Song anh sang LTDH

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (195.72 KB, 20 trang )

(1)<div class='page_container' data-page=1>

A. Phần thứ nhất : Đ ặt vấn đ ề. 
I . Lí do chọn đ ề tài :

Có thể nói phân dạng trong các chương của sách vật lý 12 đã được khá
nhiều tác giả biên soạn vì nó thiết thực và giúp được nhiều cho học sinh để
tham khảo dùng làm tài liệu q để ơn thi tốt nghiệp và thi cao đẳng, đại học.
Việc phân dạng bài tập trong từng chương địi hỏi người giáo viên phải có
kiến thức tổng hợp xuyên suốt của chương đó và điều đó đã làm cụ thể hóa
lượng kiến thức trong chương đó giúp học sinh tiếp cận nhanh và nhớ được
lâu lượng kiến thức này.

Đối với học viên bổ túc thì việc phân dạng bài tập từ những bài đơn
giản chỉ qua một bước biến đổi đến những bài phức tạp có nhiều bước biến
đổi sử dụng nhiều phép tính sẽ giúp ích rất nhiều cho việc học của các học
viên, qua thực tế dạy dỗ tôi thấy rằng nếu chỉ dạy kiến thức trong nội dung
sách giáo khoa thì khơng đủ thời gian để các học viên tự làm được và làm
hết bài tập. Với mong mõi học viên học được kiến thức gì vận dụng làm được
bài tập của kiến thức đó nên tơi đã chọn đề tài “ Các dạng tốn cơ bản Sóng
ánh sáng và Lượng tử ánh sáng” để làm đề tài cho bài nghiên cứu của mình..

B. Phần thứ hai: Những biện pháp giải quyết vấn đ ề.

Phần I

:

SÓNG ÁNH SÁNG

I

.SỰ TÁN SẮC CỦA ÁNH SÁNG

:

1. Áp dụng cơng thức về lăng kính
sini1 = nsinr1

sini = nsinr

i1 = nr1

i = nr
Góc nhỏ (i, A)

Mặt Trời

B C

F’

</div>
(2)<div class='page_container' data-page=2>

2. Góc lệch cực tiểu : D = D min

Khi i1 = i2 = i và r1 = r2 = r =

A
2

Ta có : Dmin = 2i –A; sini = nsinA2 ; sin( Dmin + A ) = nsin A2

3. Nguyên nhân của hiện tượng tán sắc :



tím

 

đỏ . n = f (



); ntím  n nđ

Bài 1.1 :Một lăng kính thủy tinh góc chiết quang A= 50. Chiếu một chùm ánh

sáng trắng vào mặt bên dưới góc tới rât nhỏ . Tính góc tạo bỡi hai tia ló màu
đỏ và màu tím qua lăng kính . Cho biết chiết suất của lăng kính ứng với ánh
sáng màu đỏ là nđ =1,5 ;với ánh sáng tím nt = 1,68.

Giải : Khi góc tới i1 rất nhỏ ta có :

i1 = nr1 i2 = nr2 A = r1+ r2 D =i1+i2 –A = (n-1)A

Góc lệch đối với tia đỏ : Dđ = (nđ-1) A

Góc lệch đối với tia tím: Dt = (nt -1) A

Góc lệch giữa chùm tia ló màu đỏ và tia ló màu tím là:





D D t  Dd  nt  n Ad =( 1,68 -1,5).50 = 0,90 Vậy :

D 0,9 0

Bài 1.2: Một chùm ánh sáng trắng hẹp chiếu vào lăng kinh thủy tinh có tiết
diện thẳng là tam giác đều trong điều kiện góc lệch của tia sáng vàng cực
tiểu .Tính góc tạo bởi tia đỏ và tia tím trong chùm ánh sáng ló . Cho biết chiết
suất của lâng kính ứng vơí ánh sáng màu đỏ ,vàng ,tím lần lượt là :nđ=1,5;

nv = 1,51; nt=1,52.

