8,2.104V Câu 5: Hiệu điện thế giữa hai cực anốt và catốt của một ống Rơnghen là 104V thì bước sóng ngắn nhất của bức xạ Rơnghen bằng bao nhiêu?. Để có tia X cứng hơn, có bước sóng ngắn n
Trang 1BÀI TẬP THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
TIA RƠNGHEN Câu 1: Tần số lớn nhất trong chùm tia Rơnghen là fmax = 5.1018Hz Coi động năng đầu của e rời catôt không đáng kể Cho biết: h = 6,625.10–34J.s; c=3.108m/s; e= 1,6.10–19 C Động năng của electron đập vào đối catốt là:
A 3,3125.10-15J B 4.10-15J C 6,25.10-15J D 8,25.10-15J
Câu 2: Tần số lớn nhất trong chùm tia Rơnghen là fmax = 5.1018Hz Coi động năng đầu của e rời catôt không đáng kể Cho biết: h = 6,625.10–34J.s; c=3.108m/s; e= 1,6.10–19 C Hiệu điện thế giữa hai cực của ống :
Câu 3: Hiệu điện thế giữa anốt và catốt của một ống Rơnghen là U = 25 kV Coi vận tốc ban đầu của chùm
êlectrôn (êlectron) phát ra từ catốt bằng không Biết hằng số Plăng h = 6,625.10-34J.s, e = 1,6.10-19C Tần số lớn nhất của tia Rơnghen do ống này có thể phát ra là
A 6,038.1018 Hz. B 60,380.1015 Hz. C 6,038.1015Hz. D 60,380.1015Hz
Câu 4: Bước sóng ngắn nhất của bức xạ Rơnghen phát ra từ một ống Rơnghen là λ = 2.10–11m Cho biết: h= 6,625.10–34J.s; c = 3.108m/s ; e= 1,6.10–19 C Tính hiệu điện thế giữa anôt và catôt
A 6,21.104V B 6,625.104V C 4,21.104V D 8,2.104V
Câu 5: Hiệu điện thế giữa hai cực anốt và catốt của một ống Rơnghen là 104V thì bước sóng ngắn nhất của bức xạ Rơnghen bằng bao nhiêu? Coi động năng đầu của e rời catôt không đáng kể
Câu 6: Một ống Rơnghen phát ra tia X có bước sóng ngắn nhất là 1,875.10-10 m để tăng độ cứng của tia X nghĩa là để giảm bước sóng của nó, ta cho hiệu điện thế giữa hai cực của ống tăng thêm ∆U = 3300V Tính bước sóng ngắn nhất của tia X do ống phát ra khi đó
A 1,25.10-10m B 1,625.10-10m C 2,25.10-10m D 6,25.10-10m
Câu 8: Ống Rơnghen có hiệu điện thế giữa anôt và catôt là 12000V Bỏ qua động năng của e khi bứt ra khỏi catôt
Cho biết : h = 6,625.10–34J.s; c = 3.108m/s ; e = 1,6.10–19 C Bước sóng ngắn nhất của tiaX
A λmin = 2,225.10-10m B λmin = 10-10m C λmin = 1,35.10-10m D λmin = 1,035.10-10m
Câu 9: Ống Rơnghen có hiệu điện thế giữa anôt và catôt là 12000V, phát ra tia X có bước sóng ngắn nhất là λ Để có tia X cứng hơn, có bước sóng ngắn nhất là λ/ ngắn hơn bước sóng ngắn nhất λ 1,5 lần, thì hiệu điện thế giữa anôt và catôt phải là:
HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN Câu 1: Kim loại dùng làm catôt của một tế bào quang điện có công thoát electron A = 6,625eV Lần lượt chiếu vào
catôt các bước sóng : λ1 = 0,1875(μm); λ2 = 0,1925(μm); λ3 = 0,1685(μm) Hỏi bước sóng nào gây ra hiện tượng quang điện?
