433 Bài trắc nghiệm Lượng tử ánh sáng cực hay có lời giải chi tiết (đề số 2)
41 câu hỏi
Thí nghiệm giao thoa ánh sáng Y – âng với hai ánh sáng đơn sắc màu đỏ và màu lục đồng thời thì khoảng vân giao thoa trên màn lần lượt là 1,5 mm và 1,1 mm. Hai điểm M, N nằm hai bên vân sáng trung tâm và cách vân trung tâm lần lượt là 6,4 mm và 26,5 mm. Trên đoạn MN, số vân sáng màu đỏ quan sát được là
28
20
2
22
Theo thuyết lượng tử ánh sáng thì năng lượng của
phôtôn giảm dần khi nó đi xa dần khỏi nguồn sáng phát ra nó
phôtôn không thay đổi khi truyền qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt
một phôtôn tăng lên khi bước sóng ánh sáng giảm xuống
các phôtôn trong chùm sáng đơn sắc có thể khác nhau
Chọn đáp án B
Theo thuyết lượng tử ánh sáng thì năng lượng của phôtôn không thay đổi khi truyền qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt.
Thí nghiệm giao thoa ánh sáng với hai khe Y-âng cách nhau 1mm và cách màn quan sát 2m. Nguồn sáng dùng trong thí nghiệm gồm hai thành phần đơn sắc đỏ và lục có bước sóng lần lượt là 750nm và 550nm. Biết rằng khi hai vân sáng của hai ánh sáng đơn sắc chồng chập lên nhau sẽ cho vân màu vàng. Hai điểm M và N nằm hai bên vân sáng trung tâm và cách vân trung tâm lần lượt là 6,4mm và 26,5mm. Trên đoạn MN, số vân màu vàng quan sát được là
2
1
4
3
Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe Y - âng. Sử dụng ánh sáng trắng với bước sóng trong khoảng từ 380 nm đến 760 nm. Khoảng cách giữa hai khe là 3 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 1,5 m. Độ rộng quang phổ bậc ba trong trường giao thoa là
0,57 mm
0,27 mm
0,36 mm
0,18 mm
Các mức năng lượng của trạng thái dừng của nguyên tử hidro được xác định bằng biểu thức eV (n = 1, 2, 3,…). Nếu nguyên tử hidro hấp thụ một phôtôn có năng lượng 2,55 eV thì bước sóng lớn nhất của bức xạ nguyên tử hidro có thể phát ra là
Thực hiện thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng khe Y-âng với ánh sáng chiếu vào hai khe là một ánh sáng tạp sắc được tạo ra từ 4 ánh sáng đơn sắc. Trên màn, sẽ quan sát thấy tối đa bao nhiêu vân ánh sáng khác màu ?
13 vân
10 vân
15 vân
11 vân
Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe hẹp cách nhau một khoảng 0,5 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 1,5 m. Hai khe được chiếu bằng bằng bức xạ có bước sóng 0,6 µm. Trên màn thu được hình ảnh giao thoa. Tại điểm M trên màn cách vân sáng trung tâm một khoảng 5,4 mm có
vân tối thứ 3
vân sáng bậc 3
vân sáng bậc 6
vân sáng bậc 2
“Mỗi lần một nguyên tử hay phân tử phát xạ hoặc hấp thụ ánh sáng thì chúng phát ra hay hấp thụ một photon”. Đây là nội dung của
Tiên đề Bohr
Lý thuyết sóng ánh sáng
Thuyết lượng tư năng lượng
Thuyết lượng tử ánh sán
Chọn đáp án A
Thuyết lượng tử ánh sáng cho rằng ánh sáng là chùm các photon và khi nguyên tử phát xạ hay hấp thụ ánh sáng thì chúng hấp thụ ha phát xạ photon.
