CHUYÊN ĐỀ L NG T ÁNH SÁNGƯỢ Ử
I.
Hi nệ t ngượ quang đi nệ ngoài:
1.
Hi n t ng quang đi n ngoàiệ ượ ệ
: Khi chi u m t chùm tia sáng thích h p vào b m t ế ộ ợ ề ặ
t m kim lo i thì nó làm cho các electron b t ra kh i b m t kim lo i g i là hi n t ng ấ ạ ứ ỏ ề ặ ạ ọ ệ ượ
quang đi n(hay còn g i là hi n t ng quang đi n ngoài)ệ ọ ệ ượ ệ , electron thoát ra kh iỏ bề m tặ
kim lo iạ g iọ là electron quang đi nệ
2.
Các
đnh lu t ị ậ
quang
đi n: a)ệ
0
3.
-
. Năng l ngượ
m tộ l ngượ tử ánh
sáng (h t phôtôn)ạ
Trong
đó
: h = 6,625.10-34 Js là h ngằ số Plăng. c = 3.108m/s là v nậ t cố ánh sáng trong
chân không.; f, là t n s , b c sóng c a ánh sáng (c a b c x ).; m là kh i l ng c aầ ố ướ ủ ủ ứ ạ ố ượ ủ
photon.
ch ph thu c vào t n s c aỉ ụ ộ ầ ố ủ ánh sáng, mà không phụ thu cộ kho ngả cách từ
nó t iớ ngu nổ
-
= hf.
-
- C ngườ độ c aủ chùm sáng tỉ lệ v iớ số photon do ngu nồ phát ra trong 1 đnơ vị th iờ gian
.
-
4.
Mô tả hi nệ t ngượ quang đi nệ ngoài .
mô t hi n ả ệ
t ng quang đi nượ ệ trong. Ánh sáng thích h p(ợ
0
)
Ánh sáng thích
h p(ợ
'
'
0
)
e
b b t raị ậ
I.
ngắ đcượ l cự liên k tế v iớ m ngạ tinh thể và thóa
W
ñ 0 max
Truy nề m tộ ph nầ năng l ngượ cho m ngạ tinh th .ể
vì không m t ph n năng l ng cho m ng tinh th .ấ ầ ượ ạ ể
hf A
t
W
ñ 0 max
hay h c A 1 m .v2
II.
-
A
hay h c A
hc
hay
t2e o max
t
t
A
0
0
c aủ kim lo iạ dùng làm Catot
Công thoát c aủ e ra kh iỏ kim lo iạ :
T nầ số sóng ánh sáng gi iớ h nạ quang đi nệ :
B ng giá tr gi i h n quang đi nả ị ớ ạ ệ
Ch t kim lo iấ ạ
o
(m) Ch t kim lo iấ ạ
o
(m)
Ch t bán d nấ ẫ
o
(m)
B cạ
0,26
Natri
0,50
Ge
1,88
Đngồ
0,30
Kali
0,55
Si
1,11
K mẽ
0,35
Xesi
0,66
PbS
4,14
Nhôm 0,36
Canxi
0,75
CdS
0,90
5.
L ng tính sóng - h t c a ánhưỡ ạ ủ sáng
-
Ánh sáng v aừ có tính ch tấ sóng, v aừ có tính ch tấ h t.ạ Ta nói ánh sáng có l ngưỡ tính sóng - h t.ạ
-
Trong m i hi n t ng quang h c, ánh sáng th ng th hi n rõ m t trong hai tính ch t trên. Khi tính ỗ ệ ượ ọ ườ ể ệ ộ ấ
ch t sóngấ thể hi nệ rõ thì tính ch tấ h tạ l iạ mờ nh t,ạ và ng cượ l i.ạ
-
Sóng đi nệ từ có b cướ sóng càng ng n,ắ phôtôn có năng l ngượ càng l nớ thì tính ch tấ h tạ thể hi nệ càng
rõ, nh ư ở hi nệ t ngượ quang đi n,ệ ở khả năng đâm xuyên, khả năng phát quang…,còn tính ch tấ sóng
càng mờ nh t.ạ
-
Trái l i sóng đi n t có b c sóng càng dài, phôtôn ng v i nó có năng l ng càng nh , thì tính ch t sóng ạ ệ ừ ướ ứ ớ ượ ỏ ấ
l i thạ ể hi nệ rõ h nơ như ở hi nệ t ngượ giao thoa, nhi uễ x ,ạ tán s c,ắ …, còn tính ch tấ h tạ thì mờ nh t.ạ
A. PH NGƯƠ PHÁP.
A.1.
