250 Bài tập Lượng tử ánh sáng ôn thi THPT Quốc gia cực hay có lời giải (P2)

Khi kích thích nguyên tử hidro ở trạng thái cơ bản bằng cách cho nó hấp thụ photon có năng lượng thích hợp thì bán kính quỹ đạo dừng tăng 16 lần. Biết các mức năng lượng của nguyên tử hidro ở trạng thái dừng được xác định bằng công thức:${\mathrm{E}}_{\mathrm{n}}=-\frac{13,6}{{\mathrm{n}}^2}$ với n là số nguyên. Tính năng lượng của photon đó:

Biết bán kính ${\mathrm{B}}_0$  là $r_0=5,3.{10}^{-11} m$. Bán kính quỹ đạo dừng N trong nguyên tử hiđrô bằng

Hiệu điện thé giữa anot và catot của một ống Rơn-ghen là 18,75kV. Bỏ qua động năng ban đầu của electron khi bứt ra khỏi catot. Tần số lớn nhất của tia Rơn-ghen phát ra là bao nhiêu? Cho $\mathrm{c}=1,6.{10}^{-19}\mathrm{C}, \mathrm{h}=6,625.{10}^{-34}, \mathrm{c}=3.{10}^{8 }\mathrm{m}/\mathrm{s}$ 

Để nguyên tử hyđrô đang ở trạng thái dừng có năng lượng $E_n$ hấp thụ prôtôn, thì prôtôn đó phải có năng lượng  $\mathrm{\epsilon }$ :

Các vạch thuộc dãy Banme ứng với sự chuyển của electron từ các quỹ đạo ngoài về:

Chiếu bức xạ có bước sóng ${\mathrm{\lambda }}_1=0,35 \mathrm{\mu m}$ vào catot của một tế bào quang điện cần một hiệu điện thế hãm ${\mathrm{U}}_1=4\mathrm{V}$ để triệt tiêu dòng quang điện. Chiếu đồng thời ${\mathrm{\lambda }}_1$ và ${\mathrm{\lambda }}_2=0,24 \mathrm{\mu m}$ thì hiệu điện thế hãm khi đó là bao nhiêu?

Một bóng đèn sợi đốt dùng để thắp sáng có công suất tiêu thụ điện là 25W. Trong một phút, bóng đèn phát ra 2,08.10²⁰ phôtôn trong vùng ánh sáng nhìn thấy, năng lượng trung bình của các phôtôn này bằng năng lượng của phôtôn ánh sáng màu vàng bước sóng $0,55\mathrm{\mu m}$. Hiệu suất sử dụng điện của bóng đàn gần giá trị nào nhất sau đây?

Dùng thuyết lượng tử ánh sáng không giải thích được:

Khi nói về thuyết lượng tử ánh sáng, phát biểu nào sau đây đúng?

Một chùm ánh sáng đơn sắc tác dụng lên bề mặt một kim loại và làm bứt các electron ra khỏi kim loại này. Nếu tăng cường độ chum sáng đó lên 3 lần thì

Một chất có khả năng phát ra ánh sáng phát quang với tần số $\mathrm{f}=6.{10}^{14} \mathrm{Hz}$. Khi dùng ánh sáng có bước sóng nào dưới đây để kích thích thì chất này không thể phát quang?

Khi chiếu lần lượt hai bức xạ có cùng tần số ${\mathrm{f}}_1, {\mathrm{f}}_2$ (với ${\mathrm{f}}_1<{\mathrm{f}}_2$) vào một quả cầu kim loại đặt cô lập thì đều xảy ra hiện tượng quang điện với hiệu điện thế cực đại của quả cầu lần lượt là ${\mathrm{V}}_1, {\mathrm{V}}_2$. Nếu chiếu đồng thời hai bức xạ trên vào quả cầu này thì hiệu điện thế cực đại của nó là:

Chiếu đồng thời hai bức xạ có bước sóng $0,4524 \mathrm{\mu m} \mathrm{và} 0,243 \mathrm{\mu m}$ vào catot của một tế bào quang điện. Kim loại làm catot có giới hạn quang điện lần lượt là $0,5 \mathrm{\mu m}$. Lấy $\mathrm{h}=6,625.{10}^{-34}\mathrm{Js}, \mathrm{c}=3.{10}^8\mathrm{m}/\mathrm{s}, {\mathrm{m}}_{\mathrm{e}}=9,1.{10}^{-31}\mathrm{kg}$. Vận tốc ban đầu cực đại của electron quang điện bằng:

