Bài tập tự luyện chương lượng tử ánh sáng có hướng dẫn giải chi tiết

Câu 9: Chiếu ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ = 330 nm vào bề mặt ca tốt của một tế bào quang điện hiệu điện thế hãm của nó cói giá trị là Uh.. Câu 12: Chiếu một bức xạ có bước sóng nhỏ

Ôn tập Lượng tử ánh sáng - Đề 1

Câu 1: Giới hạn quang điện của Ca là 0,45 μm thì công thoát của electron ra khỏi bề mặt Ca là:

A 5,51.10-19J

B 3,12.10-19J

C 4,42.10-19J

D 4,5.10-19J

Câu 2: Giới hạn quang điện của Na là 0,50 μm Chiếu vào Na tia tử ngoại coa bước sóng λ = 0,25 μm Vận tốc

ban đầu cực đại của electron quang điện là:

A 9.105 m/s

B 9,34.105 m/s

C 8.105 m/s

D 8,34.105 m/s

Câu 3: Kim loại dùng làm Catot của một tế bào quang điện có A = 6,625 eV Lần lượt chiếu vào catot các bước

sóng: λ1 = 0,1875 μm; λ2 = 0,1925 μm; λ3 = 0,1685 μm Hỏi bước sóng nào gây ra được hiện tượng quang điện?

A λ1,λ2,λ3.

B λ2,λ3

C λ1, ,λ3

D λ3

Câu 4: Giới hạn quang điện của Cu là 300 nm Công thoát của electron khỏi Cu là:

A 3,6 eV

B 4,14 eV

C 2,7 eV

D 5 eV

Câu 5: Chiếu ánh sáng đơn sắc có bước sóng 500 nm vào bề mặt ca tốt của một tế bào quang điện làm bằng

xedi có giới hạn quang điện là λ0 = 660 nm Vận tốc ban đầu cực đại của quang electron là:

A 4,6.107m/s

B 4,2.105m/s

C 4,6.105m/s

D 5.105m/s

Câu 6: Chiếu ánh sáng đơn sắc có bước sóng 320 nm vào bề mặt ca tốt của một tế bào quang điện làm bằng

xedi có giới hạn quang điện là λ0 = 660 nm Hiệu điện thế hãm của nó cói giá trị là:

A 0,3 V

B 1,9 V

C 2 V

D 3 V

Câu 7: Trong một tế bào quang điện có Ibh = 2 μA và hiệu suất lượng tử là 0,5% Số photon đến Ca tốt mỗi giây là:

A 4.1015

B 3.1015

C 2,5.1015

D 5.1014

Câu 8: Cho giới hạn quang điện của catot là λ-0 = 660 nm và đặt vào đó giữa Anot và Catot một UAK = 1,5 V Dùng bức xạ có λ = 330 nm Động năng cực đại của các quang electron khi đập vào anot là:

A 3,01.10-19J

B 4.10-20J

C 5.10-20J

D 5,41.10-19J

Câu 9: Chiếu ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ = 330 nm vào bề mặt ca tốt của một tế bào quang điện hiệu

điện thế hãm của nó cói giá trị là Uh Cho giới hạn quang điện của catot là λ-0 = 660 nm và đặt vào đó giữa Anot

và Catot một UAK = 1,5 V Tính động năng cực đại của các quang electron khi đập vào anot nếu dùng bức xạ λ’

= 282,5 nm :

A 5,41.10-19J

B 6,42.10-19J

C 3,05.10-19J

D 7,47.10-19J

Câu 10: Chiếu ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ = 546 nm vào bề mặt ca tốt của một tế bào quang điện, có Ibh

