17 bai tap ve luong tu anh sang

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

<b>Câu 1. Một nguồn sáng có cơng suất P=2W, phát ra ánh sáng có bước sóng λ=0,597µm tỏa ra đều theo </b>
mọi hướng. Nếu coi đường kính con ngươi của mắt là 4mm và mắt cịn có thể cảm nhận được ánh sáng
khi tối thiểu có 80 phơtơn lọt vào mắt trong 1s. Bỏ qua sự hấp thụ phôtôn của môi trường. Khoảng cách
xa nguồn sáng nhất mà mắt cịn trơng thấy nguồn là

A. 27 km B. 470 km C. 6 km D. 274 km
<b>Giải: Cường độ sáng I tại điểm cách nguồn R được tính theo cơng thức: I =</b> <i>P</i>

4<i>πR</i>2 .
Năng lượng ánh sáng mà mắt có thể nhận được:

W = IS = I <i>πd</i>2
4 =

<i>P</i>
4<i>πR</i>2

<i>πd</i>2
4 =

Pd2

16<i>R</i>2 (d đường kính mắt) mà W = 80
hc

<i>λ</i> ---->
80 hc<i>_λ</i> = Pd

2

16<i>R</i>2 ---> R =

√

Pd

2<i>_λ</i>

16. 80 hc = 0,274.10

<b>6_{(m) = 274 (km). Chọn đáp án D}</b>

<b>Câu 2: Giới hạn quang điện của kẽm là 0,350m, của đồng là 0,300m. Nếu lần lượt chiếu bức xạ có</b>
bước sóng 0,320m vào một tấm kẽm tích điện dương và một tấm đồng tích điện âm đặt cơ lập thì:

<b>A. Tấm kẽm vẫn tích điện dương, tấm đồng vẫn tích điện âm như trước</b>
<b>B. Tấm kẽm vẫn tích điện dương, tấm đồng dần trở nên trung hồ về điện.</b>

<b>C. Điện tích dương của tấm kẽm càng lớn dần, tấm đồng sẽ mất dần điện tích âm;</b>
<b>D. Tấm kẽm và tấm đồng đều dần trở nên trung hoà về điện;</b>

<b> Chọn đáp án C vì</b>

<b> λKT < λ0Zn hiện tượng quang điện xảy ra, tấm kẽm mất bớt electron, điện tích dương của tấm kẽm </b>
tăng lên. Còn tấm đồng mất dần điện tích âm do tác dụng nhiệt của bức xạ chiếu vào (sự bức xạ nhiệt
electron)

<b>Câu 3 Hiệu điện thế hãm của một tế bào quang điện là 1,5 V. Đặt vào hai đầu anot (A) và catot (K) của </b>
tế bào quang điện trên một điện áp xoay chiều: uAK = 3 cos ( 100<i>πt</i>+<i>π</i>

3 ) (V). Khoảng thời gian dòng
điện chạy trong tế bào này trong 2 phút đầu tiên là:

A. 60s. B. 70s. C 80s. D 90s

<b>Giải: Dòng điện chạy qua tế bào khi uAK </b> -1,5 V. Căn cứ vòng tròn lượng giác suy ra trong mỗi chu
kỳ T = 0,02 s thời gian chạy qua tế bào là 2₃<i>T</i> = 0,04/3 (s). Trong 2 phút, (số chu kì 120:0,02 = 6000)
thời gian chạy qua là: t = 2.120/3 = 80 s. Chọn đáp án C

<b>Câu 4: Mức năng lượng của ng tử hidro có biểu thức En= -13.6/n</b>2_{eV. Khi kích thích ng tử hidro từ}
quỹ đạo dừng m lên quỹ đạo n bằng năng lượng 2.55eV, thấy bán kính quỹ đạo tăng 4 lần .bước sóng
nhỏ nhất mà ng tử hidro có thể phát ra là:

A:1,46.10-6_{m B:9,74.10}-8_{m C:4,87.10}-7_{m D:1,22.10}-7_m
<b>Giải: rm = m</b>2_{r0; rn = n}2_{r0 ( với r0 bán kính Bo)}