A λ1 ; λ2 ; λ3 B λ2 ; λ3 C λ1 ; λ3 D λ3
Câu 2: Catốt của một tế bào quang điện làm bằng kim loại có giới hạn quang điện λ0 = 0,5μm Muốn có dòng quang điện trong mạch thì ánh sáng kích thích phải có tần số :
A f ≥ 2.1014Hz B f ≥ 4,5.1014Hz C f ≥ 5.1014Hz D f ≥ 6.1014Hz
Câu 3: Kim loại dùng làm catôt của một tế bào quang điện có công thoát electron A =2,27eV Tính giới hạn quang
điện λ0 của kim loại này
Câu 4: Khi chiếu vào catốt của một tế bào quang điện một bức xạ điện từ có bước sóng λ =0,1854μm thì hiệu điện thế hãm là UAK= –2V Xác định giới hạn quang điện của kim loại làm catốt
Câu 5: Chiếu 1 chùm bức xạ đơn sắc vào catôt của tế bào quang điện, để triệt tiêu dòng quang điện thì hiệu điện thế
hãm có giá trị là 1,9 V Vận tốc ban đầu cực đại của quang electrôn là bao nhiêu?
A 5,2 105m/s B 6,2.105 m/s C 7,2.105 m/s D 8,2.105 m/s
Câu 6: Cho giới hạn quang điện của catốt là λ0 = 0,66 μm và đặt giữa anốt và catốt hiệu điện thế UAK = 1,5(V) Tính động năng cực đại của quang electron khi đập vào anốt nếu dùng bức xạ có λ=0,33μm
A 5,41.10-19J B 6,42.10-19J C 5,35.10-19J D 7,47.10-19J
Câu 7: Catốt của một tế bào quang điện làm bằng Xeđi là kim loại có công thoát electron A= 2eV được chiếu bởi bức
xạ có λ=0,3975μm Hiệu điện thế UAK đủ hãm dòng quang điện :
Câu 8: Chiếu 1 chùm bức xạ đơn sắc có bước sóng 0,20μm vào 1 quả cầu bằng đồng, đặt cô lập về điện Giới hạn
quang điện của đồng là 0,30μm Điện thế cực đại mà quả cầu đạt được là
Câu 9: Chiếu 1 chùm bức xạ đơn sắc có bước sóng 147nm vào 1 quả cầu bằng đồng cô lập về điện Sau một thời gian
nhất định điện thế cực đại quả cầu là 4V Giới hạn quang điện của đồng là
Trang 2Câu 10: Công thoát của electron khỏi đồng là 4,47eV Khi chiếu bức xạ điện từ có bước sóng λ = 0,14μm vào một
quả cầu bằng đồng đặt xa các vật khác thì quả cầu được tích điện đến điện thế cực đại là bao nhiêu?
