Cĩ cơng suất P = 0,5mW vào catốt kim loại của một tế bào quang điện.. Dịng quang điện triệt tiêu khi hiệu điện thế giữa anốt và catốt AK U ≤ − 0, 4V.. b Chiếu ánh sáng đơn sắc bước sĩng
Trang 1THPT Ba Tơ Tự luận Lượng Tử Ánh Sáng Gv : Nguyễn văn Tươi
Câu 1 (Đề dự bị 1 TSCĐ&ĐH- 2003)Khi rọi ánh đơn sắc có bước sóng λ = 0,5 m µ lên một lá kim loại cô lập chưa nhiễm điện thì lá kim loại nhiễm điện đến điện thế tối đa Vmax = 1,5V Giải thích sự nhiễm điện này và xác định giới hạn quang điện của kim loại đó ĐA:λ =0 1, 2619 10 m 1, 2619 m × −6 = µ
Câu 2 (Đề dự bị 2 TSCĐ&ĐH- 2003)Chiếu chùm sáng cĩ bước sĩng λ = 0, 497 m µ Cĩ cơng suất
P = 0,5mW vào catốt kim loại của một tế bào quang điện Dịng quang điện triệt tiêu khi hiệu điện thế giữa anốt và catốt
AK
U ≤ − 0, 4V.
a) Xác định cơng thốt electron của kim loại này
Biết rằng cứ 1000 phơtơn đập vào catốt trong 1 giây sẽ làm thốt ra 1 electron Xác định cường độ dịng quang điện bảo hịa Ibh ĐA: a) 2,1eV , b)0,2 µA
Câu 3 ( Dự bị 1 TSCĐ&ĐH-2002)Khi chiếu bức xạ cĩ tần số f = 2,1x10 Hz15 vào catốt của một tế bào quang điện thì các electron quang điện bắn ra đều bị giữ lại bởi hiệu điện thế hãm cĩ độ lớn Uh = 6, 625V Xác định giới hạn quang điện của kim loại làm catốt ĐA: 0,6µ m
Câu 4 ( TS ĐH&CĐ -2002)
a) Các bước sĩng dài nhất của vạch quang phổ thuộc dãy Laiman và dãy Banme trong quang phổ vạch của hiđrơ tương ứng là
λ21 = 0.1218µm và λ32 = 0.6563µm Tính năng lượng của photon phát ra khi electron chuyển từ quỷ đạo M về quỹ đạo K
b) Chiếu ánh sáng đơn sắc bước sĩng λ = 0.22µm vào catot của tế bào quang điện thì dịng quang điện triệt tiêu khi hiệu điện thế giữa anot và catot UAK ≤ -6V Tính giới hạn quang điện của kim loại làm catot
ĐA: a) 12,1eV b)0.297µm
Câu 5 ( TSCĐSPHN-2004)
Người ta chiếu đồng thời hai loại ánh sáng đơn sắc cĩ bước sĩng λ =1 0,656 m µ và λ =2 0,486 m µ vào catốt của một tế bào quang điện cĩ cơng thốt A 3,61x10 = −19J
1) Giải thích tại sao độ lớn vận tốc ban đầu của các electron quang điện bứt ra khỏi catốt khơng bằng nhau? 2) Hiệu điện thế giữa anốt và catốt của tế bàoquang điện là 1,2V (anốt nối với cực dương của nguồn điện) Tính vận tốc cực đại của các electron quang điện khi đập vào anốt
3) Cho cơng suất bức xạ ánh sáng cĩ bước sĩng λ1và λ2 nĩi trên tương ứng là P1= 0,2W và P2 = 0,1W Tính số photon đập vào catốt trong mỗi giây ĐA: 2) 0,73.106 m/s 3)9,05.1017 hạt
Câu 6 ( TSCĐ GTVT -2004)
Catốt của tế bào quang điện cĩ cơng thốt electron là A = 4,16eV
1) Chiếu vào catốt bức xạ cĩ bước sĩng λ = 0,2µm thì hiện tượng dịng quang điện cĩ xảy ra khơng? Nếu cĩ, hãy tính hiệu điện thế hãm để dịng quang điện triệt tiêu
2) Năng lượng mà dịng phơtơn truyền cho catốt trong một giây là 0,2J Giả sử cĩ 100 phơtơn tới catốt tạo ra 1 quang electron chuyển từ catốt sang anốt
Tính số phơtơn tới catốt trong một giây và cường độ dịng quang điện
ĐA: 1)2,05V 2)I n e = = 3, 2x10 A.−4