<i>r_n</i>
<i>rm</i>

= <i>n</i>

2

<i>m</i>2 = 4----> n = 2m----> En – Em = - 13,6 (

1
<i>n</i>2 -

1

<i>m</i>2 ) eV = 2,55 eV
---> - 13,6 ( 1

4<i>m</i>2 -
1

<i>m</i>2 ) eV = 2,55 eV--->
3

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

bước sóng nhỏ nhất mà ng tử hidro có thể phát ra là:
hc

<i>λ</i> = E4 – E1 = -13,6.(
1

<i>n</i>2 - 1) eV = 13,6

15

16 ,1,6.10-19 = 20,4. 10-19 (J)
--->  = hc<i>_E</i>

4<i>− E</i>1 =

6<i>,</i>625 . 10<i>−34</i>3 .108

20<i>,</i>4 . 10<i>−19</i> = 0,974.10<b>-7m = 9,74.10-8m . Chọn đáp án B</b>

<b>Câu 5: Công thoát của kim loại A là 3,86 eV; của kim loại B là 4,34 eV. Chiếu một bức xạ có tần số f </b>
=1,5.1015_{Hz vào quả cầu kim loại làm bằng hợp kim AB đặt cơ lập thì quả cầu tích điện đến điện thế}
cực đại là Vmax. Để quả cầu tích điện đến điện thế cực đại là 1,25Vmax thì bước sóng của bức xạ điện
từ chiếu vào quả cầu có độ lớn xấp xỉ bằng

A. 0,176μm B. 0,283μm C. 0,183μm D. 0,128μm
<b>Giải: </b>

hf = AA + eVAmax = AB + eVBmax Do AB > AA nên VAmx > VBmax ---. Vmax = VAmax
hf = AA + eVAmax (*)

hf’ = AA + 1,25eVAmax (**) = AA + 1,25( hf – AA) = 1,25hf – 0,25AA
f’ = 1,25f – 0,25AA/h = 1,642 .1015_Hz

Bước sóng của bức xạ điện từ chiếu vào quả cầu có độ lớn :
’ = <i>c</i>

<i>f '</i> <b>= </b>

3 . 108

1<i>,</i>642. 1015<i>'</i> <b>  0,183μm. Chọn đáp án C</b>

<b>Câu 6. Một bộ pin quang điện gồm nhiều pin mắc nối tiếp. Diện tích tổng cộng của các pin là 0,4 m2. </b>
Dịng ánh sáng chiếu vào bộ pin có cường độ 1000 W/m2_{. Khi cường độ dòng điện mà bộ pin cung cấp}
cho mạch ngồi là 2,85A thì điện áp đo được hai cực của bộ pin là 20 V. Hiệu suất của bộ pin là
A. 43,6% B. 14,25% C. 12,5% D. 28,5%

<b>Giải: Công suất ánh sáng chiếu vào diện tích bề mặt bộ pin: P = 1000. 0,4 = 400 W.</b>
Công suất tiêu thụ mạch ngoài: P’ = UI = 57 W

Hiệu suất của bộ pin H = <i>P '</i>
<i>P</i> =

57

400 = 0,1425 = 14,25% Chọn đáp án B

<b>Câu 7: Người ta dùng một loại laze có cơng suất P = 12 W để làm dao mổ. Tia laze chiếu vào chỗ mổ sẽ</b>
làm nước ở phần mơ chỗ đó bốc hơi và mơ bị cắt. Nhiệt dung riêng của nước là 4186 J/kg.độ. Nhiệt hóa
hơi của nước là L = 2260 kJ/kg, nhiệt độ cơ thể là 37o_{C, khối lượng riêng của nước 1000 kg/m}3_{. Thể tích}
nước mà tia laze làm bốc hơi trong 1s là

