190 Bài tập Lượng tử ánh sáng cơ bản, nâng cao cực hay có lời giải (P2)
40 câu hỏi
Chọn phát biểu đúng
Hiện tượng quang điện chứng tỏ ánh sáng có tính chất hạt
Hiện tượng giao thoa chứng tỏ ánh sáng chỉ có tính chất sóng
Bước sóng càng dài thì năng lượng của photon tương ứng có năng lượng càng lớn.
Tia hồng ngoại, tia tử ngoại không có tính chất hạt
Đáp án A
Công thoát của một kim loại là 3,68.10‒19 J. Chiếu lên bề mặt kim loại này lần lượt hai bức xạ có bước sóng là λ1 = 0,45 μm và λ2 = 0,50μm. Hãy cho biết bức xạ nào có khả năng gây ra hiện tượng quang điện đối với kim loại này?
Chỉ có bức xạ λ1 là có khả năng gây ra hiện tượng quang điện.
Cả hai bức xạ đều có thể gây ra hiện tượng quang điện.
Cả hai bức xạ đều không thể gây ra hiện tượng quang điện.
Chỉ có bức xạ λ2 là có khả năng gây ra hiện tượng quang điện
Đáp án B.
Điều kiện để gây ra hiện tượng quang điện là :
Cả hai bức xạ đều có thể gây ra hiện tượng quang điện
Phát biểu nào sau đây không nằm trong nội dung thuyết lượng tử ánh sáng
Ánh sáng được tạo thành bởi các hạt gọi là photon.
Trong chân không, ánh sáng có vận tốc c = 3.108 m/s.
Photon của ánh sáng kích thích có năng lượng lớn hơn photon của ánh sáng huỳnh quang.
Với mỗi ánh sáng đơn sắc có tần số f, các photon đều giống nhau, mỗi photon mang năng lượng bằng hf
Đáp án C
+ Photon của ánh sang kích thích có năng lượng lớn hơn photon của ánh sang huỳnh quang thuộc hiện tượng Quang – Phát Quang
Ánh sáng huỳnh quang của một chất có bước sóng 0,5 μm. Chiếu vào chất đó bức xạ có bước sóng nào dưới đây sẽ không có sự phát quang?
cA. 0,2 μm
0,3 μm
0,4 μm
0,6 μm
Đáp án D
+ Chiếu ánh sang kích thích vào một chất thì phát ra ánh sang
thuộc vùng ánh sang nhìn thấy ( ánh sang phát quang )
Khi chiếu một bức xạ vào bề mặt tấm kim loại, hiện tượng quang điện xảy ra nếu
bức xạ có nhiệt độ lớn.
bức xạ có cường độ lớn.
bức xạ là ánh sáng nhìn thấy.
bức xạ có bước sóng thích hợp
Đáp án D
Khi chiếu một bức xạ vào bề mặt tấm kim loại, hiện tượng quang điện xảy ra nếu bức xạ có bước sóng thích hợp
Giới hạn quang điện của nhôm và natri lần luợt là 0,36μm và 0,50μm. Biết Js, c = 3.108 m/s, 1eV = 1,6.10‒19 J. Công thoát của nhôm lớn hơn của natri một luợng là.
0,140 eV.
0,322 eV.
0,966 eV.
1,546 eV.
Đáp án C
+ Ta có: công thức tính công thoát
Công thoát của nhôm là:
+ Công thoát của natri là:
Công thoát của nhôm lớn hơn công thoát của natri một lượng là: 3,44 – 2,48 = 0,96 Mev.
Electron trong nguyên tử hidro quay quanh hạt nhân trên các quỹ đạo tròn gọi là quỹ đạo dừng. Biết vận tốc của elctron trên quỹ đạo K là 2,186.106 m/ s. Khi electron chuyển động trên quỹ dừng N thì vận tốc của electron là
2,732.105 m/s.
5,465.105 m/s.
8,198.105 m/s.
10,928.105 m/s
Đáp án B
Công thức tính vận tốc của electron là:
Trong các hiện tượng sau, hiện tượng nào là quang - phát quang?
