191 Bài trắc nghiệm Lượng tử ánh sáng cực hay có đáp án (đề số 1)
40 câu hỏi
Hai tấm kim loại A, B hình tròn được đặt gần nhau, đối diện nhau (trong chân không). A được nối với cực âm và B được nối với cực dương của nguồn điện một chiều. Để làm bứt các electron từ mặt trong của tấm A người ta chiếu một chùm ánh sáng đơn sắc công suất 4,9 mW mà mỗi photon có năng lượng 9,8.10-19 J vào mặt trong của tấm A thì cứ 100 phôton chiếu vào có một electron quang điện bứt ra. Một trong số những electron bứt ra chuyển động đến B để tạo ra dòng điện có cường độ 1,6 μA. Tỉ lệ phần trăm electron quang điện bứt ra khỏi A không đến được B là
30%.
20%.
70%.
80%.
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
Chọn đáp án B
Giới hạn quang điện của kim loại : λ0=hcA=6,625.10−34.3.1082,3.1,6.10−19=0,54 μm.
Để có thể gây ra hiện tượng quang điện thì bức xạ kích thích phải có bước sóng λ ≤ λ0 → cả hai bức xạ đều có khả năng 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
λ31=λ32λ21λ21−λ32
λ31=λ32−λ21
λ31=λ32+λ21
λ31=λ32λ21λ21+λ32
Chọn đáp án D
Áp dụng tiên đề Bo về sự hấp thụ và bức xạ năng lượng
hcλ21=E2−E1hcλ32=E3−E2hcλ21+hcλ32=E3−E1⏟hcλ31⇔hcλ21+hcλ32=hcλ31→λ32λ21λ21+λ32
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
Chọn đáp án A
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
Chọn đáp án C
Để xảy ra hiện tượng quang điện thì ánh sáng kích thích phải có bước sóng nhỏ hơn giới hạn quang điện của kim loại đó
→ ánh sáng thuộc vùng hồng ngoại có bước sóng nhỏ nhất nên không thể gây ra hiện tượng quang điện với kim loại này
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 tính điện giữa electron và hạt nhân là F16 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
Chọn đáp án A
Lực tĩnh điện giữa hạt nhân và electron khi electron ở quỹ đạo thứ n
F=kq2r2=1n4kq2r02=FKn4
Trong đó FK là lực tĩnh điện giữa electron và hạt nhân, khi nguyên từ hidro ở trạng thái cơ bản
→ Áp dụng cho bài toán ta được n = 2, vậy electron đang ở quỹ 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
λ0=hcA
λ0=Ahc
λ0=chA
λ0=hAc
Chọn đáp án A
Công thức liên hệ giữa giới hạn quang điện λ0, công thoát A với hằng số h và c: λ0=hcA
Hiện tượng quang điện trong là hiện tượng
các êlectron liên kết được ánh sáng giải phóng để trở thành các êlêctron dẫn
quang điện xảy ra ở bên trong một chất kh
quang điện xảy ra ở bên trong một khối kim loại
quang điện xảy ra ở bên trong một khối điện mô
Chọn đáp án A
Hiện tượng quang điện trong là hiện tượng các electron liên kết được giải phóng trở thành các electron dẫn
Theo mẫu nguyên tử Bo, bán kính quỹ đạo dừng ứng với trạng thái cơ bản của nguyên tử hiđrô là r0. Khi êlêctron chuyển động trên quỹ đạo dừng M thì bán kính quỹ đạo của nó là
rM = 4r0
rM = 16r0
rM = 3r0
rM = 9r0
Chọn đáp án D
Bán kính quỹ đạo dừng của electron rn=n2r0, quỹ đạo dừng M ứng với n = 3 → rM = 9r0
Gọi A1, A2, A3 lần lượt là công thoát êlêctron khỏi đồng, kẽm, canxi. Giới hạn quang điện của đồng, kẽm, can xi lần lượt là 0,3µm, 0,35 µm, 0,45 µm. Kết luận nào sau đây đúng?
A1 < A2 < A3
A3 < A2 < A1
A1 < A3 < A2
A2 < A1 < A3
Chọn đáp án B
Công thoát tỉ lệ nghịch với giới hạn quang điện, do vậy với λ1 > λ2 > λ3 → A3 < A2 < A1.
Thuyết lượng tử ánh sáng của Anhxtanh không có nội dung nào?
Chùm sáng là một chùm hạt proton
Ánh sáng có bản chất là sóng điện từ
Phôtôn bay dọc tia sáng với tốc độ bằng tốc độ bằng tốc độ ánh sáng
Mỗi lần nguyên tử hấp thụ hay phát xạ năng lượng thì nó hấp thụ hay phát xạ một photon
Chọn đáp án B
Khi ánh sáng truyền đi, các lượng tử năng lượng
không thay đổi, không phụ thuộc khoảng cách nguồn sáng xa hay gần
thay đổi, và phụ thuộc khoảng cách nguồn sáng xa hay gần
thay đổi theo môi trường ánh sáng truyền
chỉ không bị thay đổi khi ánh sáng truyền trong chân không
Chọn đáp án A.
