Giáo án phụ đạo Vật Lý 12 chương trình chuẩn - Chương 6: Lượng tử ánh sáng

Ngày soạn : 01 / 03 / 2009 tuần 27 (tuần 1 tháng 03 – 2009) Chương 6: LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG A. Mục tiêu: 1. Về kiến thức Nắm được nội dung khái quát và các đặc điểm của hiện tượng quang điện, các ĐL quang điện, các tiên đề của Bo về cấu tạo nguyên tử để giải các bài tập trong chương về các vấn đề sau: - Bài tập về hiện tượng quang điện, vận tốc ban đầu cực đại và động năng ban đầu của các electron quang điện. - Bài tập về các vạch quang phổ của nguyên tử hiđrô. 2. Về kỹ năng. - Biết phân tích, nhận dạng các bài toán xác định các dữ kiện và các đại lượng cần tìm. - Biết lựa chọn các phương pháp phù hợp để giải các bài toán cụ thể. B. Nội dung ôn tập chính. * Ôn tập kiến thức. 1. Thuyết lượng tử của Plăng. Nội dung của thuyết và vận dụng giải thích hiện tượng quang điện 2. Áp dụng thuyết lượng tử cho các quá trình tương tác của ánh sáng với các nguyên tử, Anh-x tanh đề ra thuyết phô tôn ánh sáng. 3. Dùng thuyết phô tôn ánh sáng có thể giải thích được một loạt hiện tượng quang học: - Hiện tượng quang điện với định luật về giới hạn quang điện và định luật về động năng ban đầu của các electron quang điện. - Hiện tượng quang điện trong với tính quang dẫn của một số chất bán dẫn. - Hiện tượng hấp thụ ánh sáng với ĐL hấp thụ. - Hiện tượng phát quang với ĐL Xtốc. 4. Mẫu nguyên tử Bo là sự phối hợp mẫu nguyên tử Rơ-dơ-pho với ba tiên đề của Bo về các trạng thái dừng, các quĩ đạo dừng và về sự hấp thụ và bức xạ năng lượng của nguyên tử. 5. Hiện tượng quang điện trong đã được áp dụng trong quang trở và pin quang điện. 6. LED là laze bán dẫn là hai nguồn sáng đơn sắc phát sáng do sự tái hợp của electron với lỗ trống. Laze phát ra chùm sáng rất mạnh và rất song song nhờ hiện tượng phát xạ cưỡng bức và tác dụng của hai gương phẳng song song với nhau. 7. Giải thích sự tạo thành quang phổ vạch của nguyên tử Hidro. * Các công thức vận dụng để giải bài tập. - Công thoát A0 = NL của phôtôn e = hf - ĐL hấp thụ ánh sáng: : I = I0 e-kll - ĐL Xtốc về sự huỳnh quang: lhq >l - Bài tập về quang phổ của nguyên tử Hidrô En – Em = e = hf C. Hướng dẫn giải bài tập Ngày soạn : 01 / 03 / 2009 tuần 27 (tuần 1 tháng 03 – 2009 ) Bài tập về các định luật quang điện + Phương pháp : GV hướng dẫn học sinh vận dụng kiến thức đã học về công thoát, NL của phô tôn, công thức Anh-xtanh để giải bài tập phần này. Bài 1 biết : l0Ag = 0,26.10-6m; l0Cl = 0,30.10-6m; Công thoát A = ? Giải: Tương tự ta tính công thoát với các nguyên tố khác. Bài 2 biết : ; ; Giải: Từ công thức của ĐL quang điện. Vận tốc ban đầu cực đại = 9,34*105 m/s Bài 3 biết : ; ; a) A = ? b) W0đmax = ? v0đmax = ? c) Uh=? Giải: a) Tính công thoát: A = b) Tính động năng ban đầu cực đại: c) Tính vận tốc ban đầu cực đại: v0max = Theo định luật quang điện . W0đmax = Uh có tác dụng cản trở các điện tử quang điện đến A Bài 4 biết : ; a) W0đmax = ? v0đmax = ? b) Uh=? - Giải : a) Theo công thức Anh -xtanh về định luật quang điện . b) Theo định lý về động năng: e.UKA = với UAK = - Uh và vA = 0 Û Uh = Bài 5 biết : ; ; Umax = ? Phân tích: - Khi chiếu ánh sáng có bước sóng ngắn hơn giới hạn quang điện của đồng thì các e quang điện sẽ bị bật ra. Quả cầu sẽ bị nhiễm điện dương. - Các e có vận tốc ban đầunhỏ sẽ bị hút lại quả cầu, các e có vận tốc ban đầu lớn sẽ bứt ra khỏi quả cầu. Giải : - Số e thoát ra càng lớn thì U quả cầu càng lớn, khi các e có vận tốc ban đầu cực đại cũng bị hút trở lại quả cầu thì điện tích của quả cầu sẽ cân bằng và hiệu điện thế đạt cực đại. - Hiệu điện thế này chính bằng Uh Áp dụng ĐL động năng cho chuyển động của electron có e(V0max - V¥ ) = Mặt khác ta có: Uh này chính là hiệu điện thế cực đại của quả cầu. Trắc nghiệm Ph¸t biÓu nµo sau ®©y lµ §óng khi nãi vÒ hiÖn t­îng quang ®iÖn ? A- Lµ hiÖn t­îng ªlectr«n bøt ra khái bÒ mÆt tÊm kim lo¹i khi cã ¸nh s¸ng thÝch hîp chiÕu vµo nã. B- Lµ hiÖn t­îng ªlectr«n bøt ra khái bÒ mÆt tÊm kim lo¹i khi tÊm kim lo¹i bÞ nung nãng ®Õn nhiÖt ®é rÊt cao. C- Lµ hiÖn t­îng ªlectr«n bÐt ra khái bÒ mÆt tÊm kim lo¹i khi tÊm kim lo¹i bÞ nhiÔm ®iÖn do tiÕp xóc víi mét vËt ®· bÞ nhiÔm ®iÖn kh¸c. D- Lµ hiÖn t­îng ªlectr«n bøt ra khái bÒ mÆt tÊm kim lo¹i do bÊt kú nguyªn nh©n nµo kh¸c. Víi ®iÒu kiÖn nµo cña ¸nh s¸ng kÝch thÝch th× hiÖn t­îng quang ®iÖn x¶y ra víi mét tÊm kim lo¹i x¸c ®Þnh ? Chän c©u tr¶ lêi §óng. A- B­íc sãng cña ¸nh s¸ng kÝch thÝch ph¶i kh«ng lín h¬n giíi h¹n quang ®iÖn cña kim lo¹i ®ã. B- B­íc sãng cña ¸nh s¸ng kÝch thÝch cã gi¸ trÞ tuú ý. C- B­íc sãng cña ¸nh s¸ng kÝch thÝch ph¶i kh«ng nhá h¬n giíi h¹n quang ®iÖn cña kim lo¹i ®ã. D- Mét ®iÒu kiÖn kh¸c. §iÒu nµo sau ®©y lµ sai khi nãi ®Õn nh÷ng kÕt qu¶ rót ra tõ thÝ nghiÖm víi tÕ bµo quang ®iÖn ? A- HiÖu ®iÖn thÕ gi÷a anèt vµ catèt cña tÕ bµo quang ®iÖn lu«n cã gi¸ trÞ ©m khi dßng quang ®iÖn triÖt tiªu. B- Dßng quang ®iÖn vÉn tån t¹i ngay c¶ khi hiÖu ®iÖn thÕ gi÷a anèt vµ catèt cña tÕ bµo quang ®iÖn b»ng kh«ng. C- C­êng ®é dßng quang ®iÖn b·o hoµ kh«ng phô thuéc vµo c­êng ®é chïm s¸ng kÝch thÝch. D- Gi¸ trÞ cña hiÖu ®iÖn thÕ h·m phô thuéc vµo b­íc sãng cña ¸nh s¸ng kÝch thÝch. Trong c¸c tr­êng hîp nµo sau ®©y, ªlectr«n ®­îc gäi lµ ªlectr«n quang ®iÖn ? Chän c©u tr¶ lêi §óng. A- Electr«n trong d©y dÉn ®iÖn th«ng th­êng. B- Electr«n bøt ra tõ catèt cña tÕ bµo quang ®iÖn. C- Electr«n t¹o ra trong chÊt b¸n dÉn. D- Electr«n t¹o ra tõ mét c¸ch kh¸c. Ph¸t biÓu nµo sau ®©y lµ §óng khi nãi vÒ giíi h¹n quang ®iÖn cña mét kim lo¹i nµo ®ã ? A- Mçi kim lo¹i chØ cã mét gi¸ trÞ giíi h¹n quang ®iÖn nhÊt ®Þnh. B- C¸c kim lo¹i kh¸c nhau th× giíi h¹n quang ®iÖn cña chóng còng kh¸c nhau. C- HiÖn t­îng quang ®iÖn chØ x¶y ra víi mét kim lo¹i khi b­íc sãng cña ¸nh s¸ng kÝch thÝch nhá h¬n giíi h¹n quang ®iÖn cña kim lo¹i ®ã. D- A, B vµ C ®Òu ®óng. Ph¸t biÓu nµo sau ®©y lµ §óng khi nãi vÒ c­êng ®é dßng quang ®iÖn b·o hoµ ? A- C­êng ®é dßng quang ®iÖn b·o hoµ tØ lÖ nghÞch víi c­êng ®é chïm s¸ng kÝch thÝch. B- C­êng ®é dßng quang ®iÖn b·o hoµ tØ lÖ thuËn víi c­êng ®é chïm s¸ng kÝch thÝch. C- C­êng ®é dßng quang ®iÖn b·o hoµ kh«ng phô thuéc vµo c­êng ®é chïm s¸ng kÝch thÝch. D- C­êng ®é dßng quang ®iÖn b·o hoµ t¨ng theo quy