Màn hình tivi sáng.
Đèn ống sáng.
Đom đóm nhấp nháy
Than đang cháy hồng
Đáp án B
+ Màn hình ti vi là hiện tượng phát quang ca tốt
+ Đèn ống là là hiện tượng quang – phát quang
+ Đom đóm nhấp nháy là hiện tượng hóa phát quang
+ Than cháy hồng là nguồn sang do phản ứng đốt cháy
Một tấm nhôm ở ngoài không khí có giới hạn quang điện là λ0 = 360 nm, sau đó được đặt chìm hoàn toàn trong một chậu nước. Một chùm bức xạ truyền trong nước có bước sóng λ = 300 nm chiếu vào tấm nhôm. Biết chiết suất của nước bằng 4/3, chiết suất của không khí bằng 1. Hãy chọn phương án đúng
Không xảy ra hiện tượng quang điện đối với tấm nhôm.
Có xảy ra hiện tượng quang điện đối với tấm nhôm.
Ban đầu không xảy ra hiện tượng quang điện đối với tấm nhôm, nhưng sau đó thì xảy ra.
Ban đầu xảy ra hiện tượng quang điện đối với tấm nhôm, sau đó thì không xảy ra nữa.
Đáp án B
+ Để xảy ra hiện tượng quang điện thì : hoặc
nm
có xảy ra hiện tượng quang điện đối với tấm nhôm
Khi electron ở quỹ đạo dừng thứ n thì năng lượng của nguyên tử hidro được tính theo công thức (A là một hằng số). Nguyên tử hidro bị kích thích, electron chuyển lên quỹ đạo thứ n, khi chuyển về trạng thái cơ bản thì nguyên tử phát ra photon có buớc sóng ngắn nhất
và photon có buớc sóng dài nhất
. Khi electron chuyển từ quỹ đạo M về quỹ đạo L thì nguyên tử phát ra photon có bước sóng bằng
Đáp án B
+ Theo giả thiết thì :
Lại có :
Công thoát của electron đối với một kim loại là 2,3 eV. Chiếu lên bề mặt kim loại này lần lượt hai bức xạ có bước sóng là λ1 = 0,45 μm và λ2 = 0,50 μm. Hãy cho biết bức xạ nào có khả năng gây ra hiện tượng quang điện đối với kim loại này?
Chỉ có bức xạ có bước sóng λ1 là có khả năng gây ra hiện tượng quang điện.
Cả hai bức xạ trên đều có thể gây ra hiện tượng quang điện
Cả hai bức xạ trên đều không thể gây ra hiện tượng quang điện.
Chỉ có bức xạ có bước sóng λ2 là có khả năng gây ra hiện tượng quang điện
Đáp án B
Điều kiện để gây ra hiện tượng quang điện là : hoặc
> A
> A
Cả hai bức xạ trên đều có thể gây ra hiện tượng quang điện
Theo tiên đề của Bo, khi electron trong nguyên tử hidro chuyển từ quỹ đạo L sang quỹ đạo K thì nguyên tử phát ra photon có bước sóng λ21, khi electron chuyển từ quỹ đạo M sang quỹ đạo L thì nguyên tử phát ra photon có bước sóng λ32, khi electron chuyển từ quỹ đạo M sang quỹ đạo K thì nguyên tử phát ra photon có bước sóng λ31. Biểu thức xác định λ31 là
Đáp án D
+ Khi electron chuyển từ L ( n = 2) sang K (n = 1) phát ra photon có bước sóng thõa mãn
(1)
Tương tự : (2)
Và
Cộng (2) cho (1) so sánh với (3) ta được :
.
Một đám nguyên tử Hidro đang ở trạng thái cơ bản. Khi chiếu bức xạ có tần số f1 vào đám nguyên tử này thì chúng phát ra tối đa 3 bức xạ. Khi chiếu bức xạ có tần số f2 vào đám nguyên tử này thì chúng phát ra tối đa 10 bức xạ. Biết năng lượng ứng với các trạng thái dừng của nguyên tử Hidro được tính theo biểu thức (E0 là hằng số dương, n = 1,2,3...). Tỉ số là
Đáp án D
+ Ta có :
Nên ta có khi có 3 bức xạ n = 3 . Khi có 10 bức xạ n = 5 thì :
.
