190 Bài tập Lượng tử ánh sáng cơ bản, nâng cao cực hay có lời giải (P4)
40 câu hỏi
Cho: hằng số Plăng ; tốc độ ánh sáng trong chân không
; độ lớn điện tích của êlectron
Để ion hoá nguyên tử hiđrô, người ta cần một năng lượng là
. Bước sóng ngắn nhất của vạch quang phổ có thể có được trong quang phổ hiđrô là
Đáp án B
Áp dụng công thức tính năng lượng ta có
Khi êlectron ở quỹ đạo dừng thứ n thì năng lượng của nguyên tử hiđrô được xác định bởi công thức (với
và bán kính quỹ đạo êlêctrôn trong nguyên tử hiđrô có giá trị nhỏ nhất là
Nếu kích thích nguyên tử hiđrô đang ở trạng thái cơ bản bằng cách bắn vào nó một êlêctrôn có động năng
thì bán kính quỹ đạo của êlêctrôn trong nguyên tử sẽ tăng thêm
. Giá trị lớn nhất của
là
Đáp án C
Áp dụng tiên đề Bo về hấp thụ và bức xạ năng lượng, ta có
Vậy mức cao nhất electron có thể lên được ứng với
Hiện tượng quang điện trong là hiện tượng
tạo thành các electron dẫn và lỗ trống trong chất bán dẫn do tác dụng của ánh sáng có bước sóng thích hợp.
ánh sáng làm bật các êlectron ra khỏi bề mặt kim loại.
êlectron chuyển động nhiệt mạnh hơn khi kim loại bị chiếu sáng.
êlectron bị bứt ra khỏi một khối chất khi khối chất bị nung nóng
Đáp án A
Xét nguyên tử hiđro theo mẫu nguyên tử Bo. Lấy . Khi chuyển động trên quỹ đạo dừng M, quãng đường mà electron đi được trong thời gian
là
Đáp án D
Ta có
Quãng đường vật đi được trong thời gian là
Hiện tượng quang dẫn xảy ra đối với
kim loại
chất điện môi
chất bán dẫn
chất điện phân
Đáp án C
Hiện tượng quang dẫn xảy ra với chất bán dẫn.
Giới hạn quang điện của niken là thì công thoát của electron khỏi niken là bao nhiêu
Đáp án C
Công thoát của niken
Giới hạn quang điện của Nhôm và của Natri lần lượt là Biết
Công thoát của electron khỏi Nhôm lớn hơn công thoát của electron khỏi Natri một lượng là
Đáp án C
Công thoát của electron khỏi Nhôm
Công thoát của electron khỏi Natri
Vì vậy, công thoát của electron khỏi nhôm lớn hơn công thoát của electron khỏi Natri một lượng là
Sự phát sáng của vật nào dưới đây là sự phát quang?
Hồ quang điện
Đèn dây tóc nóng sáng
Đèn ống dung trong gia đình
Tia lửa điện
Đáp án C
Sự phát sáng của đèn ống là hiện tượng quang phát quang
Gọi lần lượt là năng lượng phô tôn các ánh sáng đơn sắc đỏ, lục, tím. Chọn biểu thức đúng
Đáp án D
Nguyên tắc hoạt động của quang điện trở dựa vào hiện tượng
phát quang của chất rắn
tán sắc ánh sáng
quang điện ngoài
quang điện trong
Đáp án D
Nguyên tắc hoạt động của quang điện trở dựa vào hiện tượng quang điện trong
Bước sóng giới hạn của Silic là Cho
Năng lượng cần thiết để giải phóng một electron liên kết trong Silic là
1,12 eV
0,30 eVx
0,66eV
0,22 eV
Đáp án A
Annwg lượng tối thiểu này đúng bằng công thoát:
Đèn LED hiện nay được sử dụng phổ biến nhờ hiệu suất phát sáng cao. Nguyên tắc hoạt động của đèn LED dựa trên hiện tượng
điện - phát quang
hóa - phát quang
nhiệt - phát quang
quang - phát quang
Đáp án A
Nguyên tắc hoạt động của đèn LED dựa trên hiện tượng điện - phát quang
Giới hạn quang điện của đồng là Trong chân không, chiếu một chùm bức xạ đơn sắc có bước sóng
vào bề mặt tấm đồng. Hiện tượng quang điện không xảy ra nếu
có giá trị là
Đáp án A
Để xảy ra hiện tượng quang điện thì ánh sáng kích thích phải có bước sóng ngắn hơn giới hạn quang điện không có khả năng gây hiện tượng quang điện
Cho các tia sau: tia tử ngoại, tia hồng ngoại, tia X và tia Sắp xếp theo thứ tự các tia có năng lượng phôtôn giảm dần là
tia tử ngoại, tia tia X, tia hồng ngoại
tia tia X, tia tử ngoại, tia hồng ngoại
tia X, tia tia tử ngoại, tia hồng ngoại
tia tia tử ngoại, tia X, tia hồng
Đáp án B
Thứ tự đúng là tia tia X, tia tử ngoại, tia hồng ngoại
Năng lượng này tương ứng với
Tia laze có tính đơn sắc rất cao vì các phôtôn do laze phát ra có
độ sai lệch tần số là rất nhỏ.
