TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA VẬT LÍ
LÊ THANH MAI
HỆ THỐNG CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
PHẦN QUANG HỌC LƢỢNG TỬ
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Vật lí đại cƣơng
HÀ NỘI, 2018
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA VẬT LÍ
LÊ THANH MAI
HỆ THỐNG CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
PHẦN QUANG HỌC LƢỢNG TỬ
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Vật lí đại cƣơng
Ngƣời hƣớng dẫn khoa học
TS. Phan Thị Thanh Hồng
HÀ NỘI, 2018
LỜI CẢM ƠN
Em xin chân trọng cảm ơn Ban Giám hiệu, Ban chủ nhiệm Khoa Vật lí-
Trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội 2.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong tổ bộ môn “Vật lí đại
cƣơng” đã luôn quan tâm, động viên và tạo điều kiện cho em trong thời gian
học tập và thực hiện đề tài.
Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS. Phan Thị Thanh Hồng đã tận
tình hƣớng dẫn, động viên, giúp đỡ em trong suốt thời gian thực hiện đề tài.
Cuối cùng, em xin cảm ơn sự động viên, giúp đỡ nhiệt tình của gia đình
và bạn bè.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, tháng 5 năm 2018
Sinh viên
Lê Thanh Mai
LỜI CAM ĐOAN
Em xin cam đoan đây là đề tài nghiên cứu của em dƣới sự hƣớng dẫn
của TS. Phan Thị Thanh Hồng.
Trong quá trình thực hiện đề tài em có tham khảo một số tài liệu đã đƣợc
ghi trong mục Tài liệu tham khảo.
Hà Nội, tháng 5 năm 2018
Sinh viên
Lê Thanh Mai
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ........................................................................................................ 1
1. Lí do chọn đề tài .................................................................................... 1
2. Mục đích nghiên cứu ............................................................................. 2
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu ......................................................... 2
4. Nhiệm vụ nghiên cứu ............................................................................ 2
5. Phƣơng án nghiên cứu ........................................................................... 2
6. Đóng góp của đề tài ............................................................................... 2
7. Bố cục của khóa luận ............................................................................ 2
NỘI DUNG ......................................................................................................
Chƣơng 1: TÍNH CHẤT LƢỢNG TỬ CỦA ÁNH SÁNG ............................. 3
1.1. Hiện tƣợng quang điện ngoài .............................................................. 3
1.1.1. Khái niệm .................................................................................... 3
1.1.2. Thí nghiệm của Stoletop .............................................................. 3
1.1.2.1. Thí nghiệm ............................................................................. 3
1.1.2.2. Đƣờng đặc trƣng Vôn- Ampe của tế bào quang điện .............. 3
1.1.2.3. Các định luật quang điện ........................................................ 4
1.2. Thuyết lƣợng tử ánh sáng. Công thức Einstein. Photon ...................... 5
1.2.1. Thuyết lƣợng tử ánh sáng ............................................................ 5
1.2.2. Công thức Einstein ...................................................................... 6
1.2.3. Photon ......................................................................................... 7
1.3. Hiện tƣợng quang điện trong. Quang- phát quang............................... 8
1.3.1. Hiện tƣợng quang điện trong ....................................................... 8
1.3.1.1. Khái niệm ............................................................................... 8
1.3.1.2. So sánh hiện tƣợng quang điện ngoài và quang điện trong ...... 8
1.3.1.3. Ứng dụng hiện tƣợng quang điện trong ................................... 8
1.3.2. Hiện tƣợng quang- phát quang ..................................................... 9
1.3.2.1. Khái niệm sự phát quang ........................................................ 9
1.3.2.2. Huỳnh quang và lân quang ...................................................... 9
1.3.2.3. Đặc điểm của ánh sáng phát quang ........................................ 10
1.4. Hiệu ứng Compton ............................................................................ 10
KẾT LUẬN CHƢƠNG 1 ......................................................................... 11
Chƣơng 2. HỆ THỐNG CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM .............. 12
2.1.Trắc nghiệm hiện tƣợng quang điện. Thuyết lƣợng tử ánh sáng. Công
thức Einstein ............................................................................................ 12
2.2. Hiện tƣợng quang điện trong ............................................................. 29
2.3. Hiện tƣợng quang- phát quang ........................................................... 32
2.4. Hiện tƣợng tán xạ Compton ............................................................... 38
ĐÁP ÁN VÀ HƢỚNG DẪN GIẢI .......................................................... 41
KẾT LUẬN CHƢƠNG 2 ......................................................................... 54
KẾT LUẬN CHUNG ..................................................................................... 55
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................. 56
MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Theo nghị quyết số 29-NQ/TW ngày 4-11-2013 Hội nghị Trung ƣơng 8
khóa XI về đổi mới căn bản toàn diện giáo dục và đào tạo, cần phải đổi mới
cả về mục tiêu chƣơng trình, nội dung giáo dục, phƣơng pháp dạy học và đặc
biệt là phƣơng pháp kiểm tra đánh giá kết quả học tập của học sinh. Việc
kiểm tra đánh giá có hệ thống và thƣờng xuyên sẽ cung cấp kịp thời những
thông tin cần thiết giúp học sinh tự điều chỉnh hoạt động học đồng thời giúp giáo
viên có những thông tin phản hồi để điều chỉnh, hoàn thiện quá trình dạy học.
