Hóa h c đ i c ng 1 Gi ng viên: Ths Nguy n Vănọ ạ ươ ả ễ
Quang
CH NG 2: M T S V N Đ TI N C H C L NG T ƯƠ Ộ Ố Ấ Ề Ề Ơ Ọ ƯỢ Ử
I. CÂU H I VÀ BÀI T PỎ Ậ
Câu 1:
a) Phát bi u n i dung thuy t l ng t Planck.ể ộ ế ượ ử
b) Hãy tính l ng t năng l ng đ c phát ra t m t đi n tích dao đ ng v i t n s ượ ử ượ ượ ừ ộ ệ ộ ớ ầ ố
ν
=1014 s-1
Câu 2: Cho bi t tác d ng c a ánh sáng đ i v i phim nh. T i sao có th r a nh trong phòngế ụ ủ ố ớ ả ạ ể ử ả
có ánh sáng đ ?ỏ
Câu 3:
a) Cho bi t t n s gi i h n ế ầ ố ớ ạ
0
ν
(ng ng quang đi n) c a m t s kim lo i nh sau:ưỡ ệ ủ ộ ố ạ ư
Kim lo iạ Cs K Ca Zn
0
ν
(s-1) 4,7.1014 5,5.1014 7,1.1014 10,4.1014
Hãy tính công b t phá đi n t Eứ ệ ử 0 ng v i các kim lo i đó. Khi chi u tia ứ ớ ạ ế
H
α
có
λ
= 4340
0
A
vào các kim lo i đó thì đ i v i nh ng kim lo i nào có th x y ra hi u ng quang đi n?ạ ố ớ ữ ạ ể ả ệ ứ ệ
b) Trong các tr ng h p x y ra hi u ng quang đi n, hãy tính đ ng năng c a đi n t vàườ ợ ả ệ ứ ệ ộ ủ ệ ử
t đó suy ra v n t c c a đi n t khi b n ra kh i b m t t m kim lo i (bi t: h=6,625.10ừ ậ ố ủ ệ ử ắ ỏ ề ặ ấ ạ ế 34 J.s;
me=9,11.10-31 kg; c=3.108 m/s)
Câu 4:
a) Vi t và gi i thích h th c liên h gi a kh i l ng t ng đ i tính (kh i l ng chuy nế ả ệ ứ ệ ữ ố ượ ươ ố ố ượ ể
đ ng) và kh i l ng ngh c a m t v t th .ộ ố ượ ỉ ủ ộ ậ ể
b) Hãy ch ng minh không có v t th nào có v n t c l n h n v n t c c a ánh sáng.ứ ậ ể ậ ố ớ ơ ậ ố ủ
c) Hãy ch ng minh: kh i l ng ngh c a ánh sáng b ng 0 (hay không có h t ánh sáng ứ ố ượ ỉ ủ ằ ạ ở
tr ng thái ngh ).ạ ỉ
Câu 5: M t v t chuy n đ ng v i v n t c v b ng 80% v n t c ánh sáng. H i khi đó, kh iộ ậ ể ộ ớ ậ ố ằ ậ ố ỏ ố
l ng t ng đ i tính (mượ ươ ố v) b ng bao nhiêu l n kh i l ng ngh mằ ầ ố ượ ỉ 0.
Câu 6:
a) Hãy ch ng minh: kh i l ng t ng đ i tính c a h t ánh sáng (photon) đ c tính theoứ ố ượ ươ ố ủ ạ ượ
h th c:ệ ứ
h
mc
λ
=
Trong đó: h=6,625.10-34 J.s; c là v n t c ánh sáng; ậ ố
λ
là b c sóng c a ánh sáng.ướ ủ
b) Tia
H
α
(màu đ ) có ỏ
λ
=656,3 nm. Hãy tính:
- T n s ầ ố
ν
, s sóng ố
ν
c a tia sáng đó.ủ
- Năng l ng ượ
ε
, kh i l ng m và đ ng l ng p c a tia sáng nói trên.ố ượ ộ ượ ủ
Câu 7: S phá v các liên k t I-I trong 1 mol Iự ỡ ế 2 đòi h i m t ăng l ng b ng 150,48 kJ. Năngỏ ộ ượ ằ
l ng này có th s d ng d i d ng ánh sáng. Hãy tính b c sóng ượ ể ử ụ ướ ạ ướ
λ
c a ánh sáng c n s d ngủ ầ ử ụ
trong quá trình đó. Bi t h=6,625.10ế-34 J.s; c=3.108 m/s.