Trong nguyên tử Hidro, electron chuyển động tròn đều quanh hạt nhân theo quỹ đạo tròn có bán kính 5.10‒9 cm. Xác định tần số chuyển động của electron. Biết khối lượng của electron là 9,1.10‒31kg
0,86.1026 Hz.
0,32.1026 Hz.
0,42.1026 Hz.
0,72.1026 Hz.
Đáp án D
+ Ta có : chuyển động tròn đều lực điện là lực hướng tâm nên :
rad/s
Hz .
Pin quang điện được dùng trong chương trình “năng lượng xanh” có nguyên tắc hoạt động dựa vào hiện tượng
quang điện trong.
quang điện ngoài.
tán sắc ánh sáng.
phát quang của chất rắn.
Đáp án A
Pin quang điện hoạt động dựa trên hiện tượng quang điện trong
Kim loại Kali có giới hạn quang điện là 0,55 μm. Hiện tượng quang điện không xảy ra khi chiếu vào kim loại đó bức xạ nằm trong vùng
tử ngoại.
ánh sáng tím.
hồng ngoại.
ánh sáng màu lam.
Đáp án C
Điều kiện để gây ra hiện tượng quang điện là :
Bước sóng của tia hồng ngoại lớn hơn bước sóng của ánh sang nhìn thấy :
Tia hồng ngoại không thể xảy ra hiện tượng quang điện
Trong nguyên tử Hidro, electron chuyển từ quỹ đạo L về quỹ đạo K có mức năng lượng EK = ‒13,6 eV. Bước sóng do nguyên tử phát ra là 0,1218 μm. Mức năng lượng ứng với quỹ đạo L là
3,2 eV
-4,1 eV
-3,4eV
-5,6 eV
Đáp án C
Áp dụng tiên đề Bo về hấp thụ và bức xạ năng lượng thì ta có :
Xét nguyên tử Hidro theo mẫu nguyên tử Bo. Gọi F là độ lớn của lực tương tác điện giữa electron và hạt nhân khi electron chuyển động trên quỹ đạo dừng K. Khi độ lớn của lực tương tác tĩnh điện giữa electron và hạt nhân là thì electron đang chuyển động trên quỹ đạo dừng nào?
quỹ đạo dừng L
quỹ đạo dừng M
quỹ đạo dừng N
quỹ đạo dừng Q
Đáp án A
Ta có :
Gọi F’, r’ lần lượt là độ lớn của lực tương tác điện giữa electron , hạt nhân chuyển đdodong trên quỹ đạo n’ và bán kính của quỹ đạo
Qũy đạo dừng L
Công thức liên hệ giữa giới hạn quang điện, công thoát electron A của kim loại, hằng số Planck h và tốc độ ánh sáng trong chân không c là
Đáp án A
Giới hạn quang điện .
Ánh sáng huỳnh quang của một chất có bước sóng 0,5 μm. Chiếu vào chất đó bức xạ có bước sóng nào dưới đây sẽ không có sự phát quang?
0,2 μm
0,3 μm
0,4 μm
0,6 μm
Đáp án D
Để có sự phát quang thì bức xạ chiếu vào phải có bước sóng < bước sóng ánh sáng phát quang (0,5 µm)
Theo mẫu nguyên tử Bo, bán kính quỹ đạo K của êlectron trong nguyên tử hiđrô là . Khi êlectron chuyển từ quỹ đạo O về quỹ đạo M thì bán kính quỹ đạo giảm bớt
Đáp án B
Bán kính quỹ đạo r = n2ro
bán kính quỹ đạo giảm 16ro.
Theo mẫu nguyên tử Bo, trong nguyên tử hidro, chuyển động êlectron quanh hạt nhân là chuyển động tròn đều và bán kính quỹ đạo K là . Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có bán kính
đến quỹ đạo dừng có bán kính
thì lực tương tác tĩnh điện giữa êlectron và hạt nhân giảm 16 lần. Biết
. Giá trị
là
Đáp án B
Ta có
.