A. 4,557 mm3_{. B. 7,455 mm}3_{. C. 4,755 mm}3_{D. 5,745 mm}3_.
<b>Giải:</b>

Gọi m là khối lượng nước đã bốc hơi
P t = m(ct + L) ---> m = Pt<i>_cΔt</i>

+<i>L</i> V =

<i>m</i>
<i>D</i> =

Pt

<i>D</i>(<i>cΔt</i>+<i>L</i>) ---->

V = 12. 1

103(4186. 63+2260 . 103) = 4,75488.10

<b>-9_m3_{= . 4,755 mm}3_{Chọn đâp án C}</b>

<b>Câu 8: Trong ống Cu-lit-giơ electron được tăng tốc bới một điện trường rất mạnh và ngay trước khi đập </b>
vào đối anơt nó có tốc độ 0,8c. Biết khối lượng ban đầu của electron là 0,511Mev/c2_{. Bước sóng ngắn}
nhất của tia X có thể phát ra:

A. 3,64.10-12_{m B. 3,64.10}-12_{m C. 3,79.10}-12_{m D. 3,79.10}12_m
Giải:

Công mà electron nhận được khi đến anot A = Wđ = (m – m0)c2

m =
<i>m</i>₀

√

1<i>−v</i>

2

<i>c</i>2

= <i>m</i>0

√

1<i>−</i>0,82 =

<i>m</i>₀
0,6

Bước sóng ngắn nhất của tia X có thể phát ra tính theo công thức:
hc

<i>λ</i> = (m – m0)c2 --->  =
hc

(<i>m− m</i>0)<i>c</i>2

=

hc

<i>m</i>₀<i>c</i>2
( 1

0,6<i>−</i>1)

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

 = 3 hc
2<i>m</i>0<i>c</i>2

= 3 . 6<i>,</i>625 .10

<i>−</i>34

. 3 .108

2 . 0<i>,</i>511. 1,6 .10<i>−</i>13 = 3,646.10

<b>-12_{m. Chọn đáp án B}</b>

<b>Câu 9: Cho mức năng lượng của nguyên tử hirdo xác định bằng công thức </b>

0
2
<i>n</i>

<i>E</i>
<i>E</i>

<i>n</i>



(

0 13,6 , 1, 2,3, 4...

<i>E</i>  <i>eV n</i> _{).Để có thể bức xạ tối thiểu 6 photon thì Nguyên tử H phải hấp thụ photon}

có mức năng lượng là:

A. 12,75 eV B.10,2 eV C. 12,09 eV D. 10,06 eV

<b>Giải: </b> Để có thể bức xạ tối thiểu 6 photon

nguyên tử Hiđro phải hấp thụ photon để chuyển
lên quỹ đạo từ N trở lên tức là n ≥4

Năng lượng của photon hấp thụ

 ≥ E4 – E1 = E0( 1
42<i>−</i>

1

12 ) = -13,6.(-15/16) eV=12,75eV

<b>Chọn đáp án A</b>

<b>Câu 10:</b>Nguồn sángthứ nhất có cơng suất P1 phát ra ánh sáng đơn sắc có bước sóng  1 450<i>nm</i>. Nguồn

sáng thứ hai có cơng suất P2 phát ra ánh sáng đơn sắc có bước sóng 2 0,60<i>m</i>. Trong cùng một khoảng

thời gian, tỉ số giữa số photon mà nguồn thứ nhất phát ra so với số photon mà nguồn thứ hai phát ra là 3:1. Tỉ
số P1 và P2 là:

<b>A. </b>4. <b>B. </b>9/4 <b>C. </b>4/3. <b>D. </b>3.

Giải P1 = <i>N</i>1

<i>t</i>

hc

<i>λ</i>₁ P2 =
<i>N</i>₂

<i>t</i>

hc

<i>λ</i>₂ <b> ---> </b>
<i>P</i>₁
<i>P</i>2

= <i>N</i>1
<i>N</i>2

<i>λ</i>₂
<i>λ</i>1

= 3 0,6

0<i>,</i>45 = 4. Chọn
<b>đáp án A</b>

<b>Câu 11. Tế bào quang điện có hai điện cực phẳng cách nhau d = 1 cm, giới hạn quang điện là 0; UAK = </b>
4,55 V. Chiếu vào catốt một tia sáng đơn sắc có bước sóng  = 0/2, các quang electron rơi vào ca tốt
trên một mặt tròn bán kính R = 1 cm. Bước sóng 0 nhận giá trị:

A. 1,092 m. B. 2,345 m. C. 3,022 m. D. 3,05 m.

<b>Giải: Để giải các bài tập dạng này ta vận dụng các kiến thức và cơng thức sau</b>

Các quang e bứt ra khỏi catốt có vận tốc ban đầu cực đại v0max được xác định theo công thức Anhxtanh về
hiện tượng quang điện:

hc
<i>λ</i> =

hc
<i>λ</i>₀+

mv0 max2

2 Các quang e bứt ra khỏi catốt theo các
hướng khác nhau và chuyển động về anốt, trong đó các
quang e bay ra theo hướng song song với mặt phẳng catốt

sẽ rơi xa nhất, ở phần ngồi cùng của mặt trịn, bán kính

R chính là tầm bay xa của các quang e này: R = v0max t
với t là thời gian chuyển động của quang e từ K đến A

Lực tác dụng lên e có độ lớn F = eE = eU/d = ma với a là gia tốc của quang e.d = s = at2_/2.
Giải bài tập đã cho:

<b> Gia tốc của quang e chuyển động từ K về A a = eUAK/md. thời gian chuyển động của e từ K về A</b>
t =

√

2<i>d</i>

<i>a</i> =

√

2 md2
eU_AK =

√

2. 9,1. 10<i>−</i>3110<i>−</i>4

1,6 . 10<i>−19</i>. 4<i>,</i>55 =1<i>,</i>58 . 10

<i>−8</i>

(s)
v0max = R/t = 0,01/1,58.10-8_{(m/s)= 0,6329 .10}6_m/s

hc
<i>λ</i> =

hc
<i>λ</i>0

+mv0 max

2

2 --->
2 hc

<i>λ</i>0

=hc
<i>λ</i>0

+mv0 max

2

2 --->
hc

<i>λ</i>0

=mv0 max

2

2

d

R

v0m

ax

K

A

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

<i>λ</i>0= 2 hc

mv_{0 max}2 =

2 . 6<i>,</i>625. 10<i>−</i>34. 3 .108

9,1. 10<i>−</i>31. 0<i>,</i>63292.1012=¿ <b>1,09.10</b>

<b>-6_{(m) = 1,09 µm. Chọn đâp án A}</b>

<b>Giải: Áp dụng công thức rn = n</b>2_{r0 quỹ đạo O ứng với n = 5 r5 = 25r0 = 25. 0,53.10}-10_{= 13,25.10}-10_{m =}
13,25A0_{. Khi electron chuyển động trên quỹ đạo trịn bán kính r thì lực tĩnh điện giữa hạt nhân và}
electron F = 9.109 <i>e</i>

2

<i>r</i>2 đóng vai trị là lực hướng tâm Fht =

mv2

<i>r</i> --->
mv2

<i>r</i> = 9.10
9 <i>e</i>

2

<i>r</i>2 ---> v =

√

9 . 109<i>_e</i>2

mr =

√

9. 1091,62. 10<i>−</i>38

9,1 . 10<i>−31</i>13<i>,</i>25 .10<i>−</i>10 = 0,437.10

<b>6_{m/s }</b>
<b>4,4.105_m/s.</b>

<b> Chọn đáp án C: r = 13,25A0 _{v = 4,4.10}5_m/s.</b>

<b>Câu 13: chiếu bức xạ có tần số f1 vào quả cầu kim laoij đặt cô lập thì xảy ra hiện tượng quang điện với </b>
điện thế cực đại của quả cầu là V1 và động năng ban đầu cực đại của electron quang điện đúng bằng một
phần ba cơng thốt của kim loại. chiếu tiếp bức xạ có tần số f2=f1+f vào quả cầu kim loại đó thì điện thế
cực đại của quả là 7V1. hỏi chiếu riêng bức xạ có tần số f vào quả cầu kim loại trên (đang trung hòa
điện) thì điện thế cực đại của quả cầu là: Đáp số: 3V1