Trong quang phổ vạch của hidro (quang phổ của nguyên tử 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$\mathrm{\mu m}$, vạch thứ nhất của dãy Banme ứng với sự chuyển $\mathrm{M} \to \mathrm{L}$ là 0,6563$\mathrm{\mu m}$. Bước sóng của vạch quang phổ thứ hai trong dãy là Laiman ứng với sự chuyển từ $\mathrm{M}\to \mathrm{K}$ bằng:

Vạch quang phổ có bước sóng $0,103 \mathrm{\mu m}$ là vạch thuộc dãy

Đối với nguyên tử Hidro, khi electron chuyển từ quỹ đạo M về quỹ đạo K thì nguyên tử phát ra photon có bước sóng 0,1026 $\mathrm{\mu m}$. Lấy $\mathrm{h}=6,6,25.{10}^{-34}\mathrm{Js}, \mathrm{e}=1,6.{10}^{-19} \mathrm{C} \mathrm{và} \mathrm{c}=3.{10}^{8 }\mathrm{m}/\mathrm{s}$ . Năng lượng của photon này là:

Một nguồn sáng chỉ phát ra ánh sáng đơn sắc có tần số $\mathrm{f}=5.{10}^{14}\mathrm{Hz}$. Công suất bức xạ điện từ của nguồn là 10W. Số photon mà nguồn phát ra trong một giây xấp xỉ bằng:

Khi ánh sáng truyền đi, các lượng tử năng lượng:

Thuyết lượng tử ánh sáng của Anhxtanh không có nội dung nào?

Chiếu bức xạ có bước sóng  λ = 0,405μm vào một tấm kim loại thì vận tốc ban đầu cực đại của electrôn là v₁, thay bức xạ khác có tần số f₂ = 16.10¹⁴ Hz thì vận tốc ban đầu cực đại của electrôn là V₂= 2v₁. Công thoát của electrôn ra khỏi kim loại đó bằng bao nhiêu?

Theo thuyết tương đối, khi vật chuyển động thì năng lượng toàn phần của nó là:

Khi nói về quang điện, phát biểu nào sau đây sai?

Chùm ánh sáng laze không  được ứng dụng 

Theo mẫu Bo về nguyên tử hiđrô, nếu lực tương tác tĩnh điện giữa êlectron và hạt nhân khi êlectron chuyển động trên quỹ đạo dừng L là F thì khi êlectron chuyển động trên quỹ đạo dừng N, lực này sẽ là 

Một đám nguyên tử hiđrô 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 hiđrô được tính theo biểu thức ${\mathrm{E}}_{\mathrm{n}}=-\frac{{\mathrm{E}}_0}{{\mathrm{n}}^2}$  (E₀ là hằng số dương, n = 1,2,3,…). Tỉ số $\frac{{\mathrm{f}}_1}{{\mathrm{f}}_2}$ là

Một ống tia X phát ra bức xạ có bước sóng ngắn nhất là 6,21.10^-11  m. Bỏ qua động năng ban đầu của electron. Hiệu điện thế giữa anot và catot của ống là

Trong chân không bức xạ đơn sắc vàng có bước sóng là 0,589μm. Năng lượng của photon ứng với bức xạ này có giá trị là

Theo thuyết lượng tử ánh sáng, phát biểu nào sau đây là sai?

Theo mẫu nguyên tử Bo về nguyên tử hidro, coi electron chuyển động tròn đều quanh hạt nhân dưới tác dụng của lực tĩnh điện giữa electon và hạt nhân. Gọi v_L và v_N lần lượt là tốc độ của electron khi nó chuyển động trên quỹ đạo L và N. Tỉ số $\frac{{\mathrm{v}}_{\mathrm{L}}}{{\mathrm{v}}_{\mathrm{N}}}$ bằng

Một chùm sáng trắng truyền trong chân không, tất cả các photon trong chùm sáng đó cùng 

Trong thí nghiệm Hec-xơ, nếu sử dụng ánh sáng hồ quang điện sau khi đi qua tấm thủy tinh thì

Theo mẫu nguyên tử Bo năng lượng của các trạng thái dùng trong nguyên tử hidro có biểu thức E_n = -13,6/n²(eV) ( với n = 1,2,3….) . Chiếu vào khối khí hidro một chùm sáng gồm các photon có năng lượng: 8,36eV, 10,2eV và 12,75eV, photon không bị khối khí hấp thụ có năng lượng