Tần số ánh sáng f không đổi trong quá trình truyền =hf = không đổi
Hiện tượng liên quan đến tính chất lượng tử của ánh sáng là:
Hiện tượng quang điện
Hiện tượng nhiễu xạ
Hiện tượng tán sắc ánh sáng
Hiện tượng giao thoa
Chọn đáp án A
Sóng điện từ nào sau đây thể hiện tính chất hạt mạnh nhất
Tia hồng ngoại
Ánh sáng nhìn thấy
Tia X
Tia tử ngoại
Chọn đáp án C
Bức xạ có tần số càng lớn thì photon có năng lượng càng lớn, tính chất hạt thể hiện càng mạnh
Hiện tượng quang điện trong là hiện tượng
giảm điện trở của chất bán dẫn khi chiếu ánh sáng vào
ánh sáng giải phóng electron liên kết tạo thành electron dẫn và lỗ trống tham gia vào quá trình dẫn điện trong chất bán dẫn
electron hấp thụ một phôtôn đề chuyển lên trạng thái kích thích có năng lượng cao
sóng ánh sáng truyền đi trong sợi cáp quang
Chọn đáp án B
Theo mẫu nguyên tử Bo trong nguyên tử Hydro. Tỉ số giữa tốc độ của êlectron trên quỹ đạo K và tốc độ của êlectron trên quỹ đạo M bằng
1
3
4
9
Xét nguyên tử hydro, năng lương nhỏ nhất ứng với quỹ đạo nào sau đây
Quỹ đạo P
Quỹ đạo N
Quỹ đạo L
Quỹ đạo K
Chọn đáp án D
Hiện tượng quang dẫn là hiện tượng
giảm điện trở của chất bán dẫn khi chiếu ánh sáng vào
ánh sáng giải phóng electron liên kết tạo thành electron dẫn và lỗ trống tham gia vào quá trình dẫn điện trong chất bán dẫn
electron hấp thụ phôtôn để chuyển lên trạng thái kích thích có năng lượng cao
sóng ánh sáng truyền đi trong sợi cáp quang
Chọn đáp án A
Hiện tượng không liên quan đến tính chất lượng tử của ánh sáng là
hiện tượng phát ra quang phổ vạch
hiện tượng giao thoa ánh sáng
hiện tượng quang điện
hiện tượng quang phát quang
Chọn đáp án B.
Hiện tượng giao thoa ánh sáng thể hiện ánh sáng có bản chất sóng
STUDY TIP |
Tính chất hạt của ánh sáng thể hiện rõ qua hiện tượng quang điện. Tính chất sóng của ánh sáng thể hiện rõ qua hiện tượng giao thoa, nhiễu xạ. |
Động năng ban đầu cực đại của các quang electron bứt ra khỏi tấm kẽm cô lập về điện được chiếu bởi ánh sáng thích hợp phụ thuộc vào
Cường độ của chùm sáng kích thích
Thời gian chiếu sáng kích thích
Diện tích chiếu sáng
Bước sóng của ánh sáng kích thích
Chọn đáp án D.
Từ hệ thức Anhxtanh ta có động năng ban đầu cực đại của quang electron là:
W0max=12mv0max2=hcλ−A
Suy ra, với A không đổi (công thoát của Kẽm) W0max chỉ phụ thuộc vào bước sóng của ánh sáng kích thích
Theo mẫu nguyên tử Bo, trong nguyên tử hiđrô bán kính Bo là r0, chuyển động của êlectron quanh hạt nhân là chuyển động tròn đều. Tốc độ góc của êlectron trên quỹ đạo O là ω1 , tốc độ góc của êlectron trên quỹ đạo M là ω2 . Hệ thức đúng là
27ω12=125ω22.
9ω13=25ω23.
3ω1=5ω2.
27ω2=125ω1.
Chọn đáp án C.
Ta có R1=R0=25r0;R2=RM=9r0
Electron chuyển động tròn đều do tác dụng của lực Culông đóng vai trò là lực hướng tâm
Fht=ke2R2=mω2R⇒ω2=ke2R3⇒ω12ω22=R23R13⇒ω12ω22=9253⇒ω1ω2=27125⇒27ω2=125ω1
Theo mẫu nguyên tử của Bo thì ở trạng thái cơ bản
nguyên tử liên tục bức xạ năng lượng
nguyên tử kém bền vững nhất
các electron quay trên các quỹ đạo gần hạt nhân nhất
nguyên tử có mức năng lượng lớn nhất
Chọn đáp án C
Một quang điện trở được nối với một hiệu điện thế không đổi, thay đổi cường độ của ánh sáng kích thích thích hợp chiếu vào quang điện trở thì cường độ dòng điện chạy qua quang điện trở thay đổi thế nào
không đổi khi cường độ chùm sáng thay đổi
giảm đi khi cường độ chùm sáng tăng
tăng lên khi cường độ chùm sáng tăng
luôn khác không với mọi ánh sáng chiếu tới
Chọn đáp án C
Cường độ dòng điện qua quang điện trở là I=U/R. Khi tăng cường độ sáng chiếu vào quang điện trở thì do hiện tượng quang điện trong làm điện trở R giảm. Nên I tăng.