= 2 mA Công suất lượng tử là P = 1,515 W Tính hiệu suất lượng tử

A 30,03.10-2%

B 42,25.10-2%

C 51,56.10-2%

D 62,25.10-2%

Câu 11: Chiếu ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ = 546 nm vào bề mặt ca tốt của một tế bào quang điện Giả sử

các electron đó được tách ra bằng màn chắn dể lấy một chùm hẹp hướng vào một từ trường đều có B = 10-4T, sao cho vec tơ B vuông góc với vân tốc của hạt Biết quỹ đạo của hạt có bán kính cực đại R = 23,32 mm Tìm

độ lớn vận tốc ban đầu cực đại của các electron quang điện

A 1,25.105m/s

B 2,36.105m/s

C 3,5.105m/s

D 4,1.105m/s

Câu 12: Chiếu một bức xạ có bước sóng nhỏ hơn giới hạn quang điện vào một tấm kim loại mang điện tích

dương Hỏi hiện tượng quang điện có xảy ra hay không?

A Có

B Không

C còn tùy vào điện tích dương

D xẩy ra yếu

Câu 13: Chiếu đồng thời hai bức xạ vào một tế bào quang điện, ta cần dùng các hiệu điện thế hãm để triệt tiêu

dòng quang điện Cho biết Uh1= 2Uh2 Hỏi có thể kết luận gì?

A λ1 = √2 λ2

B λ1 < λ2

C λ1 > λ2

D λ1 = 2λ2

Câu 14: Cho các chất sau: Na, K, CdS, Al, chiếu ánh sáng mặt trời vào thì thấy có hiện tượng quang điện xảy

ra, hỏi đã chiếu vào chất nào?

A Na

B K

C CdS

D Al

Câu 15: Động năng ban đầu cực đại của các e phụ thuộc vào?

A Năng lượng của photon chiếu tới

B cường độ bức xạ chiếu tới

C Công thoát

D Cả A và C Câu 16: Nếu trong một môi trường, ta biết được bước sóng của lượng tử năng lượng ánh sáng (phôtôn ) và hf và bằng λ , thì chiết suất tuyệt đối của môi trường đó bằng bao nhiêu?( h là hằng số planck, c là vatn tốc ánh sáng trong chân không và f là tần số) A n = c /λ f B n = hf/c C n = c/ v D n = cf/λ Câu 17: Chiếu một chùm bức xạ đơn sắc vào một tấm kẽm có giới hạn quang điện 0,35μm Hiện tượng quang điện sẽ không xảy ra khi chùm bức xạ có bước sóng là A 0,1μm

B 0,2 μm

C 0,3 μm

D 0,4 μm

Câu 18: Theo quang điểm của thuyết lượng tử phát biểu nào sau đây là không đúng? A Chùm ánh sáng là một dòng hạt, mỗi hạt là một phôtôn mang năng lượng B Cường độ chùm sáng tỉ lệ thuận với số phôtôn trong chùm C Khi ánh sáng truyền đi các phôtôn ánh sáng không đổi, không phụ thuộc khoảng cách đến nguồn sáng D Các phôtôn có năng lượng bằng nhau vì chúng lan truyền với vận tốc bằng nhau Câu 19: Chiếu một chùm bức xạ đơn sắc vào catốt của tế bào quang điện để triệt tiêu dòng quang điện thì hiệu điện thế hãm có giá trị tuyệt đối là 1,9V Vận tốc ban đầu cực đại của quang êlectron là bao nhiêu? A 5,2 105 m/s

B 6,2.10 5 m/s

C 7,2.105 m/s D 8,2.105 m/s Câu 20: Chiếu một chùm ánh sáng đơn sắc có bước sóng 400 nm vào catôt của một tế bào quang điện, được làm bằng Na Giới hạn quang điện của Na là 0,50 Vận tốc ban đầu cực đại của êlectron quang điện là A 3,28 105 m/s

B 4,67 10 5 m/s

C 5,45 105 m/s

D 6,33 105 m/s Câu 21: Chiếu vào catôt của một tế bào quang điện một chùm bức xạ đơn sắc có bước sóng 0,330 Để triệt tiêu dòng quang điện cần một hiệu điện thế hãm có giá trị tuyệt đối là 1,38V Công thoát của kim loại dùng làm catôt là A 1,16 eV

