Hệ thống câu hỏi và bài tập trắc nghiệm phần quang lượng tử

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA VẬT LÍ



LÊ THANH MAI

HỆ THỐNG CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
PHẦN QUANG HỌC LƢỢNG TỬ

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Vật lí đại cƣơng

HÀ NỘI, 2018


TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA VẬT LÍ


LÊ THANH MAI

HỆ THỐNG CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
PHẦN QUANG HỌC LƢỢNG TỬ

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Vật lí đại cƣơng

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học

TS. Phan Thị Thanh Hồng

HÀ NỘI, 2018


LỜI CẢM ƠN
Em xin chân trọng cảm ơn Ban Giám hiệu, Ban chủ nhiệm Khoa Vật líTrƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội 2.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong tổ bộ môn “Vật lí đại
cƣơng” đã luôn quan tâm, động viên và tạo điều kiện cho em trong thời gian
học tập và thực hiện đề tài.
Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS. Phan Thị Thanh Hồng đã tận
tình hƣớng dẫn, động viên, giúp đỡ em trong suốt thời gian thực hiện đề tài.
Cuối cùng, em xin cảm ơn sự động viên, giúp đỡ nhiệt tình của gia đình
và bạn bè.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, tháng 5 năm 2018

Sinh viên

Lê Thanh Mai


LỜI CAM ĐOAN
Em xin cam đoan đây là đề tài nghiên cứu của em dƣới sự hƣớng dẫn
của TS. Phan Thị Thanh Hồng.
Trong quá trình thực hiện đề tài em có tham khảo một số tài liệu đã đƣợc
ghi trong mục Tài liệu tham khảo.
Hà Nội, tháng 5 năm 2018

Sinh viên

Lê Thanh Mai


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ........................................................................................................ 1
1. Lí do chọn đề tài.................................................................................... 1
2. Mục đích nghiên cứu ............................................................................. 2
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu ......................................................... 2
4. Nhiệm vụ nghiên cứu ............................................................................ 2
5. Phƣơng án nghiên cứu ........................................................................... 2
6. Đóng góp của đề tài............................................................................... 2
7. Bố cục của khóa luận ............................................................................ 2
NỘI DUNG ......................................................................................................
Chƣơng 1: TÍNH CHẤT LƢỢNG TỬ CỦA ÁNH SÁNG ............................. 3
1.1. Hiện tƣợng quang điện ngoài .............................................................. 3
1.1.1. Khái niệm .................................................................................... 3
1.1.2. Thí nghiệm của Stoletop .............................................................. 3
1.1.2.1. Thí nghiệm ............................................................................. 3
1.1.2.2. Đƣờng đặc trƣng Vôn- Ampe của tế bào quang điện .............. 3
1.1.2.3. Các định luật quang điện ........................................................ 4
1.2. Thuyết lƣợng tử ánh sáng. Công thức Einstein. Photon ...................... 5
1.2.1. Thuyết lƣợng tử ánh sáng ............................................................ 5
1.2.2. Công thức Einstein ...................................................................... 6
1.2.3. Photon ......................................................................................... 7
1.3. Hiện tƣợng quang điện trong. Quang- phát quang............................... 8
1.3.1. Hiện tƣợng quang điện trong ....................................................... 8
1.3.1.1. Khái niệm ............................................................................... 8
1.3.1.2. So sánh hiện tƣợng quang điện ngoài và quang điện trong ...... 8
1.3.1.3. Ứng dụng hiện tƣợng quang điện trong ................................... 8

1.3.2. Hiện tƣợng quang- phát quang ..................................................... 9
1.3.2.1. Khái niệm sự phát quang ........................................................ 9
1.3.2.2. Huỳnh quang và lân quang...................................................... 9
1.3.2.3. Đặc điểm của ánh sáng phát quang ........................................ 10
1.4. Hiệu ứng Compton ............................................................................ 10
KẾT LUẬN CHƢƠNG 1 ......................................................................... 11
Chƣơng 2. HỆ THỐNG CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM .............. 12
2.1.Trắc nghiệm hiện tƣợng quang điện. Thuyết lƣợng tử ánh sáng. Công
thức Einstein ............................................................................................ 12
2.2. Hiện tƣợng quang điện trong ............................................................. 29
2.3. Hiện tƣợng quang- phát quang ........................................................... 32
2.4. Hiện tƣợng tán xạ Compton ............................................................... 38
ĐÁP ÁN VÀ HƢỚNG DẪN GIẢI .......................................................... 41
KẾT LUẬN CHƢƠNG 2 ......................................................................... 54
KẾT LUẬN CHUNG ..................................................................................... 55
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................. 56


MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Theo nghị quyết số 29-NQ/TW ngày 4-11-2013 Hội nghị Trung ƣơng 8
khóa XI về đổi mới căn bản toàn diện giáo dục và đào tạo, cần phải đổi mới
cả về mục tiêu chƣơng trình, nội dung giáo dục, phƣơng pháp dạy học và đặc
biệt là phƣơng pháp kiểm tra đánh giá kết quả học tập của học sinh. Việc
kiểm tra đánh giá có hệ thống và thƣờng xuyên sẽ cung cấp kịp thời những
thông tin cần thiết giúp học sinh tự điều chỉnh hoạt động học đồng thời giúp giáo
viên có những thông tin phản hồi để điều chỉnh, hoàn thiện quá trình dạy học.
Hình thức kiểm tra tự luận mang tính truyền thống, kiểm tra trình độ tƣ
duy của học sinh ở trình độ cao, nhƣng chỉ giới hạn trong một phần kiến thức

nhất định. Hình thức trắc nghiệm khách quan đƣợc d ng để kiểm tra đánh giá
kiến thức trên một vùng rộng một cách nhanh chóng, chính xác, khách quan;
nó cho phép xứ lí kết quả theo nhiều chiều với từng học sinh cũng nhƣ tổng
thể cả lớp học giúp cho giáo viên kịp thời điều chỉnh hoàn thiện phƣơng pháp
dạy để nâng cao hiệu quả dạy học.
Quang học là môn học nghiên cứu về bản chất của ánh sáng, về sự lan
truyền và tƣơng tác của ánh sáng với môi trƣờng mà nó đi qua. Các nghiên
cứu về ánh sáng đã chứng tỏ rằng, ánh sáng vừa có tính chất sóng (sóng điện
từ) lại vừa có tính chất hạt (lƣợng tử ánh sáng). Các hiện tƣợng giao thoa,
nhiễu xạ, phân cực là những bằng chứng thực nghiệm chứng tỏ ánh sáng có
tính chất sóng. Các hiện tƣợng quang điện, phát quang, tán xạ Compton,... là
những bằng chứng thực nghiệm chứng tỏ ánh có tính chất lƣợng tử. Vì vậy,
việc tìm hiểu về tính chất sóng cũng nhƣ tính chất lƣợng tử của ánh sáng là đề
tài có ý nghĩa khoa học và thực tiễn.

1


Xuất phát từ những nhận thức, suy nghĩ ở trên, em chọn đề tài “Hệ thống
câu hỏi và bài tập trắc nghiệm phần quang lƣợng tử” làm đề tài nghiên cứu.
2. Mục đích nghiên cứu
Sƣu tầm, xây dựng hệ thống câu hỏi và bài tập trắc nghiệm (có đáp án)
phần “Quang lƣợng tử”.
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu: Quang học lƣợng tử.
Phạm vi nghiên cứu: Hệ thống câu hỏi và bài tập trắc nghiệm khách
quan phần “Quang lƣợng tử” trong chƣơng trình vật lí đại cƣơng.
4. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu các tài liệu liên quan đến phần quang lƣợng tử.
- Sƣu tầm, xây dựng hệ thống câu hỏi và bài tập trắc nghiệm khách quan

(có đáp án) phần “Quang lƣợng tử”.
5. Phƣơng pháp nghiên cứu
- Tìm đọc, nghiên cứu tài liệu liên quan đến đề tài nghiên cứu.
- Phân dạng, xây dựng các câu hỏi và bài tập trắc nghiệm về Quang
lƣợng tử.
- Tổng hợp các kiến thức thu đƣợc để viết khóa luận.
6. Đóng góp của đề tài
Sƣu tầm, xây dựng một cách có hệ thống các câu hỏi và bài tập trắc
nghiệm khách quan (có đáp án) phần “Quang lƣợng tử” trong chƣơng trình
vật lí đại cƣơng.
7. Bố cục của đề tài
Ngoài phần mở đầu, kết luận và danh mục tài liệu tham khảo, cấu trúc
của khóa luận gồm 2 chƣơng:
Chƣơng 1. Các kiến thức cơ bản về tính chất lƣợng tử của ánh sáng.
Chƣơng 2. Hệ thống câu hỏi và bài tập trắc nghiệm.
2


NỘI DUNG
Chƣơng 1
CƠ SỞ LÍ THUYẾT VỀ TÍNH CHẤT LƢỢNG TỬ CỦA ÁNH SÁNG
1.1. Hiện tƣợng quang điện (ngoài)
1.1.1. Khái niệm
- Hiện tƣợng quang điện (ngoài) là
hiện tƣợng ánh sáng làm bật các electron
ra khỏi bề mặt kim loại.
- Các electron bị bật ra khỏi bề mặt
kim loại gọi là các electron quang điện
(Hình 1.1)

Hình 1.1

1.1.2. Thí nghiệm của Stoletop
1.1.2.1. Thí nghiệm
- Sơ đồ thí nghiệm (Hình 1.2).
Tế bào quang điện gồm 2 điện cực catot và
anot đặt trong bóng chân không có cửa sổ
quang học bằng thạch anh, catot đƣợc làm
bằng kim loại cần nghiên cứu hiện tƣợng
quang điện.
Khi rọi vào catot ch m sáng đơn sắc có
bƣớc sóng thích hợp, trong mạch điện có

