Bài tập tự luận Vật lí 12_lượng tử ánh sáng

c/ Chiếu bức xạ có bước sóng ' vào tấm kim loại nói trên được cô lập về điện thì hiệu điện thế cực đại của tấm kim loại là 3V.. Kim loại làm catôt của tế bào quang điện có giới hạn quan

Họ và tên HS:

ĐT: 0978462677 Email: sangvingaymai2005@yahoo.com.vn

Bài tập tự luận tự giải ph ầ n l ượng tử

1 Chiếu lần lượt hai bức xạ có bước sóng 1 = 0.25m và 2 = 0,30m vào kim loại thì vt ban đầu cực đại của e quang điện lần lượt là v01 = 7,35.105m/s và v02 = 5.105m/s

a/ Tìm khối lượng của electron

b/ Xác định giới hạn quang điện của kim loại đó

c/ Chiếu bức xạ có bước sóng ' vào tấm kim loại nói trên được cô lập về điện thì hiệu điện thế cực đại của tấm kim loại là 3V Tìm ' Cho h = 6,625.1034J.s; c = 3.108m/s ; e = 1,6.1019C

2. Kim loại làm catôt của tế bào quang điện có công thoát A = 2,27 eV

a/ Tính giới hạn quang điện

b/ Khi chiếu vào catôt hai bức xạ điện từ có bước sóng 1 = 0,489 m và 2 =0,669 m thì bức xạ nào gây ra hiện tượng quang điện ? Tính vt ban đầu cực đại của e quang điện

Đáp số : a/ 0 = 0,547 m ; b/ v0max = 0,308.106m/s

3. Kim loại làm catôt của tế bào quang điện có giới hạn quang điện là 0

a/ Lần lượt chiếu vào tế bào quang điện bức xạ có bước sóng 0,35m và 0,54m thì vt ban đầu cực đại của e bắn ra khác nhau 2 lần Tìm 0

b/ Chiếu ánh sáng nhìn thấy có bước sóng từ 0,39m đến 0,76m thì hiệu điện thế hãm là bao nhiêu để cường độ dòng quang điện bằng không

4. Chiếu lần lượt hai bức xạ có bước sóng 0,25m và 0,30m vào kim loại thì vt ban đầu cực đại của e quang điện lần lượt là 7,31.105m/s và 4,93.105m/s Tìm khối lượng của electron và giới hạn quang điện của kim loại đó.Đáp

số : 0,36m

5. Catôt của một tế bào quang điện làm bằng Xêđi là kim loại có công thoát êlectrôn A = 2eV, được chiếu bởi bức xạ có bước sóng 0,3975m

a/ Tính động năng ban đầu cực đại của e quang điện và hiệu điện thế hãm UAK đủ hãm dòng quang điện

b/ Cho cđdđ bão hòa I0 = 2A và hiệu suất quang điện H = 0,5% Tính số phôtôn tới catôt trong mỗi giây

Cho h = 6,625.1034J.s ; c = 3.108m/s ; e= 1,6.1019C

Đáp số : a/ 1,8.1019J ; 1,125 V ; b/ 2,5.1015 phôtôn/s

6. Khi chiếu bức xạ điện từ có bước sóng  = 0,4m vào tế bào quang điện thì hiệu điện thế hãm là UAK = 1V

a/ Tìm công thoát của êlectrôn bứt khỏi catôt

b/ Tìm cđdđ bão hòa, biết hiệu suất quang điện H = 20% và công suất của chùm bức xạ chiếu tới catôt là 2W Cho h = 6,625.1034J.s ; c = 3.108m/s ; e = 1,6.1019C ;

m = 9,1.1031kg.Đáp số : a/ 1,6 eV ; b/ 0,13 A

7 Dùng ánh sáng đơn sắc có bước sóng 1 = 0,4m chiếu vào catôt của một tế bào quang điện Khi đặt vào anôt và catôt của tế bào quang điện này một hiệu điện thế hãm Uh1 = 2V thì dòng quang điện triệt tiêu Hỏi nếu dùng ánh sáng đơn sắc có bước sóng 2 = 0,2m thì hiệu điện thế hãm Uh2 có giá trị bằng bao nhiêu ? Tính tỉ số vt ban đầu cực đại của êlectrôn quang điện trên hai trường hợp trên

8 Khi chiếu bức xạ điện từ có bước sóng  = 0,1854m vào tế bào quang điện thì hiệu điện thế hãm là UAK =  2V. a/ Xác định giới hạn quang điện của kim loại làm catôt

b/ Nếu chiếu vào catôt của tế bào quang điện đó bức xạ có bước sóng ' =

2

 và vẫn duy trì hiệu điện thế UAK =  2V thì động năng cực đại của các quang êlectron khi bay đến anôt là bao nhiêu?Cho h = 6,625.1034J;

c = 3.108m/s ; e = 1,6.1019C Đáp số : a 0,2643m ; b 1,072.1018J

9. Catôt tế bào quang điện bằng kim lọai có công suất 2,07eV Chiếu ánh sáng trắng có  từ 0,41 m đến 0,75m vào catôt

a/ Chùm ánh sáng trên có gây ra hiện tượng quang điện không?

b/ Tìm vt cực đại của e và vt của e đến anôt khi UAK = 1V và khi UAK = =  1V

Đáp số : a  = 0,6m nên có hiện tượng quang điện.

