240 Bài tập Lượng tử ánh sáng trong đề thi thử Đại học cực hay có lời giải (P2)
40 câu hỏi
Khi electron ở quỹ đạo dừng thứ n thì năng lượng của nguyên tử hidro được tính theo công thức với n N*. Khi nguyên tử hidro đang ở trạng thái cơ bản hấp thụ một n photon có năng lượng là 13,056 eV thì electron chuyển lên quỹ đạo thứ k. Biết bán kính Bo bằng . Bán kính của quỹ đạo thứ k bằng
4,77.
2,12.
8,48.
1,325.
Một kim loại có công thoát electron là A=6,625 eV. Lần lượt chiếu vào quả cầu làm bằng kim loại này các bức xạ điện từ có bước sóng:;; . Hỏi bước sóng nào gây ra được hiện tượng quang điện?
1; 2; 3
3
2; 3
1; 3
Trong quang phổ vạch của Hidro (quang phổ của Hidro), bước sóng của vạch thứ nhất trong dãy Laiman ứng với sự chuyển của electron từ quỹ đạo L về quỹ đạo K là 0,1217 , vạch thứ nhất của dãy Banme ứng với sự chuyển M -> L là 0,6563 . Bước sóng của vạch quang phổ thứ hai trong dãy Laiman ứng với sự chuyển M-> K bằng
0,1027
0,5346
0,7780
0,3890
Khi chiếu vào một chất lỏng ánh sáng màu chàm thì ánh sáng huỳnh quang phát ra không thể là
ánh sáng màu đỏ
ánh sáng màu lục
ánh sáng màu tím
ánh sáng màu vàng
Đáp án C
Định luật Stock về hiện tượng quang – phát quang:
Khi chiếu vào một chất lỏng ánh sáng màu chàm thì ánh sáng huỳnh quang phát ra không thể là ánh sáng màu tím
Theo mẫu nguyên tử Bo, trong nguyên tử hidro, chuyển động của electron quanh hạt nhân là chuyển động tròn đều. Tỉ số giữa tốc độ của electron trên quỹ đạo L và tốc độ của electron trên quỹ đạo N bằng
9
2
3
4
Đáp án B
Lực điện đóng vai trò là lực hướng tâm nên:
Tỉ số giữa tốc độ của electron trên quỹ đạo L và tốc độ của electron trên quỹ đạo N bằng:
Catôt của tế bào quang điện có công thoát 1,5 eV, được chiếu bởi bức xạ đơn sắc . Lần lượt đặt vào tế bào, điện áp và , thì thấy vận tốc cực đại của electron khi đập vào anốt tăng gấp đôi. Giá trị của là:
0,259
0,795
0,497
0,221
Đối với nguyên tử hiđro, khi electron chuyển từ quỹ đạo M về quỹ đạo K thì nguyên tử phát ra photon có bước sóng 0,1026. Lấy , . Năng lượng của photon này bằng
11,2 eV.
1,21 eV
121 eV.
12,1 eV
Với 1, 2, 3 lần lượt là năng lượng của photon ứng với các bức xạ màu vàng, bức xạ tử ngoại và bức xạ hồng ngoại thì
3 >1 > 2
1 >2 > 3
2 >3 > 1
2 >1 > 3
Đáp án D
Ta có năng lượng photon và bước sóng của ánh sáng tỉ lệ nghịch nên:
Năng lượng các trạng thái dừng của nguyên tử hidro được tính theo biểu thức (eV) . Kích thích để nguyên tử chuyển trạng thái dừng m lên trạng thái dừng n bằng photon có năng lượng 2,856 eV, thấy bán kính quỹ đạo tăng lên 6,25 lần. Bước sóng nhỏ nhất mà nguyên tử có thể phát ra sau khi ngừng khích thích là
Vậy sau khi bị kích thích, nguyên tử đang tồn tại ở trạng thái dừng O
+ Nguyên tử phát ra photon có bước sóng nhỏ nhất khi nó chuyển từ mức năng lượng N về K . Khi đó:
Giới hạn quang điện của kẽm là 0,36 μm, công thoát electron của kẽm lớn hơn natri 1,4 lần. Giới hạn quang điện của natri là:
2,57 μm
5,04 μm
0,257 μm
0,504 μm
Đáp án D
Công thoát electron của kẽm lớn hơn natri 1,4 lần:
=0,504 μm
Nguyên tử hidro ở trạng thái dừng mà có thể phát ra được 3 bức xạ. Ở trạng thái này electron đang chuyển động trên quỹ đạo dừng
O
N
M
P
Trong quang phổ vạch của Hidro (quang phổ của Hidro), bước sóng của vạch thứ nhất trong dãy Laiman ứng với sự chuyển của electron (electron) từ quỹ đạo L về quỹ đạo K là 0,1217 μm, vạch thứ nhất của dãy Banme ứng với sự chuyển M → L là 0,6563 μm. Bước sóng của vạch quang phổ thứ hai trong dãy Laiman ứng với sự chuyển M → K bằng
