433 Bài trắc nghiệm Lượng tử ánh sáng cực hay có lời giải chi tiết (đề số 3)

Giới hạn quang điện của kim loại Natri là ${\lambda }_0=0,5\mu m$. Chiếu bức xạ có bước sóng $\lambda =0,4\mu m$ thì electron bức ra có tốc độ v xác định bởi

Một chất có khả năng phát ra bức xạ có bước sóng $0,5\mu m$ khi bị chiếu sáng bởi bức xạ $0,3\mu m$. Hãy tính phần năng lượng photon mất đi trong quá trình trên

Lần lượt chiếu vào một tấm kim loại có công thoát là 2eV ba ánh sáng đơn sắc có bước sóng ${\lambda }_1=0,5\mu m$, ${\lambda }_2=0,55\mu m$ và tần số $f_3=4,6.{10}^{5}GHz$. Ánh sáng đơn sắc nào có thể làm các êlectron trong kim loại bứt ra ngoài?

Một tấm kim loại có công thức $A=2,9.{10}^{-19}J$. Chiếu vào tấm kim loại này trên chùm ánh sáng có bước sóng $\lambda =0,4\mu m$. Vận tốc cực đại của các êlectrôn quang điện là:

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: $E=-\frac{13,6}{n^2}\left(eV\right)$ với n là số nguyên. Tính năng lượng của photon đó:

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

Để nguyên tử hyđrô đang ở trạng thái dừng có năng lượng $E_n$ hấp thụ được photon, thì photon đó phải có năng lượng $\epsilon$

Chiếu bức xạ có buớc sóng ${\lambda }_1=0,35\mu m$ vào catot của một tế bào quang điện cần một hiệu điện thế hãm $U_1=4V$ để triệt tiêu dòng quang điện. Chiếu đồng thời ${\lambda }_1$ và ${\lambda }_2=0,24\mu m$ thì hiệu điện thế hãm khi đó là bao nhiêu?

Một hạt có khối lượng nghỉ $m_0.$ Theo thuyết tương đối, động năng của hạt này khi chuyển động với tốc độ 0,8c (c là tốc độ ánh sáng trong chân không) là:

Một bóng đèn sợi đốt dùng để thắp sáng có công suất tiêu thụ điện là 25W. Trong một phút, bóng đèn phát ra $2,{08.10}^{20}$ phôtôn bong vùng ánh sáng nhìn thấy, năng lượng trung bình của các phôtôn này bằng năng lượng của phôtôn ánh sáng màu vàng bước sóng $0,55\mu m$. Hiệu suất sử dụng điện của bóng đèn gần giá trị nào nhất sau đây?

Công suất bức xạ của mặt trời là $3,9.{10}^{26}W$. Năng lượng của Mặt Trời tỏa ra trong một ngày là

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

Chiếu đồng thời hai bức xạ có bước sóng $0,452\mu m$ và $0,243\mu m$ vào catot của một tế bào quang điện. Kim loại làm catot có giới hạn quang điện lần lượt là $0,5\mu m$. Lấy $h=6,625.{10}^{-34}Js$, $c=3.{10}^{8}m/s$, $m_e=9,1.{10}^{-31}kg$. 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 $0,1217\mu m$, vạch thứ nhất của dãy Banme ứng với sự chuyển $M\to L$ là $0,6563\mu m$. Bước sóng của vạch quang phổ thứ hai trong dãy là Laiman ứng với sự chuyển từ $M\to K$ bằng:

Khi electron ở quỹ đạo dừng thứ n thì năng lượng của nguyên tử hidro được xác định bởi công thức $E_n=\frac{-13,6}{n^2}\left(eV\right)$ (với n = 1,2,3,…). Kho electron trong nguyên tử hidro chuyển từ quỹ đọa dừng n = 3 về quỹ đạo dừng n = 1 thì nguyên tử phát ra photon có bước sóng ${\lambda }_1$. Khi electron chuyển từ quỹ đạo dừng n = 5 về quỹ đạo dừng n = 2 thì nguyên tử phát ra photon có bước sóng ${\lambda }_2$. Mối liên hệ giữa ${\lambda }_1$ và ${\lambda }_2$ là:

Một chất phát quang được kích thích bằng ánh sáng có bước sóng là 0,32mm thì phát ra ánh sáng có bước sóng 0,64mm. Giả sử công suất của chùm sáng phát quang bằng 30% công suất của chùm sáng kích thích. Tỉ số giữa photon ánh sáng phát quang và số photon ánh sáng kích thích trong cùng một khoảng thời gian là:

Một điện cực phẳng M bằng kim loại có giới hạn quang điện ${\lambda }_0$, được rọi bằng bức xạ có bước sóng $\lambda$ thì electron vừa bứt ra khỏi M có vận tốc $v=6,{28.10}^7$ m/s. Điện cực M được nối đất thông qua một điện trở $R=1,{2.10}^6\Omega$. Cường độ dòng điện qua điện trở R là

Khi chiếu một bức xạ điện từ vào bề mặt catod của một tế bào quang điện, tạo ra dòng quang điện bão hoà. Người ta có thể làm triệt tiêu dòng điện này bằng một hiệu điện thế hãm có giá trị 1,3V. Dùng màn chắn tách ra một chùm hẹp các electron quang điện và cho đi vào một từ trường đều có $B={6.10}^{-5}T$. Tính lực tác dụng lên electron:

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 $\Delta U=3,3kV$. Bước sóng ngắn nhất của tia X do ống phát ra khi đó là