Câu 11: Khi chiếu lần lượt hai bức xạ có tần số là f1, f2 (với f1 < f2) vào một quả cầu kim loại đặt cô lập thì đều xảy
ra hiện tượng quang điện với điện thế cực đại của quả cầu lần lượt là V1, V2 Nếu chiếu đồng thời hai bức xạ trên vào quả cầu này thì điện thế cực đại của nó là
Câu 12: Catốt của một tế bào quang điện làm bằng Xeđi được chiếu bởi bức xạ có λ=0,3975μm Cho cường độ dòng quang điện bảo hòa 2µA và hiệu suất quang điện: H = 0,5% Tính số photon tới catôt trong mỗi giây
A 1,5.1015photon B 2.1015photon C 2,5.1015photon D 5.1015photon
Câu 13: Chiếu một bức xạ điện từ có bước sóng λ = 0,4μm vào catốt của một tế bào quang điện Hiệu điện thế hãm
để triệt tiêu dòng quang điện là Uh = 1,5V Tìm công thoát của electron bứt ra khỏi catốt
A 1,5.10-19J B 2.10-19J C 2,5.10-19J D 2,569.10-19J
Câu 14: Chiếu một bức xạ điện từ có bước sóng λ=0,546μm lên mặt kim loại dùng catốt của một tế bào quang điện,
thu được dòng bão hòa có cường độ 2mA Công suất của bức xạ điện từ là 1,515W Tìm hiệu suất lượng tử của hiệu ứng quang điện
Câu 15: Chiếu một bức xạ điện từ có bước sóng λ = 0,4μm vào catốt của một tế bào quang điện Giả sử hiệu suất quang điện là 20% Tìm cường độ dòng quang điện bảo hòa, biết công suất của chùm bức xạ chiếu tới catốt là 2W
Câu 16: Chiếu lần lượt vào catốt của một tế bào quang điện hai bức xạ điện từ có tần số f1 và f2 = 2f1 thì hiệu điện thế làm cho dòng quang điện triệt tiêu lần lượt là 6V và 16V Tìm giới hạn quang điện λ0 của kim loại làm catốt
A λ0 = 0,21μm B λ0 = 0,31μm C λ0 = 0,54μm D λ0 = 0,63μm
Câu 17: Chiếu bức xạ có bước sóng λ1 = 0,405μm vào catôt của 1 tế bào quang điện thì vận tốc ban đầu cực đại của electrôn là v1, thay bức xạ khác có tần số f2 = 16.1014 Hz thì vận tốc ban đầu cực đại của electrôn là v2 = 2v1 Công thoát của electrôn ra khỏi catôt là
Câu 18: Khi chiếu lần lượt hai bức xạ điện từ có bước sóng λ1 và λ2 với λ2 = 2λ1 vào một tấm kim loại thì tỉ số động năng ban đầu cực đại của quang electron bứt ra khỏi kim loại là 9 Giới hạn quang điện của kim loại là λ0 Tính tỉ số:
λ0 / λ1
Câu 19: Kim loại làm catốt của một tế bào quang điện có giới hạn quang điện là λ0 Chiếu lần lượt tới bề mặt catốt hai bức xạ có bước sóng λ1 = 0,4μm và λ2 = 0,5μm thì vận tốc ban đầu cực đại của các quang electron khác nhau 1,5 lần Xác định bước sóng λ0
A λ0 = 0,775μm B λ0 = 0,6μm C λ0 = 0,25μm D λ0 = 0,625μm
Câu 20: Khi chiếu chùm bức xạ có bước sóng λ = 0,33μm vào catốt của một tế bào quang điện thì hiệu điện thế hãm
là Uh Để có hiệu điện thế hãm U’h với giá trị U’h giảm đi 1(V) so với Uh thì phải dùng bức xạ có bước sóng λ’ bằng bao nhiêu ?
Câu 21: Khi chiếu ánh sáng có bước sóng λ 1 = 0,4µm vào catôt của 1 tế bào quang điện thì các quang electrôn đều bị giữ lại bởi hiệu điện thế hãm U1 Nếu ánh sáng của bước sóng chiếu tới giảm bớt 0,002 µm thì hiệu điện thế hãm thay đổi 1 lượng bao nhiêu?