Hình thức kiểm tra tự luận mang tính truyền thống, kiểm tra trình độ tƣ
duy của học sinh ở trình độ cao, nhƣng chỉ giới hạn trong một phần kiến thức
nhất định. Hình thức trắc nghiệm khách quan đƣợc d ng để kiểm tra đánh giá
kiến thức trên một vùng rộng một cách nhanh chóng, chính xác, khách quan;
nó cho phép xứ lí kết quả theo nhiều chiều với từng học sinh cũng nhƣ tổng
thể cả lớp học giúp cho giáo viên kịp thời điều chỉnh hoàn thiện phƣơng pháp
dạy để nâng cao hiệu quả dạy học.
Quang học là môn học nghiên cứu về bản chất của ánh sáng, về sự lan
truyền và tƣơng tác của ánh sáng với môi trƣờng mà nó đi qua. Các nghiên
cứu về ánh sáng đã chứng tỏ rằng, ánh sáng vừa có tính chất sóng (sóng điện
từ) lại vừa có tính chất hạt (lƣợng tử ánh sáng). Các hiện tƣợng giao thoa,
nhiễu xạ, phân cực là những bằng chứng thực nghiệm chứng tỏ ánh sáng có
tính chất sóng. Các hiện tƣợng quang điện, phát quang, tán xạ Compton,... là
những bằng chứng thực nghiệm chứng tỏ ánh có tính chất lƣợng tử. Vì vậy,
việc tìm hiểu về tính chất sóng cũng nhƣ tính chất lƣợng tử của ánh sáng là đề
tài có ý nghĩa khoa học và thực tiễn.
1
Xuất phát từ những nhận thức, suy nghĩ ở trên, em chọn đề tài “Hệ thống
câu hỏi và bài tập trắc nghiệm phần quang lƣợng tử” làm đề tài nghiên cứu.
2. Mục đích nghiên cứu
Sƣu tầm, xây dựng hệ thống câu hỏi và bài tập trắc nghiệm (có đáp án)
phần “Quang lƣợng tử”.
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu: Quang học lƣợng tử.
Phạm vi nghiên cứu: Hệ thống câu hỏi và bài tập trắc nghiệm khách
quan phần “Quang lƣợng tử” trong chƣơng trình vật lí đại cƣơng.
4. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu các tài liệu liên quan đến phần quang lƣợng tử.
- Sƣu tầm, xây dựng hệ thống câu hỏi và bài tập trắc nghiệm khách quan
(có đáp án) phần “Quang lƣợng tử”.
5. Phƣơng pháp nghiên cứu
- Tìm đọc, nghiên cứu tài liệu liên quan đến đề tài nghiên cứu.
- Phân dạng, xây dựng các câu hỏi và bài tập trắc nghiệm về Quang
lƣợng tử.
- Tổng hợp các kiến thức thu đƣợc để viết khóa luận.
6. Đóng góp của đề tài
Sƣu tầm, xây dựng một cách có hệ thống các câu hỏi và bài tập trắc
nghiệm khách quan (có đáp án) phần “Quang lƣợng tử” trong chƣơng trình
vật lí đại cƣơng.
7. Bố cục của đề tài
Ngoài phần mở đầu, kết luận và danh mục tài liệu tham khảo, cấu trúc
của khóa luận gồm 2 chƣơng:
Chƣơng 1. Các kiến thức cơ bản về tính chất lƣợng tử của ánh sáng.
Chƣơng 2. Hệ thống câu hỏi và bài tập trắc nghiệm.