b v0max = 0,58.106m/s Khi UAK = 1V : v = 0,83.106m/s Khi UAK =  1V các e không đến được anôt

10 Rọi bức xạ  = 0,4m vào catôt tế bào quang điện, e thóat ra có v0max = 4,67.10 5m/s và khi tới catôt có vt v = 1,93.106m/s Tìm giới hạn quang điện và hiệu điện thế giữa Avà K

11 Chiếu bức xạ có bước sóng  = 0,4m vào tấm kim loại có công thóat A = 2eV.

a/ Chứng tỏ rằng có hiện tượng quang điện xảy ra Tính động năng ban đầu cực đại của e quang điện

b/ Để triệt tiêu dòng quang điện cần đặt hiệu điện thế UAK giữa anôt và catôt bằng bao nhiêu?

c/ Đặt giữa anôt và catôt hiệu điện thế UAK = + 5V Tính động năng ban đầu cực đại của e quang điện khi tới anôt

Cho h = 6,625.1034H.s ; c = 3.108m/s; e = 1,6.1019C

12 Công suất của e quang điện khỏi đồng là 4,47eV Tìm giới hạn quang điện của đồng.

13 Catôt của tế bào quang điện được phủ một lớp xêdi, có công thóat là 1,9eV Catốt được chiếu sáng bằng bức xạ

có bước sóng 0,56m

a/ Tìm giới hạn quang điện của xêdi

b/ Dùng màn chắn tách ra một chùm hẹp các electron quang điện và hướng nó vào một từ trường B vuông góc với v max của electron và B = 6,1.105T Xác định bán kính cực đại của quỹ đạo electron đi trong từ trường

Bài tập trắc nghiệm tự giải :

C U 1:ÂU 1: Công thoát electron ra khỏi kim loại A = 6,625.10 -19 J, hằng số Plăng h = 6,625.10 -34 Js, vận tốc ánh sáng trong chân không c = 3.10 8 m/s Giới hạn quang điện của kim loại đó là

A 0,300m B 0,295m C 0,375m D 0,250m

C U 2:ÂU 1: Trong quang phổ của nguyên tử hyđrô, các vạch , , ,  trong dãy Banme có bước sóng nằm trong khoảng bước sóng của

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

C U 3ÂU 1: : Lần lượt chiếu hai bức xạ có bước sóng  1 = 0,75m và  2 = 0,25m vào một tấm kẻm có giới hạn quang điện  o = 0,35m Bức xạ nào gây ra hiện tượng quang điện ?

A Cả hai bức xạ B Chỉ có bức xạ 2 C Không có bức xạ nào trong 2 bức xạ đó D Chỉ có bức xạ 1

C U 4:ÂU 1: Công thoát electron của một kim loại là A o , giới hạn quang điện là  o khi chiếu vào bề mặt kim loại đó chùm bức xạ có bước sóng  =

2

o



thì động năng ban đầu cực đại của electron quang điện bằng

4

3

2

1

Ao

C U 5:ÂU 1: Công thoát electron của một kim loại là A = 4eV Giới hạn quang điện của kim loại này là

A 0,28m B 0,31m C 0,35m D 0,25m

47 Năng lượng của một phôtôn được xác định theo biểu thức

A  = h B  =



hc

C  =

h

c D  =

c

h

C U 6:ÂU 1: Chiếu ánh sáng có bước sóng  = 0,42m vào catôt của một tế bào quang điện thì phải dùng một hiệu điện thế hãm Uh = 0,96V để triệt tiêu dòng quang điện Công thoát electron của kim loại là

C U 7:ÂU 1: Nếu sắp xếp tia hồng ngoại, tia tử ngoại, tia Rơnghen và ánh sáng nhìn thấy theo thứ tự giảm dần của tần số thì ta có dãy sau.

A tia hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia tử ngoại, tia Rơnghen B tia tử ngoại, tia hồng ngoại, tia Rơnghen, ánh sáng nhìn thấy

C tia hồng ngoại, tia tử ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia Rơnghen D tia Rơnghen, tia tử ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia hồng ngoại

C U 8ÂU 1: : Bức xạ có bước sóng trong khoảng từ 10 -9 m đến 10 -7 m thuộc loại nào trong các sóng nêu dưới đây.

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

C U 9:ÂU 1: Kim loại có giới hạn quang điện  o = 0,3m Công thoát electron khỏi kim loại đó là

A 0,6625.10-19J B 6,625.10-19J C 1,325.10-19J D 13,25.10-19J

CÂU 10: Sự phát sáng của vật nào dưới đây là sự phát quang?

A Tia lửa điện B Hồ quang C.Bĩng đèn ống D.Bĩng đèn pin

CÂU 11 / Tia laze khơng cĩ đặc điểm nào sau đây :

CÂU 12 Trong laze rubi cĩ sự biến đổi dạng năng lượng nào dưới đây thành quang năng :

A Điện năng B Nhiệt năng C Cơ năng D Quang năng

CÂU 13: chọn câu đúng : chùm sáng do laze rubi phát ra cĩ màu

A Trắng B Xanh C Đỏ D Vàng

CÂU 14: Bút laze mà ta thuờng dùng để chỉ bảng thuộc loại laze nào?

A Khí B Lỏng C Rắn D Bán dẫn

CÂU 15: Màu đỏ của rubi do ion nào phát ra?

A ion nhơm B ion Ơxi C ion crơm D ion khác