A ΔU = 0,156 V B ΔU = 0,02 V C ∆U = 0,15 V D ΔU = 0,0156 V
Câu 22: Khi chiếu bức xạ có bước sóng λ1 = 0,236 µm vào catôt của 1 tế bào quang điện thì các quang electrôn đều bị giữ lại bởi hiệu điện thế hãm U1 =2,749 V Khi chiếu bức xạ có bước sóng λ2 thì hiệu điện thế hãm là U2 =6,487V Giá trị của λ 2 là
Câu 23: Chiếu một bức xạ điện từ có bước sóng λ=0,075μm lên mặt kim loại dùng catốt của một tế bào quang điện có công thoát là 8,3.10-19J Các electron quang điện được tách ra bằng màn chắn để lấy một chùm hẹp hướng vào một từ trường đều có cảm ứng từ B =10–4 T, sao cho B ur
vuông góc với phương ban đầu của vận tốc electron Bán kính cực đại của quỹ đạo của electron là
Câu 24: Chiếu bức xạ đơn sắc bước sóng λ =0,533(μm) vào một tấm kim loại có công thoát electron A=3.10–19J Dùng màn chắn tách ra một chùm hẹp electron quang điện và cho chúng bay vào một miền từ trường đều có cảm ứng
từ B ur
Hướng chuyển động của electron quang điện vuông góc với B ur
Biết bán kính cực đại của quỹ đạo các electron
là R = 22,75mm Tìm độ lớn cảm ứng từ B của từ trường
A B = 2.10–4(T) B B = 10–4(T) C B = 1,2.10–4(T) D B = 0,92.10–4(T)
Trang 3Câu 25: Khi chiếu chùm bức xạ λ = 0,33μm rất hẹp vào tâm của catốt phẳng của một tế bào quang điện Giới hạn
quang điện của kim loại làm catôt là 0,36 μm Anốt của tế bào quang điện cũng có dạng bản phẳng song song và cách với catốt d = 1,0cm Đặt vào giữa anốt và catôt một hiệu điện thế UAK = 4,55V, thì bán kính lớn nhất của vùng trên bề mặt anốt mà các e tới đập vào bằng bao nhiêu?
Câu 26: Khi chiếu chùm bức xạ λ = 0,2μm rất hẹp vào tâm của catốt phẳng của một tế bào quang điện có giới hạn
quang điện là λ0 = 0,3µm Anốt của tế bào quang điện cũng có dạng bản phẳng song song và cách với catốt d = 1,0cm Đặt vào giữa anốt và catôt một hiệu điện thế UAK = -5V thì quãng đường xa nhất từ catốt mà êlectron quang điện có 0
v
r
vuông góc với bề mặt catốt có thể đi được là:
QUANG PHỔ VẠCH CỦA NGUYÊN TỬ HYDRO Câu 1: Trong quang phổ của hidro: vạch thứ nhất của dãy Laiman λ = 0,1216μm; vạch Hα của dãy Banme λα
=0,6560μm; vạch đầu tiên của dãy Pasen λ1=1,8751μm Tính bước sóng của vạch thứ ba của dãy Laiman
Câu 2: Vạch quang phổ đầu tiên của các dãy Banme và Pasen trong quang phổ của nguyên tử hidro có bước sóng lần
lượt là 0,656μm và 1,875μm Xác định bước sóng của vạch quang phổ thứ hai của dãy Banme
Câu 3: Bước sóng của vạch quang phổ thứ hai trong dãy Laiman là 0,103 μm, bước sóng của vạch quang phổ thứ nhất
và thứ 2 trong dãy Banme là 0,656 μm và 0,486 μm Bước sóng của vạch thứ 3 trong dãy Laiman là
Câu 4: Bước sóng của vạch quang phổ thứ nhất trong dãy Laiman là 0,122 μm, bước sóng của vạch quang phổ thứ
nhất và thứ 2 trong dãy Banme là 0,656 μm và 0,486 μm Bước sóng của vạch đầu tiên trong dãy Pasen là
Câu 5: Biết bước sóng ứng với hai vạch đầu tiên trong dãy Laiman của quang phổ Hydro là λ1 =0,122 μm và λ2 = 0,103 μm Hãy tính bước sóng của vạch Hα trong quang phổ nhìn thấy của nguyên tử Hydro
Câu 6: Nếu nguyên tử hydro bị kích thích sao cho electron chuyển lên quỹ đạo N Có tối đa bao nhiêu bước sóng của
các bức xạ mà nguyên tử hidrô có thể phát ra khi e trở về lại trạng thái cơ bản
Câu 7: Nguyên tử hydro bị kích thích sao cho electron chuyển lên quỹ đạo O Có tối đa bao nhiêu bức xạ mà nguyên
tử hidrô có thể phát ra thuộc dãy Pa-sen
Câu 8: Nếu nguyên tử hydro bị kích thích sao cho electron chuyển lên quỹ đạo N thì nguyên tử có thể phát ra tối đa
bao nhiêu vạch quang phổ trong dãy Banme?