Giải:

Khi biết được ánh sáng vàng có góc lệch
cực tiểu ta tính được góc tới i1của chùm

ánh sáng trắng :

  A  0 

sin i1 nv sin 1,51.sin 30 0,755
2

Giáo viên thực hiện: Lê Văn Thuận Trang 2

k=0
k=1

k=-1
k=-2

</div>
(3)<div class='page_container' data-page=3>

*Đối với ánh sáng màu đỏ ta có: sini1 =nđsỉn1đ



sỉn1đ = 

sin i1 0,755

nd 1,5



r

1d



30, 71

0

Mặt khác A =r1đ + r2đ  r2đ = A - r1đ

r2đ =60 – 30,71 =29,29

mà: sini2đ =nđsinr2đ = 1,5.sin29,2900,74 i2đ =47,73140

Góc lệch của tia đỏ : Dđ=i1đ + i2đ - A (1)

*Đối ánh sáng tím ta có :

sini1= ntsỉn1t



sin

r1t = 

sin i1 0, 755

nt 1, 52  r1t= 29,78

Mà: A = r1t + r2t  r2 t= A - r1t = 600 - 29,780

Mặt khác : sini2t = nt.sỉn2t =1,52.sin29,780  i2 t= 49.0250

Mặt khác : Dt = i1 + i2t – A

Góc tạo bỡi giữa tia ló màu tím và tia ló màu đỏ :
D D t  Dd i2t  i2d 49,025 47,7314 1,29  0

II. GIAO THOA ÁNH SÁNG TRẮNG :
Thí nghiệm Iâng:

1.Vị trí vân sáng : xs k D

a với

k 0; 1; 2; 3...

   

k=0 : vân sáng trung tâm.



k

1

: vân sáng bậc một (đối xứng qua vân trung tâm)



k

2

: vân sáng bậc hai

2.Vị trí vân tối :







  D
xt 2k 1

2a với k 0; 1; 2; 3...   

</div>
(4)<div class='page_container' data-page=4>

(đối xứng qua vân sáng trung tâm)
Vân tối bậc hai : phần dương k=1; phần âm k=-2

3.Khoảng vân: Khoảng cách giữa hai vân sáng (hoặc hai vân tối )liên tiếp .


 D
i

a Hệ quả : xs= ki ;  

i
xt (2k 1)

2
4. Giao thoa với ánh sáng trắng :

Anh sáng trắng có bước sóng ngắn trong giới hạn :
0,40 m  0,76 m

- Anh sáng đơn sắc có vân sáng tại vị trí x được xác định :
0,40 m ax 0,76 m

- Anh sáng đơn sắc có vân tối tại vị trí x được xác định :

   


2ax

0,40 m 0,76 m
(2k 1)D

Dạng 1 : THOA GIAO VỚI ÁNH SÁNG ĐƠN SẮC

Xác định vị trí vân sáng ,vân tối . tính khoảng vân hoặc bước sóng ánh sáng .

Tìm số vân . Tính khoảng cách .

* Phương pháp giải :
1. Vị trí vân :

a. Vân sáng : xs k D ki
a

b. Vân tối : xt 



2k 1



D 



2k 1



2a 2

2. Khoảng vân hoặc bước sóng ánh sáng :
Ap dụng cơng thức : i D

3. Số vân trong khoảng x1, x2 :

</div>
(5)<div class='page_container' data-page=5>

- Số vân sáng : x1 < xs < x2



 x1 k D x2

a (1)

Giải bất phương trình (1) ta tìm được sơ giá trị của k chính là số vân sáng .

Số vân tối : x1< xt < x2



 x1 (2k 1) D x2
2a (2)

Giải bất phương trình (2) tìm số giá trị của k chính là số vân tối
* Chú ý : Nếu trong đoạn x1 ,x2 thì ta lấy dấu “



”

4. Xác định tại vị trí xM có mấy vân sáng hay mấy vân tối ? Bậc mấy ?

Ta có :

x

i



Bài 1.1: Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa ánh sáng các kheS1,S2 được

chiếu bỡi ánh sáng có bước sóng  0,65 m . Biếtkhoảng cách giữa hai khe
là S1S2=a=2mm. Khoảng cách từ hai khe đến màn là D= 1,5 m .

a. Tính khoảng vân ?

b. Xác định vị trí vân sáng bậc 5 và vân tối bậc 7 ?
Giải :

a. Khoảng vân: x D 0,65.10 .1,5.10 3 3 0.4875mm

a 2 .

b.Vị trí vân sáng bậc 5: xs kD ki

Vân sáng bậc 5 ứng với k 5: x  5i 2,4375(mm)

Vị trí vân tối được xác định :xt (2k 1) D (2k 1) i

2a 2

Phần dương cuả trục Ox thì vân tối bậc 7 ứng với k=6 ,do đó :
  0,8475 

xt7 (2.6 1) 3,16875mm
2

K : có vân sáng bậc k
K,5 : có vân tối bậc (k+1)