Hình 1.2

dòng điện- gọi là dòng quang điện.
1.1.2.2. Đƣờng đặc trƣng Vôn- Ampe của tế bào quang điện
- Đƣờng đặc trƣng Vôn- Ampe của tế bào quang điện là đƣờng cong mô
tả sự phụ thuộc của cƣờng độ dòng quang điện vào hiệu điện thế UAK
(Hình 1.3).
3


- - Khi UAK >0: tăng UAK thì
theo cho đến khi UAK

tăng

U0 thì dòng

quang điện không thay đổi khi tiếp
tục tăng UAK. Giá trị

= I0 gọi là

dòng quang điện bão hòa.
Hình 1.3
I 0  ne e

Trong đó:

(1.1)

là số electron đến anot trong 1 s
là điện tích của electron ( e  1,6.1019 C )

- Khi UAK =0, vẫn có dòng quang điện (
- Khi UAK bằng một giá trị âm
( =0),

0)

nào đó thì dòng quang điện bị triệt tiêu

đƣợc gọi là hiệu điện thế hãm và đƣợc liên hệ với động năng

ban đầu cực đại của quang electron bằng công thức:
e U h  Wđomax

(1.2)

Chú ý: Hiệu suất lƣợng tử (hiệu suất quang điện):

H

ne
n

(1.3)

1.1.2.3. Các định luật quang điện
a) Định luật về giới hạn quang điện
- Đối với mỗi kim loại xác định, hiệu ứng quang điện chỉ xảy ra khi tần
số

(hay bƣớc sóng

hoặc bằng một giá trị

của ánh sáng rọi vào bản kim loại lớn hơn (nhỏ hơn)
(hay

nào đó,

(hay

) đƣợc gọi là tần số (hay

bƣớc sóng) giới hạn quang điện.
- Nói cách khác, điều kiện để xảy ra hiện tƣợng quang điện:

f  f0

(1.4)
4


hay

  0

(1.5)

b) Định luật về cường độ dòng quang điện bão hòa
- Với mỗi ánh sáng có tần số không đổi rọi vào catot thì cƣờng độ dòng
quang điện bão hòa tỉ lệ với cƣờng độ của chùm sáng mà catot nhận đƣợc
(

hay

, là cƣờng độ của chùm sáng).

c) Định luật về động năng (vận tốc) ban đầu cực đại của quang electron
- Động năng (vận tốc) ban đầu cực đại của quang electron không phụ
thuộc vào cƣờng độ của chùm sáng rọi vào catot mà chỉ phụ thuộc vào tần số
(bƣớc sóng) của chùm sáng đó và bản chất của kim loại làm catot.
1.2. Thuyết lƣợng tử ánh sáng. Công thức Einstein. Photon
1.2.1. Thuyết lƣợng tử ánh sáng
- Chùm sáng là một ch m các photon (các lƣợng tử ánh sáng). Mỗi
photon có năng lƣợng xác định:

(1.6)

( là tần số của ánh sáng có bƣớc sóng đơn sắc tƣơng ứng).
Cƣờng độ của chùm sáng tỉ lệ với số photon phát ra trong 1s.
- Phân tử, nguyên tử, electron,... phát xạ hay hấp thụ ánh sáng, cũng có
nghĩa là chúng phát xạ hay hấp thụ photon.
- Các photon chuyển động với tốc độ c  3.108 m / s trong chân không.
Năng lƣợng của mỗi photon rất nhỏ. Mỗi chùm sáng dù yếu cũng chứa
rất nhiều photon do rất nhiều nguyên tử phát ra. Vì vậy ta thấy ch m sáng nhƣ
liên tục.
Năng lƣợng của chùm sáng: E  N  Nhf

(1.7)

Một ch m sáng đơn sắc chứa các photon giống nhau (c ng năng lƣợng).
Cƣờng độ chùm sáng tại một điểm tỉ lệ với số photon trong ch m sáng đi qua
một diện tích 1m2 đặt tại điểm đó, vuông góc với tia sáng trong một giây.
Photon chỉ tồn tại trong trạng thái chuyển động. Không có photon
đứng yên.
5


1.2.2. Công thức Einstein
- Theo Einstein, khi có một chùm sáng thích hợp rọi đến catot, các
electron tự do trong kim loại hấp thụ photon. Mỗi electron hấp thụ một
photon và sẽ nhận đƣợc một năng lƣợng là