luËt hµm sè mò víi c­êng ®é chïm s¸ng kÝch thÝch. Ph¸t biÓu nµo sau ®©y lµ sai khi nãi vÒ ®éng n¨ng ban ®Çu cùc ®¹i cña c¸c ªlectr«n quang ®iÖn ? A- §éng n¨ng ban ®Çu cùc ®¹i cña c¸c ªlectr«n quang ®iÖn kh«ng phô thuéc vµo c­êng ®é chïm s¸ng kÝch thÝch. B- §éng n¨ng ban ®Çu cùc ®¹i cña c¸c ªlectr«n quang ®iÖn phô thuéc vµo b­íc sãng cña ¸nh s¸ng kÝch thÝch. C- §éng n¨ng ban ®Çu cùc ®¹i cña c¸c ªlectr«n quang ®iÖn kh«ng phô thuéc vµo b¶n chÊt kim lo¹i dïng lµm catèt. D- §éng n¨ng ban ®Çu cùc ®¹i cña c¸c ªlectr«n quang ®iÖn phô thuéc vµo b¶n chÊt kim lo¹i dïng lµm catèt. Ph¸t biÓu nµo sau ®©y lµ sai khi nãi vÒ thuyÕt l­îng tö ¸nh s¸ng ? A- Nh÷ng nguyªn tö hay ph©n tö vËt chÊt kh«ng hÊp thô hay bøc x¹ ¸nh s¸ng mét c¸ch liªn tôc mµ theo tõng phÇn riªng biÖt, ®øt qu·ng. B- Chïm ¸nh s¸ng lµ dßng h¹t, mçi h¹t gäi lµ mét ph«t«n. C- N¨ng l­îng cña c¸c ph«t«n ¸nh s¸ng lµ nh­ nhau, kh«ng phô thuéc vµo b­íc sãng cña ¸nh s¸ng. D- Khi ¸nh s¸ng truyÒn ®i, c¸c l­îng tö ¸nh s¸ng kh«ng bÞ thay ®æi, kh«ng phô thuéc kho¶ng c¸ch tíi nguån s¸ng. Trong c¸c c«ng thøc nªu d­íi ®©y, c«ng thøc nµo lµ c«ng th¸c Anhstanh ? Chän c©u tr¶ lêi §óng. A- hf = A + B- hf = A + C- hf = A - D- hf = 2A + NÕu lÊy ®Õn ba ch÷ sè thËp ph©n, gi¸ trÞ nµo sau ®©y §óng víi gi¸ trÞ cña h»ng sè Pl¨ng ? A- 6,625.1034 J.s B- 6,625.10-34 J.s C- 6,265.10-34 J.s D- 6,652.10-34 J.s Ngày soạn : 07 / 03 / 2009 tuần 28 (tuần 2 tháng 3 – 2009 ) Bài tập về ĐL hấp thụ ánh sáng và sự huỳnh quang. Bài tập Bài 1. biết : S = 0,3m2; I = 1000W/m2; I = 2,35A; U = 17,0V H = ? Công suất mà dòng ánh sáng cung cấp cho pin : Pq = I0.S = 1000.0,3 = 300W. Công suất điện của pin : Pđ = U.I = 17,0. 2,35 = 39,95V Hiệu suất của pin là : Bài 2. biết : kl = 1,5m-1; I = 0,01I0; l = ? Từ công thức của ĐL hấp thụ ánh sáng : I = I0 e-kll - Giải : Þ l = Vậy nơi đó sâu 3m. Bài 3 . biết : lkt = 0,30mm; lhq = 0,50mm; Hpq = 0,01Hkt số phô tôn = ? - Hướng dẫn hs tính tỉ số giữa số phô tôn của ánh sáng kích thích và số phô tôn của chùm sáng phát quang. - Giải : Gọi W0 là công suất, e0 là năng lượng của phô tôn và l0 là bước sóng của chùm sáng kích thích. Số phô tôn ánh sáng kích thích đi đến chất phát quang trong một giây là : n0 = Số phô tôn của chùm sáng phát quang phát ra trong một giây là : n = Với W = 0,01W0 n = Số phô tôn ánh sáng kích thích ứng với một phô tôn ánh sáng phát quang là : N = N = 600 Trắc nghiệm Theo c¸c quy ­íc th«ng th­êng, c«ng thøc nµo sau ®©y §óng cho tr­êng hîp dßng quang ®iÖn triÖt tiªu ? A- eUh = B- eUh = C- eUh = D- eUh = m *Theo c¸c quy ­íc sau: (I) vµ (II) lµ c¸c mÖnh ®Ò. A. Ph¸t biÓu (I) ®óng, ph¸t biÓu (II) ®óng, hai ph¸t biÓu cã t­¬ng quan. B- Ph¸t biÓu (I) ®óng, ph¸t biÓu (II) ®óng, hai ph¸t biÓu kh«ng cã t­¬ng quan. C- Ph¸t biÓu (I) ®óng, ph¸t biÓu (II) sai. D- Ph¸t biÓu (I) sai, ph¸t biÓu (II) ®óng. Tr¶ lêi c¸c c©u hái 12, 13, 14, 15 vµ 16 (I) HiÖn t­îng quang ®iÖn cã thÓ x¶y ra víi mäi kim lo¹i vµ víi mäi lo¹i bøc x¹ kÝch thÝch. V× (II) Khi kh«ng cã ¸nh s¸ng kÝch thÝch, hiÖn t­îng quang ®iÖn kh«ng thÓ x¶y ra víi bÊt kú kim lo¹i nµo. (I) Trong thÝ nghiÖm vÒ tÕ bµo quang ®iÖn, c­êng ®é dßng quang ®iÖn b·o hoµ tØ lÖ thuËn víi c­êng ®é chïm s¸ng kÝch thÝch. V× (II) Trong hiÖn t­îng quang ®iÖn, sè ªlectr«n bøt ra khái catèt trong ®¬n vÞ thêi gian tØ lÖ thuËn víi sè ph«t«n ®Õn ®Ëp vµo mÆt catèt trong thêi gian ®ã.. (I) ¸nh s¸ng cã l­ìng tÝnh sãng - h¹t. V× (II) ¸nh s¸ng cã thÓ sö dông trong c¸c hiÖn t­îng giao thoa võa cã thÓ sö dông trong hiÖn t­îng quang ®iÖn. (I) HiÖn t­îng quang ®iÖn cã thÓ x¶y ra víi bÊt kú kim lo¹i nµo, miÔn lµ b­íc sãng cña ¸nh s¸ng kÝch thÝch lín h¬n giíi h¹n quang ®iÖn cña kim lo¹i ®ã. V× (II) §èi víi mçi kim lo¹i dïng lµm catèt cã mét b­íc sãng giíi h¹n l0 nhÊt ®Þnh gäi lµ giíi h¹n quang ®iÖn. HiÖn t­îng quang ®iÖn chØ x¶y ra khi b­íc sãng l cña ¸nh s¸ng kÝch thÝch nhá h¬n giíi h¹n quang ®iÖn l0. §iÒu kh¼ng ®Þnh nµo sau ®©y lµ sai khi nãi vÒ b¶n chÊt cña ¸nh s¸ng ? A- ¸nh s¸ng cã l­ìng tÝnh sãng - h¹t. B- Khi b­íc sãng cña ¸nh s¸ng cµng ng¾n th× tÝnh chÊt h¹t thÓ hiÖn cµng râ nÐt, tÝnh chÊt sãng cµng Ýt thÓ hiÖn. C- Khi tÝnh chÊt h¹t thÓ hiÖn râ nÐt, ta dÔ quan s¸t hiÖn t­îng giao thoa cña ¸nh s¸ng. D- A hoÆc B hoÆc C sai. Ph¸t biÓu nµo sau ®©y lµ ®óng khi nãi vÒ hiÖn t­îng quang dÉn ? A- HiÖn t­îng quang dÉn lµ hiÖn t­îng gi¶m m¹nh ®iÖn trë cña chÊt b¸n dÉn khi bÞ chiÕu s¸ng. B- Trong hiÖn t­îng quang dÉn, ªlectr«n ®­îc gi¶i phãng ra khái khèi chÊt b¸n dÉn. C- Mét trong nh÷ng øng dông quan träng cña hiÖn t­îng quang dÉn lµ viÖc chÕ t¹o ®Ìn èng (®Ìn nª«n). D- Trong hiÖn t­îng quang dÉn, n¨ng l­îng cÇn thiÕt ®Ó gi¶i phãng ªlectr«n liªn kÕt thµnh ªlectr«n dÉn lµ rÊt lín. Ph¸t biÓu nµo sau ®©y lµ sai khi nãi vÒ hiÖn t­îng quang dÉn ? A- HiÖn t­îng gi¶m m¹nh ®iÖn trë cña chÊt b¸n dÉn khi bÞ chiÕu s¸ng gäi lµ hiÖn t­îng quang dÉn. B- Trong hiÖn t­îng quang dÉn, ªlectr«n ®­îc gi¶i phãng trë thµnh mét ªlectr«n tù do chuyÓn ®éng trong khèi chÊt b¸n dÉn ®ã. C- Mét trong nh÷ng øng dông quan träng cña hiÖn t­îng quang dÉn lµ viÖc chÕ t¹o quang trë (LDR). D- Trong hiÖn t­îng quang dÉn, n¨ng l­îng cÇn thiÕt ®Ó gi¶i phãng ªlectr«n liªn kÕt thµnh ªlectr«n dÉn lµ rÊt lín. §iÒu nµo sau ®©y lµ sai khi nãi vÒ quang trë ? A- Bé phËn quan träng cña quang trë lµ mét líp chÊt b¸n dÉn cã g¾n hai ®iÖn cùc. B- Quang trë thùc chÊt lµ mét ®iÖn trë mµ gi¸ trÞ cña nã cã thÓ thay ®æi nhiÖt ®é. C- Quang trë cã thÓ dïng thay thÕ cho c¸c tÕ bµo quang ®iÖn. D- A, hoÆc B hoÆc C sai. §iÒu nµo sau ®©y lµ §óng khi nãi vÒ pin quang ®iÖn ? A- Pin quang ®iÖn lµ mét nguån ®iÖn trong ®ã nhiÖt n¨ng biÕn thµnh ®iÖn n¨ng. B- Pin quang ®iÖn lµ mét nguån ®iÖn trong ®ã quang n¨ng biÕn ®æi trùc tiÕp thµnh ®iÖn n¨ng. C- Pin quang ®iÖn ho¹t ®éng dùa trªn hiÖn t­îng c¶m øng ®iÖn tõ. D- A, B vµ C ®Òu ®óng. Ph¸t biÓu nµo sau ®©y lµ ®óng khi nãi vÒ sù ph¸t quang ? A- Sù huúnh quang cña chÊt khÝ vµ chÊt láng vµ sù l©n quang cña c¸c chÊt r¾n gäi lµ sù ph¸t quang. B- Sù ph¸t quang cßn gäi lµ sù ph¸t s¸ng l¹nh. C- HiÖn t­îng ph¸t quang cña c¸c chÊt r¾n ®· ®­îc øng dông trong viÖc chÕ t¹o c¸c ®Ìn huúnh quang. D- A, B vµ C ®Òu ®óng. - Ph¸t biÓu nµo sau ®©y lµ ®óng khi nãi vÒ hiÖn t­îng huúnh quang ? A- Khi chiÕu chïm tia tö