2
NỘI DUNG
Chƣơng 1
CƠ SỞ LÍ THUYẾT VỀ TÍNH CHẤT LƢỢNG TỬ CỦA ÁNH SÁNG
1.1. Hiện tƣợng quang điện (ngoài)
1.1.1. Khái niệm
- Hiện tƣợng quang điện (ngoài) là
hiện tƣợng ánh sáng làm bật các electron
ra khỏi bề mặt kim loại.
- Các electron bị bật ra khỏi bề mặt
kim loại gọi là các electron quang điện
(Hình 1.1) Hình 1.1
1.1.2. Thí nghiệm của Stoletop
1.1.2.1. Thí nghiệm
- Sơ đồ thí nghiệm (Hình 1.2).
Tế bào quang điện gồm 2 điện cực catot và
anot đặt trong bóng chân không có cửa sổ
quang học bằng thạch anh, catot đƣợc làm
bằng kim loại cần nghiên cứu hiện tƣợng
quang điện.
Khi rọi vào catot ch m sáng đơn sắc có
bƣớc sóng thích hợp, trong mạch điện có Hình 1.2
dòng điện- gọi là dòng quang điện.
1.1.2.2. Đƣờng đặc trƣng Vôn- Ampe của tế bào quang điện
- Đƣờng đặc trƣng Vôn- Ampe của tế bào quang điện là đƣờng cong mô
tả sự phụ thuộc của cƣờng độ dòng quang điện vào hiệu điện thế UAK
(Hình 1.3).
3
- - Khi UAK >0: tăng UAK thì tăng
theo cho đến khi UAK U0 thì dòng
quang điện không thay đổi khi tiếp
tục tăng UAK. Giá trị = I0 gọi là
dòng quang điện bão hòa.
Hình 1.3
(1.1)
Trong đó: là số electron đến anot trong 1 s
) là điện tích của electron (
- Khi UAK =0, vẫn có dòng quang điện ( 0)
- Khi UAK bằng một giá trị âm nào đó thì dòng quang điện bị triệt tiêu
( =0), đƣợc gọi là hiệu điện thế hãm và đƣợc liên hệ với động năng
ban đầu cực đại của quang electron bằng công thức:
(1.2)
Chú ý: Hiệu suất lƣợng tử (hiệu suất quang điện):
(1.3)
1.1.2.3. Các định luật quang điện
a) Định luật về giới hạn quang điện
- Đối với mỗi kim loại xác định, hiệu ứng quang điện chỉ xảy ra khi tần
số (hay bƣớc sóng của ánh sáng rọi vào bản kim loại lớn hơn (nhỏ hơn)
hoặc bằng một giá trị (hay nào đó, (hay ) đƣợc gọi là tần số (hay
bƣớc sóng) giới hạn quang điện.
- Nói cách khác, điều kiện để xảy ra hiện tƣợng quang điện:
(1.4)
4
hay (1.5)
b) Định luật về cường độ dòng quang điện bão hòa
- Với mỗi ánh sáng có tần số không đổi rọi vào catot thì cƣờng độ dòng
quang điện bão hòa tỉ lệ với cƣờng độ của chùm sáng mà catot nhận đƣợc
( hay , là cƣờng độ của chùm sáng).
c) Định luật về động năng (vận tốc) ban đầu cực đại của quang electron
- Động năng (vận tốc) ban đầu cực đại của quang electron không phụ
thuộc vào cƣờng độ của chùm sáng rọi vào catot mà chỉ phụ thuộc vào tần số
(bƣớc sóng) của chùm sáng đó và bản chất của kim loại làm catot.
1.2. Thuyết lƣợng tử ánh sáng. Công thức Einstein. Photon
1.2.1. Thuyết lƣợng tử ánh sáng
- Chùm sáng là một ch m các photon (các lƣợng tử ánh sáng). Mỗi
(1.6) photon có năng lƣợng xác định:
( là tần số của ánh sáng có bƣớc sóng đơn sắc tƣơng ứng).
Cƣờng độ của chùm sáng tỉ lệ với số photon phát ra trong 1s.
- Phân tử, nguyên tử, electron,... phát xạ hay hấp thụ ánh sáng, cũng có
nghĩa là chúng phát xạ hay hấp thụ photon.
- Các photon chuyển động với tốc độ trong chân không.
Năng lƣợng của mỗi photon rất nhỏ. Mỗi chùm sáng dù yếu cũng chứa
rất nhiều photon do rất nhiều nguyên tử phát ra. Vì vậy ta thấy ch m sáng nhƣ
liên tục.