Nguồn sáng A phát ánh sáng đơn sắc có bước sóng , trong 1 phút phát ra ngăng lượng . Nguồn sáng B phát ánh sáng đơn sắc có bước sóng trong 5 phút phát năng lượng . Trong cùng 1 giây, tí số giữa số phôtôn A phát ra với số phôtôn B phát ra là 2. Tỉ số bằng
Trong thí nghiệm Yâng về giao thoa ánh sáng, khi nguồn sáng phát ra ánh sáng đơn sắc có bước sóng thì trên màn quan sát ta thấy tại M và N là 2 vân sáng, trong khoảng giữa MN còn có 9 vân sáng khác nữa. Khi nguồn sáng phát ra đồng thời hai ánh sáng đơn sắc có bước sóng và thì trên đoạn MN ta thấy có 21 vạch sáng, trong đó có 3 vạch sáng có màu giống màu vạch sáng trung tâm và 2 trong 3 vạch này nằm tại M và N. Bước sóng có giá trị bằng
0,62 µm
0,51 µm
0,51 µm
0,43 µm
Một đám nguyên tử hiđrô đang ở trạng thái kích thích mà êlectron chuyển động trên quỹ đạo dừng K. Khi nguyên tử nhận một năng lượng thì
eletron chuyển thẳng từ quỹ đạo dừng K lên quỹ đạo dừng N
không xác định được cụ thể sự chuyển quỹ đạo của electron
electron chuyển từ quỹ đạo K lên quỹ đạo L đến quỹ đạo M sau đó lên quỹ đạo N
electron chuyển lên quỹ đạo L rồi sau đó chuyển thẳng lên quỹ đạo N
Chọn đáp án A
Khi nguyên tử nhận một năng lượng thì eletron chuyển thẳng từ quỹ đạo dừng K lên quỹ đạo dừng N.
Đơn vị nào sau đây không phải đơn vị khối lượng ?
u
Kg
MeV/c
Chọn đáp án D
MeV/c không phải đơn vị khối lượng
Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về pin quang điện?
Pin quang điện hoạt động dựa vào hiện tượng quang điện trong
Pin quang điện biến đổi trực tiếp quang năng thành điện năng
Pin quang điện trực tiếp tạo ra dòng điện xoay chiều công suất nhỏ
Pin quang điện là pin chạy bằng năng lượng ánh sáng
Chọn đáp án C
Pin quang điện chạy bằng năng lượng ánh sáng, hoạt động dựa vào hiện tượng quang điện trong, nó biến đổi trực tiếp quang năng thành điện năng
Biểu hiện nào sau đây không phải là đặc trưng của tính chất hạt của ánh sáng?
Khả năng đâm xuyên và ion hóa
Khả năng phản xạ, khúc xạ và giao thoa
Tác dụng quang điện
Tác dụng phát quang
Chọn đáp án B
Khả năng phản xạ, khúc xạ và giao thoa là đặc trưng của tính chất sóng của ánh sáng
Phát biểu nào dưới đây là sai? Trong hiện tượng quang dẫn
mỗi photon ánh sáng bị hấp thụ sẽ giải phóng một electron liên kết để nó trở thành một electron dẫn
năng lượng cần để bứt electron ra khỏi liên kết trong bán dẫn thường lớn nên chỉ các photon trong vùng tử ngoại mới có thể gây ra hiện tượng quang dẫn
là hiện tượng giảm mạnh điện trở của bán dẫn khi bị chiếu sáng
các lỗ trống tham gia vào quá trình dẫn điện
Chọn đáp án B
Các photon trong miền hồng ngoại cũng có thể gây ra hiện tượng quang dẫn
Giới hạn quang điện của kẽm là 0,350 μm, của đồng là 0,300 μm. Nếu lần lượt chiếu bức xạ có bước sóng 0,320 μm vào một tấm kẽm tích điện dương và một tấm đồng tích điện âm đặt cô lập thì
Tấm kẽm vẫn tích điện dương, tấm đồng vẫn tích điện âm như trước
Điện tích dương của tấm kẽm càng lớn dần, tấm đồng sẽ mất dần điện tích âm
Tấm kẽm và tấm đồng đều dần trở nên trung hoà về điện
Tấm kẽm vẫn tích điện dương, tấm đồng dần trở nên trung hoà về điện
Chọn đáp án A
Điều kiện xảy ra hiện tượng quang điện là .