</div>
(6)<div class='page_container' data-page=6>

Phần âm của trục Ox thì vân tối bậc 7 ứng với k=-7 ,do đó :

   0,4875 

xt7 (2.( 7) 1). 3,16875mm
2

Vậy vân tối bậc 7 : xt7 3,16875mm

Bài 1.2:Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa ánh sáng đơn sắc có bước sóng

0,5 m

 



. Khoảng cách giữa hai khe sáng S1S2=a=1mm.

a. Tính khoảng cách giữa hai khe đến màn ảnh . Biết khoảng cách giữa 5 vân
sáng liên tiếp là 4,8 mm.

b. Tại vị trí M cách vân trung tâm OM =4,2mm ,ta có vân sáng hay vân tối ?
Bậc mấy ?

Trong khoảng OM có bao nhiêu vân sáng và bao nhiêu vân tối ?
Giải :

a. Khoảng cách giữa 5 vân sáng liên tiếp

có 4 khoảng vân ,nên :

i



4,8



1,2mm

8

Khoảng cách từ hai khe đến màn ảnh :


  



D ia

i D

a ;    

1,2.1 3

D 3 2,4.10 mm 2,4m

0,5.10
b. Ta có : OM 3,5

i Vậy tại M có vân tối bậc 4.

Có thể kiểm tra lại bằng cơng thức vị trí vân tối :

  i  
xM (2k 1) k 3

2 ( về phía dương ứng với vân tối bậc4)

 Số vân sáng trong khoảng OM:

0 x



s



4,2



0 k.i 4,2





0 k 3,5



Vậy: k=1; 2: 3  Có ba vân sáng

 Số vân tối trong khoảng OM:

Giáo viên thực hiện: Lê Văn Thuận Trang 6
K=3

K=2
K=1
K=0

O
M

</div>
(7)<div class='page_container' data-page=7>

     i    1    
0 xt 4,2 0 (2k 1) 4,2 k 3 k 0;1;2

2 2

Vậy có ba vân tối .

Dạng 2 : GIAO THOA VỚI ÁNH SÁNG PHỨC TẠP GỒM NHIỀU
THÀNH PHẦN ĐƠN SẮC HOẶC ÁNH SÁNG ĐƠN SẮC.

 Anh sáng phức tạp gồm nhiều thành phần đơn sắc :

- Ap dụng cơng thức về vị trí vân sáng và khoảng vân đối với thành phần đơn
sắc .

- Hiện tượng chập các vân sáng xảy ra ở những vị trí xác định bỡi :
x = k1i1 = k2i2 = …….= knin

Anh sáng trắng :

- Giá trị của  : 0.40 m  0,76 m

- Sự chênh lệch của khoảnh vân i: it  i id

- Anh sáng đơn sắc có vân sáng tại vị trí x được xác định :
 ax  

0,40 m 0,76 m

- Anh sáng đơn sắc có vân tối tại vị trí x :    



2ax

0,40 m 0,76 m

(2k 1)D

Bài 2.1: Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa ánh sáng . Khoảng cách giữa hai
khe là a= 1mm . Khoảng cách từ hai khe đến màn là D =2m .Người ta
chiếu đồng thời hai bức xạ đơn sắc có bước sóng 1 0,5 m và  2 0,4 m
.Xác định hai vị trí đầu tiên trên màn (kể từ vân trung tâm ) tại đó hai vân
sáng trùng nhau .

Giải :

Vị trí hai vân sáng ứng với hai bưcá xạ 1 và 2 trên màn là :

 

 1D  2D

x1 k1 ; x2 k2

</div>
(8)<div class='page_container' data-page=8>

Hai vân sáng trên trùng nhau khi : x1=x2

  

        



D D 5

1 2 1

k1 k2 k1 1 k2 2 k2 k1 k1

a a 2 4

k1 và k2 là hai số nguyên nên (2) thoả mãn khi k1 là bội số của 4,tức là k1 = 8 ;

k2 = 10 .

Ta có : x1 k11D k10.5.10 .2.103 3 1.k (mm)1

a 1

Với k1= 4 ta được x1=4 mm ;k2 =8 ta được x2 =8 mm

Vậy hai vị trí đầu tiên (kể từ vân sáng trung tâm O) để có hai vân sáng trùng
nhau cách O lần lượt 4 mm và 8 mm.