Năng l ngượ m tộ l ngượ tử ánh sáng (h tạ phôtôn)
;
Trong đó h = 6,625.10-34 Js là h ng s Plăng. c = 3.10ằ ố 8m/s là v n t c ánh sáng trong chân không. f, ậ ố là t n s , ầ ố
b c sóng c a ánh sáng (c a b c x ).ướ ủ ủ ứ ạ
A.2.
Công thoát c aủ e ra kh iỏ kim lo iạ :
hc
A.3.
Gi i h n quang đi n c a kim lo iớ ạ ệ ủ ạ (
0
) T công th c:ừ ứ
A
0
Đi uề ki nệ để x yả ra hi nệ t ngượ quang đi nệ :
v i ớ
1eV 1, 6.10
19
J
B. B ÀI T PẬ ( Cho h = 6,625.10
-34
Js; c 3.108 m / s ;
e 1, 6.10
19
C
;
1eV 1, 6.10
19
J
)
Câu 1. Cat t c a m t t bào quang đi n làm b ng vônfram. Bi t công thoát c a êlectrôn đi v i vônfram là 7,2.10ố ủ ộ ế ệ ằ ế ủ ố ớ -19 J.
Gi i h n quang đi n c a vônfram b ngớ ạ ệ ủ ằ
A. 0,475 m .B. 0,375 m .C. 0,276 m .D. 0,425 m .
Câu 2. Công thoát êlectrôn c a m t kim lo i là 7,64.10ủ ộ ạ -19 J. Chi u l n l t vào b m t t m kim lo i này các b c x có ế ầ ượ ề ặ ấ ạ ứ ạ
b cướ
sóng là
đó?
1
= 0,18 m ,
2
= 0,21 mvà
3= 0,35 m . B c x nào gây đc hi n t ng quang đi n đi v i kim lo iứ ạ ượ ệ ượ ệ ố ớ ạ
A. Ba b c x ( ứ ạ
1
2 và
3 ). B. Ch có b c xỉ ứ ạ
1 .C. Hai b c x ( ứ ạ
1 và
2 ). D. Không có b cứ x .ạ
Câu 3. Gi i h n quang đi n c a k m là 0,36ớ ạ ệ ủ ẽ m, công thoát e c a k m l n h n natri 1,4 l n. Gi i h n quang đi n c a ủ ẽ ớ ơ ầ ớ ạ ệ ủ
natri là
A. 0,257m. B. 2,57m. C. 0,504m. D. 5,04m.
Câu 4. Cho công thoát êlectron c a kim lo i là A = 2eV. B c sóng gi i h n quang đi n c a kim lo iủ ạ ướ ớ ạ ệ ủ ạ là:
A. 0,625mB. 0,525 C. 0,675mD. 0,585m
Câu 5. Ch n câu ọĐúng. N u chi u m t chùm tia h ng ngo i vào t m k m tích đi n âm, thì:ế ế ộ ồ ạ ấ ẽ ệ
A. t m k m m t d n đi nấ ẽ ấ ầ ệ tích d ng.ươ B. T m k m m t d n đi n tíchấ ẽ ấ ầ ệ âm.
C. T m k m tr nên trung hoàấ ẽ ở v đi n.ề ệ D. đi n tích âm c a t m k m khôngệ ủ ấ ẽ đi.ổ
Câu 6. Ch n câu tr l i ọ ả ờ Đúng. Gi i h n quang đi n c a m i kim lo i là:ớ ạ ệ ủ ỗ ạ
