV ?
Bài 2. Catụt của một tế bào quang điện cú cụng thoỏt là 3,74eV
a. Tớnh giới hạn quang điện của kim loại làm catốt
b. Tỡm vận tốc ban đầu cực đại của cỏc e khi chiếu ỏnh sỏng cú bước súng 0,25m
Bài 3. Catốt của một tế bào quang điện cú A = 4,14eV. chiếu vào catốt bức xạ cú bước súng
m
0,2 , cụng suất bức xạ là 0,2W
a. Tớnh giới hạn quang điện của kim loại làm catốt b. Tớnh số phụtụn chiếu tới bề mặt catốt trong một giõy c. Tớnh động năng ban đầu cực đại của cỏc e quang điện
Bài 4 Trong nguyờn tử hiđrụ, cho giỏ tri cỏc mức năng lượng EM 13,6eV;EL 3,4eV
Hỏi nguyờn tử hiđrụ cú thể phỏt ra bức xạ cú bước súng bao nhiờu nếu e duy nhất trong nguyờn tử này chuyển từ quỹ đạo L về quỹ đạo K
C. CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM :
Nhúm cỏc cõu hỏi biết- hiểu
1.Cụng thoỏt ờlectron ra khỏi kim loại A = 6,625.10-19 J, hằng số Plăng h = 6,625.10-34J.s, tốc độ ỏnh sỏng trong chõn khụng c = 3.108 m/s. Giới hạn quang điện của kim loại đú là:
- 51
A.0,300 m B. 0,250 m C. 0,375 m D. 0,295
2. Cụng thoỏt ờlectron ra khỏi vụnfram là 4,5eV. Biết c = 3.10-8
m/s , h = 6,625.10-34J.s ; 1eV=1,6.10-19 J . Giới hạn quang điện của vụnfram bằng
A.0,250 m. B.0,276 m. C.0,295 m. D.0,375 m.
3. Lần lượt chiếu hai bức xạ cú bước súng 1 = 0,75 m và 2 = 0,25 m vào tấm kẽm cú giới hạn quang
điện 0 = 0,35 m. Bức xạ nào gõy ra hiện tượng quang điện ? A.Chỉ cú bức xạ 1 B.. Chỉ cú bức xạ 2 C.Cả hai loại bức xạ D.Khụng cú bức xạ nào
4. Lần lượt chiếu hai bức xạ cú bước súng 1 = 0,75 m và 2 = 0,25 m vào tấm kim loại. Biết
c = 3.108 m/s , h = 6,625.10-34J.s ; 1eV=1,6.10-19 J; cụng thoỏt ờlectron của kim loại bằng 3,74eV. Bức xạ nào cú thể gõy ra hiệu ứng quang điện ?
AChỉ cú bức xạ 1 B.Chỉ cú bức xạ 2 C.Cả hai loại bức xạ D. Khụng cú bức xạ nào
5. Hệ thức liờn hệ giữa cụng thoỏt A, giới hạn quang điện 0 với hằng số Plăng và tốc độ ỏnh sỏng trong
chõn khụng là: A. A hc = 0 λ B. c hA = 0 λ C. hc A = 0 λ D. hA c = 0 λ
6. Một nguồn sỏng phỏt ra ỏnh sỏng cú tần số f. Năng lượng của phụtụn này tỉ lệ
A.nghịch với tần số f B.. thuận với tần số f
C.thuận với bỡnh phương tần số f D. nghịch với bỡnh phương tần số f
7. Một chất phỏt ra ỏnh sỏng màu lục. Chiếu ỏnh sỏng nào dưới đõy thỡ nú phỏt quang ?
A.Màu tớm B. Màu vàng C. Màu da cam D. Màu đỏ
8. Năng lượng của phụtụn được xỏc định theo cụng thức:
A. h B. hc C. c h D. h c
9. Ánh sỏng Mặt Trời cú những loại bức xạ nào sau đõy ?