Một ống Cu-lít-giơ phát ra tia X có bước sóng ngắn nhất là 1,875.10^-10 m, để tăng độ cứng của tia X, nghĩa là để giảm bước sóng của nó, ta cho hiệu điện thế giữa hai cực của ống tăng thêm ΔU = 3,3kV. Bước sóng ngắn nhất của tia X do ống phát ra khi đó là

Gọi ${\mathrm{\epsilon }}_{\mathrm{D}}, {\mathrm{\epsilon }}_{\mathrm{L}}.{\mathrm{\epsilon }}_{\mathrm{T}}$ lần lượt là năng lượng của phôtôn ánh sáng đỏ, phôtôn ánh sáng lam và phôtôn ánh sáng tím. Ta có

Trong nguyên tử hiđrô , bán kính Bo là r₀ = 5,3.10-11m. Bán kính quỹ đạo dừng N là

Một chất có khả năng phát ra ánh sáng phát quang với tần số f = 6.10¹⁴ Hz. Khi dùng ánh sáng có bước sóng nào dưới đây để kích thích thì chất này không thể phát quang?

Đối với nguyên tử hiđrô, các mức năng lượng ứng với các quỹ đạo dừng K, M có giá trị lần lượt là: -13,6 eV; -1,51 eV. Cho h = 6,625.10^-34 J.s; c = 3.10⁸ m/s và e = 1,6.10^-19 C. Khi êlectron chuyển từ quỹ đạo dừng M về quỹ đạo dừng K, thì nguyên tử hiđrô có thể phát ra bức xạ có bước sóng

Một kim loại có giới hạn quang điện là λ₀. Chiếu bức xạ có bước sóng bằng λ₀ /3 vào kim loại này. Cho rằng năng lượng mà êlectron quang điện hấp thụ từ phôtôn của bức xạ trên, một phần dùng để giải phóng nó, phần còn lại biến hoàn toàn thành động năng của nó. Giá trị động năng này là 

Giới hạn quang điện của một kim loại là λ₀ = 0,30mm. Công thoát electron của kim loại đó là

Trong các thiết bị, pin quang điện, quang điện trở, tế bào quang điện, ống tia X, có hai thiết bị mà nguyên tắc hoạt động dựa trên cùng một hiện tượng vật lí, đó là  

Khi electron trong nguyên tử hiđrô chuyển từ quỹ đạo N về L thì phát ra bức xạ màu lam có bước sóng 0,486 $\mathrm{\mu m}$ , khi chuyển từ quỹ đạo O về L thì phát ra bức xạ màu chàm có bước sóng 0,434 $\mathrm{\mu m}$, khi chuyển từ quỹ đạo O về N thì phát ra bức xạ có bước sóng           

Biết rằng trên các quỹ đạo dừng của nguyên tử hidro, electron chuyển động dưới tác dụng của lực hút tĩnh điện giữa hạt nhân và electron. Khi electron chuyển động trên quỹ đạo dừng L chuyển lên chuyển động trên quỹ đạo dừng N thì có tốc độ góc đã

Sự phát sáng nào sau đây là hiện tượng quang − phát quang? 

Theo mẫu nguyên tử Bo, trạng thái dừng của nguyên tử : 

Hiện tượng quang điện ngoài là hiện tượng êlectron bị bứt ra khỏi tấm kim loại khi 

Chiếu bức xạ có tần số f vào một kim loại có công thoát A gây ra hiện tượng quang điện. Giả sử một êlectron hấp thụ phôtôn sử dụng một phần năng lượng làm công thoát, phần còn lại biến thành động năng K của nó. Nếu tàn số của bức xạ chiếu tới là 2f thì động năng của êlectron quang điện đó 

Laze A phát ra chùm bức xạ có bước sóng 0,45$\mathrm{\mu m}$ với công suất 0,8W. Laze B phát ra chùm bức xạ có bước sóng 0,60$\mathrm{\mu m}$  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 

Mẫu nguyên tử Bo khác mẫu nguyên tử Rơ-dơ-pho ở điếm nào ?

Cho: hằng số Plăng h = 6,625.10^–34 J.s; tốc độ ánh sáng trong chân không c = 3.10⁸ m/s; độ lớn điện tích của êlectron e = 1,6.10^–19 C. Để ion hoá nguyên tử hiđrô, người ta cần một năng lượng là 13,6 eV. Bước sóng ngắn nhất của vạch quang phổ có thể có được trong quang phổ hiđrô là

Để xảy ra hiện tượng quang điện trên bề mặt một tấm kim loại, tần số ánh sáng kích thích cần thỏa mãn f ≥ 1015 Hz. Cho hằng số Plăng h = 6,625.10-34 Js. Công thoát của kim loại này là