<b>Giải: Điện thế của quả cầu đạt được khi e(Vmax – 0) = </b> mv0 max
2

2 =eU<i>h</i>

ta có hf1 = A + mv12

2 = A + eV1 (1) Với A = 3
mv12

2 =3 eV1 (2)

h(f1+ f) = A + mv212

2 = A + eV2 = A + 7eV1 (3) hf = A +
mv2

2 = A + eV (4)
Lấy (3) – (1) : hf = 6eV1 ----> 6eV1 = A + eV---> eV = 6eV1 – A = 3eV1 Do đó V = 3V<b>1</b>

<b>Câu 14: Khi hiệu điện thế hai cực ống Cu-lít -giơ giảm đi 2000V thì tốc độ các êlectron tới anốt giảm </b>
6000km/s. Tốc độ êlectron tới anốt ban đầu:

A 5,86.107_{m/s. B 3,06.10}7_{m/s. C  4,5.10}7_{m/s. D 6,16.10}7_m/s.
Giải. Kí hiệu U = 2.103_{(V) v = 6.10}6_m/s

Ta có Wđ = mv

2

2 -
mv20

2 = eUAK (*) với v0 vận tốc electron ở catot

W’đ =

<i>v − Δv</i>¿2
¿

<i>m</i>¿
¿

- mv20

2 = e(UAK - U) .(**)

Lấy (*) – (**) --->

<i>v − Δv</i>¿2
¿

<i>m</i>¿
¿

- mv

2

2 = eU ----> v =

<i>Δv</i>¿2
¿

2<i>eΔU</i>
<i>m</i> +¿

¿

 6,16.10<b>7_{m/s. Đáp án D.}</b>
<b>Câu 15. Một phơ tơn có năng lượng 1.79 eV bay qua hai ngun tử có mức kích thích 1.79 eV, nằm trên</b>
cùng phương của phơ tơn,Các ngun tử có thể ở trạng thái cơ bản hay ở trạng thái kích thích. Goi X là
số phơ tơn có thể thu dược sau đó, theo phương của phơ tôn tới. chỉ ra phương án sai

A. x = 0 B X = 3 C. X = 1 D X = 2

<b>Giải. Theo lí thuyết về phát xạ cảm ứng (hay phát xạ kích thích) khi một nguyên tử đang ở trạng thái </b>
kích thích, sẵn sàng phát ra một phơtơn có năng lượng  =hf mà bắt gặp một phôtôn ’ đúng bằng hf bay
ngang qua thì ngun tử đó lập tức phát ra phơtơn  có cùng năng lượng và bay cùng phương với phôtôn
’. Theo bài ra nếu 2 nguyên tử đều ở trạng thái cơ bản thì có 1 phơtơn tới, nếu 1 hoặc cả 2 nguyên tử ở
trạng thái kích thích thì sẽ có 2 hoặc 3 phơtơn .

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

<b>Câu 16: Chất lỏng fluorexein hấp thụ ánh sáng kích thích có bước sóng λ = 0,48μm và phát ra ánh có</b>
bước sóng λ’ = 0,64μm. Biết hiệu suất của sự phát quang này là 90% <i>(hiệu suất của sự phát quang là tỉ</i>
<i>số giữa năng lượng của ánh sáng phát quang và năng lượng của ánh sáng kích thích trong một đơn vị</i>
<i>thời gian)</i>, số phơtơn của ánh sáng kích thích chiếu đến trong 1s là 2012.1010 _{hạt. Số phôtôn của chùm}
sáng phát quang phát ra trong 1s là

<b>A. 2,6827.10</b>12 <b>_{B. 2,4144.10}</b>13 <b>_{C. 1,3581.10}</b>13 <b>_{D. 2,9807.10}</b>11
<b> Giải: Cơng suất của ánh sáng kích thích P = N</b> hc

<i>λ</i> N số phôtôn của ánh sáng kích thích phát ra
trong 1s. Cơng suất của ánh sáng phát quang:. P’ = N’ hc