Câu 8: Trên ph đi n t c a m t h p ch t có các đám mây h p th t i: ổ ệ ử ủ ộ ợ ấ ấ ụ ạ
1
450nm
λ
=
;
;
.
a) Hãy tính năng l ng kích thích ng v i đám h p th trên (tính ra eV và kJ/mol).ượ ứ ớ ấ ụ
b) Hãy d đoán màu c a h p ch t.ự ủ ợ ấ
II. H NG D N GI IƯỚ Ẫ Ả
Câu 1: b) Ta có:
ε
= h
ν
=6,625.10-34.1014=6,625.10-20 (J)
Câu 2: Phim nh thông th ng có tráng m t l p nhũ t ng AgBr. D i tác d ng c a ánh sángả ườ ộ ớ ươ ướ ụ ủ
ta có ph n ng quang hóa:ả ứ
h
ν
+ Ag+ + Br-
→
Ag (màu đen) + 1/2Br2
Khoa T Nhiên – Tr ng Cao đ ng S ph m Qu ng Ninhự ườ ẳ ư ạ ả
Hóa h c đ i c ng 1 Gi ng viên: Ths Nguy n Vănọ ạ ươ ả ễ
Quang
Đ x y ra ph n ng trên, photon ph i có m t năng l ngể ả ả ứ ả ộ ượ h
ν
t i thi u xác đ nh. Vì ánhố ể ị
sáng đ có b c sóng l n, kho ng t 720 nm đ n 770 nm, nên photon có năng l ng nh khôngỏ ướ ớ ả ừ ế ượ ỏ
gây nên ph n ng quang hóa, vì v y ánh sáng đ không có nh h ng đ n phim và gi y nh.ả ứ ậ ỏ ả ưở ế ấ ả
Câu 3:
a) E0=h
0
ν
, nên đ i v i các kim lo i trên ta có k t qu :ố ớ ạ ế ả
Kim lo i ạCs K Ca Zn
E0(J) 31,138.10-20 36,438.10-20 47,038.10-20 68,9.10-20
Năng l ng c a h t ượ ủ ạ
H
α
chi u vào kim lo i:ế ạ
34 8
20
10
6,625.10 .3.10
/ 45, 79.10
4340.10
h hc J
ε ν λ
−−
−
= = = =
Ta th y hi u ng quang đi n ch x y ra đ i v i Cs và K do có Eấ ệ ứ ệ ỉ ả ố ớ 0<
ε
b) Theo h th c Anhstanh: ệ ứ h
ν
= E0+1/2mv2
- Đ i v i Cs: ố ớ
+ Đi n t có đ ng năng: 1/2mvệ ử ộ 2=45,79.10-20-31,14.10-20=14,65.10-20 J
+ V n t c ban đ u: ậ ố ầ
5 5
2.146,5.10 5,65.10 /
9,11
v m s= =
- T ng t đ i v i K: đi n t có đ ng năng: 9,35.10ươ ự ố ớ ệ ử ộ -20 J và v=4,53.105 m/s
Câu 4:
a) Ta có:
0
2
2
1
v
m
m
v
c
=
−
trong đó v là v n t c c a h tậ ố ủ ạ
c là v n t c c a ánh sángậ ố ủ
m0 là kh i l ng ngh c a h tố ượ ỉ ủ ạ
mv là kh i l ng c a h t khi chuy n đ ng v i v n t c vố ượ ủ ạ ể ộ ớ ậ ố
b) Trong h th c trên n u v>c thì 1<ệ ứ ế
2
2
v
c