Bài 2.2: Trong thí nghiệm Iâng , các khe sáng được chiếu sáng bằng ánh sáng
trắng . Khoảng cách giữa hai khe là 0,3 mm ,khoảng cách từ hai khe đến màn
ảnh là D= 2m.

a. Tính bề rộng quang phổ bậc một và quang phổ bậc hai trên màn .Biết bước
sóng ánh sáng đỏ là  d 0,76 m ánh sáng tím là  t 0,40 m

b. Tại vị trí M trên màn cách vân trung tâm OM =20 mm có những bức xạ
nào cho vân sáng ?

Giải:

a. Vị trí vân sáng đỏ :

x

d

k

D

a





Vị trí vân sáng tím :

x

t

k

D

a





Bề rộng quang phổ là khoảng cách giữa vân sáng đỏ và vân sáng tím cùng bậc

: x1 D(  d t) 2.103 (0,76 0,40).10 3 2,4mm

a 0,3

 Bề rộng quang phổ bậc hai (k=2):

</div>
(9)<div class='page_container' data-page=9>



x

2



D

(

  

d

t

) 2. x





1



4,8mm

a

b. Gọi  là các bức xạ cho vân sáng tại M :


  D
x OM k

  

      

3 3 6

ax 0,3.10 .20.10 3.10 m 3( m)

kD k.2 k k

Với

0,40 m



 

0,76 m



;

0,40 m





3 

0,76 m



k

 3  k 3

0,76 0,4  3,95 k 7,5 

Vậy k= 4 ; 5 ; 6 ; 7 thay vào phương trình

3 m

k

  

Ta tìm thấy được các bước sóng :  3 0.75 m

1 4 ;  1 53 0.60 m

3 0.50 m

6

  



1

3 0.34 m

7   



Dạng 3: TRẮC NGHIỆM VỀ GIAO THOA ÁNH SÁNG.

Câu 1:Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa ánh sáng đơn sắc. Khoảng cách hai
khe a = 0,5 mm, khoảng cách D = 2m, khoảng vân i = 2mm. Bước sóng của
ánh sáng tới là:

A. 5 nm B. 0,5 cm C. 0,5 m D. 50 nm

Giải: i =λ =λD = a.i 0,5.10 .2.10-3= 0,5.10 m = 0,5μm-3 -6

a  D 2

Câu 2:Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa ánh sáng đơn sắc có bước sóng 600
nm, khoảng cách hai khe là a = 1,5 mm, khoảng cách D = 3 m. Khoảng cách
giữa vân sáng với vân tối liên tiếp là:

</div>
(10)<div class='page_container' data-page=10>

Giải: Khoảng cách giữa vân sáng và vân tối bằng nửa khoảng vân.

mm
m

a
D
i

6
,
0
10

.
6
10
.
5
,
1
.
2

.
10
.
6
2

4
3






  





Câu 3: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe Iâng, người ta dùng ánh

sáng có bước sóng 0,5m, a=0,5 mm. D = 2m. Miền vân giao thoa trên màn

có bề rộng l = 32 mm. Số vân quan sát được trên màn là:

A. 15 B. 16 C. 17 D. 18

Giải: Khoảng vân m mm

a
D

i 2.10 2

10
.
5
,
0

2
.
10
.
5
,

0 3

3
6






 






Số khoảng vân: 16

2
32





i
l

n khoảng vân

Số vân trên màn bằng số khoảng vân + 1 vân trung tâm = 17 vân.

Phần II: LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG

I.

LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG

1, Thuyết lượng tử ánh sáng:  = hf = h


C

+ Năng lượng của phô tôn.

f ( Hz): Tần số bức xạ .  [m] : Bước sóng của ánh sáng .

C = 3.108 (m/s) : Vận tốc ánh sáng trong chân không.

h : 6,625.10-34 [J/s] : Hằng số Plăng.  [J] : Năng lượng của phơ tơn.

2, Phương trình Anhxtanh.  = A +

2
1mV

A : Cơng thốt của electron khỏi kim loại. ; V0 : Vận tốc ban đầu cực

đại của các electron .; m = 9,1.10-31 (Kg) : khối lượng electron.

3, Điều kiện xảy ra hiện tượng quang điện.