Câu 9: Hãy xác định trạng thái kích thích cao nhất của các nguyên tử Hyđrô trong trường hợp người ta chỉ thu được 6
vạch quang phổ phát xạ của nguyên tử Hyđrô
A Trạng thái L B Trạng thái M C Trạng thái N D Trạng thái O
Câu 10: Vạch đầu tiên của dãy Laiman và vạch cuối cùng của dãy Banme trong quang phổ hidrô có các bước sóng λ1
= 0,1218μm và λ2= 0,3653μm Tính năng lượng ion hóa (theo đơn vị eV) của nguyên tử hidro khi ở trạng thái cơ bản
Câu 11: Vạch thứ hai của dãy Laiman có bước sóng là : λ =0,1026 μm.Cho biết năng lượng cần thiết tối thiểu để bứt
electron ra khỏi nguyên tử hidrô từ trạng thái cơ bản là 13,6eV Tính bước sóng ngắn nhất của vạch quang phổ trong dãy Pasen
Câu 12: Cho giá trị các mức năng lượng của nguyên tử hiđrô là: E1 = -13,6eV ; E2 = -3,4 eV; E3 = -1,5 eV Cho h=6,625.10 –34Js ; c = 3.108 m/s ; 1 eV = 1,6.10-19 J Bước sóng dài nhất của bức xạ trong dãy Laiman là:
Câu 13: Cho giá trị các mức năng lượng của nguyên tử hiđrô là: E1 = -13,6eV ; E2 = -3,4 eV; E3 = -1,5 eV Cho h=6,625.10 –34Js ; c = 3.108 m/s ; 1 eV = 1,6.10-19 J Bước sóng của bức xạ Hα trong dãy Banme là :
Câu 14: Các mức năng lượng của nguyên tử hidro ở trạng thái dừng được xác định bằng công thức: En= 13, 62
n
với n là số nguyên; n =1 ứng với mức cơ bản K ; n = 2, 3, 4 …ứng với các mức kích thích L, M, N Tính năng lượng ion hóa của nguyên tử hidro khi ở trạng thái cơ bản
A 2,176.10–18J B 1,476.10–18J C 4,512.10–18J D 2,024.10–18J
Trang 4Câu 15: Các mức năng lượng của nguyên tử hidro ở trạng thái dừng được xác định bằng công thức: En= 13, 62
n
− (eV) với n là số nguyên; n = 1 ứng với mức cơ bản K; n = 2, 3, 4 …ứng với các mức kích thích L, M, N Tính bước sóng dài nhất trong dãy Banme và bước sóng ngắn nhất trong dãy Pasen có giá trị lần lượt là :
A 0,625 μm; 0,732 μm B 0,657 μm; 0,822 μm C 0,732 μm; 0,850 μm D 0,686 μm; 0,926 μm
Câu 16: Các mức năng lượng của nguyên tử hidro ở trạng thái dừng được xác định bằng công thức: En= 13, 62
n
với n là số nguyên; n =1 ứng với mức cơ bản K; n = 2, 3, 4 …ứng với các mức kích thích L, M, N Tính bước sóng của vạch Hα trong dãy Banme
Câu 17: Năng lượng ion hóa nguyên từ hiđrô là 13,6 eV Bước sóng ngắn nhất của bức xạ mà nguyên tử có thể thể
phát ra là
Câu 18: Một nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có mức năng lượng Em = - 1,5eV sang trạng thái dừng có có mức năng lượng Em = - 3,4eV Tần số của bức xạ mà nguyên tử phát ra là:
A 6,54.1012Hz B 4,58.1014Hz C.2,18.1013Hz D 5,34.1013Hz
SỰ PHÁT QUANG SƠ LƯỢC VỀ LAZE.