(1.7) Năng lƣợng của chùm sáng:
Một ch m sáng đơn sắc chứa các photon giống nhau (c ng năng lƣợng).
Cƣờng độ chùm sáng tại một điểm tỉ lệ với số photon trong ch m sáng đi qua một diện tích 1m2 đặt tại điểm đó, vuông góc với tia sáng trong một giây.
Photon chỉ tồn tại trong trạng thái chuyển động. Không có photon
đứng yên.
5
1.2.2. Công thức Einstein
- Theo Einstein, khi có một chùm sáng thích hợp rọi đến catot, các
electron tự do trong kim loại hấp thụ photon. Mỗi electron hấp thụ một
photon và sẽ nhận đƣợc một năng lƣợng là . Năng lƣợng này một phần
chuyển hóa thành công thoát A electron ra khỏi kim loại, phần còn lại chuyển
thành động năng ban đầu của quang electron. Động năng ban đầu càng lớn khi
electron càng ở gần mặt ngoài kim loại, vì đối với các electrong ở sâu trong
kim loại, một phần năng lƣợng mà nó hấp thụ của photon sẽ bị tiêu hao trong
quá trình chuyển động từ trong ra mặt ngoài kim loại. Nhƣ vậy động năng ban
đầu sẽ cực đại đối với các electron ở sát mặt ngoài kim loại. Theo định luật
bảo toàn năng lƣợng, Einstein đã đƣa ra phƣơng trình cho hiệu ứng quang
điện là:
(1.8)
Trong đó: (1.9)
(1.10)
(1.11)
- Các công thức thƣờng dùng:
Công suất của nguồn sáng: (1.12)
Trong đó là số photon chiếu tới bề mặt catot trong 1s
Nếu 1 vật cô lập về điện đƣợc chiếu sáng thích hợp thì điện thế cực đại
mà vật đạt đƣợc khi có sự cân bằng động giữa số electron bị bứt ra và
số electron bị hút trở lại:
6
(1.13)
Động năng cực đại của quang electron khi đập vào anot:
(1.14)
(Khi UAK>0, electron đƣợc tăng tốc, khi UAK<0, electron bị giảm tốc)
Khi quang electron bị bứt ra chuyển động trong điện trƣờng:
(1.15)
Quãng đƣờng lớn nhất mà electron chuyển động đƣợc khi = 0 là:
(1.16)
Chuyển động của quang electron trong từ trƣờng có vecto vận tốc
⃗ hợp với vecto cảm ứng từ ⃗⃗ góc .
- Nếu ( ) thì quỹ đạo của electron là đƣờng tròn,
có bán kính:
(1.17)
1.2.3. Photon
Photon cũng giống nhƣ bất kì hạt nào khác: nó có năng lƣợng, khối
lƣợng và động lƣợng. Cả 3 đặc trƣng đó của hạt đƣợc liên hệ với các đặc
- Năng lƣợng:
trƣng của sóng nhƣ sau:
- Khối lƣợng: (1.18)
7
- Động lƣợng: (1.19)
Hay viết dƣới dạng vecto: (1.20)
Trong đó: , đƣợc gọi là vecto sóng,
1.3. Hiện tƣợng quang điện trong. Quang- phát quang
1.3.1. Hiện tƣợng quang điện trong
1.3.1.1. Khái niệm
- Hiện tƣợng quang điện trong là hiện tƣợng ánh sáng giải phóng các
electron liên kết trong chất bán dẫn thành các electron dẫn đồng thời tạo ra
các lỗ trống cùng tham gia vào quá trình dẫn điện.
- Hiện tƣợng quang điện trong còn đƣợc gọi là hiện tƣợng quang dẫn
(hiện tƣợng làm giảm mạnh điện trở của chất bán dẫn khi đƣợc chiếu ánh
sáng thích hợp).
1.3.1.2. So sánh hiện tƣợng quang điện và hiện tƣợng quang điện trong
Bảng 1.1. So sánh hiện tượng quang điện và quang điện trong
Hiện tƣợng quang điện ngoài Hiện tƣợng quang điện trong
Đều xảy ra khi chịu tác dụng của ánh sáng thích hợp (
Xảy ra với kim loại Xảy ra với bán dẫn
Electron bứt khỏi mối liên kết nhƣng Electron bứt khỏi khối kim loại vẫn tồn tại trong khối bán dẫn
Cần năng lƣợng lớn nên giới hạn Cần năng lƣợng nhỏ hơn nên giới
quang điện nhỏ hạn quang điện lớn hơn
1.3.1.3. Ứng dụng hiện tƣợng quang điện trong
8
Hiện tƣợng quang điện trong đƣợc ứng dụng trong quang điện trở và pin
quang điện.