độ sai lệch năng lượng là rất lớn.
độ sai lệch bước sóng là rất lớn.
độ sai lệch tần số là rất lớn.
Đáp án A
Tia Laze có tính đơn sắc rất cao vì các photon do laze phát ra có độ sai lệch tần số rất nhỏ
Theo mẫu nguyên tử Bo, trong nguyên tử hidrô, khi êlectron chuyển từ quỹ đạo P về quỹ đạo K thì nguyên tử phát ra phôton ứng với bức xạ có tần số f1. Khi electron chuyển từ quỹ đạo P về quỹ đạo L thì nguyên tử phát ra phôtôn ứng với bức xạ có tần số f2. Nếu êlectron chuyển từ quỹ đạo L về quỹ đạo K thì nguyên tử phát ra phôtôn ứng với bức xạ có tần số
Đáp án A
Theo đề ra , ta có phương trình giải phóng năng lượng là : (1)
(2)
(3)
Lấy (1) – (2) ta được : (4)
Từ (3) và (4) suy ra :
Hai nguồn sáng và f2 có cùng công suất phát sáng. Nguồn đơn sắc bước sóng
= 0,60 μm phát ra 3,62.1020 phôtôn trong 1 phút. Nguồn đơn sắc tần số f2 = 6.1014 Hz phát ra bao nhiêu phôtôn trong 1 giờ?
Đáp án C
Ta có : và
Ống phát tia Rơn-ghen hoạt động dưới điện áp 10 kV, dòng điện qua ống là 0,63 A. Bỏ qua động năng ban đầu của các electron. Có tới 96% động năng của các electron chuyển thành nhiệt khi tới đối catot. Để làm nguội đối catot phải dùng nước chảy qua ống. Độ chênh lệch nhiệt độ của nước khi vào và ra khỏi ống là 30°C, nhiệt dung riêng của nước là 4200 J/kg.độ; khối lượng riêng của nước là 1000 kg/m3. Lưu lượng nước chảy qua ống là
0,060 lít/s.
0,048 lít/s.
0,040 lít/s.
0,036 lít/s
Đáp án B
Số electron qua ống trong 1s là :
Động năng 1 electron khi đập vào A :
Tổng động năng đập vào A/1s là :
Năng lượng nhiệt do nước hấp thụ là :
Tia X không có ứng dụng nào sau đây?
Chữa bệnh ung thư.
Tìm bọt khí bên trong các vật bằng kim loại.
Chiếu điện, chụp điện.
Sấy khô, sưởi ấm
Đáp án D
Dùng để sấy khô , sưởi ấm là ứng dụng của tia hồng ngoại , do đặc trưng của tia hồng ngoại là tác dụng nhiệt
Công suất phát xạ của Mặt Trời là 3,9.1026 W. Trong một giờ, khối lượng Mặt Trời giảm
3,12.1013 kg
0,78.1013 kg.
4,68.1013 kg.
1,56.1013 kg.
Đáp án D
Ta có : kg.