A.Chỉ cú ỏnh sỏng nhỡn thấy
B.Chỉ cú ỏnh sỏng nhỡn thấy và tia tử ngoại C.Chỉ cú ỏnh sỏng nhỡn thấy và tia hồng ngoại
D.Cú cả ỏnh sỏng nhỡn thấy, tia tử ngoại và tia hồng ngoại
10. Nguyờn tử hiđro chuyển từ trạng thỏi dừng cú năng lượng EM = - 1,5eV sang trạng thỏi dừng cú năng lượng EL = - 3,4eV. Cho c = 3.10-8 m/s , h = 6,625.10-34J.s ; 1eV=1,6.10-19 J. Bước súng của bức năng lượng EL = - 3,4eV. Cho c = 3.10-8 m/s , h = 6,625.10-34J.s ; 1eV=1,6.10-19 J. Bước súng của bức xạ được phỏt ra là
A.0,654 m B. 0,872 m C. 0,486 m D. 0,410 m
11. Pin quang điện là nguồn điện hoạt động dựa trờn hiện tượng
A. quang - phỏt quang. B. quang điện trong. C. cảm ứng điện từ. D. tỏn sắc ỏnh sỏng.
12. Hiện tượng ỏnh sỏng làm bật cỏc ờlectron ra khỏi bề mặt của kim loại gọi là hiện tượng
A. nhiệt điện. B. tỏn sắc ỏnh sỏng. C. quang điện ngoài. D. quang - phỏt quang.
13. Giới hạn quang điện của natri là 0,50 μm. Hiện tượng quang điện sẽ xảy ra khi chiếu vào bề mặt tấm
kim loại natri bức xạ
A. màu da cam. B. màu đỏ. C. tử ngoại. D. hồng ngoại.
14. Cụng thoỏt của ờlectron khỏi đồng là 6,625.10-19J. Biết hằng số Plăng là 6,625.10-34J.s, tốc độ ỏnh sỏng trong chõn khụng là 3.108 m/s. Giới hạn quang điện của đồng là sỏng trong chõn khụng là 3.108 m/s. Giới hạn quang điện của đồng là
A. 0,40 μm. B. 0,60 μm. C. 0,9 μm. D. 0,30 μm.
15. Quang điện trở được chế tạo từ
A. chất bỏn dẫn và cú đặc điểm là dẫn điện kộm khi khụng bị chiếu sỏng và trở nờn dẫn điện tốt khi được chiếu sỏng thớch hợp.
B. kim loại và cú đặc điểm là điện trở suất của nú tăng khi cú ỏnh sỏng thớch hợp chiếu vào. C. chất bỏn dẫn và cú đặc điểm là dẫn điện tốt khi khụng bị chiếu sỏng và trở nờn dẫn điện kộm khi được chiếu sỏng thớch hợp.
16. Chiếu một chựm bức xạ cú bước súng vào bề mặt một tấm nhụm cú giới hạn quang điện 0,36àm.
Hiện tượng quang điện khụng xảy ra nếu bằng
A. 0,24àm. B. 0,42àm. C. 0,30àm. D. 0,28àm.
17.Năng lượng của phụtụn ứng với ỏnh sỏng tớm cú bước súng λ= 0,41μm là:
A. 4,85.1019 J B. 3,03 eV C. 4,85.1025 J D. A và B đều đỳng
18. Tỡm kết luận sai về thuyết lượng tử ỏnh sỏng.
A. Những nguyờn tử hay phõn tử vật chất khụng hấp thụ hay bức xạ ỏnh sỏng một cỏch liờn tục, mà thành từng phần riờng biệt, đứt quóng.
B. Mỗi phần đú mang một năng lượng hoàn toàn xỏc định gọi là lượng tử năng lượng. C. Ta cú cảm giỏc chựm là liờn tục vỡ số lượng cỏc phụtụn là rất lớn.
D. Khi ỏnh sỏng truyền đi, lượng tử khụng đổi, khụng phụ thuộc vào khoảng cỏch tới nguồn sỏng.
19. Tớnh bước súng ỏnh sỏng mà năng lượng của phụtụn là 2,8.10-19J. Cho hằng số plăng h = 6,625.10-34Js, vận tốc của ỏnh sỏng trong chõn khụng c = 3.108 h = 6,625.10-34Js, vận tốc của ỏnh sỏng trong chõn khụng c = 3.108
m/s.