ngo¹i vµo b×nh ®ùng dung dÞch flu«rexªin trong r­îu, hiÖn t­îng huúnh quang ch¾c ch¾n sÏ x¶y ra. B- N¨ng l­îng ph«t«n ¸nh s¸ng huúnh quang bao giê còng nhá h¬n n¨ng l­îng ph«t«n ¸nh s¸ng kÝch thÝch. C- Trong hiÖn t­îng huúnh quang ¸nh s¸ng huúnh quang sÏ t¾t ngay sau khi t¾t ¸nh s¸ng kÝch thÝch. D- A, B vµ C ®Òu ®óng. - Ph¸t biÓu nµo sau ®©y lµ sai khi nãi vÒ sù l©n quang ? A- Sù ph¸t s¸ng cña c¸c tinh thÓ khi bÞ kÝch thÝch b»ng ¸nh s¸ng thÝch hîp gäi lµ sù l©n quang. B- Nguyªn nh©n chÝnh cña sù ph¸t s¸ng l©n quang lµ do c¸c tinh thÓ bÞ nãng lªn qu¸ møc. C- ¸nh s¸ng l©n quang cã thÓ tån t¹i rÊt l©u sau khi t¾t ¸nh s¸ng kÝch thÝch. D- A, hoÆc B hoÆc C sai. Ph¸t biÓu nµo sau ®©y lµ ®óng khi nãi vÒ c¸c ph¶n øng quang ho¸ ? A- Ph¶n øng quang ho¸ lµ c¸c ph¶n øng x¶y ra d­íi t¸c dông cña ¸nh s¸ng. B- Trong hiÖn t­îng quang hîp, d­íi t¸c dông cña c¸c ph«t«n tö ngo¹i c©y xanh hÊp thô vµ ph©n tÝch CO2 cña kh«ng khÝ ®Ó t¹o thµnh c¸c chÊt h÷u c¬ nh­ gluc«za, xenlul«, tinh bét C- Ph¶n øng ph©n tÝch AgBr lµ c¬ së cña kü thuËt chôp ¶nh. D- A, hoÆc B hoÆc C sai. Sö dông d÷ kiÖn sau: C«ng tho¸t ªlectr«n cña kim lo¹i dïng lµm catèt cña mét tÕ bµo quang ®iÖn lµ A = 7,23.10-19 J. Tr¶ lêi c¸c c©u hái 25 vµ 26. Giíi h¹n quang ®iÖn cña kim lo¹i dïng lµm catèt cã thÓ nhËn gi¸ trÞ §óng nµo trong c¸c gi¸ trÞ sau A- l0 = 0,475 mm B- l0 = 0,275 mm C- l0 = 0,175 mm D- Mét gi¸ trÞ kh¸c. NÕu chiÕu lÇn l­ît vµo tÕ bµo quang ®iÖn nµy c¸c bøc x¹ cã nh÷ng b­íc sãng sau: l1 = 0,18mm, l2 = 0,21mm, l3 = 0,28mm, l4 = 0,32mm, l5 = 0,40mm. Nh÷ng bøc x¹ nµo g©y ®­îc hiÖn t­îng quang ®iÖn ? Chän kÕt qña §óng nµo trong c¸c kÕt qu¶ sau: A- l1 vµ l2 B- l1 , l3 vµ l4 C- l2 , l3 vµ l5 D- l4 , l3 vµ l2 Sö dông d÷ kiÖn sau: C«ng tho¸t ªlectr«n khái mét kim lo¹i lµ 1,88 eV. Dïng kim lo¹i nµy lµm catèt cña mét tÕ bµo quang ®iÖn. ChiÕu vµo catèt mét ¸nh s¸ng cã b­íc sãng l = 0,489 mm. Cho h = 6,62.10-34 J.s ; c = 3.108 m/s ; me = 9,1.10-31kg ; e = 1,6.10-19C. Tr¶ lêi c¸c c©u hái 27, 28 vµ 29. Giíi h¹n quang ®iÖn cña kim lo¹i trªn cã thÓ nhËn gi¸ trÞ §óng nµo trong c¸c gi¸ trÞ sau ? A- l0 = 0,66 mm B- l0 = 0,66 mm C- l0 = 0,66 mm D- Mét gi¸ trÞ kh¸c. VËn tèc cùc ®¹i cña ªlectr«n tho¸t ra khái catèt lµ bao nhiªu ? Chän kÕt qña §óng nµo trong c¸c kÕt qu¶ sau: A- Vmax = 1,52.106 cm/s B- Vmax = 1,52.106 mm/s C- Vmax = 1,52.1010 m/s D- Vmax = 1,52.106 m/s Gi¶ thiÕt c¸c ªlectr«n tho¸t ra khái kim lo¹i ®Òu bÞ hót vÒ anèt, khi ®ã dßng quang ®iÖn cã c­êng ®é I = 0,3mA.Sè ªlectr«n tho¸t ra tõ catèt trong mét gi©y lµ bao nhiªu ? Chän kÕt qña §óng nµo trong c¸c kÕt qu¶ sau: A- n = 2.1017 h¹t B- n = 2.1015 h¹t C- n = 2.1010 h¹t D- Mét gi¸ trÞ kh¸c ChiÕu lÇn l­ît hai bøc x¹ ®iÖn tõ cã b­íc sãng l1 vµ l2 vµo mét tÊm kim lo¹i M ®Ó cã hiÖn t­îng quang ®iÖn x¶y ra, sau ®ã lÇn l­ît ®o vËn tèc ban ®Çu cùc ®¹i cña c¸c ªlectr«n quang ®iÖn V1 vµ V2. Khèi l­îng cña ªlectr«n ®­îc tÝnh b»ng biÓu thøc nµo trong c¸c biÓu thøc sau ? Chän biÓu thøc §óng. A- me = B- me = C- me = D- Mét biÓu thøc kh¸c. ChiÕu lÇn l­ît c¸c bøc x¹ cã tÇn sè f1 vµ f2 vµo catèt cña mét tÕ bµo quang ®iÖn, sau ®ã dïng c¸c hiÖu ®iÖn thÕ h·m U1 vµ U2 ®Ó triÖt tiªu c¸c dßng quang ®iÖn. H»ng sè Pl¨ng cã thÓ tÝnh tõ biÓu thøc nµo trong c¸c biÓu thøc sau ? Chän kÕt qu¶ §óng trong c¸c kÕt qu¶ sau: A- h = B- h = C- h = D- Mét biÓu thøc kh¸c Sö dông d÷ kiÖn sau: Catèt cña mét tÕ bµo quang ®iÖn cã c«ng tho¸t ªlectr«n 4,14 eV. ChiÕu vµo catèt mét bøc x¹ cã b­íc sãng l = 0,2 mm, c«ng suÊt bøc x¹ lµ 0,2W. Cho h = 6,625.10-34Js, c = 3.108m/s. Tr¶ lêi c¸c c©u hái 32, 33 vµ 34. Giíi h¹n quang ®iÖn cña kim lo¹i dïng lµm catèt cã thÓ nhËn gi¸ trÞ §óng nµo trong c¸c gi¸ trÞ sau ? A- l0 = 0,36 mm B- l0 = 0,3 mm C- l0 = 0,13 mm D- Mét gi¸ trÞ kh¸c. Cã bao nhiªu ph«t«n chiÕu tíi bÒ mÆt catèt trong mét gi©y ? Chän kÕt qu¶ §óng trong c¸c kÕt qu¶ sau: A- n » 1015 h¹t B- n » 1019 h¹t C- n » 1017 h¹t D- Mét gi¸ trÞ kh¸c. HiÖu ®iÖn thÕ gi÷a anèt vµ catèt ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn g× ®Ó kh«ng mét ªlectr«n nµo vÒ ®­îc anèt Chän kÕt qu¶ §óng trong c¸c kÕt qu¶ sau: A- UAK £ -2,07 (V) B- UAK £ 2,07 (V) C- UAK £ -2,7 (V) D- Mét gi¸ trÞ kh¸c. Sö dông d÷ kiÖn sau: Catèt cña mét tÕ bµo quang ®iÖn lµm b»ng kim lo¹i cã c«ng tho¸t ªlectr«n lµ A =7,23.10-10J Tr¶ lêi c¸c c©u hái 66, 67 vµ 68. Giíi h¹n quang ®iÖn cña kim lo¹i ®ã cã thÓ nhËn gi¸ trÞ §óng nµo trong c¸c gi¸ trÞ sau: A- 0,2749 mm B- 0,7249 mm C- 0,4749 mm D- Mét gi¸ trÞ kh¸c. Khi chiÕu bøc x¹ cã b­íc sãng l = 0,2 mm, vµo tÕ bµo quang ®iÖn trªn, ®Ó kh«ng mét ªlectr«n nµo bay vÒ phÝa anèt th× hiÖu ®iÖn thÕ gi÷a anèt vµ catèt ph¶i thÕ nµo ? Chän kÕt qu¶ §óng trong c¸c kÕt qu¶ sau: A- UAK £ 1,69 V B- UAK £ 1,69 V C- UAK £ -1,69 V D- UAK £ -1,69 V Mét tÊm kim lo¹i c« lËp ®ã ®­îc chiÕu b»ng bøc x¹ cã b­íc sãng l' = 0,18 mm. §iÖn thÕ cùc ®¹i trªn tÊm kim lo¹i ®ã lµ bao nhiªu ? Chän kÕt qu¶ §óng trong c¸c kÕt qu¶ sau: A- Um » 3,38 V B- Um » 2,38 V C- Um » 1,38 V D- Mét gi¸ trÞ kh¸c. Sö dông d÷ kiÖn sau: Kim lo¹i dïng lµm catèt cña mét tÕ bµo quang ®iÖn cã c«ng tho¸t ªlectr«n A = 2,2eV. ChiÕu vµo catèt mét bøc x¹ cã b­íc sãng l. Muèn triÖt tiªu dßng quang ®iÖn, ng­êi ta ph¶i ®Æt vµo anèt vµ catèt mét hiÖu ®iÖn thÕ h·m Uh = 0,4V. Cho : m = 9,1.10-31 kg ; e = 1,6.10-19C. Tr¶ lêi c¸c c©u hái69, 38, 39 vµ 40. Giíi h¹n quang ®iÖn l0 cña kim lo¹i cã thÓ nhËn gi¸ trÞ §óng nµo trong c¸c gi¸ trÞ sau ? A- l0 = 656 nm B- l0 = 356 nm C- l0 = 565 nm D- Mét gi¸ trÞ kh¸c. VËn tèc ban ®Çu cùc ®¹i cña ªlectr«n quang ®iÖn cã thÓ nhËn gi¸ trÞ bao nhiªu ? Chän kÕt qu¶ §óng trong c¸c kÕt qu¶ sau: A- Vmax » 7,75.105 m/s B- Vmax » 3,75.105 m/s C- Vmax » 1,75105 m/s D- Mét gi¸ trÞ kh¸c. B­íc sãng cña bøc x¹ cã thÓ nhËn gi¸ trÞ §óng nµo trong c¸c gi¸ trÞ sau ? A- l = 0,6777.10-6 m B- l = 0,2777.10-6 m C- l = 0,4777.10-6 m D- Mét gi¸ trÞ kh¸c. NÕu dïng bøc x¹ nãi trªn chiÕu vµo qu¶ cÇu (b»ng kim lo¹i dïng lµm catèt) th× ®iÖn thÕ cùc ®¹i mµ qu¶ cÇu ®¹t ®­îc lµ bao nhiªu ? Chän kÕt qu¶ §óng trong c¸c kÕt qu¶ sau: A- Umax = 0,40 V B- Umax = 0,45 V C- Umax = 0,54 V D- Mét gi¸ trÞ kh¸c. ChiÕu mét chïm bøc x¹ cã b­íc sãng l = 0,56 mm vµo catèt mét tÕ bµo quang ®iÖn. BiÕt c­êng ®é dßng quang ®iÖn b·o hoµ Ibh = 2 mA. Sè ªlectr«n