100 câu trắc nghiệm Lượng tử ánh sáng nâng cao (P3)

Trong một thí nghiệm về hiệu ứng quang điện bằng cách dùng một hiệu điện thế hãm có giá trị bằng 3,2 V. Người ta tách một chùm hẹp các electron quang điện và hướng đi nó vào một từ trường đều, theo hướng vuông góc với các đường cảm ứng từ. Biết bán kính quỹ đạo lớn nhất của các electron bằng 20 cm. Từ trường có cảm ứng từ là:

Một nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng E₃ = -1,5eV sang trạng thái dừng có năng lượng E₂ = - 3,4eV. Tìm bước sóng của bức xạ do nguyên tử phát ra. Cho biết h = 6,625.10 ^{- 34}J.s; c = 3.10⁸m/s; 1eV = 1,6.10^-19C.

Cho một chùm electron bắn phá nguyên tử hiđrô ở trạng thái cơ bản để kích thích chúng. Xác định vận tốc nhỏ nhất để sao cho nó có thể làm xuất hiện tất cả các vạch của quang phổ phát xạ của hiđrô. Biết rằng khi êlectron ở quỹ đạo dừng thứ n thì năng lượng của nguyên tử hiđrô được xác định bởi công thức E_n = -13,6/n² (eV) (với n = 1, 2, 3,…).

Khi êlectron ở quỹ đạo dừng thứ n thì năng lượng của nguyên tử hiđrô được xác định bởi công thức E_n = -13,6/n² (eV) (với n = 1, 2, 3,…). Khi êlectron trong nguyên tử hiđrô chuyển từ quỹ đạo dừng n = 4 về quỹ đạo dừng n = 2 thì nguyên tử phát ra phôtôn có bước sóng λ₁. Khi êlectron chuyển từ quỹ đạo dừng n = 3 về quỹ đạo dừng n = 1 thì nguyên tử phát ra phôtôn có bước sóng λ₂. Mối liên hệ giữa hai bước sóng λ₁ và λ₂ là:

Kích thích nguyên tử H₂ từ trạng thái cơ bản bởi bức xạ có năng lượng 12,1eV. Hỏi nguyên tử H₂ phát ra tối đa bao nhiêu vạch? Biết khi êlectron ở quỹ đạo dừng thứ n thì năng lượng của nguyên tử hiđrô được xác định bởi công thức E_n = -13,6/n² (eV) (với n = 1, 2, 3,…).

Chiếu bức xạ có bước sóng λ = 0,6mm vào catot của 1 tế bào quang điện có công thoát A = 1,8eV. Dùng màn chắn tách ra một chùm hẹp các electron quang điện và cho chúng bay vào một điện trường từ A đến B sao cho U_AB = -10V. Vận tốc nhỏ nhất và lớn nhất của electron khi tới B lần lượt là

Khi elêctrôn ở quỹ đạo dừng thứ n thì năng lượng của nguyên tử hiđrô được xác định bởi  E_n = -13,6/n² (eV). Một đám khí hiđrô hấp thụ năng lượng chuyển lên trạng thái dừng có năng lượng cao nhất là E₃ (ứng với quỹ đạo M). Tỉ số giữa bước sóng dài nhất và ngắn nhất mà đám khí trên có thể phát ra là:

Mức năng lượng E_n trong nguyên tử hiđrô được xác định E_n= -E₀/n² (eV) (trong đó n là số nguyên dương, E₀ là năng lượng ứng với trạng thái cơ bản). Khi êlectron nhảy từ quỹ đạo thứ ba về quỹ đạo thứ hai thì nguyên tử hiđrô phát ra bức xạ có bước sóng λ₀. Nếu êlectron nhảy từ quỹ đạo thứ hai về quỹ đạo thứ nhất thì bước sóng của bức xạ được phát ra sẽ là:

Vạch quang phổ có tần số nhỏ nhất trong dãy Ban-me là tần số f₁. Vạch quang phổ có tần số nhỏ nhất trong dãy Lai-man là tần số f₂. Vạch quang phổ trong dãy Lai-man sát với vạch có tần số f₂ sẽ có tần số là:

