BAI TAP LUONG TU ANH SANG PHAN 3

BT về lượng tử ánh sáng P - 3
Câu 11. Tế bào quang điện có hai điện cực phẳng cách nhau d = 1 cm, giới hạn quang điện là λ
0
; U
AK
=
4,55 V. Chiếu vào catốt một tia sáng đơn sắc có bước sóng λ = λ
0
/2, các quang electron rơi vào ca tốt trên
một mặt tròn bán kính R = 1 cm. Bước sóng λ
0
nhận giá trị:
A. 1,092 µm. B. 2,345 µm. C. 3,022 µm. D. 3,05 µm.
Giải: Để giải các bài tập dạng này ta vận dụng các kiến thức và công thức sau
Các quang e bứt ra khỏi catốt có vận tốc ban đầu cực đại v
0max
được xác định theo công thức Anhxtanh về
hiện tượng quang điện:

2
2
max0
0
mv
hchc
+=
λλ
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 ngoài cùng của mặt tròn, bán kính

R chính là tầm bay xa của các quang e này: R = v
0max
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 = at
2
/2.
Giải bài tập đã cho:
Gia tốc của quang e chuyển động từ K về A a = eU
AK
/md. thời gian chuyển động của e từ K về A
t =
8
19
4312
10.58,1
55,4.10.6,1
1010.1,9.222
−
−
−−
===
AK
eU
md
a
d
(s)
v
0max

= R/t = 0,01/1,58.10
-8
(m/s)= 0,6329 .10
6
m/s

2
2
max0
0
mv
hchc
+=
λλ
>
2
2
2
max0
00
mv
hchc
+=
λλ
>
2
2
max0
0
mv

hc
=
λ
===
−
−
12231
834
2
max0
0
10.6329,0.10.1,9
10.3.10.625,6.22
mv
hc
λ
1,09.10
-6
(m) = 1,09 µm. Chọn đâp án A
Giải: Áp dụng công thức r
n
= n
2
r
0
quỹ đạo O ứng với n = 5 r
5
= 25r
0
= 25. 0,53.10

-10
= 13,25.10
-10
m =
13,25A
0
. Khi electron chuyển động trên quỹ đạo tròn bán kính r thì lực tĩnh điện giữa hạt nhân và electron
F = 9.10
9

2
2
r
e
đóng vai trò là lực hướng tâm F
ht
=
r
mv
2
>
r
mv
2
= 9.10
9

2
2
r

e
> v =
mr
e
29
10.9
=
1031
3829
10.25,1310.1,9
10.6,110.9
−−
−
= 0,437.10
6
m/s ≈ 4,4.10
5
m/s.
Chọn đáp án C: r = 13,25A
0
v = 4,4.10
5
m/s.
Câu 13: chiếu bức xạ có tần số f
1
vào quả cầu kim laoij đặt cô lập thì xảy ra hiện tượng quang điện với
điện thế cực đại của quả cầu là V
1
và động năng ban đầu cực đại của electron quang điện đúng bằng một
phần ba công thoát của kim loại. chiếu tiếp bức xạ có tần số f

2
=f
1
+f vào quả cầu kim loại đó thì điện thế
cực đại của quả là 7V
1
. 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: 3V
1
Giải: Điện thế của quả cầu đạt được khi e(V
max
– 0) =
h
eU
mv
=
2
2
max0
ta có hf
1
= A +
2
2
1
mv
= A + eV
1
(1) Với A =
1

2
1
3
2
3 eV
mv
=
(2)
h(f
1
+ f) = A +
2
2
21
mv
= A + eV
2
= A + 7eV
1
(3) hf = A +
2
2
mv
= A + eV (4)
Lấy (3) – (1) : hf = 6eV
1
> 6eV
1
= A + eV > eV = 6eV
1

– A = 3eV
1
Do đó V = 3V
1
d
R
v
0max
K
A
Câu 14: Khi hiệu điện thế hai cực ống Cu-lít -giơ giảm đi 2000V thì tốc độ các êlectron tới anốt giảm
6000km/s. Tốc độ êlectron tới anốt ban đầu:
A ≈5,86.10
7
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 = 2.10
3
(V) ∆v = 6.10
6
m/s
Ta có ∆W
đ
=
2

2
mv
-
2
2
0
mv
= eU
AK
(*) với v
0
vận tốc electron ở catot
∆W’
đ
=
2
)(
2
vvm ∆−
-
2
2
0
mv
= e(U
AK
- ∆U) .(**)
Lấy (*) – (**) >
2
)(

2
vvm ∆−
-
2
2
mv
= e∆U > v =
v
v
m
Ue
∆
∆+
∆
2
)(
2
2
≈ 6,16.10
7
m/s. Đáp án D.
Câu 15. Một phô tôn có năng lượng 1.79 eV bay qua hai nguyên tử có mức kích thích 1.79 eV, nằm trên
cùng phương của phô tôn,Các nguyên tử có thể ở trạng thái cơ bản hay ở trạng thái kích thích. Goi X là số
phô tôn có thể thu dược sau đó, theo phương của phô tôn tới. chỉ ra phương án sai
A. x = 0 B X = 3 C. X = 1 D X = 2
Giải. Theo lí thuyết về phát xạ cảm ứng (hay phát xạ kích thích) khi một nguyên tử đang ở trạng thái kích
thích, sẵn sàng phát ra một phôtôn có năng lượng ε =hf mà bắt gặp một phôtôn ε’ đúng bằng hf bay ngang
qua thì nguyên tử đó lập tức phát ra phôtôn ε có cùng năng lượng và bay cùng phương với phôtôn ε’. Theo
bài ra nếu 2 nguyên tử đều ở trạng thái cơ bản thì có 1 phôtôn tới, nếu 1 hoặc cả 2 nguyên tử ở trạng thái
kích thích thì sẽ có 2 hoặc 3 phôtôn . Do đó đáp cần chọn là x = 0. Chọn đáp án A