quang ®iÖn tho¸t khái catèt trong mçi phót lµ bao nhiªu ? Chän kÕt qu¶ §óng trong c¸c kÕt qu¶ sau: A- n = 7,5.1017 h¹t B- n = 7,5.1019 h¹t C- n = 7,5.1013 h¹t D- Mét gi¸ trÞ kh¸c. Ngày soạn : 15 / 03 / 2009 tuần 29 (tuần 3 tháng 3 – 2009 ) Bài tập về mẫu nguyên tử của Bo. Vận dụng vào nguyên tử hiđrô. * Bài tập Bài 1 biết : UAK = 10kV; lmin = ? + Hướng dẫn : - Khi electron bị bứt ra khỏi ca tốt, nó sẽ được tăng tốc, bay đến đập vào đối catốt, dừng lại đột ngột làm phát ra tia Rơnghen. - Động năng của mỗi electron được truyền toàn bộ cho catốt. Một phần NL này biến thành nhiệt làm nóng catốt, một phần biến thành NL của phô tôn. + Giải : - Nếu toàn bộ NL này được biến thành NL của phô tôntia Rơnghen thì phôtôn này sẽ có NL lớn nhất, ứng với tia Rơn ghen có bước sóng ngắn nhất. emax = ở đây động năng của electron có giá trị bằng công của điện trường: Vậy lmin = lmin = 1,24.10-10m = 1,24A° Bài 2 Tính bán kính quĩ đạo K, biết NL ion hoá nguyên tử hiđrô là 13,6eV. - Giải : Gọi W đ và Wt là động năng và thế năng của của electrôn trên quĩ đạo: Mặt khác ta lại có: NL toàn phần của e trên quĩ đạo K là: W = Wđ + Wt = - NL toàn phần của e trên quĩ đạo ngoài cùng là: W¥ = 0 Vậy NL ion hoá nguyên tử hiđrô là: Wiôn = W¥ - W = Do đó: EL EM EK la lLK lMK Bài 3 biết : Ha = 0,656mm ; lLK= 0,122mm + Hướng dẫn : l của vạch nằm cạnh vạch lLK - Vẽ lại sơ đồ mức NL ở hình 45.3 sgk. - Dựa vào sơ đồ đó suy ra các phương trình tính toán các đại lượng cần thiết. + Giải : Đối với vạch Ha EM - EL = với lML = 0,656mm. Đối với vạch dài nhất trong dãy Lai man : EL - EK = với lLK = 0,122mm. Đối với vạch nằm cạnh vạch dài nhất trong dãy Lai man : EM - EK = = EM - EL + EL- EK = + Cuối cùng ta tính được : Bài 4 biết : W = 13,6eV; lmin = ? - Giải : Theo tiên đề của Bo. Trắc nghiệm Ph¸t biÓu nµo sau ®©y lµ sai víi néi dung hai gi¶ thuyÕt cña Bo ? A- Nguyªn tö cã n¨ng l­îng x¸c ®Þnh khi nguyªn tö ®ã ®ang n»m ë tr¹ng th¸i dõng. B- Trong c¸c tr¹ng th¸i dõng, nguyªn tö kh«ng bøc x¹ hay hÊp thô n¨ng l­îng. C- Khi chuyÓn tõ tr¹ng th¸i dõng cã n¨ng l­îng thÊp sang tr¹ng th¸i dõng cã n¨ng l­îng cao, nguyªn tö sÏ ph¸t ra ph«t«n. D- A hoÆc B hoÆc C sai. Ph¸t biÓu nµo sau ®©y lµ ®óng víi quan ®iÓm cña Bo vÒ mÉu nguyªn tö Hi®r« ? A- Trong c¸c tr¹ng th¸i dõng, ªlectr«n trong nguyªn tö hi®r« chØ chuyÓn ®éng quanh h¹t nh©n theo nh÷ng quü ®¹o trßn cã b¸n kÝnh hoµn toµn x¸c ®Þnh. B- B¸n kÝnh c¸c quü ®¹o dõng t¨ng tû lÖ víi b×nh ph­¬ng c¸c sè nguyªn liªn tiÕp. C- Quü ®¹o cã b¸n kÝnh lín øng víi n¨ng l­îng lín, b¸n kÝnh nhá øng víi n¨ng l­îng nhá. D- A, B vµ C ®Òu ®óng. - Ph¸t biÓu nµo sau ®©y lµ sai khi nãi vÒ quang phæ cña nguyªn tö hi®r« ? A- Quang phæ cña nguyªn tö hi®r« lµ quang phæ liªn tôc. B- C¸c v¹ch mµu trong quang phæ cã mµu biÕn thiªn liªn tôc tõ ®á tíi tÝm. C- Gi÷a c¸c d·y Laiman, Banme vµ Pasen kh«ng cã ranh giíi x¸c ®Þnh. D- C¶ 3 ph¸t biÓu A, B vµ C. Trong c¸c b­íc sãng sau ®©y, b­íc sãng ®óng víi c¸c v¹ch Ha vµ Hb ®óng theo thø tù. A- 0,6563 mm vµ 0,4861 mm B- 0,6563 mm vµ 0,4340 mm C- 0,4861 mm vµ 0,4340 mm D- 0,6563 mm vµ 0,4102 mm C¸c v¹ch trong d·y Laiman