Chiếu một chùm tia laze hẹp có công suất 2 mW và bước sóng 0,7 μm vào một chất bán dẫn Si thì hiện tượng quang điện trong xảy ra. Biết cứ 5 hạt photon bay vào thì có 1 hạt photon bị electron hấp thụ và sau khi hấp thụ photon thì electron này được giải phóng khỏi liên kết. Số hạt tải điện sinh ra khi chiếu tia laze trong 4 s là
Đáp án B
Năng lượng chùm laze phát ra trong 4s là : E = P.t = 8mJ J
Năng lượng của một photon :
+ Số photon phát ra trong 4s :
+ Số photon bị hấp thụ :
Số hạt tải điện sinh ra ( khi 1e được giải phóng thì cũng đồng thời tạo ra một lỗ trống )
Chiếu một bức xạ có bước sóng 0,48 μm lên một tấm kim loại có công thoát là 2,4.10‒19J. Năng lượng photon chiếu tới một phần để thắng công thoát, phần còn lại chuyển thành động năng của electron quang điện. Dùng màn chắn tách ra một chùm hẹp các electron quang điện và cho bay trong điện trường đều theo chiều vécto cường độ điện trường, cường độ điện trường có độ lớn là 1000 V/m. Quãng đường tối đa mà electron chuyển động được theo chiều của của vecto cường độ điện trường xấp xỉ là?
0,83 cm.
0,37 cm.
1,53 cm.
0,109 cm.
Đáp án D
Áp dụng định lí động năng thì ta có :
Một phôtôn có năng lượng , truyền trong một môi trường với bước sóng
. Với h là hằng số Plăng, c là vận tốc ánh sáng truyền trong chân không. Chiết suất tuyệt đối của môi trường đó là:
Đáp án C
Bước sóng của photon trong chân không là :
Chiết suất của môi trường :
Giới hạn quang điện của natri là 0,5 μm. Công thoát của kẽm lớn hơn của natri là 1,4 lần. Giới hạn quang điện của kẽm là
0,36 μm.
0,33 μm.
0,9 μm.
0,7 μm
Đáp án A
Khi electron ở quỹ đạo dừng n thì năng lượng nguyên tử hidro là (với n = 1, 2, 3,...). Khi electron trong nguyên tử hidro chuyển từ quỹ đạo dừng N về quỹ đạo dừng L thì nguyên tử phát ra photon có bước sóng
. Để phát ra photon có bước sóng
(tỉ số
nằm trong khoảng từ 2 đến 3) thì electron phải chuyển từ quỹ đạo dừng O về
quỹ đạo dừng M.
quỹ đạo dừng K.
quỹ đạo dừng N.
quỹ đạo dừng L
Đáp án A
Mà
( quỹ đạo dừng M )
Khi nói về ánh sáng, phát biểu nào sau đây sai?
Ánh sáng huỳnh quang có bước sóng ngắn hơn bước sóng ánh sáng kích thích
Tia laze có tính đơn sắc cao, tính định hướng cao và cường độ lớn.
Trong chân không, phôtôn bay với tốc độ 3.108 m/s dọc theo tia sáng
Hiện tượng quang điện trong được ứng dụng trong quang điện trở và pin quang điện
Đáp án A
Ánh sáng huỳnh quang là ánh sáng phát quang có bước sóng dài hơn bước sóng ánh sáng kích thích
Công thoát của êlectron khỏi kẽm là 3,549 eV. Giới hạn quang điện của kẽm bằng
350 nm.
340 nm.
320 nm.
310 nm
Đáp án A
Giới hạn quang điện của kẽm :
Khi chiếu lần lượt bức xạ có bước sóng là 0,35 μm và 0,54 μm vào một bề mặt kim loại thì thấy tốc độ electron quang điện tương ứng khác nhau 2 lần. Cho răng năng lượng mà êlectron quang điện hấp thụ từ phôtôn của bức xạ, một phần dùng để giải phóng nó, phần còn lại biến hoàn toàn thành động năng của nó. Công thoát kim loại là
1,9 eV.
1,2 eV.
2,4 eV.
1,5 eV.
Đáp án A
λ càng nhỏ thì v càng lớn v1 = 2v2
A =
Xét nguyên tử hiđrô theo mẫu nguyên tử Bo, trong các quỹ đạo dừng của êlectron có hai quỹ đạo có bán kính rm và rn. Biết , trong đó r0 là bán kính Bo. Giá trị rn gần nhất với giá trị nào sau đây?