. Năng lƣợng này một phần

chuyển hóa thành công thoát A electron ra khỏi kim loại, phần còn lại chuyển
thành động năng ban đầu của quang electron. Động năng ban đầu càng lớn khi
electron càng ở gần mặt ngoài kim loại, vì đối với các electrong ở sâu trong
kim loại, một phần năng lƣợng mà nó hấp thụ của photon sẽ bị tiêu hao trong
quá trình chuyển động từ trong ra mặt ngoài kim loại. Nhƣ vậy động năng ban
đầu sẽ cực đại đối với các electron ở sát mặt ngoài kim loại. Theo định luật
bảo toàn năng lƣợng, Einstein đã đƣa ra phƣơng trình cho hiệu ứng quang
điện là:

  A  Wđ
Trong đó:   hf 

hc

A  hf 0 

hc

Wđo max

(1.8)

o max

(1.9)



(1.10)

0

mv02max

 e Uh
2

(1.11)

- Các công thức thƣờng dùng:
 Công suất của nguồn sáng:
Trong đó

P  n  nhf  n

hc





Nhc
t

(1.12)

là số photon chiếu tới bề mặt catot trong 1s

 Nếu 1 vật cô lập về điện đƣợc chiếu sáng thích hợp thì điện thế cực đại
mà vật đạt đƣợc khi có sự cân bằng động giữa số electron bị bứt ra và

số electron bị hút trở lại:

6


Vmax 

1
 hf  A
e

(1.13)

 Động năng cực đại của quang electron khi đập vào anot:

Wđ Amax

2
mvAmax

 Wđ0 max  e U AK
2

(1.14)

(Khi UAK>0, electron đƣợc tăng tốc, khi UAK<0, electron bị giảm tốc)
 Khi quang electron bị bứt ra chuyển động trong điện trƣờng:

Wđ  Wđ0 max  e U  e Ed

(1.15)

Quãng đƣờng lớn nhất mà electron chuyển động đƣợc khi Wđ = 0 là:

mvo2max
mvo2max
 e Ed max  d max 
2
2eE

(1.16)

 Chuyển động của quang electron trong từ trƣờng có vecto vận tốc
⃗ hợp với vecto cảm ứng từ ⃗⃗ góc .
uuuur ur
- Nếu vo max  B (   900 ) thì quỹ đạo của electron là đƣờng tròn,
có bán kính:

R

mv
mv
mv

 Rmax  0 max
e B sin  e B
eB

(1.17)

1.2.3. Photon
Photon cũng giống nhƣ bất kì hạt nào khác: nó có năng lƣợng, khối
lƣợng và động lƣợng. Cả 3 đặc trƣng đó của hạt đƣợc liên hệ với các đặc
trƣng của sóng nhƣ sau:
-

Năng lƣợng:

  hf 

- Khối lƣợng: m 


c

2



hc



hf
h

2
c
c

7

(1.18)




hf h

c c 
ur
r
Hay viết dƣới dạng vecto: p  hk

- Động lƣợng: p  mc 

Trong đó: h 



(1.19)
(1.20)

r 2
r
h
(J.s) , k đƣợc gọi là vecto sóng, k 
2


1.3. Hiện tƣợng quang điện trong. Quang- phát quang
1.3.1. Hiện tƣợng quang điện trong
1.3.1.1. Khái niệm
- Hiện tƣợng quang điện trong là hiện tƣợng ánh sáng giải phóng các
electron liên kết trong chất bán dẫn thành các electron dẫn đồng thời tạo ra
các lỗ trống cùng tham gia vào quá trình dẫn điện.
- Hiện tƣợng quang điện trong còn đƣợc gọi là hiện tƣợng quang dẫn
(hiện tƣợng làm giảm mạnh điện trở của chất bán dẫn khi đƣợc chiếu ánh
sáng thích hợp).
1.3.1.2. So sánh hiện tƣợng quang điện và hiện tƣợng quang điện trong
Bảng 1.1. So sánh hiện tượng quang điện và quang điện trong
Hiện tƣợng quang điện ngoài

Hiện tƣợng quang điện trong

Đều xảy ra khi chịu tác dụng của ánh sáng thích hợp (
Xảy ra với kim loại

Xảy ra với bán dẫn
Electron bứt khỏi mối liên kết nhƣng

Electron bứt khỏi khối kim loại

vẫn tồn tại trong khối bán dẫn

Cần năng lƣợng lớn nên giới hạn
quang điện

Cần năng lƣợng nhỏ hơn nên giới
hạn quang điện

nhỏ

1.3.1.3. Ứng dụng hiện tƣợng quang điện trong

8

lớn hơn


Hiện tƣợng quang điện trong đƣợc ứng dụng trong quang điện trở và pin
quang điện.
+ Quang điện trở là một điện trở làm bằng chất quang dẫn, có giá trị R
biến đối khi đƣợc chiếu ánh sáng thích hợp.
+ Pin quang điện là pin chạy bằng năng lƣợng ánh sáng, biến đổi trực
tiếp quang năng thành điện năng.
1.3.2. Hiện tƣợng quang- phát quang
1.3.2.1. Khái niệm
- Quang- phát quang là hiện tƣợng một số chất có khả năng hấp thụ ánh
sáng có bƣớc sóng này để phát ra ánh sáng có bƣớc sóng khác.
- Chất có khả năng phát quang đƣợc gọi là chất phát quang.
1.3.2.2. Huỳnh quang và lân quang
- Hiện tƣợng quang phát quang đƣợc chia thành 2 loại: huỳnh quang và
lân quang.
Bảng 1.2. So sánh ánh sáng huỳnh quang và lân quang.