+ Quang điện trở là một điện trở làm bằng chất quang dẫn, có giá trị R
biến đối khi đƣợc chiếu ánh sáng thích hợp.
+ Pin quang điện là pin chạy bằng năng lƣợng ánh sáng, biến đổi trực
tiếp quang năng thành điện năng.
1.3.2. Hiện tƣợng quang- phát quang
1.3.2.1. Khái niệm
- Quang- phát quang là hiện tƣợng một số chất có khả năng hấp thụ ánh
sáng có bƣớc sóng này để phát ra ánh sáng có bƣớc sóng khác.
- Chất có khả năng phát quang đƣợc gọi là chất phát quang.
1.3.2.2. Huỳnh quang và lân quang
- Hiện tƣợng quang phát quang đƣợc chia thành 2 loại: huỳnh quang và
lân quang.
Bảng 1.2. So sánh ánh sáng huỳnh quang và lân quang.
Huỳnh quang Lân quang
Chất phát quang Chất lỏng, chất khí Chất rắn
- Ánh sáng phát quang bị -Ánh sáng phát quang có
tắt rất nhanh sau khi tắt thể còn kéo dài một khoảng
ánh sáng kích thích. thời gian nào đó sau khi tắt
ánh sáng kích thích Đặc điểm
-Thời gian phát quang sau -Thời gian phát quang sau
khi tắt ánh sáng kích thích ngắn (<10-8 ) khi tắt ánh sáng kích thích dài (>10-8 )
9
1.3.2.3. Đặc điểm của ánh sáng phát quang
- Ánh sáng phát quang có bƣớc sóng dài hơn bƣớc sóng của ánh sáng
kích thích, nghĩa là:
(1.21)
- Hiệu suất của sự phát quang:
(1.22)
1.4. Hiệu ứng Compton
Hiệu ứng Compton là một trong những hiệu ứng thể hiện bản chất của
các bức xạ điện từ, đồng thời nó chứng minh sự tồn tại động lƣợng của các
hạt photon.
- Thí nghiệm: Cho một chùm tia
Rơnghen (tia X) có bƣớc sóng rọi vào chất
tán xạ K, một phần ch m tia đi xuyên qua
vật, phần còn lại bị tán xạ bởi K. Phần tán xạ
đƣợc nghiên cứu nhờ máy quang phổ tia X
gồm tinh thể D và hình ảnh P. (Hình 1.4) Hình 1.4
- Làm thí nghiệm với nhiều chất tán xạ khác nhau, Compton thấy:
Quang phổ của tia tán X tán xạ, ngoài vạch có bƣớc sóng , còn xuất
hiện vạch có và:
(1.23) (
Trong đó = 2,43.10-12 (m): đƣợc gọi là bƣớc sóng Compton, đƣợc gọi là góc tán xạ
Những chất chứa nguyên tử nhẹ tán xạ mạnh tia X, những chất chứa
nguyên tử nặng tán xạ yếu tia X
Khi góc tán xạ tăng thì cƣờng độ tán xạ Compton cũng tăng.
10
Độ tăng bƣớc sóng tăng khi góc tán xạ tăng.
Nếu cùng một góc tán xạ thì độ tăng bƣớc sóng với mọi chất tán xạ
là nhƣ nhau.
- Hiệu ứng Compton đã thực sự thuyết phục các nhà vật lí sóng điện từ
thực sự thể hiện một tính chất giống nhƣ một chùm hạt chuyển động với vận
tốc ánh sáng. Hay nói một cách khác đi sóng và hạt là hai thuộc tính cùng tồn
tại trong các quá trình biến đổi năng lƣợng.
KẾT LUẬN CHƢƠNG 1
Trong chƣơng 1, khóa luận đã trình bày đƣợc những vấn đề sau:
- Hiện tƣợng quang điện.
- Thuyết lƣợng tử ánh sáng. Công thức Einstein.
- Hiện tƣợng quang điện trong.
- Hiện tƣợng quang- phát quang
- Hiệu ứng Compton.