  0 ; với 0 =

A

hc

: gới hạn quang điện của kim loại làm catốt.
 4, Hiệu điện thế hãm. eUh =

2
1

mV02

5, Công suất của nguồn sáng

</div>
(11)<div class='page_container' data-page=11>

P = n . ; n : là số phô tôn ứng với bức xạ  phát ra trong 1s.

6, Cường độ dịng điện bão hồ.

Ibh = nee ; ne : số electron đến anôt trong 1s.

7, Hiệu suất lượng tử: H =



n
ne

ne : số electron bức ra khỏi catot trong 1s.

n: số electron đập vào catot trong 1s.

II

. BÀI TẬP CƠ BẢN.

Dạng 1: p dụng định lý động năng

Cơ sở lý thuyết: mV mV A

t  

2
0
2

2
1
2

A > 0  Vt > V0 : công dương.

A < 0  Vt < V0 : công âm.

* Cơng của lực điện trường: khi điện tích q di chuyển giữa hai điểm có hiệu
điện thế U12 thì công của điện trường là: A = q.U12 ( q và U12 có thể dương

hoặc âm).

Bài 1.1: Tìm động năng của electron khi tới đối âm cực của ống Rơnghen
( bỏ qua electron vừa bức khỏi catot).

Bài giải:

Áp dụng định về động năng: mVt mV A




2
2

2
0
2

(1) Theo đề V0 = 0

A = qe.UKA mà qe = -e còn UKA = - UAK

Thay vào (1) ta có:

t

mV = (-e).(- U

AK) = eUAK vậy

t

mV = eU

Bài 1.2: Tìm hiệu điện thế hãm để cho dịng quang điện của tế bào quang điện
bị triệt tiêu.

Giải:

Áp dụng định lý về động năng :  

2
2

2
0

2 mV

mVt

</div>
(12)<div class='page_container' data-page=12>

mặt khác UAK = Uh < 0 thay vào một ta có:

-2

2
0

mV = - eU

h

2
0

mV = eU

Bài 1.3: Một quả cầu cô lập về điện: khi chiếu bức xạ  vào quả cầu. Tìm

điện thế cực đại của quả cầu.

Bài giải:

Áp dụng định về động năng:  

2
2

2 mV

mVt

qe ( Vmax - V) (1)

với Vt = 0; qe = -e; V = 0. thay vào (1) ta có:

2
0

mV = eV

max  Vmax

Bài 1.4: Hiệu điện giữa Anốt và Catốt của 1 ống Rơnghen là U = 2.104(v).

Tìm bước sóng nhỏ nhất của tia rơnghen mà ống có thể phát ra. Bỏ qua động
năng của electron lúc bức ra khỏi Catốt. Biết e = 1,6.10-9(C) ; C = 3.108 m/s ;

h = 6,625.10-34 J(s).

Giải:

Động năng của electron lúc đến đập vào đối âm cực.  

2
2

2
0
2

mV

mVt q

e.UKA

với Vt = 0; qe = -e ; UKA = - UAK = U; Vậy :

t

mV = eU

- Động năng này 1 phần biến thành nhiệt năng Q làm nóng đối âm cực và
phần còn lại biến thành nl của tia X.

Ta có : eU = Q + h



C

 eU  h


C

  

eU
hC

 max=

eU
hC

= 11

4
19

8
34

10
.
2

,
6
10
.
2
.
10
.
6
,
1

10
.
3
.
10
.
625
,

6 




 (m).

Dạng 2: XÁC ĐỊNH CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐẶC TRƯNG

Kim loại:0 , A; Electron quang điện : E0đ ; V0.

Dòng quang điện: Ibh ; Uh

* Áp dụng các công thức liên quan đến hiện tượng quang điện:
Lượng tử ánh sáng:  = hf = h



C

Giới hạn quang điện: 0 = h



C

</div>
(13)<div class='page_container' data-page=13>

Phương trình Anh Xtanh:  = A +

mV

Hiệu điện thế hãm: eUh =

mV

Cường độ dòng quang điện bão hoà: Ibh = n.e

Bài 2.1:

Khi chiếu 1 bức xạ điện từ có bước sóng  = 0,5 m vào bề mặt catốt của 1

tế bào quang điện tạo ra dịng điện bảo hồ Ibh = 0,32 (A) công suất bức xạ

đập vào catốt là P = 1,5 w.Tính hiệu suất lượng tử ( là tỉ số giữa e thốt ra
catốt và số phơ tơn rọi lên nó). Biết : h = 6,625.10-34 Js ; C = 3.108 m/s ;

e = 1,6.10-19 C.