<i>λ '</i> N’ số phôtôn của ánh sáng phát quang
phát ra trong 1s. Hiệu suất của sự phát quang: H = <i>P '</i>

<i>P</i> =
<i>N '</i>

<i>N</i>
<i>λ</i>
<i>λ '</i>
---> N’ = NH <i>λ'</i>

<i>λ</i> = 2012.1010. 0,9.
0<i>,</i>64

0<i>,</i>48 = 2,4144.1013 . Chọn đáp án B

Câu 16 Ca tốt của tế bào quang điện chân không là một tấm kim loại phẳng có giới hạn quang điện 0
= 0,6 m. Chiếu vào catốt ánh sáng có bước sóng  = 0,5 m. Anốt cũng là tấm kim loại phẳng cách
cotốt 1cm. Giữa chúng có một hiệu điệnn thế 10 V. Tính bán kính lớn nhất trên bề mặt anốt có quang
electron đập tới: A. R = 4,06 mm B. R = 4,06 cm C. R = 8,1 mm D. R = 6,2 cm

<b>Giải Các quang e bứt ra khỏi catốt có vận tốc ban đầu cực đại v0max được xác định theo công thức </b>
Anhxtanh về hiện tượng quang điện:

hc
<i>λ</i> =

hc
<i>λ</i>₀+

mv0 max2

2 --->

mv2_{0 max}

2 =hc(
1

<i>λ−</i>
1

<i>λ</i>₀)<i>⇒v</i>0 max=

√

2 hc
<i>m</i> (

1
<i>λ−</i>

1
<i>λ</i>₀)=

√

2 . 6<i>,</i>625. 10<i>−34</i>_{. 3. 10}8

9,1 .10<i>−31</i>

(0,6<i>−</i>0,5)

0,6 . 0,5 .10<i>−</i>6=3,8 .10

5 _(m/s)

Các quang e bứt ra khỏi catốt theo các hướng khác nhau và chuyển động về anốt, trong đó các quang e

bay ra theo hướng song song với mặt phẳng catốt sẽ rơi xa nhất, ở phần ngồi cùng của mặt trịn, bán
kính Rmax chính là tầm bay xa của các quang e này: Rmax = v0max t với t là thời gian chuyển động của
quang e từ K đến A Lực tác dụng lên e có độ lớn F = eE = eU/d = ma với a là gia tốc của quang e.
d = s = at2_{/2. Gia tốc của quang e chuyển động từ K về A}

a = eUAK/md. thời gian chuyển động của e từ K về A
t =

√

2<i>d</i>

<i>a</i> =

√

2 md2

eU_AK =

√

2. 9,1. 10<i>−</i>31₁₀<i>−</i>4

1,6. 10<i>−</i>19_.10 =1<i>,</i>067 . 10
<i>−</i>8 _(s)

<b>Rmax = v0max t = 3,8.105.1,067.10-8 = 4,0546.10-3 m </b>
<b>= 4,06 mm. Chọn đáp án A</b>

<b>Câu 17: hai điện cực bằng canxi đặt gần nhau trong chân không và </b>

được nối với 1 tụ điện có điện dung C =8nF. Chiếu vào 1 trong 2 điện cực với thời gian đủ lâu bằng ánh
sáng có tần số f = 1015_{Hz cho đến khi dịng quang điện mất hồn tồn. Cơng thốt electron ở canxi là A=}
2,7625eV.điện tích q trên các bản tụ khi dó gần bằng ( Đáp số: 1,1.10-8_C)

<b>Giải: hf = A + eUh ---> eUh = hf – A = 6,625.10</b>-34_.1015 1

1,6 . 10<i>−19</i> - 2,7625 (eV)

= 4,1406 – 2,7625 (eV) = 1,3781 (eV) ----> Uh 1,3781 (V)

Điện tích q trên các bản tụ khi dó gần bằng q = CU<b>h = 1,3781.8.10-9 = 1,1. 10-8C. </b>

d

R

v0m

ax

K

</div>

<!--links-->