giáo án OTTN (chương 6)

CHƯƠNG VI: LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG******* VẤN ĐỀ I: NĂNG LƯỢNG – KHỐI LƯỢNG- ĐỘNG LƯỢNG PHÔTÔN SỐ PHÔTÔN PHÁT RA CỦA NGUỒN VÀ SỐ ELECTRÔN DỊCH CHUYỂN TRONG MẠCH VẤN ĐỀ II: GIỚI HẠN QUANG ĐIỆ

CHƯƠNG VI: LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG

*******

VẤN ĐỀ I: NĂNG LƯỢNG – KHỐI LƯỢNG- ĐỘNG LƯỢNG PHÔTÔN

SỐ PHÔTÔN PHÁT RA CỦA NGUỒN VÀ SỐ ELECTRÔN

DỊCH CHUYỂN TRONG MẠCH

VẤN ĐỀ II: GIỚI HẠN QUANG ĐIỆN – VẬN TỐC BAN ĐẦU

CỰC ĐẠI CỦA QUANG ELECTRON

A LÝ THUYẾT

1 Giới hạn quang điện λ0

A: Công thoát ( J )

2 Vận tốc cực đại ( V0max ) của quang electron

Từ hệ thức Anhxtanh: . 1 . 0max2

2

c

II- BÀI TẬP

Câu 1: Với ánh sáng kích thích thỏa điều kiện định luật quang điện thứ nhất ta thấy dịng quang điện chỉ triệt

tiêu hồn tồn khi

A Giảm cường độ ánh sáng chiếu vào catốt của tế bào quang điện.

B Ngừng chiếu sáng vào catốt của tế bào quang điện.

C Hiệu điện thế đặt vào anốt và catốt của tế bào quang điện bằng hiệu điện thế hãm.

D Hiệu điện thế đặt vào anốt và catốt của tế bào quang điện lớn hơn hiệu điện thế hãm.

Ngày soạn: 11/04/2011

Tuần: 06

1 Năng lượng – động lượng – khối lượng của phôtôn

* Năng lượng: * Động lượng: * Khối lượng:

h: hằng số Planck ( h = 6,625.10 – 34 J.s)

f: Tần số của phôtôn (Hz)

ε : Năng lượng mỗi phôtôn ( J)

λ : Bước sóng ánh sáng ( m)

c: Vận tốc ánh sáng ( c = 3.108 m/s) P: Động lượng ( kgm/s)

2 Số phôtôn phát ra của nguồn có công suất p trong mỗi giây

P: Công suất ( W)

3 Số electron quang điện ứng với cường độ dòng quang điện bả hoà Ibh trong mỗi giây

19 1,6.10 ( )

4 Điện lượng trong mạch

t: thời gian ( s)

5 Hiệu suất lượng tử

h c

h f

ε

λ

ε

=

2

m c

ε

=

p

P n

ε

=

bh e

I n e

e p

n H n

=

0 .

h c A

λ =

Câu 2: Trong hiện tượng quang điện những cách thực hiện sau đây cách nào có thể làm tăng động năng ban

đầu cực đại của electron quang điện

A Tăng cường độ chùm ánh sáng kích thích B Tăng hiệu điện thế đặt vào hai điện cực anốt và catốt.

C Thay ánh sáng kích thích có bước sóng dài hơn D Thay ánh sáng kích thích có bước sóng ngắn hơn Câu 3: Khi làm thí nghiệm giao thoa với ánh sáng đơn sắc màu đỏ, màu vàng, màu lam, màu lục thì khoảng

vân giao thoa rộng nhất là đối với ánh sáng

Câu 4: Khi làm thí nghiệm với tế bào một quang điện người ta thấy dòng quang điện chỉ xuất hiện khi ánh

sáng chiếu lên bề mặt catốt có bước sóng ngắn hơn 0,6μm Với ánh sáng kích thích có bước sóng λ = 0, 25μm thì động năng ban đầu cực đại của các electron quang điện là bao nhiêu?

