Nội dung ôn tập tại nhà môn Vật lý 12 - Chương VI: Lượng tử ánh sáng - Đỗ Thị Bích

Nội dung text: Nội dung ôn tập tại nhà môn Vật lý 12 - Chương VI: Lượng tử ánh sáng - Đỗ Thị Bích

1. NỘI DUNG ÔN TẬP TẠI NHÀ MÔN VẬT LÝ 12 CHƯƠNG VI. LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG Các hằng số: h = 6,625.10-34J.s; c = 3.108m/s; e = 1,6.10-19C; m = 9,1.10-31kg A. LÝ THUYẾT + Điều kiện xảy ra hiện tượng quang điện:  0 hay ε A hc + Năng lượng của phôtôn ánh sáng (lượng tử năng lượng):  = hf = .  h.c + Công thoát của e ra khỏi kim loại: A 0 hc 1 2 hc + Công thức Anhxtanh: ε = hf = = A + mv 0 max = + Wdmax;  2 0 * Chú ý: Nếu chiếu ánh sáng thích hợp vào hợp kim gồm nhiều kim loại có công thoát A1, A2, thì - Công thoát của hợp kim trên bằng công thoát nhỏ nhất của các kim loại: A = Anhỏ nhất - Động năng ban đầu cực đại bằng động năng lớn nhất của e thoát ra khỏi các kim loại. P + Số hạt photôn đập catốt trong 1s: N = (P: công suất của nguồn sáng)  I + Cường độ dòng quang điện bão hòa: n = bh (n : số e thoát ra trong 1 s) e n + Hiệu suất lượng tử: H .100% N PHẦN NÂNG CAO - Nếu bỏ qua động năng ban đầu của e ở catot, ta có độ biến thiên động năng bằng công của ngoại lực (lực điện): Wđ = eU. - Khi đập vào đối catot, phần lớn năng lượng của e làm nóng đối âm cực và phần còn lại tạo ra tia X: Wđ = εx + Q = hf + Q (f là tần số của tia X). - Nếu e đến đối âm cực nhưng không làm nóng đối âm cực mà toàn bộ chuyển thành năng lượng tia X thì: eU eU c = hfmax f max min h f max B. BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Câu 1. Trong thí nghiệm Hécxơ, nếu chiếu ánh sáng hồng ngoại vào lá kẽm tích điện âm thì A. tấm kẽm tích điện dương B. tấm kẽm sẽ trung hòa về điện C. điện tích âm của lá kẽm mất đi D. điện tích của tấm kẽm không thay đổi Câu 2. Hiện tượng quang điện chỉ xảy ra khi ánh sáng chiếu vào kim loại A. có bước sóng nhỏ hơn giới hạn quang điện của kim loại đó. B. có bước sóng lớn hơn hoặc bằng giới hạn quang điện của kim loại đó. C. có cường độ rất mạnh D. có bước sóng nhỏ hơn giới hạn quang điện của kim loại đó và cường độ sáng phải đủ mạnh. Câu 3. Khi chiếu sóng điện từ xuống bề mặt tấm kim loại, hiện tượng quang điện xảy ra nếu sóng điện từ A. có nhiệt độ đủ cao B. có bước sóng thích hợp. C. có cường độ đủ lớn. D. phải là ánh sáng nhìn thấy được. Câu 4. Hiện tượng quang điện ngoài là hiện tượng A. giải phóng các electron ra khỏi liên kết khi kim loại bị nung nóng. B. ánh sáng làm bứt các electron khỏi liên kết với nguyên tử và trở thành electron tự do di chuyển khắp nơi bên trong khối vật kim loại. C. giải phóng các electron ra khỏi vật kim loại khi đặt nó trong một điện trường mạnh.