A. 0,71m B. 0,66m C. 0,45m D. 0,58m
20. Tỡm phỏt biểu sai về lưỡng tớnh súng hạt.
A. Hiện tượng giao thoa ỏnh sỏng thể hiện tớch chất súng. B. Hiện tượng quang điện, ỏnh sỏng thể hiện tớnh chất hạt.
C. Súng điện từ cú bước súng càng ngắn càng thể hiện rừ tớnh chất súng.
D. Cỏc súng điện từ cú bước súng càng dài thỡ tớnh chất súng thể hiện rừ hơn tớnh chất hạt.
21. Giới hạn quang điện của Cs là 6600
o
A . Cho hằng số plăng h = 6,625.10-34 J.s, vận tốc của ỏnh sỏng trong chõn khụng c = 3.108m/s. Tớnh cụng thoỏt A của Cs ra đơn vị eV.
A. 3,74eV B. 2,14eV C. 1,52eV D. 1,88eV
22. Phỏt biểu nào sau đõy sai.
A. Giả thiết súng ỏnh sỏng khụng giải thớch được cỏc dịnh luật quang điện. B. Ánh sỏng cú bản chất là súng điện từ.
C. Ánh sỏng cú tớnh chất hạt, mỗi hạt được gọi là một phụtụn.
D. Vỡ ỏnh sỏng cú tớnh chất hạt nờn gõy ra được hiện tượng quang điện đối với mọi kim loại.
23.Chọn cõu trả lời đỳng:
Pin quang điện là hệ thống biến đổi:
A. Hoỏ năng ra điện năng. B. Cơ năng ra điện năng.
C. Nhiệt năng ra điện năng. D. Năng lượng bức xạ ra điện năng.
24.Chọn cõu trả lời đỳng:
A. Ánh sỏng lõn quang tồn tài lõu sau khi ỏnh sỏng kớch thớch tắt, cũn ỏnh sỏng huỳnh quang tắt ngay. B. Ánh sỏng lõn quang và ỏnh sỏng huỳnh quang tắt ngay khi ỏnh sỏng kớch thớch tắt.
C. Ánh sỏng lõn quang và huỳnh quang tồn tại rất lõu sau khi ỏnh sỏng kớch thớch tắt.
D. Ánh sỏng lõn quang tắt ngay sau khi ỏnh sỏng kớch thớch tắt. Cũn ỏnh sỏng huỳnh quang tồn tại lõu.
25.Chọn cõu trả lời đỳng:
Muốn một chất phỏt quang ra ỏnh sỏng cú bước súng λlỳc được chiếu sỏng thỡ: A. Phải kớch thớch bằng ỏnh sỏng cú bước súng λ
B. Phải kớch thớch bằng ỏnh sỏng cú bước súng nhỏ hơnλ C. Phải kớch thớch bằng ỏnh sỏng cú bước súng lơn hơn λ D. Phải kớch thớch bằng tia hồng ngoại.
26. Hiện tượng bứt ờlờctrụn ra khỏi kim loại, khi chiếu ỏnh sỏng kớch thớch cú bước súng thớch hợp lờn
kim loại được gọi là:
A. Hiện tượng bức xạ B. Hiện tượng phúng xạ C. Hiện tượng quang dẫn D.Hiện tượng quang điện
27.Cho h = 6,625.10-34 J.s ; C = 3.108 m/s. Cho cụng thoỏt ờlờctrụn của kim loại là A = 2 eV. Bước súng giới hạn quang điện của kim loại là:
A. 0,621μm. B. 0,525μm. C. 0,675μm. D. 0,585μm.
28.Cho h = 6,625.10-34 J.s; c = 3.108 m/s. Bước súng giới hạn quang điện của kim loại là λ0 = 0,6 μm. Cụng thoỏt của kim loại đú là:
53
Nhúm cỏc cõu hỏi vận dụng, vận dụng cao
1. Khi chuyển từ quỹ đạo M vờ quỹ đạo L, nguyờn tử hidrụ phỏt ra photon cú bước súng 0,6563àm. Khi
chuyển từ quỹ đạo N về quỹ đạo L, nguyờn tử hidro phỏt ra photon cú bước súng 0,4861 àm. Khi chuyển từ quỹ đạo N về quỹ đạo M, nguyờn tử hidro phỏt ra photon cú bước súng là
A. 1,14àm B. 1,87àm C. 0,17àm D. 0,28àm
2. Chiếu đồng thời hai bức xạ cú bước súng 0,542mvà 0,243m vào catụt của một tế bào quang điện. Kim loại làm catụt cú giới hạn quang điện là 0,500 m. Biết khối lượng của ờlectron là me= 9,1.10-31 Kim loại làm catụt cú giới hạn quang điện là 0,500 m. Biết khối lượng của ờlectron là me= 9,1.10-31
kg. Vận tốc ban đầu cực đại của cỏc ờlectron quang điện bằng
A. 9,61.105 m/s B. 9,24.105 m/s C. 2,29.106 m/s D. 1,34.106 m/s
3 Lần lượt chiếu vào catốt của một tế bào quang điện cỏc bức xạ điện từ gồm bức xạ cú bước súng λ1 =
0,26 μm và bức xạ cú bước súng λ2 = 1,2λ1 thỡ vận tốc ban đầu cực đại của cỏc ờlectrụn quang điện bứt ra từ catốt lần lượt là v1 và v2 với v2 = 3v1/4. Giới hạn quang điện λ0 của kim loại làm catốt này là
A. 1,45 μm. B. 0,90 μm. C. 0,42 μm. D. 1,00 μm.
4. Khi nguyờn tử hidro đang ở trạng thỏi cơ bản thỡ bị kớch thớch bởi điện trường mạnh và làm cho
nguyờn tử cú thể phỏt ra tối đa 15 bức xạ. Trong cỏc bức xạ mà nguyờn tử hiđrụ cú thể phỏt ra trong trường hợp này thỡ tỉ số bước súng dài nhất so với bước súng ngắn nhất là
A. 79,55 B. 81,82 C. 1,296 D. 1,440
5 Cỏc mức năng lượng của cỏc trạng thỏi dừng của nguyờn tử hiđrụ được xỏc định bằng biểu thức En = –13,6/n² (eV); n = 1, 2, 3.... Nếu nguyờn tử hiđrụ hấp thụ một photon cú năng lượng 2,55 eV thỡ bước 13,6/n² (eV); n = 1, 2, 3.... Nếu nguyờn tử hiđrụ hấp thụ một photon cú năng lượng 2,55 eV thỡ bước súng nhỏ nhất của bức xạ mà nguyờn tử hiđrụ cú thể phỏt ra là
A. 97,4 nm B. 14,6 nm C. 12,2 nm D. 48,7 nm
6 Một chất phỏt quang được kớch thớch bằng ỏnh sỏng cú bước súng 0,26 m thỡ phỏt ra ỏnh sỏng cú bước súng 0,52 m. Giả sử cụng suất của chựm sỏng phỏt quang bằng 20% cụng suất của chựm sỏng bước súng 0,52 m. Giả sử cụng suất của chựm sỏng phỏt quang bằng 20% cụng suất của chựm sỏng kớch thớch. Tỉ số giữa số phụtụn ỏnh sỏng phỏt quang và số phụtụn ỏnh sỏng kớch thớch trong cựng một khoảng thời gian là
A. 4 5. B. 1 10. C. 1 5. D. 2 5 .
7. Hiệu điện thế giữa anốt và catốt của một ống Rơnghen là U = 25 kV. Coi vận tốc ban đầu của chựm
ờlectrụn (ờlectron) phỏt ra từ catốt bằng khụng. Biết hằng số Plăng h = 6,625.10-34J.s, điện tớch nguyờn tố bằng 1,6.10-19C. Tần số lớn nhất của tia Rơnghen do ống này cú thể phỏt ra là