Chất phát quang

Huỳnh quang

Lân quang

Chất lỏng, chất khí

Chất rắn

- Ánh sáng phát quang bị

-Ánh sáng phát quang có

tắt rất nhanh sau khi tắt

thể còn kéo dài một khoảng

ánh sáng kích thích.

thời gian nào đó sau khi tắt

Đặc điểm

ánh sáng kích thích
-Thời gian phát quang sau

-Thời gian phát quang sau

khi tắt ánh sáng kích thích

khi tắt ánh sáng kích thích

ngắn (<10-8 )

dài (>10-8 )

9


1.3.2.3. Đặc điểm của ánh sáng phát quang
- Ánh sáng phát quang có bƣớc sóng dài hơn bƣớc sóng của ánh sáng
kích thích, nghĩa là:

 pq  kt  f pq  fkt   pq   kt

(1.21)

- Hiệu suất của sự phát quang:
H

E pq
Eht



N pq . pq
N ht . ht



N pq f pq
N ht f ht



N pq ht

(1.22)

N ht  pq

1.4. Hiệu ứng Compton
Hiệu ứng Compton là một trong những hiệu ứng thể hiện bản chất của
các bức xạ điện từ, đồng thời nó chứng minh sự tồn tại động lƣợng của các
hạt photon.
- Thí nghiệm: Cho một chùm tia
Rơnghen (tia X) có bƣớc sóng

rọi vào chất

tán xạ K, một phần ch m tia đi xuyên qua
vật, phần còn lại bị tán xạ bởi K. Phần tán xạ
đƣợc nghiên cứu nhờ máy quang phổ tia X
gồm tinh thể D và hình ảnh P. (Hình 1.4)
-

Hình 1.4

Làm thí nghiệm với nhiều chất tán xạ khác nhau, Compton thấy:

 Quang phổ của tia tán X tán xạ, ngoài vạch có bƣớc sóng , còn xuất
hiện vạch có

và:
(

Trong đó

(1.23)

= 2,43.10-12 (m): đƣợc gọi là bƣớc sóng Compton,

đƣợc gọi là góc tán xạ
 Những chất chứa nguyên tử nhẹ tán xạ mạnh tia X, những chất chứa
nguyên tử nặng tán xạ yếu tia X
 Khi góc tán xạ

tăng thì cƣờng độ tán xạ Compton cũng tăng.

10


 Độ tăng bƣớc sóng

tăng khi góc tán xạ

tăng.

 Nếu cùng một góc tán xạ thì độ tăng bƣớc sóng

với mọi chất tán xạ

là nhƣ nhau.

- Hiệu ứng Compton đã thực sự thuyết phục các nhà vật lí sóng điện từ
thực sự thể hiện một tính chất giống nhƣ một chùm hạt chuyển động với vận
tốc ánh sáng. Hay nói một cách khác đi sóng và hạt là hai thuộc tính cùng tồn
tại trong các quá trình biến đổi năng lƣợng.
KẾT LUẬN CHƢƠNG 1
Trong chƣơng 1, khóa luận đã trình bày đƣợc những vấn đề sau:
- Hiện tƣợng quang điện.
- Thuyết lƣợng tử ánh sáng. Công thức Einstein.
- Hiện tƣợng quang điện trong.
- Hiện tƣợng quang- phát quang
- Hiệu ứng Compton.

11


Chƣơng 2
HỆ THỐNG CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
2.1. Trắc nghiệm về hiện tƣợng quang điện. Thuyết lƣợng tử ánh sáng.
Công thức einstein
Câu 1: Hiện tƣợng quang điện là
A. hiện tƣợng ánh sáng làm bật electron ra khỏi mặt bán dẫn.
B. hiện tƣợng ánh sáng làm bật electron ra khỏi mặt kim loại.
C. hiện tƣợng ánh sáng làm bật các photon ra khỏi mặt bán dẫn.
D. hiện tƣợng ánh sáng làm bật photon ra khỏi mặt kim loại.
Câu 2: Hiện tƣợng nào dƣới đây là hiện tƣợng quang điện?
A. Electron bứt ra khỏi kim loại khi bị nung nóng.
B. Electron bật ra khỏi kim loại khi có ion đập vào.
C. Electron bị bật ra khỏi một nguyên tử khi va chạm với một nguyên tử
khác.
D. Electron bị bật ra khỏi mặt kim loại khi bị chiếu sáng.