B 1,94 eV

C 2,38 eV

D 2,72 eV Câu 22: Chiếu vào catôt của một tế bào quang điện một chùm bức xạ đơn sắc có bước sóng 0,330μm Để triệt tiêu quang điện cần một hiệu điện thế hãm có giá trị tuyệt đối là 1,38 V Giới hạn quang điện của kim loại dùng làm catôt là A 0,521 μm

B 0,442 μm

C 0,440 μm

D 0,385 μm

Câu 23: Chiếu một chùm bức xạ đơn sắc có bước sóng 0,276μm vào catôt của một tế bào quang điện thì hiệu

điện hãm có giá trị tuyệt đối bằng 2 V Công thoát của kim loại dùng làm catôt là

A 2,5eV

B 2,0eV

C 1,5eV

D 0,5eV

Câu 24: Trong laze rubi có sự biến đổi của dạng năng lượng nào dưới đây thành quang năng?

A Điện năng

B Cơ năng

C Nhiệt năng

D Quang năng

Câu 25: Chiếu một chùm bức xạ đơn sắc có bước sóng 0,20μm vào một qủa cầu bằng đồng, đặt cô lập về

điện Giới hạn quang điện của đồng là 0,30 μm Điện thế cực đại mà quả cầu đạt được so với đất là

A 1,34 V

B 2,07 V

C 3,12 V

D 4,26 V

Câu 26: Chiếu một chùm bức xạ có bước sóng =0,5 m vào catot của một tế bào quang điện có công thoát A= 1,9eV Vận tốc ban đầu cực đại của êlectron quan điện là

A 9,85 105 m/s

B 8,36 106 m/s

C 4,53 105 m/s

D 6,54 106 m/s

Câu 27: Kim loại dùng làm catôt của một tế bào quang điện có công thoát là 2,2eV Chiếu vào catôt bức xạ

điện từ có bước sóng Để triệt tiêu dòng quang điện cần đặt một hiệu điện thế hãm Uh=UAK=-0,4 V Giới hạn quang điện của kim loại dùng làm catôt là

A 0,4342 10 – 6 m

B 0,4824 10 – 6 m

C 0,5236 10 – 6 m

D 0,5646 10 – 6 m

Câu 28: Kim loại dùng làm catôt của một tế bào quang điện có công thoát là 2,2eV Chiếu vào catôt bức xạ

điện từ có bước sóng Để triệt tiêu dòng quang điện cần đặt một hiệu điện thế hãm

Uh=UAK=-0,4 V tần số của bức xạ điện từ là

A 3,75 1014 Hz

B 4,58 1014 Hz

C 5,83 1014 Hz

D 6,28 1014 Hz

Câu 29: Công thoát của kim loại Na là 2,48 eV Chiếu một chùm bức xạ có bước sóng 0,36μm vào tế bào

quang điện có catôt làm bằng Na Vận tốc ban đầu cực đại của êlectron quang điện là

A 5,84 105 m/s

B 6,24 105 m/s

C 5,84 106 m/s

D 6,24 106 m/s

Câu 30: Công thoát của kim loại Na là 2,48 eV Chiếu một chùm bức xạ có bước sóng 0,36μm vào tế bào

quang điện có catôt làm bằng Na thì cường độ dòng quang điện bão hoà là 3mA Số êlectron bị bứt ra khỏi catôt trong mỗi giây là

A 1,875 1016

B 2,544 1013

C 3,263 1014

D 4,827 1012

ĐÁP ÁN & LỜI GIẢI CHI TIẾT

Câu 1: C

công thoát của electron ra khỏi bề mặt Ca là:

A =hc/ λ = ( 6,625.10-34 .3.108 )/( 0,45.10-6) = 4,42.10-19 J

Câu 2: B

Vận tốc ban đầu cực đại của electron quang điện là:

Câu 3: C

Giới hạn quang điện của kim loại là:

A =hc/ λ => λ = hc/ A = ( 6,625.10-34 .3.108 ) /( 6,625.1,6.10-19) = 0,1875 μm

=> bước sóng gây ra được hiện tượng quang điện là: λ1, λ3

Câu 4: B

Công thoát của electron khỏi Cu là:

A =hc/ λ = ( 6,625.10-34 .3.108 )/( 300.10-9) = 4,14 eV

Câu 5: C

Vận tốc ban đầu cực đại của electron quang điện là:

Câu 6: C

Hiệu điện thế hãm của nó cói giá trị là:

eUh = hc/ λ - hc/ λ0

=>

Câu 7: C

Số electron bứt ra trong mỗi giây là:

n = Ibh/e = ( 2.10-6 )/ (1,6.10-19) = 1,25.1013

Lại có: hiệu suất lượng tử là 0,5% => Số photon đến Ca tốt mỗi giây là:

H = ne.100% / np => np = ne.100% / H = 1,25.1013 100% / 0,5% = 2,5.1015

Câu 8: D

Ta có:

eUh = hc/ λ - hc/ λ0

=>

=> Động năng cực đại của các quang electron khi đập vào anot là:

Wđ = (Uh + UAK) e = ( 1,882 + 1,5).1,6.10-19 = 5,41.10-19 J

Câu 9: B

Ta có:

eUh = hc/ λ - hc/ λ0

=>

=> Động năng cực đại của các quang electron khi đập vào anot là:

Wđ = (Uh + UAK) e = ( 2,515 + 1,5).1,6.10-19 = 6,424.10-19 J

Câu 10: A

hiệu suất lượng tử:

Câu 11: D

Chùm hẹp các electron quang điện có tốc độ v và hướng nó vào một từ trường đều có cảm ứng từ B theo hướng vuông góc với từ trường thì lực Lorenx đóng vai trò là lực hướng tâm làm cho hạt chuyển động tròn đều:

=> |e |v.B = mv2/ r

=> v = |e|Br / m = (|-1,6.10-19 | 10-4 23,32 10-3 ) / (9,1 10-31) =4,1 105 m/s

Câu 12: C

Câu 13: B

Ta có:

eUh1 = hc/ λ1 - hc/ λ0

eUh2 = hc/ λ2 - hc/ λ0 = eUh1 /2

=> = hc/ λ1 > hc/ λ2 => λ1 < λ2

Câu 14: C

Câu 15: D

Câu 16: A

Ta có: λ = λ ‘/n => λ ‘ = λn = c/f

=> n = c/fλ

Câu 17: D

Hiện tượng quang điện sẽ không xảy ra khi chùm bức xạ có bước sóng

λ > λ0

Câu 18: D

Câu 19: D

Vận tốc ban đầu cực đại của quang êlectron là:

Câu 20: B

Vận tốc ban đầu cực đại của electron quang điện là:

Câu 21: C

Công thoát của kim loại dùng làm catôt là

A = hc/ λ - eUh = ( 6,625.10-34 .3.108 )/( 0,33.10-6) - ( 1,6 10-19.1,38) = 2,384 eV

Câu 22: A

Công thoát của kim loại dùng làm catôt là

A = hc/ λ - eUh = ( 6,625.10-34 .3.108 )/( 0,33.10-6) - ( 1,6 10-19.1,38) = 2,384 eV