A 2,9.10-13J B 2,9.10-19J C 4,64.10-19J D 4,64.10-13J

Câu 5: Công thoát của kim loại làm catốt của một tế bào quang điện là 2,5eV Khi chiếu bức xạ có bước sóng

λ vào catốt thì các electron quang điện bật ra có động năng cực đại là 1,5eV Bước sóng của bức xạ nói trên là

Câu 6: Hiệu điện thế hãm của một kim loại ứng với bức xạ có bước sóng λ là – 1,2V Giá trị này cho thấy các

electron quang điện bật ra có vận tốc cực đại là

A 2,05.106m/s B 6,5.106m/s C 20,5.106m/s D 6,5.105m/s

Câu 7: Một kim loại có giới hạn quang điện là 0,25 μm Công cần thiết để tách được electron ra khỏi kim loại

là

A 6,56.10-19J B 7,95.10-19J C 7,59.10-19J D 5,65.10-19J

Câu 8: Năng lượng phôtôn của một bức xạ điện từ là ε = 16,56.10-19J Bức xạ điện từ này có bước sóng là

Câu 9: Tìm phát biểu sai về mẫu nguyên tử Bo

A Nguyên tử chỉ tồn tại ở những trạng thái có năng lượng hoàn toàn xác định gọi là trạng thái dừng.

B Nguyên tử ở trạng thái dừng có năng lượng cao luôn có xu hướng chuyển sang trạng thái dừng có năng

lượng thấp hơn

C Trong các trạng thái dừng của nguyên tử electron chỉ chuyển động trên những quỹ đạo cò bán kính xác

định gọi là quỹ đạo dừng

D Khi nguyên tử chuyển trạng thái dừng thì electron ở võ nguyên tử thay đổi quỹ đạo và nguyên tử phát ra

một phô tôn

Câu 10: Công thoát của electron đối với một kim loại là 2,3eV Hãy cho biết nếu chiếu lên bề mặt kim loại

này lần lượt hai bức xạ có bước sóng là λ1 = 0,45μm và λ2 = 0,50μm Hãy cho biết bức xạ nào có khả năng

gây ra hiện tượng quang điện đối với kim loại này?

A Chỉ có bức xạ có bước sóng λ2 là có khả năng gây ra hiện tượng quang điện

B Cả hai bức xạ trên đều không thể gây ra hiện tượng quang điện.

C Cả hai bức xạ trên đều có thể gây ra hiện tượng quang điện.

D Chỉ có bức xạ có bước sóng λ1 là có khả năng gây ra hiện tượng quang điện

Câu 11: Sóng ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ = 0,45μm có năng lượng của mỗi phôtôn là

Câu 12: Năng lượng cần thiết ít nhất để tách electron ra khỏi bề mặt một kim loại là 2,2eV Kim loại này có

giới hạn quang điện là

Câu 13: Chiếu sáng hai khe Young bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ = 0,55 μm, thấy vân tối thứ ba cách

vân trung tâm 8,25mm Biết khoảng cách hai khe là 0,5mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là

3m

-III-BÀI TẬP CÙNG DẠNG

5.1 Êlectron bật ra khỏi kim loại khi có ánh sáng chiếu vào là vì

A năng lượng phôtôn lớn hơn công thoát của êlectron khỏi kim loại đó

B vận tốc của êlectron khi đến bề mặt kim loại lớn hơn vận tốc giới hạn của kim loại đó

C ánh sáng đó có bước sóng λ xác định

D năng lượng phôtôn ánh sáng đó lớn hơn năng lượng của êlectron

5.2 Hiện tượng nào dưới đây là hiện tượng quang điện ?

A Êlectron bứt ra khỏi kim loại bị nung nóng

B Êlectron bị bật ra khỏi kim loại khi bị chiếu ánh sáng

C Êlectron bứt ra khỏi kim loại khi có ion đập vào

D Êlectron bật ra khỏi một nguyên tử khi va chạm với một nguyên tử khác

5.3 Một kim loại có giới hạn quang điện là λ0 = 0,5 µm Chiếu vào kim loại bức xạ gây ra hiện tượng quang điện là A tia tử ngoại B tia gamma C tia X D cả 3 bức xạ trên

5.4 Theo thuyết lượng tử ánh sáng thì năng lượng của

A một phôtôn tỉ lệ thuận với bước sóng ánh sáng tương ứng với phôtôn đó.