Giải:

Năng lượng của mỗi phô tôn:  = h


C

= 6,625.10-34

6
8

.
5
,
0

10
.
3

 = 39,75.10

-20 J

Năng lượng bức xạ đập vào catốt trong 1s. W = P.t = 1,5.1= 1,5 (J)
Số phô tôn đến đập vào catốt trong 1s:



n =



= 39,75.10 20

5
,
1

 = 3,77.10

-18 (hạt).

Điện lượng đến anốt trong 1s .Q = I.t = 0,32.1=0,32 ( C).
Số electron đến anốt trong 1s. ne =

e
q

= 1,6.10 19 2.1018

32
,
0



 (e)

Hiệu suất lượng tử: H =



n
ne

= 0,53 53%

.
77
,
3

10
.
2

8
18




Bài 2.2 : Công tối thiểu để bức 1 electron ra khỏi mặt kim loại là 1,88 eV.
Dùng kl đó để làm catốt của 1 tế bào quang điện. Hãy xđ:

a. Giới hạn quang điện của kl đã cho.

</div>
(14)<div class='page_container' data-page=14>

c. Số electron tách ra khỏi bề mặt kl trong 1 phút. Giả thiết rằng tất cả
electron tách ra đều bị hút về anốt và cường dòng quang điện đo được là I =
0,26.

d. Hiệu điện thế giữa hai cực của tế bào quang điện sao cho dòng điện triệt
tiêu.

Giải:

a. Giới hạn quang điện. 0 =

A
hC

= 6,6.10 m 0,66m

10
.
6
,
1
.
88
,
1
10
.
3
.
10
.
625
,
6 7
19
8
34

 




b. Vận tốc cực đại của electron . h



C

= A + E0đ

 E0đ = h



C

- A = 19 19

6
8
34
10
.
0584
,
1
10
.
6
,

1
.
88
,
1
10
.
489
,
0
10
.
3
.
10
.
625
,

6  






 J

mà E0đ =

2
0

mV

 V0 =

m
E
2 = 
31
19
10
.
1
,
9
10
.
0584
,
1
.
2



= 0,48.1016 m/s

c. Số e tách ra khỏi mặt kim loại trong 1 phút.

Điện lượng qua mạch trong 1s Q = T.t = 0,26.10-3 ( C)

Số electron qua mạch trong 1s. 16

19
3
10
.
1625
,
0
10
.
6
,
1
10
.
26
,
0





e

q

n hạt

N = n.60 = 9,5.1016 hạt

d. Hiệu điện thế hãm. eUh =

2
0

mV = E

0đ Uh =

e

E0 = 0,66

10
.
6
,
1
10
.
584
,

1
19
19



(v).
Bài 2.3: Khi rọi ánh sáng có bước sóng  = 300 nm vào catốt của 1 tế bào

quang điện thì các electron quang điện bức ra có động năng cực đại là 2,03
eV.

a. Tính cơng thốt electron của kim loại làm catốt.

b. Tính hiệu điện thế hãm nếu ánh sáng tạo thành có bước sóng ’ = 400 nm.

Giải:

a. Cơng thốt của electron :
h



C

= A + E0đ  A = h



C

- E0đ = 9 19 19

8
34
10
.
377
,
3
10
.
6
,
1
.
03
,
2
10
.
300
10
.
3
.
10
.
625
,

6  







</div>
(15)<div class='page_container' data-page=15>

b, Ta có: h



C

= A +

mV mà

mV = eU

h  h



C

= A + eUh

 eUh = h



C

- A  Uh = ( h



C

- A ).

e

= 1 V
Bài 2.4:

Cơng thốt của electron khỏi lim loại đồng là 4,47 ev.
a. Tính giới hạn quang điện của đồng.

b. Khi chiếu bức xạ điện từ có bước sóng  = 0,14 m vào một quả cầu bằng

đồng đặt cách li các vật khác, thì quả cầu được tích điện đến điện thế cực đại
bằng bao nhiêu.

Bài giải:

a, Gới hạn quang điện của đồng.

0 =

A
hC

= 6

19
8
34
10
.