Câu 3: Chiếu một ch m sáng đơn sắc đến bề mặt một kim loại hiện tƣợng
quang điện không xảy ra. Để hiện tƣợng quang điện xảy ra ta cần
A. d ng ánh sáng có cƣờng độ mạnh hơn.
B. d ng ch m sáng có bƣớc sóng nhỏ hơn.
C. tăng diện tích kim loại đƣợc chiếu sáng.
D. tăng thời gian chiếu sáng.
Câu 4: Chiếu ánh sáng đơn sắc vào mặt một tấm kẽm (giới hạn quang điện
của kẽm là 0,35

. Hiện tƣợng quang điện sẽ không xảy ra nếu ánh sáng

có bƣớc sóng
A. 0, 3

B. 0,4

C. 0,2

12

D. 0,1


Câu 5: Không có electron bật ra khỏi kim loại khi chiếu chùm sáng đơn sắc
vào nó vì
A. ch m sáng có cƣờng độ quá nhỏ.
B. bƣớc sóng của ánh sáng lớn hơn giới hạn quang điện của kim loại đó.
C. kim loại hấp thụ rất ít ánh sáng đó.
D. công thoát của electron nhỏ hơn năng lƣợng của photon.
Câu 6: Chiếu bức xạ có bƣớc sóng

tới bề mặt một kim loại. Biết công thoát

electron khỏi mặt kim loại này là A. Hiện tƣợng quang điện xảy ra khi
A.

B.

C.

D.

Câu 7: Chiếu một chùm tia hồng ngoại vào lá kẽm tích điện âm thì
A. điện tích âm của lá kẽm mất đi.
B. tấm kẽm sẽ trung hòa về điện.
C. điện tích của tấm kẽm không thay đổi.
D. tấm kẽm tích điện dƣơng.
Câu 8: Hiện tƣợng quang điện tại bề mặt của một kim loại có thể bị ngừng lại
nếu
A. tăng khoảng cách từ bề mặt kim loại đến nguồn sáng kích thích lên
gấp đôi.
B. giảm tần số của ánh sáng kích thích xuống hai lần.
C. tăng tần số của ánh sáng kích thích lên hai lần.
D. giảm cƣờng độ ánh sáng kích thích xuống hai lần.
Câu 9: Gọi bƣớc sóng

là giới hạn quang điện của một kim loại,

là bƣớc

sóng ánh sáng kích thích chiếu vào kim loại đó, đề hiện tƣợng quang điện xảy
ra thì
A. chỉ cần điều kiện

.

B. phải có cả hai điều kiện

và cƣờng độ ánh sáng kích thích lớn.

C. phải có cả hai điều kiện

và cƣờng độ ánh sáng kích thích lớn.
13


D. chỉ cần điều kiện

.

Câu 10: Theo thuyết lƣợng tử ánh sáng thì năng lƣợng của
A. một photon bằng năng lƣợng nghỉ của một electron.
B. một photon phụ thuộc vào khoảng cách từ photon đó tới nguồn phát ra nó.
C. các photon trong ch m ánh sáng đơn sắc bằng nhau.
D. một photon tỉ lệ với bƣớc sóng ánh sáng tƣơng ứng với photon đó.
Câu 11: Nếu quan niệm ánh sáng chỉ có tính chất sóng thì không thể giải
thích đƣợc hiện tƣợng nào sau đây?
A. Khúc xạ ánh sáng.

C. Phản xạ ánh sáng.

B. Giao thoa ánh sáng.

D. Quang điện.

Câu 12: Trong thí nghiệm với tế bào quang điện, khi chiếu chùm ánh sáng
kích thích vào catot thì có hiện tƣợng quang điện xảy ra. Để triệt tiêu dòng
quang điện, ngƣời ta đặt vào giữa anot và catot một hiệu điện thế gọi là hiệu
điện thế hãm. Hiệu điện thế này có độ lớn
A. làm tăng tốc electron quang điện đi về anot.
B. phụ thuộc vào bƣớc sóng của chùm sáng kích thích.
C. không phụ thuộc vào kim loại của catot làm tế bào quang điện.
D. tỉ lệ với cƣờng độ của chùm sáng kích thích.
Câu 13: Giới hạn quang điện của mỗi kim loại dung làm catot phụ thuộc vào
A. hiệu điện thế giữa anot và catot của tế bào quang điện.
B. bƣớc sóng của ánh sáng chiếu vào catot.
C. bản chất của kim loại đó.
D. điện trƣờng giữa anot và catot.
Câu 14: Khi chiếu liên tục một tia tử ngoại có bƣớc sóng <0,35

vào một

tấm kẽm tích điện âm gắn trên một điện nghiệm thì hai lá của điện nghiệm sẽ
A. xòe thêm ra.