+) Tấm đồng sẽ không xảy ra hiện tượng quang điện do bước sóng của ánh sáng chiếu vào nhỏ hơn giới hạn quang điện.
+) Tấm kẽm xảy ra hiện tượng quang điện. Nếu ban đầu các điện tích dương "đủ lớn" thì các e sẽ không thể bật ra được khỏi tấm kẽm. Còn nếu tấm kẽm tích điện dương chưa đủ lớn thì các e sẽ bật ra đến khi nào điện tích tấm kẽm "đủ lớn" thì sẽ không bật ra nữa. Tóm lại điện tích tấm kẽm vẫn dương.
Khi so sánh hiện tượng quang điện ngoài và hiện tượng quang điện trong, nhận định nào dưới đây là sai ?
Mở ra khả năng biến năng lượng ánh sáng thành điện năng
Bước sóng giới hạn ở hiện tượng quang điện ngoài thường nhỏ hơn bước sóng giới hạn ở hiện tượng quang điện trong
Phải có bước sóng nhỏ hơn giới hạn quang điện hoặc giới hạn quang dẫn
Đều làm bứt electron ra khỏi chất bị chiếu sáng
Chọn đáp án D
Quang điện trong chỉ giải phóng electron lên vùng dẫn để chất bán dẫn trở nên dẫn điện chứ không làm bứt electron ra khỏi chất bị chiếu sáng
Theo mẫu nguyên tử Bohr, khi nguyên tử ở trong một trạng thái dừng thì
có ít nhất một electron chuyển động trên quỹ đạo dừng
tất cả electron đều chuyển động trên cùng một quỹ đạo dừng
mỗi electron của nguyên tử chuyển động trên một quỹ đạo có bán kính xác định
tất cả electron đều chuyển động trên quỹ đạo K
Chọn đáp án C
Theo mẫu nguyên tử Bohr, khi nguyên tử ở trong một trạng thái dừng thì mọi electron của nguyên tử đều chuyển động trên các quỹ đạo dừng.
Tia laze không có đặc điểm nào sau đây ?
Độ đơn sắc cao
Độ định hướng cao
Cường độ lớn
Công suất lớn
Chọn đáp án D
Tia laze có tính đơn sắc cao, là chùm song song, kết hợp và có cường độ lớn.
Trong mẫu nguyên tử Bo, trạng thái dừng là trạng thái
mà năng lượng của nguyên tử không thể thay đổi được
nguyên tử không hấp thụ năng lượng
trong đó nguyên tử có năng lượng xác định và không bức xạ
mà ta có thể tính được chính xác năng lượng của nó
Chọn đáp án C
Trong mẫu nguyên tử Bo, trạng thái dừng là trạng thái trong đó nguyên tử có năng lượng xác định và không bức xạ.