277
,
0
10
.
6
,
1
.
47
,
4
10
.
3
10
.
625
,
6 



 nm = 0,277 m

b, Động năng ban đầu cực đại của electron quang điện bức xạ khỏi quả cầu.
h



C

= A +

2
2
0
mV

2
2
0

mV = h



C

- A (1)
Áp dụng định lý về động năng:



2
2
2
0
2 mV

mVt q

e ( VM – V ). với Vt = 0; qe = -e; V = 0

Ta có:

2
0

mV

= eVM  VM =

2
0

mV

.e ( 2)
Từ ( 1) và (2 ) ta có:

VM = ( h



C

- A)

e

= 4,47

10
.
6
,
1
1
10
.
6
,
1
.
47
,
4
10
.
14
,.
0
10

.
625
,
6
19
19
6
34












(V)

Dạng 3: ỨNG DỤNG CỦA HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN VÀO
VIỆC ĐO CÁC HẮNG SỐ VẬT LÝ.

Áp dụng:

Công thức lượng tử ánh sáng:  = hf = h


C

</div>
(16)<div class='page_container' data-page=16>

Phương trình Anhxtanh:  = A +

2
1

mV02

Phương trình về hiệu điện thế hãm. Uh =

2
1

mV02 ( Uh = UAK ).

Bài 3.1: Khi chiếu bức xạ tần số f = 2,2.1015 Hz vào kim loại thì có hiện

tượng quang điện và các electron bắn ra đều bị giữ lại bởi hiệu điện thế hãm
U1 = 6,6 (V). Còn khi chiếu vào bức xạ f2 = 2,538.1015 Hz vào kim loại đó thì

các electron quang điện bắn ra đều bị giữ lại hiệu điện thế hãm U2 = 8 ( V).

a, Xác định hằng số plăng.

b, Xác định giới hạn quang điện của kim loại này. Cho e = 1,6.10-19 ( C); C =

3.108 m/s

Giải:

a, Xác định hằng số Plăng: Ta có : hf1 = A +

01
2

mV

Vì electron bị giữ lại bởi hiệu điện thế hãm U1 nên:

1
2

mV

= eU1

Ta có: : hf1 = A + eU1. (1)

Tương tự: hf2 = A + eU2 (2)

lấy (1) trừ (2) ta có:

h( f1 – f2) = e( U1 – U2)

 h =

2
1
2
1 )
(
f
f
U
U
e



= 34

15
19
10
.
627
,
6
10
).
538
,
2
2
,

2
(
)
8
6
,
6
(
10
.
6
,
1 




(Js)
b, giới hạn quang điện của kim loại.

eh1 = 1

0
01
2
0 2
eU
hC
mV
hC






6
19
15
34
8
34
1
1

0 0,4945.10

6
,
6
.
10
.
6
,
1
10
.
2
,
2

.
10
.
627
,
6
10
.
3
.
10
.
627
,
6 








eU
hf
hC

 m = 0,4945 m

Dạng 5: MẪU NGUYÊN TỬ BO – NGUYÊN TỬ HIĐRO

* Mẫu nguyên tử BO.

- Hai tiêu đề của BO:  = hfmn = Em - En

</div>
(17)<div class='page_container' data-page=17>

* Hệ quả của 2 tiêu đề:

- Năng lượng của nguyên tử Hiđrô. En = 2

6
,
13

n

 (eV)

Với n là các số nguyên dương.

Bán kính của các quỹ đạo dừng: r = n2r

0 với r0 = 5,3.10-11 m
* Quang phổ vạch của nguyên tử hiđrô:

- Dãy Ly man: ứng với chuyển động từ các mức L, M, N, O, P về mức K :
nằm trong vùng tử ngoại.

- Dãy Ban me: nằm trong vùng ánh sáng nhìn thấy: ứng với nguyên tử
chuyển từ các mức: M, N, O, P về mức L.

- Dãy Pa Sen: nằm trong vùng hồng ngoại, ứng với nguyên tử chuyển từ các
mức: N,O,P về mức N.

Bài 5.1: Electron tong nguyên tử hiđrô chuyển từ quỹ đạo có năng lượng
Em = - 0,544 (eV) xuống quỹ đạo có năng lượng En = -3,4 (eV ). Hãy tính

bước sóng của vạch quang phổ phát ra. Đó là vạch trong dãy nào của quang
phổ vạch phát xạ của nguyên tử hiđrô? Cho h = 6,625.10-34 (Js);

C = 3.108 m/s.