=> Giới hạn quang điện của kim loại dùng làm catôt là

λ = hc/ A = ( 6,625.10-34 .3.108 )/( 2,384.1,6.10-19) =0,521 μm

Câu 23: A

Công thoát của kim loại dùng làm catôt là

A = hc/ λ - eUh = ( 6,625.10-34 .3.108 )/( 0,276.10-6) - ( 1,6 10-19.2) = 2,5 eV

Câu 24: D

Câu 25: B

Câu 26: C

Áp dụng công thức Anhxtanh

v= 4,53 105 m/s

Câu 27: D

Giới hạn quang điện của kim loại dùng làm catôt là

λ = hc/ A = ( 6,625.10-34 .3.108 )/( 2,2.1,6.10-19) =0,5646 μm

Câu 28: D

Ta có:

=> Tần số của bức xạ là:

Hz

Câu 29: A

=>

Ôn tập Lượng tử ánh sáng - Đề 2

Câu 1:

Phát biểu nào sau đây không đúng khi nói về hiện tượng quang dẫn

A Hiện tượng giải phòng electron liên kết thành electron dẫn gọi là hiện tượng quang điện bên trong

B Có thể gây ra hiện tượng quang dẫn với ánh sáng kích thích có bước sóng dài hơn giới hạn quan dẫn

C Mỗi phôtôn khi bị hấp thụ sẽ giải phóng một electron liên kết thành một electron tự do gọi là electron dẫn

D Một lợi thế của hiện tượng quang dẫn là ánh sáng kích không cần phải có bước sóng ngắn

Câu 2: Nguyên tắc hoạt động của quang trở dựa vào hiện tượng nào?

A Hiện tượng quang điện trong

B Hiện tượng quang dẫn

C Hiện tượng quang điện ngoài

D Hiện tượng phát quang của các chất rắn

Câu 3: 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 4: Dãy Lyman trong quang phổ vạch của Hiđrô ứng với sự dịch chuyển của các electron từ các quỹ đạo

dừng có năng lượng cao về quỹ đạo:

A K

B L

C M

D N

Câu 5: Dãy quang phổ nào trong số các dãy phổ dưới đây xuất hiện trong phần phổ bức xạ tử ngoại của nguyên

tử H

A Dãy Ly man

B Dãy Banme

C Dãy Braket

D Dãy Pasen

Câu 6: Các bức xạ trong dãy Banme thuộc vùng nào trong các vùng sau?

A Vùng hồng ngoại

B Một phần nằm trong vùng ánh sáng nhìn thấy,một phần nằm trong vùng tử ngoại

C Vùng tử ngoại

D Vùng ánh sáng nhìn thấy

Câu 7: Phát biểu nào sau đây là Đúng khi nói về quang phổ của nguyên tử H

A Quang phổ của nguyên tử H là quang phổ liên tục

B Các vạch màu trong quang phổ có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím

C Giữa các dãy Laiman, Banme, Pasen không có ranh giới xác định

D A, B, C đều sai

Câu 8: Chọn mệnh đề đúng khi nói về quang phổ vạch của nguyên tử H

A Bức xạ có bước sóng dài nhất ở dãy Banme ứng với sự di chuyển của e từ quỹ đạo M về quỹ đạo L

B Bức xạ có bước sóng dài nhất ở dãy Lyman ứng với sự di chuyển của e từ quỹ đạo P về quỹ đạo K

C Bức xạ có bước sóng ngắn nhất ở dãy Lyman ứng với sự di chuyển của e từ quỹ đạo L về quỹ đạo K

D Bức xạ có bước sóng ngắn nhất ở dãy Pasen ứng với sự di chuyển của e từ quỹ đạo N về quỹ đạo M

Câu 9: Nguyên tử H bị kích thích do chiếu xạ và e của nguyên tử đã chuyển từ quỹ đạo K lên quỹ đạo M Sau

khi ngừng chiếu xạ nguyên tử H phát xạ thứ cấp, phổ này gồm:

A Hai vạch của dãy Ly man

B 1 vạch dãy Laiman và 1 vạch dãy Bamme

C Hai vạch của dãy Ban me

D 1 vạch dãy Banme và 2 vạch dãy Lyman

Câu 10: 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

A 0,31μm

B 3,2μm

C 0,49μm

D 4,9μm

Câu 11: Công cần thiết để tách một electron ra khỏi một kim loại làm catốt của một tế bào quang điện là