Đáp án D
Ta có :
và
Khi đó m và n phải là các số nguyên
Xét cả 4 trường hợp nêu trên thì chỉ có thể : m – n = 2 và m + n = 18
m = 10 và n = 8
Công thoát của êlectron khỏi một kim loại là 3,68.10‒19 J. Khi chiếu vào tấm kim loại đó lần lượt hai bức xạ: bức xạ (I) có tần số 5.1014 Hz và bức xạ (II) có bước sóng 0,25 μm thì
bức xạ (II) không gây ra hiện tượng quang điện, bức xạ (I) gây ra hiện tượng quang điện.
cả hai bức xạ (I) và (II) đều không gây ra hiện tượng quang điện.
cả hai bức xạ (I) và (II) đều gây ra hiện tượng quang điện.
bức xạ (I) không gây ra hiện tượng quang điện, bức xạ (II) gây ra hiện tượng quang điện.
ĐÁP ÁN D
Trong chân không, một ánh sáng có bước sóng 0,40 μm. Phôtôn của ánh sáng này mang năng lượng
4,97.10‒18 J.
4,97.10‒20 J.
4,97.10‒17 J.
4,97.10‒19 J
ĐÁP ÁN D
Nguyên tắc hoạt động của pin quang điện dựa vào hiện tượng
cảm ứng điện từ
quang điện trong.
phát xạ nhiệt électron.
quang - phát quang.
ĐÁP ÁN B
Theo mẫu nguyên tử Bo, một nguyên tử hiđrô đang ở trạng thái cơ bản, êlectron của nguyên tử chuyển động trên quỹ đạo dừng có bán kính r0. Khi nguyên tử này hấp thụ một phôtôn có năng lượng thích hợp thì êlectron có thể chuyển lên quỹ đạo dừng có bán kính bằng
ĐÁP ÁN D
Trong chân không, năng lượng của mỗi phôtôn ứng với ánh sáng có bước sóng 0,75μm là
2,65 MeV
1,66 eV
2,65 MeV
1,66 MeV
ĐÁP ÁN B
Pin quang điện là nguồn điện
hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ.
hoạt động dựa trên hiện tượng quang điện ngoài.
biến đổi trực tiếp nhiệt năng thành điện năng.
biến đổi trực tiếp quang năng thành điện năng
ĐÁP ÁN D
Giới hạn quang điện của một kim loại là 0,30μm. Công thoát của êlectron khỏi kim loại này là
6,625.10‒18 J
6,625.10‒17 J.
6,625.10‒20 J.
6,625.10‒19 J.
ĐÁP ÁN D
Ánh sáng nhìn thấy có thể gây ra hiện tượng quang điện ngoài với
kim loại đồng.
kim loại kẽm.
kim loại xesi.
kim loại bạc
ĐÁP ÁN C
Gọi lần lượt là năng lượng của phôtôn ánh sáng đỏ, phôtôn ánh sáng lam và phôtôn ánh sáng tím. Ta có
ĐÁP ÁN A
Một nguồn sáng chỉ phát ra ánh sáng đơn sắc có tần số 5.1014 Hz. Công suất bức xạ điện từ của nguồn là 10 W. Số phôtôn mà nguồn phát ra trong một giây xấp xỉ bằng
0,33.1019.
3,02.1020.
3,02.1019.
3,24.1019
• Số hạt nhân trong 1 g khí He là:
(hạt)
• Dễ thấy cứ 1 phản ứng cho 1 hạt nhân He, do đó để tạo 1 g He thì số phản ứng sẽ là
pư.
• Vậy năng lượng tỏa ra là
MeV =
MeV = 4,23808.1011 J. Chọn D.
Theo thuyết lượng tử ánh sáng, phát biểu nào dưới đây là sai?
Phân tử, nguyên tử phát xạ hay hấp thụ ánh sáng, cũng có nghĩa là chúng phát xạ hay hấp thụ phôtôn.
Ánh sáng được tạo thành bởi các hạt gọi là phôtôn
Năng lượng của các phôtôn ánh sáng là như nhau, không phụ thuộc tần số của ánh sáng.
Trong chân không, các phôtôn bay dọc theo tia sáng với tốc độ c = 3.108 m/s
ĐÁP ÁN C








