Bài tập tự luận Vật lí 12_lượng tử ánh sáng

HP
Họ và tên HS:..............................
Lớp........Trường..........................
THPT Quang Trung. GV: Nguyễn Quang Sáng
ĐT: 0978462677
Email:
Bài tập tự luận tự giải ph ầ n l ượng tử
1. Chiếu lần lượt hai bức xạ có bước sóng λ
1
= 0.25µm và λ
2
= 0,30µm vào kim loại thì vt ban đầu cực đại của e
quang điện lần lượt là v
01
= 7,35.10
5
m/s và v
02
= 5.10
5
m/s.
a/ Tìm khối lượng của electron.
b/ Xác đònh giới hạn quang điện của kim loại đó.
c/ Chiếu bức xạ có bước sóng λ' vào tấm kim loại nói trên được cô lập về điện thì hiệu điện thế cực đại của
tấm kim loại là 3V. Tìm λ'. Cho h = 6,625.10
−
34
J.s; c = 3.10
8
m/s ; e

= 1,6.10
−
19
C.
2. Kim loại làm catôt của tế bào quang điện có công thoát A = 2,27 eV.
a/ Tính giới hạn quang điện.
b/ Khi chiếu vào catôt hai bức xạ điện từ có bước sóng λ
1
= 0,489 µm và λ
2
=0,669 µm thì bức xạ nào gây ra
hiện tượng quang điện ? Tính vt ban đầu cực đại của e quang điện.
Đáp số : a/ λ
0
= 0,547 µm ; b/ v
0max
= 0,308.106m/s
3. Kim loại làm catôt của tế bào quang điện có giới hạn quang điện là λ
0
.
a/ Lần lượt chiếu vào tế bào quang điện bức xạ có bước sóng 0,35µm và 0,54µm thì vt ban đầu cực đại của e
bắn ra khác nhau 2 lần. Tìm λ
0
.
b/ Chiếu ánh sáng nhìn thấy có bước sóng từ 0,39µm đến 0,76µm thì hiệu điện thế hãm là bao nhiêu để cường
độ dòng quang điện bằng không.
4. Chiếu lần lượt hai bức xạ có bước sóng 0,25µm và 0,30µm vào kim loại thì vt ban đầu cực đại của e quang điện
lần lượt là 7,31.10
5
m/s và 4,93.10

5
m/s. Tìm khối lượng của electron và giới hạn quang điện của kim loại đó.Đáp
số : 0,36µm
5. Catôt của một tế bào quang điện làm bằng Xêđi là kim loại có công thoát êlectrôn A = 2eV, được chiếu bởi bức
xạ có bước sóng 0,3975µm.
a/ Tính động năng ban đầu cực đại của e quang điện và hiệu điện thế hãm U
AK
đủ hãm dòng quang điện.
b/ Cho cđdđ bão hòa I
0
= 2µA và hiệu suất quang điện H = 0,5%. Tính số phôtôn tới catôt trong mỗi giây
Cho h = 6,625.10
−
34
J.s ; c = 3.10
8
m/s ; e= 1,6.10
−
19
C.
Đáp số : a/ 1,8.10
−
19
J ; −1,125 V ; b/ 2,5.10
15
phôtôn/s
6. Khi chiếu bức xạ điện từ có bước sóng λ = 0,4µm vào tế bào quang điện thì hiệu điện thế hãm là U
AK
= −1V.
a/ Tìm công thoát của êlectrôn bứt khỏi catôt.