B một phôtôn bằng năng lượng nghỉ của một êlectrôn (êlectron).

C một phôtôn phụ thuộc vào khoảng cách từ phôtôn đó tới nguồn phát ra nó.

D các phôtôn trong chùm sáng đơn sắc bằng nhau.

5.5 Theo thuyết lượng tử ánh sáng, thì năng lượng

A của mọi phôtôn đều bằng nhau B của mỗi phôtôn bằng một lượng tử năng lượng

C giảm dần, khi phôtôn càng rời xa nguồn D của phôtôn không phụ thuộc bước sóng

5.6 Hiện tượng nào dưới đây do hiện tượng tán sắc gây ra ?

A Hiện tượng tia sáng bị gãy phương khi truyền qua mặt phân cách của hai môi trường trong suốt

B Hiện tượng xuất hiện các vầng màu sặc sỡ trên màng xà phòng

C Hiện tượng các êlectron bắn ra khỏi bề mặt kim loại khi có ánh sáng thích hợp chiếu vào

D Hiện tượng cầu vồng

5.7 Nội dung chủ yếu của thuyết lượng tử trực tiếp nói về

A sự phát xạ và hấp thụ ánh sáng của nguyên tử, phân tử B cấu tạo của các nguyên tử, phân tử

C sự hình thành các vạch quang phổ của nguyên tử D sự tồn tại các trạng thái dừng của nguyên tử hiđrô

5.9 Gọi năng lượng phôtôn của ánh sáng đỏ và lục là εđ và εl Biểu thức nào sau đây đúng

A εđ < εl B εđ > εl C εđ = εl D εđ ≥ εl

5.10 Hiện tượng nào sau đây chứng tỏ ánh sáng có tính chất sóng?

A Hiện tượng quang điện B Hiện tương phản xạ

C Hiện tượng điện trở của chất bán dẫn giảm khi chiếu ánh sáng vào D Hiện tượng giao thoa

5.11 Phát biểu nào sau đây là sai ?

A Nguyên tắc hoạt động của tất cả các tế bào quang điện đều dựa trên hiện tượng quang dẫn

B Điện trở của quang trở giảm mạnh khi có ánh sáng thích hợp chiếu vào

C Có một số tế bào quang điện hoạt động khi được kích thích bằng ánh sáng nhìn thấy

D Trong pin quang điện, quang năng biến đổi trực tiếp thành điện năng

5.12 Hiện tượng quang dẫn là

A hiện tượng giảm mạnh điện trở của chất bán dẫn khi bị chiếu sáng

B hiện tượng giảm mạnh điện trở của một số kim loại khi được chiếu sáng

C hiện tượng giảm độ dẫn điện củachất bán dẫn khi được chiếu sáng

D hiện tượng điện trở của kim loại tăng lên khi bị chiếu sáng

5.13 Linh kiện nào sau đây hoạt động dựa vào hiện tượng quang điện trong ?

A Tế bào quang điện B Điện trở nhiệt C Điốt phát quang D Quang điện trở

5.14 Bán kính quỹ đạo dừng ứng với mức năng lượng n của nguyên tử hiđrô

A tỉ lệ thuận với n B tỉ lệ thuận với n C tỉ lệ thuận với n2 D tỉ lệ nghịch với n2

5.15 Một dải sóng điện từ trong chân không có tần số từ 7,9.1014 Hz đến 3.1017 Hz Biết vận tốc ánh sáng trong chân không c = 3.108 m/s Dải sóng trên thuộc vùng nào trong thang sóng điện từ?