11
Chƣơng 2
HỆ THỐNG CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
2.1. Trắc nghiệm về hiện tƣợng quang điện. Thuyết lƣợng tử ánh sáng.
Công thức einstein
Câu 1: Hiện tƣợng quang điện là
A. hiện tƣợng ánh sáng làm bật electron ra khỏi mặt bán dẫn.
B. hiện tƣợng ánh sáng làm bật electron ra khỏi mặt kim loại.
C. hiện tƣợng ánh sáng làm bật các photon ra khỏi mặt bán dẫn.
D. hiện tƣợng ánh sáng làm bật photon ra khỏi mặt kim loại.
Câu 2: Hiện tƣợng nào dƣới đây là hiện tƣợng quang điện?
A. Electron bứt ra khỏi kim loại khi bị nung nóng.
B. Electron bật ra khỏi kim loại khi có ion đập vào.
C. Electron bị bật ra khỏi một nguyên tử khi va chạm với một nguyên tử
khác.
D. Electron bị bật ra khỏi mặt kim loại khi bị chiếu sáng.
Câu 3: Chiếu một ch m sáng đơn sắc đến bề mặt một kim loại hiện tƣợng
quang điện không xảy ra. Để hiện tƣợng quang điện xảy ra ta cần
A. d ng ánh sáng có cƣờng độ mạnh hơn.
B. d ng ch m sáng có bƣớc sóng nhỏ hơn.
C. tăng diện tích kim loại đƣợc chiếu sáng.
D. tăng thời gian chiếu sáng.
Câu 4: Chiếu ánh sáng đơn sắc vào mặt một tấm kẽm (giới hạn quang điện
của kẽm là 0,35 . Hiện tƣợng quang điện sẽ không xảy ra nếu ánh sáng
có bƣớc sóng
A. 0, 3 B. 0,4 C. 0,2 D. 0,1
12
Câu 5: Không có electron bật ra khỏi kim loại khi chiếu chùm sáng đơn sắc
vào nó vì
A. ch m sáng có cƣờng độ quá nhỏ.
B. bƣớc sóng của ánh sáng lớn hơn giới hạn quang điện của kim loại đó.
C. kim loại hấp thụ rất ít ánh sáng đó.
D. công thoát của electron nhỏ hơn năng lƣợng của photon.
Câu 6: Chiếu bức xạ có bƣớc sóng tới bề mặt một kim loại. Biết công thoát
electron khỏi mặt kim loại này là A. Hiện tƣợng quang điện xảy ra khi
B. C. D. A.
Câu 7: Chiếu một chùm tia hồng ngoại vào lá kẽm tích điện âm thì
A. điện tích âm của lá kẽm mất đi.
B. tấm kẽm sẽ trung hòa về điện.
C. điện tích của tấm kẽm không thay đổi.
D. tấm kẽm tích điện dƣơng.
Câu 8: Hiện tƣợng quang điện tại bề mặt của một kim loại có thể bị ngừng lại
nếu
A. tăng khoảng cách từ bề mặt kim loại đến nguồn sáng kích thích lên
gấp đôi.
B. giảm tần số của ánh sáng kích thích xuống hai lần.
C. tăng tần số của ánh sáng kích thích lên hai lần.
D. giảm cƣờng độ ánh sáng kích thích xuống hai lần.
Câu 9: Gọi bƣớc sóng là giới hạn quang điện của một kim loại, là bƣớc
sóng ánh sáng kích thích chiếu vào kim loại đó, đề hiện tƣợng quang điện xảy
ra thì
A. chỉ cần điều kiện .
B. phải có cả hai điều kiện và cƣờng độ ánh sáng kích thích lớn.
C. phải có cả hai điều kiện và cƣờng độ ánh sáng kích thích lớn.
13
D. chỉ cần điều kiện .
Câu 10: Theo thuyết lƣợng tử ánh sáng thì năng lƣợng của
A. một photon bằng năng lƣợng nghỉ của một electron.
B. một photon phụ thuộc vào khoảng cách từ photon đó tới nguồn phát ra nó.
C. các photon trong ch m ánh sáng đơn sắc bằng nhau.
D. một photon tỉ lệ với bƣớc sóng ánh sáng tƣơng ứng với photon đó.
Câu 11: Nếu quan niệm ánh sáng chỉ có tính chất sóng thì không thể giải
thích đƣợc hiện tƣợng nào sau đây?