b/ Tìm cđdđ bão hòa, biết hiệu suất quang điện H = 20% và công suất của chùm bức xạ chiếu tới catôt là 2W.
Cho h = 6,625.10
−
34
J.s ; c = 3.10
8
m/s ; e = −1,6.10
−
19
C ;
m = 9,1.10
−
31
kg. Đáp số : a/ 1,6 eV ; b/ 0,13 A
7. Dùng ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ
1
= 0,4µm chiếu vào catôt của một tế bào quang điện. Khi đặt vào anôt và
catôt của tế bào quang điện này một hiệu điện thế hãm U
h1
= −2V thì dòng quang điện triệt tiêu. Hỏi nếu dùng
ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ
2
= 0,2µm thì hiệu điện thế hãm U
h2
có giá trò bằng bao nhiêu ? Tính tỉ số vt ban
đầu cực đại của êlectrôn quang điện trên hai trường hợp trên.
8. Khi chiếu bức xạ điện từ có bước sóng λ = 0,1854µm vào tế bào quang điện thì hiệu điện thế hãm là U
AK
= − 2V.
a/ Xác đònh giới hạn quang điện của kim loại làm catôt.

b/ Nếu chiếu vào catôt của tế bào quang điện đó bức xạ có bước sóng λ' =
2
λ
và vẫn duy trì hiệu điện thế
U
AK
= − 2V thì động năng cực đại của các quang êlectron khi bay đến anôt là bao nhiêu?Cho h =
6,625.10
−
34
J; c = 3.10
8
m/s ; e = 1,6.10
−
19
C. Đáp số : a. 0,2643µm ; b. 1,072.10
−
18
J.
9. Catôt tế bào quang điện bằng kim lọai có công suất 2,07eV. Chiếu ánh sáng trắng có λ từ 0,41 µm đến 0,75µm
vào catôt.
a/ Chùm ánh sáng trên có gây ra hiện tượng quang điện không?
b/ Tìm vt cực đại của e và vt của e đến anôt khi U
AK
= 1V và khi U
AK
= = − 1V.
Đáp số : a. λ = 0,6µm nên có hiện tượng quang điện.
b. v
0max

= 0,58.10
6
m/s. Khi U
AK
= 1V : v = 0,83.10
6
m/s Khi U
AK
= − 1V các e không đến được anôt.
10. Rọi bức xạ λ = 0,4µm vào catôt tế bào quang điện, e thóat ra có v
0max
= 4,67.10
5
m/s và khi tới catôt có vt v =
1,93.10
6
m/s. Tìm giới hạn quang điện và hiệu điện thế giữa Avà K.
11. Chiếu bức xạ có bước sóng λ = 0,4µm vào tấm kim loại có công thóat A = 2eV.
a/ Chứng tỏ rằng có hiện tượng quang điện xảy ra. Tính động năng ban đầu cực đại của e quang điện.
b/ Để triệt tiêu dòng quang điện cần đặt hiệu điện thế U
AK
giữa anôt và catôt bằng bao nhiêu?
c/ Đặt giữa anôt và catôt hiệu điện thế U
AK
= + 5V. Tính động năng ban đầu cực đại của e quang điện khi tới
anôt.
Cho h = 6,625.10
−
34
H.s ; c = 3.10

8
m/s; e = 1,6.10
−
19
C.
12. Công suất của e quang điện khỏi đồng là 4,47eV. Tìm giới hạn quang điện của đồng.
13. Catôt của tế bào quang điện được phủ một lớp xêdi, có công thóat là 1,9eV. Catốt được chiếu sáng bằng bức xạ
có bước sóng 0,56µm.
a/ Tìm giới hạn quang điện của xêdi.
b/ Dùng màn chắn tách ra một chùm hẹp các electron quang điện và hướng nó vào một từ trường
B
vuông
góc với
max
v
của electron và B = 6,1.10
−
5
T. Xác đònh bán kính cực đại của quỹ đạo electron đi trong từ
trường.
Bài tập trắc nghiệm tự giải :
C U 1:Â Công thoát electron ra khỏi kim loại A = 6,625.10
-19
J, hằng số Plăng h = 6,625.10
-34
Js, vận tốc ánh sáng trong
chân không c = 3.10
8
m/s. Giới hạn quang điện của kim loại đó là
A. 0,300µm. B. 0,295µm. C. 0,375µm. D. 0,250µm.