Tất cả các phôtôn truyền trong chân không có cùng
tần số
bước sóng.
tốc độ.
năng lượng
Đáp án C
Khi truyền trong chân không các phôtôn truyền trong chân không có cùng tốc độ 3.108 m/s
Trong quang phổ của nguyên tử hiđrô, nếu biết được ba bước sóng dài nhất của các vạch trong dãy Laiman thì có thể tính được bao nhiêu giá trị bước sóng của các vạch trong dãy Banme?
2
1
3
4
Đáp án A
Áp dụng sơ đồ chuyển mức năng lượng tạo ra các bức xạ của quang phổ vạc hidrô
Có hai bước sóng
Pin quang điện là nguồn điện, trong đó có sự biến đổi
hóa năng thành điện năng
năng lượng điện từ thành điện năng.
cơ năng thành điện năng.
nhiệt năng thành điện năng
Đáp án B
Phương pháp: Pin quang điện là pin chạy bằng năng lượng ánh sáng. Nó biến đổi trực tiếp quang năng thành điện năng. Ánh sáng là sóng điện từ.
Cách giải: Pin quang điện là nguồn điện, trong đó có sự biến đổi năng lượng điện từ thành điện năng
Khi elêctrôn ở quỹ đạo dừng thứ n thì năng lượng của nguyên tử hiđrô được xác định bởi En = -13,6/n2 (eV) với n N*. 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
27/8
32/5
32/27
32/3
Đáp án B
Phương pháp: Em – En = hc/λmn
Cách giải:
Bước sóng dài nhất ứng với sự chuyền dời của electron từ mức M về mức N: λ32
Bước sóng ngắn nhất ứng với sự chuyển dời của electron từ mức M về mức K: λ31
Ta có:
Cho bán kính quỹ đạo dừng của electron trong nguyên tử hidrô ở trạng thái cơ bản là 5,3.10-11 m. Nếu bán kính quỹ đạo dừng của electron trong nguyên tử hidrô là 2,12 A0 thì electron đang chuyển động trên quỹ đạo nào ?
K
N
M
L
Đáp án D
Mẫu nguyên tử Bo khác mẫu nguyên tử Rơ-dơ-pho ở điểm nào dưới đây?
Trạng thái có năng lượng ổn định.
Mô hình nguyên tử có hạt nhân.
Hình dạng quỹ đạo của các electron.
Lực tương tác giữa electron và hạt nhân nguyên tử
Đáp án A
Khi nói về phôtôn, phát biểu nào dưới đây là đúng?
Năng lượng của phôtôn càng lớn khi bước sóng ánh sáng ứng với phôtôn đó càng lớn.
Phôtôn có thể tồn tại trong trạng thái đứng yên.
Năng lượng của phôtôn ánh sáng tím nhỏ hơn năng lượng của phôtôn ánh sáng đỏ.
Với mỗi ánh sáng đơn sắc có tần số f, các phôtôn đều mang năng lượng như nhau
Đáp án D
Laze rubi không hoạt động nguyên tắc nào dưới đây?
Dựa vào sự tái hợp giữa êlectron và lỗ trống.
Tạo ra sự đảo lộn mật độ.
Sử dụng buồng cộng hưởng.