Câu 7( TSĐH&CĐ-2005)Catốt của một tế bào trong quang điện có công thoát electron bằng 3,55eV Người ta lần lượt chiếu vào catốt này các bức xạ có bước sóng λ1 = 0,390µm và λ2 = 0,270µm Với bức xạ nào thì hiện tượng quang điện xảy ra? Tính độ lớn của hiệu điện thế hãm trong trường hợp này
ĐA: λ2 ; 1,05V
Câu 8 ( CĐGTVT-2005 )
Khi chiếu vào catốt của một tế bào quang điện bức xạ λ = 0,1854µm thì hiệu điện thế UAK = -2V vừa đủ triệt tiêu dịng quang điện 1) Xác định giớn hạn quang điện của kim loại làm catốt
2) Nếu chiếu vào catốt một bức xạ λ =' λ
2m vẫn duy trì hiệu điện thế hãm ở trường hợp đầu, thì động năng cực đại của các electron khi bay sang đến anốt là bao nhiêu?
ĐA : 1) 0,2643µ m 2)1,072.10-18 J
Câu 9 ( TSCĐXD-2004)
Khi chiếu bứ xạ cĩ tần số f = 2,200 x 1015 Hz vào catốt của một tế bào quang điện thì cĩ hiện tượng quang điện và các electron quang điện bắn ra đều giữ lại bởi hiệu điện thế hãm Uh =6,6V
1) Xác định giới hạn quang điện của kim loại làm catốt
2) Nếu chiếu ánh sáng trắng vào catốt của tế bào quang điện trên thì hiện tượng quang điện cĩ xảy ra khơng? Tại sao? Nếu cĩ, hãy tính động năng ban đầu lớn nhất của các electron quang điện
Trang 2THPT Ba Tơ Tự luận Lượng Tử Ánh Sáng Gv : Nguyễn văn Tươi
ĐA : 1)0,495µ m 2)0,954.10-19 J
Câu 10( TSCĐKT-KHĐN-2004)
1 Cơng thĩat electron của kim lọai dùng làm catốt của một tế bào quang điện là 2,4843 eV Hỏi khi chiếu lần lượt hai bức xạ cĩ tần số f1 = 5 x 1014 Hz và f2 = 9.5 x 1014 Hz thì cĩ xảy ra hiện tượng quang điện hay khơng? Nếu cĩ, hãy tính vận tốc cực đại của các quang electron khi bứt khỏi catốt
2 Anh sáng chiếu vào kim lọai trên cĩ tần số thay đổi trong khỏang từ 6,5 x 1014 Hz đến 9,5 x 1014 Hz Hãy lập biểu thức hiệu điện thế hãm Uh theo f và λ Vẽ đồ thị biểu diễn
ĐA : 1) V0max = 7.1387x10 (m / s)5
Câu 11 ( TSCĐKTKHĐN-2005)
Một tế bào quang điện cĩ catốt làm bằng kim loại cĩ giới hạn quang điện λ0 =0,578 µm
1) Tính cơng thốt của electron ra khỏi kim loại trên
2) Chiếu vào catốt ánh sáng cĩ bước sĩng λ = λ0 Tính vận tốc của electron quang điện khi đến anốt Biết hiệu điện thế giữa anốt và catốt là 45V
ĐA : 1) 3,4.10-19 J 2) 4.106 m/s
Câu 12 (TSĐH&CĐ-2002)
Chiếu bức xạ có bước sóng λ = 0,533 m µ lên tấm kim loại có công thoát A=3.10-19J Dùng màn chắn tách ra một chùm hẹp các electron quang điện và cho chúng bay vào từ trường đều theo hướng vuông góc với các đường cảm ứng từ Biết bán kính cực đại của quỹ đạo của các electron là R=22,75mm Tìm độ lớn cảm ứng từ B của từ trường.Bỏ qua tương tác giữa các electron
ĐA : 10-4 T
Câu 13( Dự bi TSĐH&CĐ-2005) Catốt của một tế bào quang điện có công thoát electron A = 1,88 eV Chiếu một chùm sáng có bước sóng λ vào catốt này thì hiện tượng quang điện xảy ra Để triệt tiêu hoàn toàn dòng quang điện thì hiệu điện thế hãm có độ lớn 1,15V Tính bước sóng λvà động năng của electron khi tới anốt bằng bao nhiêu khi UAK = 4V ?