Giải:

Từ tiêu đề về sự bức xạ, ta có:

n
m
mn

E
E
hC








mn Em En

hC






=

19 7

8
34

10
.
34996
,
4
10
.
6
,
1
)
4
,
3
544
,
0
(

10
.
3

.
10
.
625
,

6 







 (m)

Đó là vạch chùm H8 trong dãy Ban me.

III. TRẮC NGHIỆM

Câu 1: Giới hạn quang điện của Na là 500 nm. Cơng thốt của kẽm lớn hơn
của Na là 1,4 lần. Giới hạn quang điện của kẽm là:

A. 700 nm B. 360 nm C. 720 nm D. 900 nm

Giải: Ta có:

Zn
Zn

hc
A


 ;

Na
Na

hc
A



  1,4

A
A

Zn
Na
Na
Zn







Suy ra: Na 0,5 0,36





</div>
(18)<div class='page_container' data-page=18>

Câu 2: Cường độ dịng quang điện bão hồ giữa catơt và anơt trong tế bào
quang điện là 8A. Cho điện tích của electron là e = 1,6.10-19 C. Số electron

đến được Anôt trong thời gian 1 giây là

A. 5.1019 B. 2.1016 C. 2.1014 D. 5.1013

Giải: Số electron đến được anôt trong 1s là: 13

19
6

10
.
5
10

.
6
,
1

10
.

8
e

n   



Câu 3: Biết rằng để triệt tiêu dòng quang điện ta phải dùng hiệu điện thế hãm
3V. Vận tốc ban đầu cực đại của electron quang điện bằng

A. 1,03.106 m/s B. 1,03.105 m/s C. 2,03.106 m/s D. 2,03.105 m/s

Giải: Theo công thức 2mv20max

eU , suy ra

6
31

19
max

0 9,1.10 1,03.10

3
.

10
.
6
,
1
.
2
m

eU
2

v    



m/s = 1030 km/s

Câu 4: Cơng thốt của electron ra khỏi bề mặt một kim loại là A = 2eV. Bước
sóng giới hạn quang điện của kim loại là

A. 621 nm B. 625nm C. 675nm D. 585nm

Giải: Bước sóng giới hạn quang điện của kim loại là:
19

8
34
0 2.1,6.10

10
.
3
.
10
.
625
,
6
A
hc







 = 0,621.10-6 m = 0,621 m = 621 nm.

Câu 5: Cho h = 6,625.10-34 Js; bước sóng giới hạn quang điện của kim loại là

0 = 0,6 m. Công thốt của kim loại đó là

A. 3,3125.10-20 J B. 3,3125.10-19 J C. 3,3125.10-18 J D.

3,3125.10-17 J

Giải: Cơng thốt : 6

8
34
0 0,6.10

10
.
3
.
10
.
625
,
6
hc

A   

 = 33,125.10

-20J

Câu 6: Khi chiếu ánh sáng có bước sóng 300 nm lên tấm kim loại hiện tượng
quang điện xảy ra. Để triệt tiêu dòng quang điện phải đặt hiệu điện thế hãm
1,4 V. Bước sóng giới hạn quang điện của kim loại này là:

A 753 nm B. 653 nm C. 553 nm D. 453 nm

</div>
(19)<div class='page_container' data-page=19>

Giải: Ta có: 2mv20max

eU , thế vào cơng thức Anhxtanh ta có:

4
,
1
.
10
.
6
,
1
10

.
3
,
0

10
.
3
.
10
.
625
,
6

.
3
.
10
.
625
,
6

19
6

8
34

8
34
0

0 
















eU
hc

hc
eU

hc
hc







7
19

0 4,53.10

10
.
385

,
4

10
.
875
,

19 







 m = 453 nm.

C. Phần thứ ba : Kết luận.

</div>
(20)<div class='page_container' data-page=20>

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. .
2. .
3. .
4. .
5.

MỤC LỤC

</div>

Song anh sang LTDH

<b>Phần I</b>

:

SÓNG ÁNH SÁNG

I

<b>:</b>



 











r

1d



30, 71

0



sin

k 0; 1; 2; 3...

   



k

1



k

2















x

i



0,5 m

 



i



4,8



1,2mm

8

0 x



<sub>s</sub>



4,2



0 k.i 4,2







0 k 3,5





x

k

D

a





x

k

D

a







x

<sub>2</sub>



D

(

  

<sub>d</sub>