A. b c sóng c a ánh sáng kích thích chi u vào kimướ ủ ế lo i.ạ
B. Công thoát c a các êléctron b m t kim lo iủ ở ề ặ ạ đó.
C. B c sóng gi i h n c a ánh sáng kích thích đ gây ra hi n t ng quang đi n kim lo iướ ớ ạ ủ ể ệ ượ ệ ạ đó.
D. là giá tr năng l ng t i thi u đ gây ra hi n t ng quangị ượ ố ể ể ệ ượ đi n.ệ
Câu 7. Đ gây đc hi u ng quang đi n, b c x d i vào kim lo i đc tho mãn đi u ki n nào sau đây?ể ượ ệ ứ ệ ứ ạ ọ ạ ượ ả ề ệ
A. T n s l n h n gi i h nầ ố ớ ơ ớ ạ quang đi n.ệB. T n s nh h n gi i h n quangầ ố ỏ ơ ớ ạ đi n.ệ
C. B c sóng nh h n gi i h nướ ỏ ơ ớ ạ quang đi n.ệD. B c sóng l n h n gi i h n quangướ ớ ơ ớ ạ đi n.ệ
Câu 8. Phát bi u nào sau đây là ểđúng khi nói v hi n t ng quang đi n?ề ệ ượ ệ
A. Là hi n t ng hi n t ng êlectron b t ra kh i b m t t m kim lo i khi có ánh sáng thích h p chi u vàoệ ượ ệ ượ ứ ỏ ề ặ ấ ạ ợ ế nó.
B. Là hi n t ng hi n t ng êlectron b t ra kh i b m t t m kim lo i khi t m kim lo i b nungệ ượ ệ ượ ứ ỏ ề ặ ấ ạ ấ ạ ị nóng.
C. Là hi n t ng hi n t ng êlectron b t ra kh i b m t t m kim lo i b nhi m đi n do ti p xúc v i m t ệ ượ ệ ượ ứ ỏ ề ặ ấ ạ ị ễ ệ ế ớ ộ
v t nhi m đi n khác.ậ ễ ệ
D. Là hi n t ng hi n t ng êlectron b t ra kh i b m t t m kim lo i do b t k nguyên nhân nàoệ ượ ệ ượ ứ ỏ ề ặ ấ ạ ấ ỳ khác.
Câu 9. ( 2013) Gi i h n quang đi n c a m t kim lo i là 0,75 ớ ạ ệ ủ ộ ạ m. Công thoát êlectron ra kh i kim lo i này b ngỏ ạ ằ
A. 2,65.10-19J. B. 26,5.10-19J. C. 2,65.10-32J. D. 26,5.10-32J.
Câu 10. Ch n câu ọĐúng. Theo gi thuy t l ng t c a Plăng thì năng l ng….ả ế ượ ử ủ ượ
A. c aủ m iọ êléctron B. c a m t nguyênủ ộ tửC. c a m t phânủ ộ t D. c a m t chùm sáng đn s cử ủ ộ ơ ắ
ph i luôn luôn b ng s l n l ng t năngả ằ ố ầ ượ ử l ng.ượ
Câu 11. Ch n câu ọĐúng. Theo thuy t phôtôn c a Anh-xtanh, thì năng l ng:ế ủ ượ
A. c a m i phôtôn đuủ ọ ề b ngằ nhau. B. c a m t phôtôn b ng m t l ng t năngủ ộ ằ ộ ượ ử l ng.ượ
C. gi m d n khi phôtôn ra xa d nả ầ ầ ngu nồ sáng. D. c a phôton không ph thu c vào b củ ụ ộ ướ sóng.
Câu 12. Phát bi u mào sau đây là ểsai khi nói v thuy t l ng t ánh sáng?ề ế ượ ử
A. Nh ng nguyên t hay phân t v t ch t không h p th hay b c x ánh sáng m t cách liên t c mà thành ữ ử ử ậ ấ ấ ụ ứ ạ ộ ụ
t ng ph n riêng bi t, đt quãng.ừ ầ ệ ứ
B. Chùm sáng là dòng h t, m i h t là m tạ ỗ ạ ộ phôtôn.
C. Năng l ng c a các phôtôn ánh sáng là nh nhau, không ph thu c vào b c sóng ánhượ ủ ư ụ ộ ướ sáng.
D. Khi ánh sáng truy n đi, các l ng t ánh sáng không b thay đi, không ph thu c kho ng cách t i ngu nề ượ ử ị ổ ụ ộ ả ớ ồ sáng.