thì bi u th c trong căn âm. M u s khi đó s là 1 sể ứ ẫ ố ẽ ố
o, không có th c. Đi u đó có nghĩa không có v t th nào có v n t c l n h n v n t c ánh sáng.ả ự ề ậ ể ậ ố ớ ơ ậ ố
c) T h th c trên ta có: ừ ệ ứ
2
02
. 1
v
v
m m c
= −
. Đ i v i ánh sáng thì v=c nên:ố ớ
2
02
. 1 .0 0
v v
c
m m m
c
= − = =
. T c là kh i l ng ngh c a ánh sáng b ng 0.ứ ố ượ ỉ ủ ằ
Câu 5: Ta có:
0 0
0 0
2
10 1,66
6
36
80
1100
100
v
m m
m m m= = = =
− ÷
Câu 6:
a) Theo thuy t l ng t ánh sáng (Planck) thì photon có năng l ng: ế ượ ử ượ
/h hv
ε ν λ
= =
. M t kahcs theoặ
h th c t ng đ i Einstein thì gi a năng l ng và kh i l ng có h th c: ệ ứ ươ ố ữ ượ ố ượ ệ ứ
2
mc
ε
=
. T đó ta có:ừ
2
c h
mc h m c
λ λ
= → =
b)
λ
=656,3.10-9m=6563.10-8cm;
ν
=
1
8
1 1 15237
6563.10 cm
λ
−
−
= =
T đó: ừ
10 10 14 1
3.10 .15237 45711.10 4,5711.10
cc s
ν ν
λ
−
= = = = =
34 14 19
6,625.10 .4,5711.10 3,028.10h J
ε ν
− −
= = =
Khoa T Nhiên – Tr ng Cao đ ng S ph m Qu ng Ninhự ườ ẳ ư ạ ả
Hóa h c đ i c ng 1 Gi ng viên: Ths Nguy n Vănọ ạ ươ ả ễ
Quang
34
27
9
6,625.10 1, 009.10 . /
656,3.10
h
p mc kg m s
λ
−−
−
= = = =
và:
27
36
8
1,009.10 3,36.10
3.10
h p
m kg
c c
λ
−−
= = = =
Câu 7: Ta có:
2
2h I I
ν
+ →
20
23
150480 24,98.10
6,023.10
h J
ε ν
−
= = =
34 8
6
20
6,625.10 .3.10 0,795.10
24,98.10
hc m
λε
−−
−
= = =
Câu 8:
a) Năng l ng kích thích b ng năng l ng c a l ng t ánh sáng h p th , đ c tính theo bi u th c:ượ ằ ượ ủ ượ ử ấ ụ ượ ể ứ
hc
ελ
=
.
- Đ i v i ố ớ
1
λ
ta có:
34 8
20
9
6, 625.10 .3.10 44,17.10 2,8
450.10 J eV
ε
−−
−
= = =
→
E=44,17.10-20.6,023.1023=266.103 J= 266 kJ/mol
- T ng t đ i v i ươ ự ố ớ
2
λ
:
3,5eV
ε
=
; E=343 kJ/mol
3
λ
:
5, 0eV
ε
=
; E=476 kJ/mol
b) Ch có đám h p th ỉ ấ ụ
1
λ
n m trong vùng kh ki n. Vì h p ch t h p th ánh sáng gi a mi n tím vàằ ả ế ợ ấ ấ ụ ữ ề
mi n xanh da tr i (lam) nên màu c a h p ch t là màu da cam.ề ờ ủ ợ ấ
Khoa T Nhiên – Tr ng Cao đ ng S ph m Qu ng Ninhự ườ ẳ ư ạ ả