C U 2:Â . Trong quang phổ của nguyên tử hrô, các vạch
α
,
β
,
γ
,
δ
trong dãy Banme có bước sóng nằm trong khoảng
bước sóng của
A. tia Rơnghen. B. ánh sáng nhìn thấy. C. tia hồng ngoại. D. tia tử ngoại.
C U 3Â : . Lần lượt chiếu hai bức xạ có bước sóng λ
1
= 0,75µm và λ
2
= 0,25µm vào một tấm kẻm có giới hạn
quang điện λ
o
= 0,35µm. Bức xạ nào gây ra hiện tượng quang điện ?
A. Cả hai bức xạ. B. Chỉ có bức xạ λ
2
. C. Không có bức xạ nào trong 2 bức xạ đó. D. Chỉ có bức xạ λ
1
.
C U 4:Â . Công thoát electron của một kim loại là A
o
, giới hạn quang điện là λ
o
. .khi chiếu vào bề mặt kim loại
đó chùm bức xạ có bước sóng λ =

2
o
λ
thì động năng ban đầu cực đại của electron quang điện bằng
A. A
o
. B. 2A
o
. C.
4
3
A
o
. D.
2
1
A
o
.
C U 5:Â . Công thoát electron của một kim loại là A = 4eV. Giới hạn quang điện của kim loại này là
A. 0,28µm. B. 0,31µm. C. 0,35µm. D. 0,25µm.
47. Năng lượng của một phôtôn được xác đònh theo biểu thức
A. ε = hλ. B. ε =
λ
hc
. C. ε =
h
c
λ
. D. ε =

c
h
λ
.
C U 6:Â . Chiếu ánh sáng có bước sóng λ = 0,42µm vào catôt của một tế bào quang điện thì phải dùng một hiệu
điện thế hãm Uh = 0,96V để triệt tiêu dòng quang điện. Công thoát electron của kim loại là
A. 2eV. B. 3eV. C. 1,2eV. D. 1,5eV.
C U 7:Â . Nếu sắp xếp tia hồng ngoại, tia tử ngoại, tia Rơnghen và ánh sáng nhìn thấy theo thứ tự giảm dần của tần số
thì ta có dãy sau.
A. tia hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia tử ngoại, tia Rơnghen. B. tia tử ngoại, tia hồng ngoại, tia Rơnghen, ánh
sáng nhìn thấy.
C. tia hồng ngoại, tia tử ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia Rơnghen. D. tia Rơnghen, tia tử ngoại, ánh sáng nhìn thấy,
tia hồng ngoại.
C U 8Â : . Bức xạ có bước sóng trong khoảng từ 10
-9
m đến 10
-7
m thuộc loại nào trong các sóng nêu dưới đây.
A. tia hồng ngoại. B. ánh sáng nhìn thấy. C. tia tử ngoại. D. tia Rơnghen.
C U 9:Â . Kim loại có giới hạn quang điện
λ
o
= 0,3
µ
m. Công thoát electron khỏi kim loại đó là
A. 0,6625.10
-19
J. B. 6,625.10
-19
J. C. 1,325.10

-19
J. D. 13,25.10
-19
J.
CÂU 10: Sự phát sáng của vật nào dưới đây là sự phát quang?
A. Tia lửa điện. B. Hồ quang. C.Bóng đèn ống. D.Bóng đèn pin.
CÂU 11 / Tia laze khơng có đặc điểm nào sau đây :
A.Độ đơn sắc cao B. Độ định hướng cao C.Cường độ lớn D.Cơng suất lớn
CÂU 12. Trong laze rubi có sự biến đổi dạng năng lượng nào dưới đây thành quang năng :
A. Điện năng B. Nhiệt năng. C. Cơ năng. D. Quang năng
CÂU 13: chọn câu đúng : chùm sáng do laze rubi phát ra có màu
A. Trắng. B. Xanh. C. Đỏ. D. Vàng.
CÂU 14: Bút laze mà ta thuờng dùng để chỉ bảng thuộc loại laze nào?
A. Khí. B. Lỏng. C. Rắn. D. Bán dẫn.
CÂU 15: Màu đỏ của rubi do ion nào phát ra?
A. ion nhôm B. ion Ôxi C. ion crôm D. ion khác