STUDY TIP |
Quang điện trở hoạt động dựa trên hiện tượng quang điện trong, khi cường độ ánh sáng chiếu vào càng lớn thì số hạt tải điện trọng bán dẫn càng lớn tính dẫn điện càng tốt tức là điện trở của nó giảm. |
Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về sự phát quang ?
sự huỳnh quang thường xảy ra đối với các chất lỏng và chất khí
Sự lân quang thường xảy ra đối với các chất rắn
Bước sóng của ánh sáng phát quang bao giờ cũng nhỏ hơn bước sóng của ánh sáng kích thích
Bước sóng của ánh sáng phát quang bao giờ cũng lớn hơn bước sóng của ánh sáng kích thích
Chọn đáp án C
Khi nói về ứng dụng của tia hồng ngoại, tia tử ngoại, tia X, phát biểu đúng là
Tia X dùng làm ống nhòm giúp quan sát ban đêm
Tia tử ngoại dùng để sấy khô, sưởi ấm, chụp ảnh bên trong sản phẩm
Tia hồng ngoại dùng để tìm vết nứt trên bề mặt sản phẩm, chữa bệnh còi xương
Tia hồng ngoại dùng để chụp ảnh ban đêm, chụp ảnh hồng ngoại của thiên thể
Chọn đáp án D
Các bạn nhớ lại ứng dụng các loại bức xạ để trả các câu hỏi tương tự.
Tiêu đề | Tia hồng ngoại | Tia tử ngoại | Tia X |
Ứng dụng | - Sưởi ấm, sấy khô, - Làm bộ phận điều khiển từ xa... - Chụp ảnh hồng ngoại - Trong quân sự: Tên lửa tìm mục tiêu; chụp ảnh quay phim HN; ống nhòm hồng ngoại để quan sát ban đêm... | - Tiệt trùng thực phẩm, dụng cụ y tế, - Tìm vết nứt trên bề mặt sản phẩm, chữa bệnh còi xương. | - Chụp X quang; chiếu điện - Chụp ảnh bên trong sản phẩm - Chữa bệnh ung thư nông |
Trong chân không tất cả mọi phôtôn đều có cùng:
Tần số
Bước sóng
Năng lượng
Vận tốc
Chọn đáp án D
Vạch Lam trong dây Ban-me được tạo thành khi electronic trong nguyên tử hiđrô chuyển từ quỹ đạo nào về quỹ đạo nào
M→N
N→L
O→L
P→N
Chọn đáp án B.
Dãy Ban-me được hình thành khi e chuyển từ quỹ đạo dừng bên ngoài về quỹ đạo M, trong các vạch của dãy thì có 4 vạch của vùng nhìn thấy là Hα:M→L;Hβ:N→L;Hγ:O→L;Hδ:P→L.
Các vạch thuộc dãy Banme ứng với sự chuyển của electron từ các quỹ đạo ngoài về
Quỹ đạo K
Quỹ đạo L
Quỹ đạo M
Quỹ đạo O
Chọn đáp án B
Trong sách giáo khoa có ghi rõ các vạch thuộc dãy Banme ứng với sự chuyển của electron từ các quỹ đạo ngoài về quỹ đạo L.
Dùng thuyết lượng tử ánh sáng không giải thích được:
hiện tượng quang – phát quang
hiện tượng giao thoa ánh sáng
nguyên tắc hoạt động của pin quang điện
hiện tượng quang điện ngoài
Chọn đáp án B
Theo thuyết lượng tử ánh sáng thì chúng ta có thể giải thích được hiện tượng quang – phát quang, nguyên tắc hoạt động của pin quang điện và hiện tượng quang điện ngoài
Khi nói về thuyết lượng tử ánh sáng, phát biểu nào sau đây đúng?