0,1027 μm
0,5346 μm
0,7780 μm
0,3890 μm
Kim loại làm catôt của một tế bào quang điện có giới hạn quang điện . Lần lượt chiếu tới bề mặt catôt hai bức xạ có bước sóng thì vận tốc ban đầu cực đại của electron bắn ra khỏi bề mặt catôt khác nhau 2 lần. Giá trị của là
0,515
0,585
0,545
0,595
Một kim loại có công thoát electron là 7,2.10-19 J. Chiếu lần lượt vào kim loại này các bức xạ có bước sóng 1=0,18 , 2= 0,21 , 3=0,32và 4=0,35 .Những bức xạ có thể gây ra hiện tượng quang điện ở kim loại này có bước sóng là
1, 2
3, 4
2, 3, 4
1, 2, 3
Gọi năng lượng của photon ánh sáng đỏ, ánh sáng lục và ánh sáng tím lần lượt là , , thì
> >
> >
> >
> >
Pin quang điện là nguồn điện
biến đổi trực tiếp nhiệt năng thành điện năng
hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ
hoạt động dựa trên hiện tượng quang điện ngoài
biến đổi trực tiếp quang năng thành điện năng
Đáp án D
Pin quang điện là nguồn điện biến đổi trực tiếp quang năng thành điện năng
Khi electron ở quỹ đạo dừng thứ n thì năng lượng của nguyên tử hidro đươc xác định bởi . Một đám khí hidro 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
32/27
32/3
27/8
32/5
Đáp án D
Bước sóng dài nhất ứng với electron chuyển từ quỹ đạo dừng n = 3 về quỹ đạo dừng n = 2, khi đó:
Bước sóng ngắn nhất ứng với electron chuyển từ quỹ đạo dừng n = 3 về quỹ đạo dừng n = 1, khi đó:
Chiếu bức xạ có bước sóng lên tấm kim loại có công thoát A = 3.10-19 J. Dùng màn chắn tách ra một chùm hẹp các electron quang điện và cho chúng bay vào từ trường đều theo hướng vuông góc với các đường cảm ứng từ. Biết bán kính cực đại của quỹ đạo của các electron là R = 45,5 mm. Bỏ qua tương tác giữa các electron. Tìm độ lớn cảm ứng từ B của từ trường?
5.
2.
5.
Đáp án D
Theo công thức Anh-xtanh về hiện tượng quang điện:
Khi electron chuyển động trong từ trường đều có hướng vuông góc với thì nó chịu tác dụng của lực Lorenxo có độ lớn không đổi và luôn vuông góc với , nên electron chuyển động theo quỹ đạo tròn và lực Lorenxo đóng vai trò là lực hướng tâm:
Như vậy, những electron có vận tốc cực đại sẽ có bán kính cực đại:
Công thoát electron của một kim loại là 7,64.10-19 J . Chiếu lần lượt vào bề mặt tấm kim loại này các bức xạ có bước sóng λ1 = 0,18 μm, λ2 = 0,21 μm và λ3 = 0,35 μm. Biết hằng số Plăng h = 6,625.10-34 Js , tốc độ ánh sáng trong chân không c = 3.108 m/s. Đối với kim loại nói trên, các bức xạ gây ra hiện tượng quang điện gồm
Hai bức xạ (λ1 và λ2)
Cả ba bức xạ (λ1, λ2 và λ3)
Không có bức xạ nào trong ba bức xạ trên
Chỉ có bức xạ λ1
Đáp án A
Kim loại làm catốt của tế bào quang điện có giới hạn quang điện λ0. Chiếu lần lượt tới bề mặt catốt hai bức xạ có bước sóng λ1 = 0,4 μm và λ2 = 0,5 μm thì vận tốc ban đầu cực đại của các quang electron bắn ra khác nhau 1,5 lần. Cho biết năng lượng của một photon khi chiếu tới bề mặt catốt của tế bào quang điện thì bị hấp thụ hoàn toàn, năng lượng đó dùng để cung cấp cho electron ở bề mặt công thoát và cung cấp cho electron đó một động năng ban đầu cực đại. Giới hạn quang điện λ0 là
0,6 μm
0,625 μm
0,775 μm
0,25 μm
+ Áp dụng công thức Einstein về hiệu ứng quang điện cho hai trường hợp ta có:
Hạt tải điện trong kim loại là
ion dương
electron tự do
ion âm.