A. Khúc xạ ánh sáng. C. Phản xạ ánh sáng.
B. Giao thoa ánh sáng. D. Quang điện.
Câu 12: Trong thí nghiệm với tế bào quang điện, khi chiếu chùm ánh sáng
kích thích vào catot thì có hiện tƣợng quang điện xảy ra. Để triệt tiêu dòng
quang điện, ngƣời ta đặt vào giữa anot và catot một hiệu điện thế gọi là hiệu
điện thế hãm. Hiệu điện thế này có độ lớn
A. làm tăng tốc electron quang điện đi về anot.
B. phụ thuộc vào bƣớc sóng của chùm sáng kích thích.
C. không phụ thuộc vào kim loại của catot làm tế bào quang điện.
D. tỉ lệ với cƣờng độ của chùm sáng kích thích.
Câu 13: Giới hạn quang điện của mỗi kim loại dung làm catot phụ thuộc vào
A. hiệu điện thế giữa anot và catot của tế bào quang điện.
B. bƣớc sóng của ánh sáng chiếu vào catot.
C. bản chất của kim loại đó.
D. điện trƣờng giữa anot và catot.
Câu 14: Khi chiếu liên tục một tia tử ngoại có bƣớc sóng <0,35 vào một
tấm kẽm tích điện âm gắn trên một điện nghiệm thì hai lá của điện nghiệm sẽ
A. xòe thêm ra. C. xòe thêm rồi cụp lại.
B. cụp bớt lại. D. cụp lại rồi xòe ra.
14
Câu 15: Hiện tƣợng nào sau đây sẽ xảy ra khi chiếu liên tục chùm tia tử ngoại
vào tấm kẽm cô lập điện tích âm?
A. Tấm kẽm mất dần electron và trở nên trung hòa điện.
B. Tấm kẽm mất dần điện tích âm và trở thành mang điện dƣơng.
C. Tấm kẽm vẫn tích điện tích âm nhƣ cũ.
D. Tấm kẽm tích điện tích âm nhiều hơn.
Câu 16: Chiếu một chùm bức xạ đơn sắc vào một tấm kim loại chƣa tích
điện, đƣợc đặt cô lập với các vật khác. Nếu hiện tƣợng quang điện xảy ra thì
A. sau một thời gian, các electron tự do của tấm kim loại bị bật hết ra
ngoài.
B. sau một khoảng thời gian, tấm kim loại đạt đến trạng thái cân bằng
động và tích một lƣợng điện âm xác định.
C. các electron tự do của tấm kim loại bị bật ra ngoài nhƣng sau một
khoảng thời gian, toàn bộ các electron đó quay lại làm cho tấm kim loại
vẫn trung hòa điện.
D. sau một khoảng thời gian tấm kim loại đạt một điện thế cực đại và
tích một điện lƣợng dƣơng xác định.
Câu 17: Trong trƣờng hợp nào sau đây có thể xảy ra hiện tƣợng quang điện
khi chiếu tia tử ngoại vào
A. hợp kim kẽm- đồng. C. tấm kẽm đặt chìm trong nƣớc.
B. chất diệp lục của lá cây. D. tấm kẽm có phủ nƣớc sơn.
Câu 18: Ngƣời ta không thấy có các electron bật ra khỏi mặt kim loại khi
chiếu ch m ánh sáng đơn sắc vào nó. Đó là vì
A. Chùm sáng có cƣờng độ quá nhỏ.
B. Kim loại hấp thụ quá ít ánh sáng đó.
C. Công thoát của electron nhỏ so với năng lƣợng của photon.
15
D. Bƣớc sóng của ánh sáng lớn hơn so với giới hạn quang điện của kim
loại đó.
Câu 19: Khi có hiện tƣợng quang điện xảy ra trong tế bào quang điện, phát
biểu nào sau đây sai?
A. Giữ nguyên ch m sáng kích thích, thay đổi kim loại làm catot thì
động năng ban đầu cực đại của electron quang điện thay đổi.
B. Giữ nguyên cƣờng độ chùm sáng kích thích và kim loại dùng làm
catot, giảm tần số ánh sáng kích thích thì động năng ban đầu cực đại
giảm.
C. Giữ nguyên tần số của ánh sáng kích thích và kim loại làm catot, tăng
cƣờng độ ch m sáng kích thích thì động năng ban đầu cực đại tăng.
D. Giữ nguyên cƣờng độ chùm sáng kích thích và kim loại dùng làm
catot, giảm bƣớc sóng ánh sáng kích thích thì động năng ban đầu cực đại
tăng.
Câu 20: Trong hiện tƣợng quang điện, động năng ban đầu cực đại của các
electron quang điện
A. nhỏ hơn năng lƣợng của photon chiếu tới.
B. lớn hơn năng lƣợng của photon chiếu tới.
C. bằng năng lƣợng của photon chiếu tới.
D. tỉ lệ với cƣờng độ chùm sáng chiếu tới.
Câu 21: Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về cƣờng độ dòng quang điện
bão hoà?