2,76eV Nếu chiếu lên bề mặt catốt này một bức xạ mà phô tôn có năng lượng là 4,14eV thì dòng quang điện triệt tiêu khi đặt vào giữa anốt và catốt của tế bào quang điện một hiệu điện thế là

A – 1,38V

B – 1,83V

C – 2,42V

D – 2,24V

Câu 12: Với ánh sáng kích thích có bước sóng λ = 0,4μm thì các electron quang điện bị hãm lại hoàn toàn khi

đặt vào anốt và catốt một hiệu điện thế - 1,19V Kim loại làm catốt của tế bào quang điện nói trên có giới hạn quang điện là

A 0,64μm

B 0,72μm

C 0,54μm

D 6,4μm

Câu 13: Năng lượng cần thiết để iôn hoá nguyên tử kim loại là 2,2eV Kim loại này có giới hạn quang điện là

A 0,49 μm

B 0,56 μm

C 0,65 μm

D 0,9 μm

Câu 14: Một tế bào quang điện có catốt bằng Na, công thoát của electron của Na bằng 2,1eV Chiếu vào tế bào

quang điện bức xạ đơn sắc có bước sóng 0,42mm Trị số của hiệu điện thế hãm:

A –1V

B –0,2V

C –0,4V

D –0,857V

Câu 15: Chiếu một chùm ánh sáng đơn sắc có bước sóng 400 nm vào catôt của một tế bào quang điện, được

làm bằng Na Giới hạn quang điện của Na là 0,50 μm Vận tốc ban đầu cực đại của êlectron quang điện là

A 3,28.105 m/s

B 4,67.105m/s

C 5,45.105 m/s

D 6,33.105 m/s

Câu 16: Chiếu vào catôt của một tế bào quang điện một chùm bức xạ đơn sắc có bước sóng 0,330 μm Để triệt

tiêu dòng quang điện cần một hiệu điện thế hãm có giá trị tuyệt đối là 1,38V Công thoát của kim loại dùng làm catôt là

A 1,16 eV

B 1,94 eV

C 2,38 eV

D 2,72 eV

Câu 17: Cường độ dòng điện bão hòa bằng 40 μA thì số electron bị bứt ra khỏi catốt tế bào quang điện trong 1

giây là:

A 25.1013

B 25.1014

C 50.1012

D 5.1012

Câu 18: Biết cường độ dòng quang điện bão hoà Ibh = 2μA và hiệu suất quang điện H = 0,5% Số phôtôn đập vào catốt trong mỗi giây là:

A 25.1015

B 2,5.1015

C 0,25.1015

D 2,5.1013

Hiệu điện thế giữa hai anôt và catôt của một ống tia Rơghen là 200kV

Câu 19: Động năng của electron khi đến đối catốt (cho rằngvận tốc của nó khi bức ra khỏi catôt là vo=0)

A 1,6.1013 (J)

B 3,2.1010(J)

C 1,6.1014(J)

D 3,2.1014(J)

Câu 20: Bước sóng ngắn nhất của tia Rơnghen mà ống đó có thể phát ra

A 5,7.10-11 (m)

B 6.10-14(m)

C 6,2.10-12(m)

D 4.10-12(m)

Cường độ dòng điện trong ống Rơnghen là 0,64 mA Tần số lớn nhất trong chùm bức xạ phát ra từ ống Rơnghen là 3.10 18 (H z )

Câu 21: Số điện tử đập vào đối catốt trong 1 phút là

A 24.106

B 16.105

C 24.104

D 24.107

Câu 22: Hiệu điện thế giữa anốt và catốt là:

A 11.242(V)

B 12421(V)

C 12.142(V)

D 11.424(V)