C. xòe thêm rồi cụp lại.

B. cụp bớt lại.

D. cụp lại rồi xòe ra.

14


Câu 15: Hiện tƣợng nào sau đây sẽ xảy ra khi chiếu liên tục chùm tia tử ngoại
vào tấm kẽm cô lập điện tích âm?
A. Tấm kẽm mất dần electron và trở nên trung hòa điện.
B. Tấm kẽm mất dần điện tích âm và trở thành mang điện dƣơng.
C. Tấm kẽm vẫn tích điện tích âm nhƣ cũ.
D. Tấm kẽm tích điện tích âm nhiều hơn.
Câu 16: Chiếu một chùm bức xạ đơn sắc vào một tấm kim loại chƣa tích
điện, đƣợc đặt cô lập với các vật khác. Nếu hiện tƣợng quang điện xảy ra thì
A. sau một thời gian, các electron tự do của tấm kim loại bị bật hết ra
ngoài.
B. sau một khoảng thời gian, tấm kim loại đạt đến trạng thái cân bằng
động và tích một lƣợng điện âm xác định.
C. các electron tự do của tấm kim loại bị bật ra ngoài nhƣng sau một
khoảng thời gian, toàn bộ các electron đó quay lại làm cho tấm kim loại
vẫn trung hòa điện.
D. sau một khoảng thời gian tấm kim loại đạt một điện thế cực đại và
tích một điện lƣợng dƣơng xác định.
Câu 17: Trong trƣờng hợp nào sau đây có thể xảy ra hiện tƣợng quang điện
khi chiếu tia tử ngoại vào
A. hợp kim kẽm- đồng.

C. tấm kẽm đặt chìm trong nƣớc.

B. chất diệp lục của lá cây.

D. tấm kẽm có phủ nƣớc sơn.

Câu 18: Ngƣời ta không thấy có các electron bật ra khỏi mặt kim loại khi
chiếu ch m ánh sáng đơn sắc vào nó. Đó là vì
A. Chùm sáng có cƣờng độ quá nhỏ.
B. Kim loại hấp thụ quá ít ánh sáng đó.
C. Công thoát của electron nhỏ so với năng lƣợng của photon.

15


D. Bƣớc sóng của ánh sáng lớn hơn so với giới hạn quang điện của kim
loại đó.
Câu 19: Khi có hiện tƣợng quang điện xảy ra trong tế bào quang điện, phát
biểu nào sau đây sai?
A. Giữ nguyên ch m sáng kích thích, thay đổi kim loại làm catot thì
động năng ban đầu cực đại của electron quang điện thay đổi.
B. Giữ nguyên cƣờng độ chùm sáng kích thích và kim loại dùng làm
catot, giảm tần số ánh sáng kích thích thì động năng ban đầu cực đại
giảm.
C. Giữ nguyên tần số của ánh sáng kích thích và kim loại làm catot, tăng
cƣờng độ ch m sáng kích thích thì động năng ban đầu cực đại tăng.
D. Giữ nguyên cƣờng độ chùm sáng kích thích và kim loại dùng làm
catot, giảm bƣớc sóng ánh sáng kích thích thì động năng ban đầu cực đại
tăng.
Câu 20: Trong hiện tƣợng quang điện, động năng ban đầu cực đại của các
electron quang điện
A. nhỏ hơn năng lƣợng của photon chiếu tới.
B. lớn hơn năng lƣợng của photon chiếu tới.
C. bằng năng lƣợng của photon chiếu tới.
D. tỉ lệ với cƣờng độ chùm sáng chiếu tới.
Câu 21: Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về cƣờng độ dòng quang điện

bão hoà?
A. Cƣờng độ dòng quang điện bão hoà tỉ lệ nghịch với cƣờng độ ch m
sáng kích thích.
B. Cƣờng độ dòng quang điện bão hòa tỉ lệ thuận với cƣờng độ ch m
sáng kích thích.

16


C. Cƣờng độ dòng quang điện bão hòa không phụ thuộc vào cƣờng độ
chùm sáng kích thích.
D. Cƣờng độ dòng quang điện bão hòa tăng theo quy luật hàm số mũ với
cƣờng độ ch m sáng kích thích.
Câu 22: Một quả cầu kim loại cô lập, sau khi đƣợc chiếu liên tục bởi một
nguồn sáng đơn sắc có công suất P và bƣớc sóng

(P và

đều có thể điều

chỉnh đƣợc) thì sau đúng thời gian t (s) quả cầu đạt điện thế cực đại và có
điện tích là Q (C). Hỏi để làm tăng điện tích của quả cầu thì nên dùng cách
nào sau đây?
A. Tăng P.