Câu 14. Trong chân không, ánh sáng nhìn th y có b c sóng t 0.38 ấ ướ ừ
m đn 0,76 ế
m. T n s c a ánh sáng nhìn th y cóầ ố ủ ấ
giá trị
A. t 3,95.10ừ14 Hz đnế 7,89.1014 Hz. B. t 3,95.10ừ14 Hz đn 8,50.10ế14 Hz
C. t 4,20.10ừ14 Hz đnế 7,89.1014 Hz. D. t 4,20.10ừ14 Hz đn 6,50.10ế14 Hz
Câu 15. Chi u b c x có t n s f vào m t kim lo i có công thoát A gây ra hi n t ng quang đi n. Gi s m t êlectronế ứ ạ ầ ố ộ ạ ệ ượ ệ ả ử ộ
h p th phôtôn s d ng m t ph n năng l ng làm công thoát, ph n còn l i bi n thành đng năng K c a nó. N u t n sấ ụ ử ụ ộ ầ ượ ầ ạ ế ộ ủ ế ầ ố
c a b c x chi u t i là 2f thì đng năng c a êlectron quang đi n đó làủ ứ ạ ế ớ ộ ủ ệ
A. K – A. B. K + A. C. 2K – A. D. 2K + A.
Câu 16. Chi u b c x có b c sóng ế ứ ạ ướ
vào m t kim lo i có công thoát A gây ra hi n t ng quang đi n. Gi s m t ộ ạ ệ ượ ệ ả ử ộ
êlectron h p th phôtôn s d ng m t ph n năng l ng làm công thoát, ph n còn l i bi n thành đng năng K c a nó . ấ ụ ử ụ ộ ầ ượ ầ ạ ế ộ ủ
Gi iớ
h n quang đi n c a kim lo i này là ạ ệ ủ ạ
. N u chi u b c x đn s c có b c sóng ế ế ứ ạ ơ ắ ướ
0,6
vào t m kim lo i trên thìấ ạ
0 0
đng năng ban đu c c đi c a các electron quang đi n tính theo A là:ộ ầ ự ạ ủ ệ
A. 0, 6 A .B. 3A.C. 2 A.D. 5A.
2 3 3
Câu 18. (Đ thi đi h c năm 2013) G i ề ạ ọ ọ
Đ là năng l ng c a phôtôn ánh sáng đ; ượ ủ ỏ L là năng l ng c a phôtôn ánh ượ ủ
sáng l c; ụV là năng l ng c a phôtôn ánh sáng vàng. S p x p nào sau đây đúng?ượ ủ ắ ế
A.
Đ V L .B. L
Đ V .C. V L
Đ.D. L V
Đ.
Câu 19. (2012) Bi t công thoát êlectron c a các kim lo i: canxi, kali, b c và đng l n l t là: 2,89 eV; 2,26eV; 4,78 eV và ế ủ ạ ạ ồ ầ ượ
4,14 eV. Chi u ánh sáng có b c sóng 0,33 ế ướ
m vào b m t các kim lo i trên. Hi n t ng quang đi n không x y ra v i cácề ặ ạ ệ ượ ệ ả ớ
kim lo i nào sau đây?ạ
A. Kali và đng.ồB. Canxi và b c.ạC. B cạ và đng.ồD. Kali và canxi.
PH NG PHÁP : ƯƠ G i: ọP là công su t c a ngu n sáng; ấ ủ ồ W là năng l ng ánh sáng c a ngu n sáng phát raượ ủ ồ
trong th i gian ờt ; N là s photon phát ra trong th i gian ố ờ t ;
là năng l ng c a m t photon; ượ ủ ộ
là b c sóng ướ
c a ánh sáng phát ra; ủf là t n s c a ánh sáng phátầ ố ủ ra.