Một chất quang dẫn có giới hạn quang dẫn là . Chiếu vào chất bán dẫn đó lần lượt các chùm bức xạ đơn sắc có tần số và Biết hằng số Plăng ; ; tốc độ ánh sáng trong chân không . Hiện tượng quang dẫn sẽ xảy ra với các chùm bức xạ có tần số
Theo mẫu nguyên tử Bo về nguyên tử hiđrô coi êlectron chuyển động tròn đều quanh hạt nhân dưới tác dụng của lực tĩnh điện giữa êlectron và hạt nhân. Gọi và lần lượt là tốc độ của êlectron khi nó chuyển động trên quỹ đạo L và O. Tỉ số bằng
0,4
1,58
0,63
2,5
Chọn đáp án D
Electron chuyển động tròn đêu quanh hạt nhân dưới tác dụng của lực tĩnh điện → Fd đóng vai trò là lực hướng tâm
Theo mẫu nguyên tử Borh thì
Một nguồn sáng chỉ phát ra ánh sáng đơn sắc có tần số . Công suất bức xạ điện từ của nguồn là 20 W. Số phôtôn mà nguồn phát ra trong một giây xấp xỉ bằng
Theo mẫu nguyên tử Bo thì trong nguyên tử hiđrô, bán kính quỹ đạo dừng của electron trên các quỹ đạo là , với m; n = 1, 2, 3, ... là các số nguyên dương tương ứng với các mức năng lượng của các trạng thái dừng của nguyên tử. Gọi v là tốc độ của electron trên quỹ đạo K. Khi nhảy lên quỹ đạo M, electron có tốc độ bằng
Theo mẫu nguyên tử Bohr, năng lượng ở quỹ đạo dừng thứ n của electron trong nguyên tử Hyđrô được tính bởi công thức eV (n = 1, 2, 3…). Cho các hằng số Js và m/s. Tần số lớn nhất của bức xạ sinh ra khi electron chuyển động từ quỹ đạo dừng bên ngoài vào quỹ đạo dừng bên trong là
Chọn đáp án D
Tần số lớn nhất sinh ra khi electron chuyển động từ quỹ đạo dừng bên ngoài vào quỹ đạo dừng bên trong phát ra khi electron di chuyển từ vô cực vào quỹ đạo dừng thứ nhất.
E = hf
Các mức năng lượng của các trạng thái dừng của nguyên tử hidro được xác định bằng biểu thức (n = 1,2,3…). Nếu nguyên tử hidro hấp thụ một photon có năng lượng 2,856 eV thì bước sóng nhỏ nhất của bức xạ mà nguyên tử hidro có thể phát ra là
m
m
0,951 nm
0,0913 μm
Chọn đáp án C
Ta có
Nhận thấy
→ Khi nguyên tử hấp thụ photon có năng lượng 2,856 eV sẽ chuyển từ trạng thái L lên trạng thái dừng O.
Từ trạng thái O, nguyên tử muốn bức xạ ra photon có bước sóng nhỏ nhất thì nguyên tử phải xuống trạng thái nào đó sao cho hiệu giữa hai mức năng lượng đạt giá trị lớn nhất → nguyên tử chuyển từ trạng thái O về K.
Khi đó ta có
Một kim loại có giới hạn quang điện là và công thoát electron . Khi chiếu vào bề mặt kim loại đó chùm bức xạ có bước sóng thì động năng ban đầu cực đại của electron quang điện bằng
Theo mẫu nguyên tử Bo, bán kính quỹ đạo L của êlêctrôn trong nguyên tử Hiđrô là r. Khi êlêctrôn chuyển từ quỹ đạo K lên quỹ đạo N thì bán kính quỹ đạo tăng lên thêm
2,25r
5r
3r
3,75r
Chiếu đồng thời hai bức xạ có bước sóng 0,452 µm và 0,243 µm vào một tấm kim loại cô lập và trung hòa về điện đặt trong chân không. Tấm kim loại có giới hạn quang điện bằng 0,5 µm. Lấy J.s; m/s; C. Nếu lấy mốc tính điện thế ở xa vô cùng thì điện thế cực đại mà tấm kim loại có thể đạt được xấp xỉ bằng
0,264 V
2,891 V
2,628 V
1,446 V
Mức năng lượng trong các trạng thái dừng của nguyên tử hidro được xác định (trong đó n nguyên dương, là năng lượng tương ứng với trạng thái cơ bản). Khi electron nhảy từ quỹ đạo thứ ba về quỹ đạo thứ hai thì nguyên tử Hidro phát ra bức xạ có bước sóng λ. Nếu electron nhảy từ quỹ đạo thứ hai về quỹ đạo thứ nhất thì bước sóng của bức xạ phát ra sẽ là