Năng lượng photon càng nhỏ khi cường độ chùm ánh sáng càng nhỏ
Photon có thể chuyển động hay đứng yên tùy thuộc vào nguồn ánh sáng chuyển động hay đứng yên
Năng lượng của photon càng lớn khi tần số của ánh sáng ứng với photon càng nhỏ
Ánh sáng được tạo bởi các hạt gọi là photon
Chọn đáp án D
A. Sai vì năng lượng photon không phụ thuộc vào cương độ chùm sáng
B. Sai vì các photon luôn luôn chuyển động
C. Sai vì năng lượng của photon mà càng lớn thì tần số của ánh sáng ứng với photon đó cũng càng lớn.
Khi chiếu lần lượt hai bức xạ còn tần số 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
V1+V2
V1-V2
V2
V1
Chọn đáp án C
Điện thế cực đại của quả cầu khi chiếu đồng thời cả hai bức xạ vào sẽ là điện thế cực đại của quả cầu ứng với V2
Pin quang điện là nguồn điện hoạt động dựa trên hiện tượng:
quang điện trong
huỳnh quang
quang – phát quang
tán sắc ánh sáng
Đáp án A.
Trước tiên,xét về cấu tạo của pin quang điện chúng ta đã biết
Khi hàn bán dẫn loại p với n thì electron khuếch tán từ n->p làm lóp tiếp xúc n-p
Khi ánh sáng truyền đi, các lượng tử năng lượng
Thay đổi, phụ thuộc khoảng cách nguồn sáng xa hay gần
Có giá trị không đổi chỉ khi ánh sáng truyền trong chân không
Thay đổi tùy theo ánh sáng truyền trong môi trường nào
Không thay đổi, không phụ thuộc vào khoảng cách nguồn sáng xa hay gần
Chọn D.
Khi ánh sáng truyền đi, các lượng tử năng lượng không thay đổi, không phụ thuộc vào khoảng cách nguồn xa hay gần.
Gọi năng lượng của photon ánh sáng đỏ, ánh sáng lục và ánh sáng vàng lần lượt là: εÐ,εL và εV. Sắp xếp chúng theo thứ tự năng lượng giảm dần là
εL>εV>εÐ
εV>εL>εÐ
εL>εÐ>εV
εÐ>εV>εL
Chọn A.
Bước sóng càng nhỏ thì năng lượng càng lớn ⇒εL>εV>εÐ.
Hiện tượng chiếu sáng vào kim loại làm electron từ kim loại bật ra là hiện tượng
Tán xạ
Quang điện
Giao thoa
Phát quang
Chọn B.
Hiện tượng chiếu sáng vào kim loại làm e bật ra là hiện tượng quang điện
Trong các tia: Hồng ngoại, tử ngoại, Rơnghen và tia ánh sáng tím thì tia có năng lượng photon nhỏ nhất là tia:
Ánh sáng tím
Hồng ngoại
Rơnghen
Tử ngoại
Chọn B.
ε=hcλ , tia có bước sóng dài thì năng lượng nhỏ.
Khi nói về photon, phát biểu nào dưới đây đúng?
Với mỗi ánh sángđơn sắc có tần số f, các photon đều mang năng lượng như nhau
Phôtôn có thể tồn tại trong trạng thái đứng yên
Năng lượng photon càng lớn thì bước sóng ánh sáng ứng với photon đó càng lớn
Năng lượng của photon ánh sáng tím nhỏ hơn năng lượng photon ánh sáng đỏ
Chọn B.
ε=hf=hc/λ : ánh sáng có f khác nhau thì năng lượng khác nhau: A sai.
ε=hf=hc/λ lớn thì ε nhỏ: C sai, D sai.
Theo thuyết lượng tử ánh sáng, để phát sáng huỳnh quang, mỗi nguyên tử hay phân tử của chất phát quang hấp thụ hoàn toàn một photon của ánh sáng kích thích có năng lượng ε để chuyển sang trạng thái kích thích, sau đó
Giải phóng một electron tự do có năng lượng nhỏ hơn εdo có mất mát năng lượng
Phát ra một photon khác có năng lượng lớn hơn ε do có bổ sung năng lượng
Giải phóng một electron tự do có năng lượng lớn hơn εdo có bổ sung năng lượng
Phát ra một photon khác có năng lượng nhỏ hơn εdo có mất mát năng lượng
Chọn D.
Phát ra photon khác có năng lượng nhỏ hơn ε do có mất máu năng lượng
Nguyên tắc hoạt động của quang điện trở dựa trên hiện tượng
Quang điện trong
giao thoa ánh sáng
quang điện ngoài
tán sắc ánh sáng
Chọn A.
Nguyên tắc hoạt động của pin quang điện dựa trên hiện tượng quang điện trong
Hiện tượng quang điện là:
Hiện tượng electron bị đứt ra khỏi kim loại khi bị chiếu sáng
Hiện tượng electron bị đứt ra khỏi kim loại khi bị nung nóng
Hiện tượng tia catot làm phát quang một số chất
Hiện tượng phát xạ tia catot trong ống phát tia catot
Chọn A.
Hiện tượng quang điện là hiện tượng electron bị đứt ra khỏi kim loại khi bị chiếu sáng.