thuéc vïng nµo trong c¸c vïng sau ? Chän kÕt qu¶ ®óng. A- Vïng hång ngo¹i. B- Vïng ¸nh s¸ng nh×n thÊy. C- Vïng tö ngo¹i. D- Mét phÇn n»m trong vïng ¸nh s¸ng nh×n thÊy, mét phÇn n»m trong vïng tö ngo¹i. C¸c v¹ch trong d·y Banme thuéc vïng nµo trong c¸c vïng sau ? Chän kÕt qu¶ ®óng. A- Vïng hång ngo¹i. B- Vïng ¸nh s¸ng nh×n thÊy. C- Vïng tö ngo¹i. D- Mét phÇn n»m trong vïng ¸nh s¸ng nh×n thÊy, mét phÇn n»m trong vïng tö ngo¹i. C¸c v¹ch trong d·y Pasen thuéc vïng nµo trong c¸c vïng sau ? Chän kÕt qu¶ ®óng. A- Vïng hång ngo¹i. B- Vïng ¸nh s¸ng nh×n thÊy. C- Vïng tö ngo¹i. D- Mét phÇn n»m trong vïng ¸nh s¸ng nh×n thÊy, mét phÇn n»m trong vïng tö ngo¹i. §iÒu nµo sau ®©y lµ ®óng khi nãi vÒ sù t¹o thµnh c¸c d·y cña quang phæ nguyªn tö hi®r« ? A- C¸c v¹ch trong d·y Laiman ®­îc t¹o thµnh khi c¸c ªlectr«n chuyÓn tõ c¸c quü ®¹o bªn ngoµi vÒ quü ®¹o K. B- C¸c v¹ch trong d·y Banme ®­îc t¹o thµnh khi c¸c ªlectr«n chuyÓn tõ c¸c quü ®¹o bªn ngoµi vÒ quü ®¹o L. C- C¸c v¹ch trong d·y Pasen ®­îc t¹o thµnh khi c¸c ªlectr«n chuyÓn tõ c¸c quü ®¹o bªn ngoµi vÒ quü ®¹o M. D- A, B vµ C ®Òu ®óng. §iÒu nµo sau ®©y lµ ®óng khi nãi vÒ sù t¹o thµnh c¸c v¹ch trong d·y Laiman cña quang phæ nguyªn tö hi®r« ? A- C¸c v¹ch trong d·y Laiman ®­îc t¹o thµnh khi c¸c ªlectr«n chuyÓn tõ c¸c quü ®¹o bªn ngoµi vÒ quü ®¹o L. B- Theo quy ­íc th«ng th­êng, v¹ch sè 1 øng víi sù chuyÓn cña ªlectr«n tõ quü ®¹o L vÒ quü ®¹o K. C- C¸c v¹ch trong d·y Laiman s¾p xÕp mét c¸ch liªn tôc, gi÷a chóng kh«ng cã ranh giíi râ rÖt. D- A, B vµ C ®Òu ®óng. §iÒu nµo sau ®©y lµ ®óng khi nãi vÒ sù t¹o thµnh c¸c v¹ch trong d·y Banme cña quang phæ nguyªn tö hi®r« ? A- C¸c v¹ch trong d·y Banme ®­îc t¹o thµnh khi c¸c ªlectr«n chuyÓn tõ c¸c quü ®¹o bªn ngoµi vÒ quü ®¹o L. B- V¹ch Ha vµ Hb øng víi sù chuyÓn tõ M sang L vµ tõ N sang L. C- V¹ch Hg vµ Hd øng víi sù chuyÓn tõ O sang L vµ tõ P sang L. D- A, B vµ C ®Òu ®óng. §iÒu nµo sau ®©y lµ sai khi nãi vÒ sù t¹o thµnh c¸c v¹ch trong d·y Pasen cña quang phæ nguyªn tö hi®r« ? A- C¸c v¹ch trong d·y Pasen ®­îc t¹o thµnh khi c¸c ªlectr«n chuyÓn tõ c¸c quü ®¹o bªn ngoµi vÒ quü ®¹o M. B- Trong d·y Pasen chØ cã duy nhÊt ba v¹ch. C- Theo quy ­íc th«ng th­êng, v¸chè 1 øng víi sù chuyÓn cña ªlectr«n tõ quü ®¹o N vÒ quü ®¹o M. D- A hoÆc B hoÆc C sai. Sö dông d÷ kiÖn sau: ChiÕu mét bøc x¹ ®iÖn tõ cã b­íc sãng l = 0,546 mm lªn bÒ mÆt kim lo¹i dïng lµm catèt cña mét tÕ bµo quang ®iÖn, thu ®­îc dßng b·o hoµ cã c­êng ®é I0 = 2.10-3 A. C«ng suÊt cña bøc x¹ ®iÖn tõ lµ 1,515W. Tr¶ lêi c¸c c©u hái 54 vµ 55. TØ sè gi÷a sè ªlectr«n bøt khái catèt vµ sè ph«t«n ®Ëp vµo catèt trong mçi gi©y (gäi lµ hiÖu suÊt l­îng tö) cã thÓ nhËn gi¸ trÞ §óng nµo trong c¸c gi¸ trÞ sau ? A- H = 0,5.10-2 B- H = 0,3.10-2 C- H = 0,3.10-4 D- Mét gi¸ trÞ kh¸c. BiÕt vËn tèc ban ®Çu cùc ®¹i cña c¸c ªlectr«n quang ®iÖn lµ 4,1.105m/s. C«ng tho¸t ªlectr«n cã thÓ nhËn gi¸ trÞ nµo sau ®©y ? Chän kÕt qu¶ §óng trong c¸c kÕt qu¶ sau: A- A = 1,48.10-19J B- A = 2,68.10-19J C- A = 3,88.10-19J D- Mét gi¸ trÞ kh¸c. Sö dông d÷ kiÖn sau: Mét ®iÖn cùc ph¼ng M b»ng kim lo¹i cã giíi h¹n quang ®iÖn l0 = 332 nm, ®