ion âm và ion dương.
Đáp án B
+ Hạt tải điện trong kim loại là electron tự do.
Trong nguyên tử Hiđrô khi êlectron nhảy từ quỹ đạo N về quỹ đạo K thì nguyên tử phát ra bức xạ có bước sóng λ1, khi êlectron nhảy từ quỹ đạo M về quỹ đạo L thì nguyên tử phát ra bức xạ có bước sóng là λ2. Chọn phương án đúng :
3λ1 = 4λ2
27λ1 = 4λ2
25λ1 = 25λ2
256λ1 = 675λ2
Đáp án B
+ Các mức năng lượng kích thích của nguyên tử Hidro được xác định bởi
Các hạt tải điện của chất khí là
các ion âm, electron
các ion dương, ion âm và các electron
electron
các ion dương, electron
Đáp án B
+ Hạt tải điện trong chất khí là các ion âm, ion dương và electron
Phát biểu nào sau đây là đúng?
Khi nhiễm điện do tiếp xúc, electron luôn dịch chuyển từ vật không nhiễm điện sang vật nhiễm điện
Sau khi nhiễm điện do hưởng ứng, sự phân bố điện tích trên vật bị nhiễm điện vẫn không thay đổi
Khi nhiễm điện do hưởng ứng, electron chỉ dịch chuyển từ đầu này sang đầu kia của vật bị nhiễm điện
Khi nhiễm điện do tiếp xúc, electron luôn dịch chuyển từ vật nhiễm điện sang vật không nhiễm điện
Đáp án C
+ Khi nhiễm điện do hưởng ứng, electron chỉ dịch chuyển từ đầu này sang đầu kia của vật bị nhiễm điện
Tia laze không có đặc điểm nào dưới đây ?
Cường độ lớn
Độ đơn sắc cao
Luôn có công suất lớn
Độ định hướng cao
Đáp án C.
+ Tia Laze không có công suất lớn
Xét nguyên tử hiđrô theo mẫu nguyên tử Bo. Khi êlectron chuyển từ quỹ đạo N sang quỹ đạo L thì lực hút giữa êlectron và hạt nhân
giảm 16 lần
tăng 16 lần
giảm 4 lần
tăng 4 lần
Đáp án B.
+ Lực hút tính điện giữa electron và hạt nhân nguyên tử Hidro khi nguyên tử ở trạnh thái kích thích thứ n:
Nguyên tắc hoạt động của pin quang điện dựa vào hiện tượng
Quang điện trong
quang phát quang
cảm ứng điện từ
tán sắc ánh sáng
Đáp án A
Nguyên tắc hoạt động của pin quang điện dựa trên hiện tượng quang điện trong
Khi nguyên tử ở trạng thái dừng có mức năng lượng (En) sang trạng thái dừng có mức năng lượng (Em) thì
nguyên tử hấp thụ một photon có năng lượng
nguyên tử phát xạ một photon có năng lượng
nguyên tử phát xạ một photon có năng lượng
nguyên tử hấp thụ một photon có năng lượng
Đáp án C
Công thoát electron của một kim loại là A = 7,64.10-19J. Giới hạn quang điện của kim loại này có giá trị là
260nm
330nm
550nm
420nm
Đáp án A
Giới hạn quang điện được xác định bởi biểu thức
Cho nguồn laze phát ra chùm bức xạ có bước sóng 0,45µm với công suất 1,2W. Trong mỗi giây, số photon do chùm sáng phát ra là
4,42.1012 photon/s
4,42.1018 photon/s
2,72.1012 photon/s
2,72.1018 photon/s
Hạt tải điện trong chất bán dẫn là
ion dương,ion âm,electron và lỗ trống
ion dương và ion âm
ion dương, ion âm và electron
electron và lỗ trống
Đáp án D