Chiếu lần lượt 3 bức xạ đơn sắc có bước sóng theo tỉ lệ ${\lambda }_1 : {\lambda }_2 : {\lambda }_3=1: 2 : 1,5$, với k bằng:

Mức năng lượng trong nguyên tử hiđrô được xác định bằng biểu thức E = - 13,6/n² (eV) trạng thái cơ bản ứng với n = 1. Một đám khí hiđrô đang ở trạng thái kích thích và electron đang ở quĩ đạo dừng N. Tỉ số giữa bước sóng dài nhất và ngắn nhất mà đám khí trên có thể phát ra khi chuyển về trạng thái dừng có mức năng lượng thấp hơn là:

Cho mức năng lượng của nguyên tử hirdo xác định bằng công thức $E_n=\frac{E_0}{n^2}(E_0=-13,6eV , n=1,2,3,4,....)$. Để có thể bức xạ tối thiểu 6 photon thì Nguyên tử H phải hấp thụ photon có mức năng lượng là:

Mức năng lượng trong nguyên tử hiđrô được xác định bằng biểu thức E = - 13,6/n² (eV) ( n =1, 2, 3…), trạng thái cơ bản ứng với n = 1. Chiếu vào đám khí hiđrô ở trạng thái cơ bản bức xạ điện từ có tần số f, sau đó đám khí phát ra 6 bức xạ có bước sóng khác nhau. Tần số f là:

Laze A phát ra chùm bức xạ có bước sóng $0,45 \mu m$ với công suất 0,6 W. Tỉ số giữa số phôtôn của laze B và số phôtôn của laze A phát ra trong mỗi giây là:

Nguyên tử hiđrô gồm một hạt nhân và một êlectron quay xung quang hạt nhân này. Bán kính quỹ đạo dừng thứ nhất r₁ = 5,3.10^-11m. Tính vận tốc và số vòng quay của êlectron trong 1 giây trên quỹ đạo đó.

Nguyên tử hiđrô gồm một hạt nhân và một êlectron quay xung quang hạt nhân này. Bán kính quỹ đạo dừng thứ nhất r₁ = 5,3.10^-11m. Tính năng lượng của êlectron trên quỹ đạo thứ hai theo đơn vị eV.

Trong quang phổ hiđrô, bước sóng l (mm) của các vạch quang phổ như sau:

Vạch thứ nhất của dãy Lai-man: l₂₁ = 0,1216.   

Vạch H_a  của dãy Ban-me: l₃₂ = 0,6563.

Vạch đầu của dãy Pa-sen: l₄₃ = 1,8751.

Tính bước sóng của hai vạch quang phổ thứ hai, thứ ba của dãy Lai-man (l₃₁ và l₄₁)

Trong quang phổ hiđrô, các bước sóng l của cách vạch quang phổ như sau: Vạch thứ nhất của dãy Lai-man: λ₂₁ = 0,121586mm. Vạch quang phổ H_a  của dãy Ban-me: λ₃₂ = 0,656279mm. Ba vạch đầu tiên của dãy Pa-sen: λ₄₃ = 1,8751mm; λ₅₃ = 1,2818mm; λ₆₃ = 1,0938mm. Tần số của các vạch (theo thứ tự) H_b, H_g, H_d của dãy Ban-me là

Cathode của tế bào quang điện có công thoát 1,5eV, được chiếu bởi bức xạ đơn sắc λ_l. Lần lượt đặt vào tế bào quang điện điện áp U_AK = 3V và U_AK’ = 15V thì thấy vận tốc cực đại của electron khi đập vào anode tăng gấp đôi. Giá trị của λ_l là:

Một đám nguyên tử hyđrô đang ở trạng thái dừng thứ n thì nhận được một phôton có năng lượng hf làm nguyên tử chuyển sang trạng thái dừng có mức năng lượng kế tiếp và bán kính nguyên tử tăng 44%. Tìm số vạch mà đám nguyên tử này có thể phát ra ?