Dựa vào sự phát xạ cảm ứng
Đáp án A
Người ta lần lượt chiếu hai bức xạ vào bề mặt một kim loại có công thoát A = 2eV. Năng lượng phôton của hai bức xạ này là 2,5eV và 3,5eV. Tỉ số động năng cực đại của các electron quang điện tương ứng trong hai lần chiếu là:
1:4
1:2
1:5
1:3
Đáp án D
Phương pháp: Công thức Anh – xtanh
Cách giải:
Ta có:
Nguyên tắc hoạt động của quang trở dựa vào hiện tượng:
Phát quang của chất rắn
Quang điện trong
Quang điện ngoài
Vật dẫn nóng lên khi bị chiếu sáng
Đáp án B
Nguyên tắc hoạt động của quang trở dựa vào hiện tượng quang điện trong
Chiếu một chùm ánh sáng đơn sắc có bước sóng 400nm vào catôt của một tế bào quang điện, được làm bằng Na. Giới hạn quang điện của Na là 0,50mm. Vận tốc ban đầu cực đại của electron quang điện là
3,28.105m/s
4,67.105m/s
5,45.105m/s
6,33.105m/s
Đáp án B
Phương pháp: Công thức Anh – xtanh
Cách giải:
Ta có:
Chiếu vào catốt của một tế bào quang điện một chùm bức xạ đơn sắc có bước sóng 0,330mm. 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
1,16eV
1,94eV
2,38eV
2,72eV
Đáp án C
Phương pháp: Sử dụng công thức:
Cách giải:
Ta có:
Hiệu điện thế giữa anốt và catốt của một ống Rơnghen là 200KV. Coi động năng ban đầu của êlectrôn bằng không. Động năng của êlectrôn khi đến đối catốt là:
0,1MeV
0,15MeV
0,2MeV
0,25MeV
Đáp án C
Phương pháp: Định lí động năng: Độ biến thiên động năng của một vật bằng công của ngoại lực tác dụng lên vật
Công của lực điện: A = qU
Cách giải: Ta có: UAK = 2.105 V
A = Wđ – 0 = |eUAK| = 2.105 (eV) => Wđ = 0,2 (MeV)
Hiệu điện thế giữa hai cực của một ống Rơnghen là 15kV. Giả sử electron bật ra từ catôt có vận tốc ban đầu bằng không thì bước sóng ngắn nhất của tia X mà ống có thể phát ra là
75,5.10-12m
82,8.10-12m
75,5.10-10m
82,8.10-10m
Đáp án B
Phương pháp:
Cường độ dòng điện qua một ống Rơnghen là 0,64mA, tần số lớn nhất của bức xạ mà ống phát ra là 3.1018 Hz. Số electron đến đập vào đối catôt trong 1 phút là
3,2.1018
3,2.1017
2,4.1018
2,4.1017
Đáp án D
Phương pháp: N = q/e = It/e
Cách giải: I = 6,4.10-4 A
fmax = 3.1018 Hz
Giới hạn quang điện của một chất quang dẫn là 0,45eV. Để quang trở bằng chất đó hoạt động được, phải dùng bức xạ có bước sóng nhỏ hơn giá trị nào sau đây?
2,76 μm.
0,276 μm.
2,67 μm.
0,267 μm
Đáp án A
Phương pháp: Áp dụng công thức tính công thoát
Áp dụng công thức tính công thoát ta có :
Nguyên tử hiđrô gồm một hạt nhân và một êlectrôn quay xung quanh nó. Lực tương tác giữa êlectrôn và hạt nhân là lực tương tác điện (lực Culông). Tốc độ của êlectrôn khi nó chuyển động trên quỹ đạo có bán kính r0 = 5,3.10-11 m (quỹ đạo K) là?
2,18.106m/s
2,18.106m/s
2,18.105m/s
2,18.107m/s
Đáp án A
Phương pháp: Biểu thức lực Cu – lông và lực hướng tâm:
Cách giải:
|q| = 1,6.10-19 (C)
Lực tương tác t nh điện đóng vai trò là lực hướng tâm:
Người ta dùng một laze hoạt động dưới chế độ liên tục để khoan một tấm thép. Công suất chùm là P = 15 W. Đường kính của chùm sáng là d = 2 mm, bề dày tấm thép là e = 4 mm. Nhiệt độ ban đầu là 20(0C). Khối lượng riêng của thép là: ρ = 7800kg/m3; nhiệt dung riêng của thép là: c = 450 J/kg.độ; Nhiệt nóng chảy riêng của thép là 275 kJ/kg; điểm nóng chảy của thép là 1535(0C). Thời gian tối thiểu để khoan là:
5,26 s
2,56 s
6,25 s
2,65 s
Đáp án C
t0 = 200C ; t = 15350C
Diện tích :
Thể tích :
=> Nhiệt lượng :