Xét các nguyên tử hiđrô theo mẫu nguyên tử Bo. Trong cùng một khoảng thời gian, quãng đường mà êlectron đi được khi chuyển động trên quỹ đạo M và khi chuyển động trên quỹ đạo P lần lượt là sM và sP. Tỉ số sM/sP có giá trị bằng:
1/2
2
3
4
Đáp án B
Phương pháp: Sử dụng tiên đề của Bo về trạng thái dừng, và mối quan hệ giữa lực điện và lực hướng tâm trong chuyển động của electron quanh hạt nhân
Cách giải:
Theo mô hình hành tinh nguyên tử của Bo, Coi electron chuyển động tròn đều trên quỹ đạo thì :
Trong chuyển động của electron thì lực tĩnh điện giữa hạt nhân và electron đóng vai trò lực hướng tâm nên:
Trong hiện tượng quang dẫn, năng lượng cần thiết để giải phóng một êlectron liên kết thành êlectron dẫn gọi là năng lượng kích hoạt. Biết năng lượng kích hoạt của PbS là 0,3 eV, lấy h = 6,625.10-34 J.s, c = 3.108 m/s, e = 1,6.10-19 C, giới hạn quang dẫn của PbS là:
2,06 μm
4,14 μm
1,51 μm
4,97 μm
Đáp án B
Phương pháp: Sử dụng công thức tính công thoát A
Cách giải:
Sử dụng công thức tính công thoát A:
Nguyên tắc hoạt động của Pin quang điện dựa vào:
hiện tượng tán sắc ánh sáng
sự phát quang của các chất
hiện tượng quang điện trong
hiện tượng quang điện ngoài
Đáp án C
Trong các bức xạ sau bức xạ nào không thể gây ra hiện tượng quang điện trên bề mặt kim loại thông thường
Bức xạ phát ra từ đèn thủy ngân
Các bức xạ chủ yếu phát ra từ bàn là nóng
Bức xạ phát ra từ hồ quang điện
Bức xạ phát ra từ ống tia ca tốt trong phòng thí nghiệm
Đáp án B
quang dẫn có giới hạn quang dẫn 4,8.1014 Hz. Chiếu vào chất bán dẫn đó lần lượt các chùm bức xạ đơn sắc có tần số f1 = 4,5.1014 Hz; f2 = 5,0.1013 Hz; f3 = 6,5.1013 Hz; f1 = 6,0.1014 Hz thì hiện tượng quang dẫn xảy ra với bức xạ nào ?
Chùm bức xạ 1
Chùm bức xạ 2
Chùm bức xạ 3
Chùm bức xạ 4
Đáp án D
Phương pháp: Áp dụng điều kiện có quang điện
Cách giải : Từ điều kiện để có quang điện ta thấy chỉ có bức xạ 4 thỏa mãn điều kiện
Trong hiện tượng quang – phát quang, sự hấp thụ hoàn toàn một phôtôn sẽ dẫn đến:
Sự giải phóng một electron liên kết
Sự giải phóng một cặp electron và lỗ trống
Sự phát ra một phôtôn khác
Sự giải phóng một electron tự do
Đáp án C
Tần số lớn nhất của bức xạ X do ống culigiơ phát ra là 6.1018 Hz, cho vận tốc ban đầu của các electron phát ra là không đáng kể . Hiệu điện thế giữa anốt và catốt của ống là
12,5kV
25,0 kV
24,8 kV
30,3 kV
Gọi εĐ là năng lượng của photon ánh sáng đỏ; εL là năng lượng của photon ánh sáng lục; εv là năng lượng của photon ánh sáng vàng. Sắp xếp nào sau đây đúng?
Đáp án A
Áp dụng công thức thức tính năng lượng mà bước sóng ánh sáng
Theo mẫu nguyên tử Bo, trong nguyên tử hidro, chuyển động của electron quanh hạt nhân là chuyển động tròn đều. Tốc độ của electron trên quỹ đạo K là v thì tốc độ của electron trên quỹ đạo N là
2v
4v
16v
0,5v