C. Tăng cả P và .

B. Tăng .

D. Giảm .

Câu 23: Trong một thí nghiệm, hiện tƣợng quang điện xảy ra khi chiếu chùm
sáng đơn sắc tới bề mặt kim loại. Nếu giữ nguyên bƣớc sóng ánh sáng kích
thích mà tăng cƣờng độ của chùm sáng thì
A. số electron bật ra khỏi kim loại trong 1s tăng lên.
B. động năng ban đầu cực đại của electron quang điện tăng lên.
C. giới hạn quang điện của kim loại bị giảm xuống.
D. vận tốc ban đầu cực đại của các electron quang điện tăng lên.
Câu 24: Một kim loại có tần số giới hạn quang điện là 3.1015Hz. Hiện tƣợng
quang điện xảy ra khi chiếu vào kim loại đó ánh sáng có tần số nào sau đây?
A. 1014Hz

C. 2.1014Hz

B. 1,5.1015Hz

D. 3,5.1015Hz

Câu 25: Một kim loại có tần số giới hạn quang điện là 1015Hz. Hiện tƣợng
quang điện xảy ra khi chiếu vào kim loại đó ánh sáng có bƣớc sóng nào sau đây?
A. 0,1

B. 0,2

C. 0,3

Câu 26: Giới hạn quang điện của một kim loại là 0,66
điện không xảy ra khi chiếu vào kim loại đó bức xạ
17

D. 0,4
Hiện tƣợng quang


A. hồng ngoại.

C. màu vàng có bƣớc sóng 0,58

B. tử ngoại.

D. màu đỏ có bƣớc sóng 0,65

Câu 27: Công thoát của electron đối với một kim loại là 2,3 eV. Hãy cho biết
nếu chiếu lên bề mặt kim loại này lần lƣợt hai bức xạ có bƣớc sóng là
thì bức xạ có khả năng gây ra hiện tƣợng quang
điện đối với kim loại đó?
A. Chỉ có bức xạ có bƣớc sóng

.

B. Cả hai bức xạ đều không thể gây ra hiện tƣợng quang điện.
C. Cả hai bức xạ trên đều có thể gây ra hiện tƣợng quang điện.
D. Chỉ có bức xạ có bƣớc sóng
Câu 28: Khi nói về thuyết lƣợng tử ánh sáng, phát biểu nào sau đây đúng?
A. Năng lƣợng photon càng nhỏ khi cƣờng độ chùm ánh sáng càng nhỏ.
B. Photon có thể chuyển động hay đứng yên tùy thuộc vào nguồn sáng
chuyển động hay đứng yên.
C. Năng lƣợng của photon càng lớn khi tần số của ánh sáng ứng với
photon đó càng nhỏ.
D. Ánh sáng đƣợc tạo bởi các hạt gọi là photon.

Câu 29: Năng lƣợng của mỗi lƣợng tử ánh sáng phụ thuộc vào
A. công suất của nguồn phát sáng.
B. bƣớc sóng ánh sáng trong chân không.
C. cƣờng độ chùm sáng.
D. môi trƣờng truyền sáng.
Câu 30:Nội dung chủ yếu của thuyết lƣợng tử trực tiếp nói về
A. sự hình thành các vạch quang phổ của nguyên tử.
B. sự tồn tại các trạng thái dừng của nguyên tử Hidro.
C. cấu tạo của các nguyên tử, phân tử.
D. sự phát xạ và hấp thụ ánh sáng của nguyên tử, phân tử.
18


Câu 31: Theo thuyết lƣợng tử ánh sáng thì năng lƣợng của
A. một photon bằng năng lƣợng nghỉ của một electron.
B. một photon phụ thuộc vào khoảng cách từ photon đó tới nguồn phát
ra nó.
C. các photon trong ch m sáng đơn sắc bằng nhau.
D. một photon tỉ lệ với bƣớc sóng ánh sáng tƣơng ứng với photon đó.
Câu 32: Phát biểu nào sau đây sai khi nói về photon ánh sáng ?
A. Năng lƣợng của photon ánh sáng tím lớn hơn năng lƣợng của photon
ánh sáng đỏ.
B. Photon chỉ tồn tại trong trạng thái chuyển động.
C. Mỗi photon có một năng lƣợng xác định.
D. Năng lƣợng của các photon của các ánh sáng đơn sắc khác nhau đều
bằng nhau.
Câu 33: Khi nói về thuyết lƣợng từ ánh sáng phát biểu nào sau đây sai?
A. Khi ánh sáng truyền đi, lƣợng tử ánh sáng không bị thay đổi và không
phụ thuộc khoảng cách tới nguồn sáng.
B. Nguyên tử hay phân tử vật chất không hấp thụ hay bức xạ ánh sáng

một cách liên tục mà thành từng phần riêng biệt, đứt quãng.
C. Năng lƣợng của lƣợng tử ánh sáng đỏ lớn hơn năng lƣợng của lƣợng
tử ánh sáng tím.
D. Mỗi chùm sáng dù rất yếu cũng chứa một số lƣợng rất lớn lƣợng tử
ánh sáng.
Câu 34: Khi một photon đi từ không khí vào thủy tinh, năng lƣợng của nó
A . giảm, vì

mà bƣớc sóng lại tăng.

B. giảm, vì một phần của năng lƣợng của nó truyền cho thủy tinh.
C. không đổi, vì

mà tần số f lại không đổi.

19