A. 60,380.1018Hz. B. 6,038.1015Hz. C. 60,380.1015Hz. D. 6,038.1018Hz.
8.Năng lượng cỏc trạng thỏi dừng của nguyờn tử hidro cho bởi n
2
13, 6
E (eV)
n
. Với n= 1,2,3…ứng với cỏc quỹ đạo K,L,M …. Khi elec tron chuyển động trờn quĩ đạo K thỡ vận tốc của e là v1; Khi e chuyển động trờn quĩ đạo L thỡ vận tốc chuyển động của e là v2. Xỏc định tỉ số 2 1 v v A: 2 B: 3 C: 1 D: 1 2
9.Một đỏm khi Hidro đang ở trạng thỏi cơ bản thỡ bị kớch thớch và chuyển lờn trạng thỏi kớch thớch số 3. Hỏi khi
chuyển về quĩ đạo bờn trong thỡ đỏm khớ trờn cú thể phỏt ra tối đa bao nhiờu bức xạ.
A: 3 B: 4 C:5 D: 6
10.Một đỏm khi Hidro đang ở trạng thỏi cơ bản thỡ bị kớch thớch và chuyển lờn trạng thỏi kớch thớch số 3. Hỏi khi
chuyển về quĩ đạo bờn trong thỡ đỏm khớ trờn cú thể phỏt ra tối đa bao nhiờu bức xạ thuộc vựng nhỡn thấy.
A: 2 B: 3 C:4 D: 5
11.Năng lượng cỏc trạng thỏi dừng của nguyờn tử hidro cho bởi n
2
13, 6
E (eV)
n
. Với n= 1,2,3…ứng với cỏc quỹ đạo K,L,M …. Khi elec tron chuyển động trờn quĩ đạo L thỡ vận tốc của e là v1; Khi e chuyển động trờn quĩ đạo M thỡ vận tốc chuyển động của e là v2. Xỏc định tỉ số 2 1 v v A: 1 B: 2 3 C: 3 2 D: 1 3
mụi trường khụng hấp thụ ỏnh sỏng. Xỏc định số phụ tụn được phỏt ra từ nguồn sỏng trờn trong thời gian 10 (s).
A: 2,5.1018(hạt) B: 2,5.1019(hạt) C: 2,5.10 (hạt) 21 D: 2,5.10 (hạt) 20
13.Một nguồn sỏng đơn sắc cú cụng suất 10W phỏt ra ỏnh sỏng cú bước súng 0,5 m ra mụi trường, coi mụi trường khụng hấp thụ ỏnh sỏng. Người ta cú thể nhỡn thấy nguồn sỏng khi mỗi giõy cú tối thiểu 40 phụ tụn lọt vào con ngươi, đường kớnh con người mắt là 4 mm . Xỏc định khoảng cỏch tối đa từ nguồn sỏng để mắt con người vẫn nhỡn thấy nguồn sỏng.
A: 800 (km) B: 700(km) C: 793(km) D: 813(km)
14.Hiệu điện thế giữa anot và catot của một tia X là UAK 30 kV . Bỏ qua động năng ban đầu của electron khi vừa bứt ra khỏi catot. Biết 19
1, 6.10 q C; 8 3.10 / c m s ; 34 6, 625.10 . h J s . Tần số lớn nhất của chựm tia X do ống phỏt ra là? A: 17 ax 2,15.10 m f Hz B: 16 ax 5, 43.10 m f Hz C: 19 ax 8.10 m f Hz D: 18 ax 7, 24.10 m f Hz
15.Vận tốc của electron khi đập vào đối catot của ống tia X là 7 0 8.10 / V m s . Biết 19 1, 6.10 q C; 31 9,1.10 e
m kg ; Để vận tốc tại đối catot giảm 6
6.10 m s/ thỡ hiệu điện thế giữa hai cực của ống phải
A: Giảm 5200 V B: Tăng 2628 V C: Giảm 2628 V D: Giảm 3548 V