A Vùng ánh sáng nhìn thấy B Vùng tia tử ngoại C Vùng tia X D Vùng tia hồng ngoại

5.16 Xét nguyên tử hiđrô nhận năng lượng kích thích, êlectron chuyển lên quỹ đạo N, khi êlectron trở

về các quỹ đạo bên trong sẽ có thể phát ra

A tối đa 4 phôtôn B tối đa 5 phôtôn C tối đa 6 phôtôn D tối đa 3 phôtôn

5.17 Mẫu nguyên tử Bo khác mẫu nguyên tử Rơ-dơ-pho ở điểm nào sau đây

A Nguyên tử chỉ tồn tại trong một số trạng thái năng lượng xác định

B Hình dạng quỹ đạo của êlectron

C Mỗi nguyên tử đều có hạt nhân D Biểu thức của lực hút giữa hạt nhân và êlectron

5.18 Muốn quang phổ vạch của nguyên tử hiđrô chỉ phát ra 3 vạch thì phải kích thích nguyên tử hiđrô

đến mức năng lượng

5.19 Chọn phát biểu đúng.

A Hiện tượng quang điện chứng tỏ ánh sáng có tính chất sóng

B Hiện tượng giao thoa dễ xảy ra với sóng điện từ có λ nhỏ

C Sóng điện từ có tần số nhỏ thì năng lượng phôtôn nhỏ

D Những sóng điện từ có λ càng ngắn tính sóng càng thể hiện rõ

5.20 Một chất phát quang có khả năng phát ra ánh sáng màu vàng khi được kích thích phát sáng Chiếu vào chất đó bức xạ nào sau đây thì chất đó không thể phát quang?

A Ánh sáng màu đỏ B Ánh sáng màu lam C Tia X D Tia tử ngoại

5.21 Trong hiện tượng phát quang, thời gian phát quang là

A khoảng thời gian từ lúc ngừng kích thích cho đến lúc ngừng phát quang

B khoảng thời gian từ lúc kích thích đến khi ngừng kích thích

C khoảng thời gian từ lúc kích thích đến khi ngừng phát quang

D khoảng thời gian vật bị chiếu sáng

5.22 Tia laze không có đặc điểm nào dưới đây?

A Độ định hướng cao B Công suất lớn C Độ đơn sắc cao D Cường độ lớn

5.23 Giới hạn quang điện của nhôm là 0,36 µm Công thoát của êlectron khỏi nhôm bằng:

A 5,52.10-19 eV B 3,45 eV C 4,14 eV D 55,2.10-26 J

5.24 Công thoát êlectron của một kim loại là A = 3 eV Giới hạn quang điện của kim loại này là:

A 0,55 µm B 0,32 µm C 0,50 µm D 0,41 µm

5.25 Một loại có công thoát 2,07 eV Để gây ra hiện tượng quang điện thì bức xạ chiếu vào kim loại

này là A ánh sáng hồng ngoại B ánh sáng đơn sắc đỏ

C ánh sáng tử ngoại D là ánh sáng có λ = 0,63 µm hoặc tia tử ngoại

5.26 Một kim loại có công thoát êlectron bằng 4,14 eV Lần lượt chiếu vào kim loại này các bức xạ có

bước sóng λ1 = 0,2 µm; λ2 = 0,35 µm và λ3 = 0,5 µm Hiện tượng quang điện xảy ra khi chiếu bức xạ có bước sóng: A λ1 B λ1 và λ2 C λ2 và λ3 D λ3

5.27 Kim loại làm catôt của tế bào quang điện có công thoát A = 2,27 eV Khi chiếu vào catôt 4 bức xạ

điện từ có bước sóng λ1 = 0,489 µm; λ2 = 0,559 µm; λ3 = 0,6 µm; λ4 = 0,457 µm thì các bức xạ không gây ra hiện tượng quang điện A λ1 ; λ2 B λ1 ; λ2 ; λ3 C λ2 ; λ3 D cả 4 bức

xạ trên

5.28 Hiệu điện thế một chiều giữa anốt và catốt của một ống tia X là U = 25 kV Coi tốc độ ban đầu

của chùm êlectrôn phát ra từ catốt bằng không Biết hằng số Plăng h = 6,625.10-34J.s , điện tích nguyên

tố bằng 1,6.10-19C Tần số lớn nhất của tia X do ống này có thể phát ra là

A.6,038.1018 Hz B 60,380.1015Hz C 6,038.1015 Hz D 60,380.1018Hz

5.29 Trong nguyên tử hiđrô, bán kính Bo là r0 = 5,3.10-11m Bán kính quỹ đạo dừng N là

A 47,7.10-11m B 84,8.10-11m C 21,2.10-11m D 132,5.10-11m

11/04/2011 Nguyễn Quang Nhân