ĐA:λ = 0,41µm Kmax = 5,15eV
Câu 14 (Dự bị 2 TSĐH&CĐ-2005)
1 Ánh sáng phát ra từ 1 đèn dây tĩc nĩng sáng được chiếu vào khe S của một máy quang phổ Trên tấm kính mờ của buồng ảnh ở máy quang phổ này ta quan sát được quang phổ gì? Nêu đặc điểm về ứng dụng quang phổ đĩ
2 khi chiếu bức xạ cĩ bước sĩng λ = 0,180 m µ vào katot của một tế bào quang điện thì hiện tượng quang điện xảy ra Để triệt tiêu hồn tồn dịng quang điện thì hiện điện thế hãm cĩ độ lớn 2.124V Tính giới hạn quang điện λo của kim loại dùng làm katot Nếu đặt giữa anod và katot của tế bào quang điện hiệu điện thế UAK = 8V thì động năng cực đại của electron quang điện khi nĩ tới anod bằng bao nhiêu ?
ĐA : 1(SGK) 2) 10.124MeV
Câu 15 (Dự bị1 TSĐH&CĐ-2004) Chiếu ánh sáng bước sĩng λ = 0,42µm vào catốt của một tế bào quang điện cĩ cơng thốt A = 2eV
Để triệt tiêu dịng quang điện thì hiệu điện thế đặt vào giữa anốt và catốt của tế bào quang điện đĩ phải thỏa mãn điều kiện gì?
ĐA :UAK ≤ − 0,958V
Câu 16 (Đề TSCĐ&ĐH-2006)Ba vạch cĩ bước sĩng dài nhất trong dãy Laiman của quang phổ hiđrơ là λ1 = 0,1220µm; λ2 = 0,128µm; λ3
= 0,0975µm Hỏi khi nguyên tử hiđrơ bị kích thích sao cho electron chuyển lên quỹ đạo N thì nguyên tử cĩ thể phát ra các bức xạ ứng với các bức xạ đĩ ĐA:ε =α 3,04.10−19Jvà ε =β 4.09.10−19J
Câu 17 (TSĐH&CĐ-2004)
Trong quang phổ vạch của nguyên tử hiđrô, vạch ứng với bước sóng dài nhất trong dãy Laiman là λ1 = 0,1216µm và ứng với sự chuyển động của electron từ quỹ đạo M về quỹ đạo K có bước sóng λ2 = 0,1026µm Hãy tính bước sóng dài nhất λ3 trong dãy Banme ĐA : 0,6566µ m
Câu 18:(TSCĐSPHN-2005)Trong quang phổ của hiđrơ, bước sĩng dài nhất trong dãy Lyman là λ1 = 0.1220 µm, bước sịng ngắn nhất trong dãy Lyman là λ2= 0.0193 µm Tính
a) Bước sĩng ngắn nhất trong dãy Bannme
b) Năng lượng cần thiết để ion hĩa nguyên tử hidro
ĐA: a)
hc hc hc
⇒ = − b) 13,6eV