Người ta dùng một Laze hoạt động dưới chế độ liên tục để khoan một tấm thép. Công suất của chùm laze là P=10W, đường kính của chùm sáng là 1 mm. Bề dày tấm thép là e=2 mm và nhiệt độ ban đầu là $30°C$. Biết khối lượng riêng của thép $\text{D}=7800kg/m^3$; Nhiệt dung riêng của thép c=488J/kg.độ ; nhiệt nóng chảy của thép L=270kJ/kg và điểm nóng chảy của thép $t_e=1535°C$.Thời gian khoan thép là

Một ống Rơn-ghen trong mỗi giây bức xạ ra $N={3.10}^{14}$ photôn. Những photon có năng lượng trung bình ứng với bước sóng ${10}^{-10}m$. Hiệu điện thế đặt vào hai đầu ống là 50kV. Cường độ dòng điện chạy qua ống là 1,5mA. Người ta gọi tỉ số giữa năng lượng bức xạ dưới dạng tia Rơn-ghen và năng lượng tiêu thụ của ống Rơn-ghen là hiệu suất của ống. Hiệu suất này xấp xỉ bằng:

Khi chiếu một bức xạ điện từ có bước sóng ${\lambda }_1 = 0,30\mu m$ vào catôt của một tế bào quang điện thì xảy ra hiện tượng quang điện và hiệu điện thế hãm lúc đó là 2 V. Nếu đặt vào giữa anôt và catôt của tế bào quang điện trên một hiệu điện thế $U_{Ak} = -2V$ và chiếu vào catôt một bức xạ điện từ khác có bước sóng ${\lambda }_2 = 0,15\mu m$ thì động năng cực đại của êlectron quang điện ngay trước khi tới anôt bằng

Trong thí nghiệm đo khoảng cách từ trái đất tới mặt trăng bằng laze người ta đã sử dụng laze có bước sóng l = 0,52mm. Thiết bị sử dụng để đo là một máy vừa có khả năng phát và thu các xung laze. Biết năng lượng mỗi xung là 10 kJ. Tính số photon phát ra trong mỗi xung.

Chiếu bức xạ có tần số $f_1$ vào quả cầu kim loại đặt cô lập thì xảy ra hiện tượng quang điện với điện thế cực đại của quả cầu là $V_1$ và động năng ban đầu cực đại của electron quang điện đúng bằng một nửa công thoát của kim loại. Chiếu tiếp bức xạ có tần số $f_2=f_1+f$ vào quả cầu kim loại đó thì điện thế cực đại của quả cầu là $5V_1$. Hỏi chiếu riêng bức xạ có tần số f vào quả cầu kim loại trên (đang trung hòa về điện) thì điện thế cực đại quả cầu là 

Chiếu bức xạ có bước sóng $\lambda =0,533\mu m$ 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 $R=22,75mm$. Bỏ qua tương tác giữa các electron. Tìm độ lớn cảm ứng từ B của từ trường?

Một bình điện phân chứa dung dịch muối kim loại có điện cực làm bằng chính kim loại đó. Cho dòng điện 0,25A chạy qua trong 1 giờ thấy khối lượng catot tăng xấp xỉ 1g. Hỏi các điện cực làm bằng gì trong các kim loại: sắt $A_1=56$, $n_1=3$; đồng $A_2=64,n_2=2$; bạc $A_3=108,n_3=1$ và kẽm $A_4=65,5;n_4=2$

Muốn mạ niken cho một khối trụ bằng sắt có đường kính 2,5 cm cao 2cm, người ta dùng trụ  này làm catot và nhúng trong dung dịch muối niken của một bình điện phân rồi cho dòng điện 5A chạy qua trong 2 giờ, đồng thời quay khối trụ để niken phủ đều. Tính độ dày lớp niken phủ trên tấm sắt biết niken có $A=59,n=2,D=8,{9.10}^{3}kg/m^3$

Chiếu một bức xạ có bước sóng $\lambda =0,48\mu m$ lên một tấm kim loại có công thoát $A=2,{4.10}^{-19}J$. Dùng màn chắn tách ra một chùm hẹp các êlectron quang điện và hướng chúng bay theo chiều véc tơ cường độ điện trường có $E=1000V\text{/}m$. Quãng đường tối đa mà êlectron chuyển động theo chiều véc tơ cường độ điện trường xấp xỉ là

Trong thí nghiệm đo khoảng cách từ Trái Đất tới Mặt Trăng lăng laze người ta đã sử dụng laze có bước sóng $\lambda =0,52\mu m$. Thiết bị sử dụng để đo là một máy vừa có khả năng phát và thu các xung laze. Biết thời gian kéo dài của xung là 100ns, năng lượng mỗi xung là 10kJ. Công suất chùm laze?

Một phôtôn có năng lượng 1,79 eV bay qua hai nguyên tử có mức kích thích 1,79 eV nằm trên cùng phương với phôtôn tới. Các nguyên tử này có thể ở trạng thái cơ bản hoặc trạng thái kích thích. Gọi x là số phôtôn có thể thu được sau đó, theo phương của phôtôn tới. Hãy chỉ ra đáp số sai.

Dung dịch Fluorêxêin hấp thụ ánh sáng có bước sóng $0,49\mu m$ và phát ra ánh sáng có bước sóng $0,52\mu m$, người ta gọi hiệu suất của sự phát quang là tỉ số giữa năng lượng ánh sáng phát quang và năng lượng ánh sáng hấp thụ. Biết hiệu suất của sự phát quang của dung dịch Fluorêxêin là 75%. Số phần trăm của phôtôn bị hấp thụ đã dẫn đến sự phát quang của dung dịch là