2. D. giải phóng các electron ra khỏi vật kim loại khi chiếu ánh sáng thích hợp vào bề mặt vật đó. Câu 5. Giới hạn quang điện tuỳ thuộc vào A. bản chất của kim loại. B. điện trường giữa anôt và catôt. C. điện áp giữa anôt và catôt của tế bào quang điện. D. bước sóng của ánh sáng chiếu vào catôt. Câu 6. Chiếu ánh sáng vàng vào mặt một tấm vật liệu thì thấy có êlectrôn bị bật ra. Tấm vật liệu đó chắc chắn phải là A. kim loạiB. kim loại kiềm C. chất cách điện D. chất hữu cơ Câu 7. Giới hạn quang điện tuỳ thuộc vào A. điện áp giữa anôt và catôt của tế bào quang điện. B. bản chất của kim loại. C. bước sóng của ánh sáng chiếu vào catôt. D. điện trường giữa anôt và catôt. Câu 8. Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về thuyết lượng tử ánh sáng? h A. Mỗi một lượng tử ánh sáng mang năng lượng xác định có giá trị  c B. Vận tốc của photon trong chân không là c = 3.108 m/s. C. Chùm ánh sáng là một chùm hạt, mỗi hạt gọi là một photon. D. Mỗi một lượng tử ánh sáng mang năng lượng xác định có giá trị ε = h.f Câu 9. Công thoát của kim loại làm catôt của một tế bào quang điện A = 2eV, giới hạn quang điện của kim loại đó A. 0 = 0,62m B. 0 = 565nm C. 0 = 660nm D. 0 = 0,54m c Câu 10. Chiếu bức xạ có tần số f đến một tấm kim loại. Ta kí hiệu f o , o là bước sóng giới hạn của o kim loại. Hiện tượng quang điện xảy ra khi A. f fo B. f ε1 > ε2 B. ε2 > ε1 > ε3 C. ε1 > ε2 > ε3 D. ε2 > ε3 > ε1 Câu 17. Sóng ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ = 0,45μm có năng lượng của mỗi phôtôn là A. 2,76eV. B. 0,44eV. C. 4,42eV. D. 0,28eV. Câu 18. Năng lượng của Phôtôn là 2,8.10-19J. Bước sóng ánh sáng là A. λ = 0,66μm B. λ = 0,45μm C. λ = 0,71μm D. λ = 0,58μm
3. Câu 19. Kim loại có công thoát electron là A = 2,62 eV. Khi chiếu vào kim loại này 2 bức xạ có λ 1 = 0,6μm và λ2 = 0,4μm thì hiện tượng quang điện A. xảy ra với bức xạ λ2, không xảy ra với bức xạ λ1 B. không xảy ra với cả hai bức xạ. C. xảy ra với bức xạ λ1, không xảy ra với bức xạ λ2 D. xảy ra với cả hai bức xạ. Câu 20. Chiếu một bức xạ có bước sóng  = 0,18 m vào bản âm cực của tế bào quang điện. Kim loại dùng làm âm cực có giới hạn quang điện 0 = 0,3 m. Động năng ban đầu cực đại của êlectron A. 3,76eV B. 2,76eV C. 1,76eV D. 4,76eV Câu 21. Công thóat electron của một kim loại là 1,25 (eV). Người ta làm bắn các electron ra khỏi kim loại trên bằng cách chiếu vào nó chùm phôtôn có năng lượng ε = 99,375.10 -19 (J). Vận tốc ban đầu cực đại mà các electron quang điện bắn ra là A. 4,03.106 (m/s) B. 5,63.106 (m/s) C. 4,63.106(m/s) D. 4,83.106(m/s) Câu 22. Một tấm kim ℓoại có giới hạn quang điện  0 = 0,6 μm, được chiếu sáng bởi 2 bức xạ đơn sắc có bước sóng 1 = 0,5 μm và 2 = 0,55 μm. Vận tốc cực đại của e quang điện A. 3,82.105 m/s B. 4,57.105 m/s C. 5,73.104 m/s D. 4,31.105 m/s Câu 23. Công thoát electron của một kim loại là A, giới hạn quang điện là 0. Khi chiếu vào bề mặt kim  loại đó chùm bức xạ có bước sóng  = 0 thì động năng ban đầu cực đại của electron quang điện bằng 3 A. 2A.B. A.C. 3A.D. A/3 Câu 24. Catốt của tế bào quang điện có công thoát 1,5eV, được chiếu bởi bức xạ đơn sắc . Lần lượt đặt vào tế bào, điện áp UAK = 3V và U’AK = 15V thì thấy vận tốc cực đại của elêctrôn khi đập vào anốt tăng gấp đôi. Giá trị của  là A. 0,259 m. B. 0,795m. C. 0,497m. D. 0,211m. Câu 25. Nguồn Laser mạnh phát ra những xung bức xạ có năng lượng W = 3000J. Bức xạ phát ra có bước sóng 480nm. Tính số photon trong mỗi bức xạ đó? A. 7,25.1018 B. 7,25.1019 C. 7,25.1020 D. 7,25.1021 Câu 26. Một đèn phát ra ánh sáng đơn sắc, tần số 6.1014 Hz. Công suất phát xạ của đèn là 9,94mW. Số photon mà đèn đó phát ra trong mỗi phút là A. 1,5.1018 B. 3,6 .1016 C. 2,5.1016 D. 1,8.1018 Câu 27. Catốt của tế bào quang điện được chiếu sáng bởi ánh sáng có λ = 0,40μm, với năng lượng chiếu sáng trong một phút bằng 0,18J thì cường độ dòng quang điện bão hòa bằng 6,43μA. Hiệu suất lượng tử bằng A. 1,5% B. 0,33% C. 0,67% D. 90% Câu 28. Hiện tượng nào sau đây chứng tỏ ánh sáng có tính chất hạt ? A. Hiện tượng đâm xuyên, quang điện. C. Hiện tượng giao thoa, tán sắc. B. Hiện tượng nhiễu xạ, quang dẫn. D. Hiện tượng quang, phát quang, giao thoa. Câu 29. Kết luận nào sau đây là đúng? A. Ánh sáng có bước sóng càng dài thì càng dễ thể hiện tính chất hạt. B. Khả năng: đâm xuyên, ion hóa, làm phát quang, gây hiện tượng quang điện là biểu hiện tính chất hạt của ánh sáng. C. Khả năng: đâm xuyên, ion hóa, làm phát quang, gây hiện tượng quang điện là biểu hiện tính chất sóng của ánh sáng. D. Ánh sáng có bước sóng càng dài thì photon năng lương của chùm sáng càng lớn. Câu 30. Trong hiện tượng quang dẫn khi electron trong mạng tinh thể bán dẫn hấp thụ photon ánh sáng thích hợp nó sẽ A. bay ra khỏi khối bán dẫn và tham gia vào quá trình dẫn điện B. thoát khỏi liên kết, tạo lỗ trống trong liên kết và tham gia vào quá trình dẫn điện. C. thoát khỏi liên kết với mạng và tham gia vào quá trình dẫn điện. D. dao động mạnh hơn quanh vị trí cân bằng và tham gia vào quá trình dẫn điện. Câu 31. Chọn câu sai.