5λ/27
λ/15
27λ/5
5λ/7
Nguồn sáng đơn sắc thứ nhất có công suất phát ra ánh sáng có bước sóng 400 nm và nguồn sáng đơn sắc thứ hai có công suất phát ra ánh sáng có bước sóng 600 nm. Trong cùng một khoảng thời gian, nếu tỉ số giữa số photon do nguồn thứ nhất phát ra so với nguồn thứ hai bằng 3/4 thì tỉ số công suất bằng
Biết hằng số Plăng và độ lớn cuả điện tích nguyên tố là . Khi nguyên tử hiđrô chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng -1,514 eV sang trạng thái dừng có năng lượng -3,407 eV thì nguyên tử phát ra bức xạ có tần số
Một nguồn sáng đơn sắc có bước sóng 0,5 μm và công suất bức xạ 2 W. Cho hằng số Plank Js và tốc độ ánh sáng trong chân không m/s. Tổng số phôtôn mà nguồn sáng phát ra trong một phút xấp xỉ bằng
Trong nguyên tử hyđrô, bán kính các quỹ đạo dừng của electron được tính theo công thức ; trong đó , n là số tự nhiên 1, 2, 3,... Vận tốc của electron trên quỹ đạo L là
Một kim loại có giới hạn quang điện Chiếu lần lượt vào kim loại này các bức xạ có năng lượng phôtôn và Những bức xạ có thể gây ra hiện tượng quang điện cho kim loại này có năng lượng là
Một quả cầu kim loại đặt cô lập và trung hòa về điện. Khi chiếu liên tục bức xạ có tần số lên bề mặt quả cầu thì điện thế cực đại đạt được là . Nếu chiếu liên tục bức xạ có tần số lên bề mặt quả cầu thì điện thế cực đại đạt được là . Vậy nếu chiếu đồng thời hai bức xạ trên vào quả cầu này thì điện thế cực đại của nó là
Năng lượng tối thiểu để bứt electron ra khỏi kim loại 3,05ev. Kim loại này có giới hạn quang điện là
0,656 µm
0,407 µm
0,38 µm
0,72 µm
Nguồn sáng thứ nhất có công suất phát ra ánh sáng đơn sắc có bước sóng . Nguồn sáng thứ hai có công suất phát ra ánh sáng đơn sắc có bước sóng . Trong cùng một khoảng thời gian, tỉ số giữa số photon mà nguồn thứ nhất phát ra so so photon mà nguồn thứ hai phát ra là 3:1. Tỉ số và là:
4
3
Bề mặt của một tấm kim loại nhận được một công suất chiếu sáng P=6mW từ chùm bức xạ có bước sóng . Cho và . Số phôtôn mà tấm kim loại nhận được trong 1 giây là:
Một điện cực có giới hạn quang điện là (nm), được chiếu bởi bức xạ có bước sóng (nm) thích hợp xảy ra hiện tượng quang điện. Sau khi chiếu một thời gian điện cực được nối với đất qua một điện trở thì dòng điện cực đại qua điện trở là
5,712 A
11,225 A
12,225 A
6,112 A
Chọn đáp án B
Khi chiếu ánh sáng thích hợp vào tấm kim loại cô lập về điện, hiện tượng quang điện xảy ra làm tấm kim loại mất đần electron, nên điện tích và điện thế V của nó tăng đần. Điện thế của tấm kim loại đạt cực đại khi:
+ Khi chiếu phôtôn vào, tấm kim loại bị bứt electron nên tích điện dương
+ Điện tích dương tăng dần nên điện thế V của tấm kim loại tăng dần
+ Điện trường của tấm kim loại cản lại các electron quang điện cũng tăng dần
+ Điện thế khi điện trường cản lại mọi electron quang điện (mọi electron bứt ra đều bị kéo trở lại kim loại, kể cả các electron đã tới sát đất nơi có V =0), có vai trò giống hiệu điện thế hãm của tế bào quang điện:
Khi electron ở quỹ đạo dừng thứ n thì năng lượng của nguyên tử hidro được xác định bởi , với n là số nguyên dương. Một đám khí hidro hấp thụ năng lượng chuyển lên trạng thái dừng có năng lượng cao nhất là (ứng với quỹ đạo M). Tỉ số giữa bước sóng dài nhất và ngắn nhất mà đám khí trên có thể phát ra bằng?