Câu 1: Chiếu ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,3µm vào một chất thì thấy chất đó phát ra ánh sáng có bước sóng
0,5µm Cho rằng công suất của chùm sáng phát quang chỉ bằng 0,001 công suất của chùm sáng kích thích Số phô tôn ánh sáng kích thích ứng một phô tôn ánh sáng phát quang là:
Câu 10: Người ta dùng một laze hoạt động dưới chế độ liên tục để khoan một tấm thép Công suất chùm là P = 10W.
Đường kính của chùm sáng là d = 1mm, bề dày tấm thép là e = 2mm Nhiệt độ ban đầu là t1 = 300C Khối lượng riêng của thép là: D = 7800kg/m3; nhiệt dung riêng của thép là: c = 4481J/kg.độ; Nhiệt nóng chảy của thép: L = 270KJ/kg; điểm nóng chảy của thép là T = 15350C Thời gian tối thiểu để khoan là:
Câu 11: Người ta dùng một loại laze CO2 có công suất P = 10W để làm dao mổ Tia laze chiếu vào chỗ nào sẽ làm cho nước ở phần mô chỗ đó bốc hơi và mô bị cắt Khối lượng riêng của nước là D = 1000kg/m3, Nhiệt dung riêng của nước c = 4,18KJ/kg.độ; nhiệt hoá hơi của nước: L= 2260J/kg, nhiệt độ cơ thể là 370C Thể tích nước mà tia laze làm bốc hơi trong 1s là:
A 2,892 mm2 B 3,963mm3; C 4,01mm2; D 2,55mm2
Câu 12: Người ta dùng một loại laze CO2 có công suất P = 10W để làm dao mổ Tia laze chiếu vào chỗ nào sẽ làm cho nước ở phần mô chỗ đó bốc hơi và mô bị cắt Chùm laze có bán kính r = 0,1mm và di chuyển với vận tốc v = 0,5cm/s trên bề mặt của mô mềm Nhiệt dung riêng của nước: c = 4,18KJ/kg.độ; nhiệt hoá hơi của nước: L = 2260J/kg, nhiệt độ cơ thể là 370C Chiều sâu cực đại của vế cắt là:
Câu 13: Một laze phát ra chùm sáng lục có bước sóng λ = 0,5145µm và có công suất P = 0,5W Góc mở của chùm
sáng là α = 5,2.10-3rad Đường kính của chùm sáng sát mặt gương bán mạ là D0 = 200µm Đường kính D của vệt sáng trên một màn ảnh đặt vuông góc với trục chùm sáng, cách gương bán mạ d = 50cm là:
Câu 14: Một laze phát ra chùm sáng lục có bước sóng λ = 0,5145µm và có công suất P = 0,5W Góc mở của chùm
sáng là α = 5,2.10-3rad Đường kính của chùm sáng sát mặt gương bán mạ là D0 = 200µm Cường độ chùm sáng I tại một điểm trên màn ảnh là:
A 8,12.104 W/m2; B 6,09.104 W/m2; C 4,06.104 W/m2; D 3,45.104 W/m2
Câu 15: Một laze phát ra chùm sáng lục có bước sóng λ = 0,5145µm và có công suất P = 0,5W Góc mở của chùm
sáng là α = 5,2.10-3rad Đường kính của chùm sáng sát mặt gương bán mạ là D0 = 200µm Số phôtôn N đến đập vào màn ảnh trong 1s là:
A 1,29.1018 hạt; B 2,58.1018 hạt; C 3,87.1018 hạt; D 5,16.1018 hạt