4. A. Pin quang điện hoạt động dựa vào hiện tượng quang dẫn. B. Pin quang địên và quang trở đều hoạt động dựa vào hiện tượng quang điện ngoài C. Pin quang điện là dụng cụ biến đổi trực tiếp năng lượng ánh sáng thành điện năng. D. Quang trở là một điện trở có trị số phụ thuộc cường độ chùm sáng thích hợp chiếu vào nó. Câu 32. Nguyên tắc hoạt động của quang trở dựa vào hiện tượng A. quang dẫn. B. quang điện. C. phát xạ electron. D. phát quang của các chất rắn. Câu 33. Khi pin quang điện hoạt động thì có sự biến đổi trực tiếp từ A. quang năng thành điện năng B. điện năng thành quang năng C. cơ năng thành điện năng D. quang năng thành nhiệt năng Câu 34. Chọn câu sai khi so sánh hiện tượng quang điện ngoài và hiện tượng quang điện trong A. đều làm bứt electron ra khỏi chất bị chiếu sáng. B. mở ra khả năng biến năng lượng ánh sáng thành điện năng. C. phải có bước sóng nhỏ hơn giới hạn quang điện hoặc giới hạn quang dẫn. D. bước sóng của photon ở hiện tượng quang điện ngoài thường nhỏ hơn ở hiện tượng quang điện trong. Câu 35. Hiện tượng quang dẫn là hiện tượng A. giảm điện trở của kim loại khi được chiếu sáng. B. một chất cách điện thành dẫn điện khi được chiếu sáng. C. giảm điện trở của một chất bán dẫn, khi được chiếu sáng. D. truyền dẫn ánh sáng theo các sợi quang uốn cong một cách bất kì. Câu 36. Pin quang điện là nguồn điện trong đó A. quang năng được trực tiếp biến đổi thành điện năng. B. một tế bào quang điện được dùng làm máy phát điện. C. năng lượng Mặt Trời được biến đổi trực tiếp thành điện năng. D. một quang điện trở, khi được chiếu sáng, thì trở thành máy phát điện. Câu 37. Khi tăng hiệu điện thế giữa hai cực của ống Cu-lit-giơ thêm 2000V thì tốc độ của electron tới anốt tăng thêm được 7000km/s. Bỏ qua vận tốc của electron ở catốt. Bước sóng nhỏ nhất của tia X khi chưa tăng hiệu điện thế A. 1,5.10-11 m B. 2,0.10 -11 m C. 3,0.10-11 m D. 2,0.10-10 m Câu 38. Hiệu điện thế giữa anốt và catốt của một ống Rơn-ghen là U = 25kV. Coi vận tốc ban đầu của chùm e phát ra từ catốt bằng không. Tần số lớn nhất của tia Rơn-ghen do ống phát ra là A. 60,380.1018 Hz B. 6,038.10 15 Hz C. 60,38.1015 Hz D. 6,038.1018 Hz Câu 39. Hiệu điện thế giữa anốt và catốt của một ống Rơn-ghen là 18,75kV. Bỏ qua động năng ban đầu cực đại. Bước sóng nhỏ nhất của tia Rơn-ghen do ống phát ra là A. 0,4625.10-9 m B. 0,6625.10 -10 m C. 0,5625.10-10 m D. 0,6625.10-9 m Câu 40. Một ống Cu-lit-giơ phát ra tia X có bước sóng ngắn nhất là 50nm. Để tăng khả năng đâm xuyên của tia X, ta tăng hiệu điện thế giữa anốt và catốt thêm 25%. Bước sóng nhỏ nhất của tia X do ống phát ra khi đó A. 40nm B. 12,5nm C. 125nm D. 60nm GV Đỗ Thị Bích