A. Cƣờng độ dòng quang điện bão hoà tỉ lệ nghịch với cƣờng độ ch m
sáng kích thích.
B. Cƣờng độ dòng quang điện bão hòa tỉ lệ thuận với cƣờng độ ch m
sáng kích thích.
16
C. Cƣờng độ dòng quang điện bão hòa không phụ thuộc vào cƣờng độ
chùm sáng kích thích.
D. Cƣờng độ dòng quang điện bão hòa tăng theo quy luật hàm số mũ với
cƣờng độ ch m sáng kích thích.
Câu 22: Một quả cầu kim loại cô lập, sau khi đƣợc chiếu liên tục bởi một
nguồn sáng đơn sắc có công suất P và bƣớc sóng (P và đều có thể điều
chỉnh đƣợc) thì sau đúng thời gian t (s) quả cầu đạt điện thế cực đại và có
điện tích là Q (C). Hỏi để làm tăng điện tích của quả cầu thì nên dùng cách
nào sau đây?
A. Tăng P. C. Tăng cả P và .
B. Tăng . D. Giảm .
Câu 23: Trong một thí nghiệm, hiện tƣợng quang điện xảy ra khi chiếu chùm
sáng đơn sắc tới bề mặt kim loại. Nếu giữ nguyên bƣớc sóng ánh sáng kích
thích mà tăng cƣờng độ của chùm sáng thì
A. số electron bật ra khỏi kim loại trong 1s tăng lên.
B. động năng ban đầu cực đại của electron quang điện tăng lên.
C. giới hạn quang điện của kim loại bị giảm xuống.
D. vận tốc ban đầu cực đại của các electron quang điện tăng lên.
Câu 24: Một kim loại có tần số giới hạn quang điện là 3.1015Hz. Hiện tƣợng
quang điện xảy ra khi chiếu vào kim loại đó ánh sáng có tần số nào sau đây?
A. 1014Hz B. 1,5.1015Hz C. 2.1014Hz D. 3,5.1015Hz
Câu 25: Một kim loại có tần số giới hạn quang điện là 1015Hz. Hiện tƣợng
quang điện xảy ra khi chiếu vào kim loại đó ánh sáng có bƣớc sóng nào sau đây?
A. 0,1 B. 0,2 C. 0,3 D. 0,4
Câu 26: Giới hạn quang điện của một kim loại là 0,66 Hiện tƣợng quang
điện không xảy ra khi chiếu vào kim loại đó bức xạ
17
A. hồng ngoại. C. màu vàng có bƣớc sóng 0,58
B. tử ngoại. D. màu đỏ có bƣớc sóng 0,65
Câu 27: Công thoát của electron đối với một kim loại là 2,3 eV. Hãy cho biết
nếu chiếu lên bề mặt kim loại này lần lƣợt hai bức xạ có bƣớc sóng là
thì bức xạ có khả năng gây ra hiện tƣợng quang
điện đối với kim loại đó?
A. Chỉ có bức xạ có bƣớc sóng .
B. Cả hai bức xạ đều không thể gây ra hiện tƣợng quang điện.
C. Cả hai bức xạ trên đều có thể gây ra hiện tƣợng quang điện.
D. Chỉ có bức xạ có bƣớc sóng
Câu 28: Khi nói về thuyết lƣợng tử ánh sáng, phát biểu nào sau đây đúng?
A. Năng lƣợng photon càng nhỏ khi cƣờng độ chùm ánh sáng càng nhỏ.
B. Photon có thể chuyển động hay đứng yên tùy thuộc vào nguồn sáng
chuyển động hay đứng yên.
C. Năng lƣợng của photon càng lớn khi tần số của ánh sáng ứng với
photon đó càng nhỏ.
D. Ánh sáng đƣợc tạo bởi các hạt gọi là photon.
Câu 29: Năng lƣợng của mỗi lƣợng tử ánh sáng phụ thuộc vào
A. công suất của nguồn phát sáng.
B. bƣớc sóng ánh sáng trong chân không.
C. cƣờng độ chùm sáng.
D. môi trƣờng truyền sáng.
Câu 30:Nội dung chủ yếu của thuyết lƣợng tử trực tiếp nói về
A. sự hình thành các vạch quang phổ của nguyên tử.
B. sự tồn tại các trạng thái dừng của nguyên tử Hidro.
C. cấu tạo của các nguyên tử, phân tử.
D. sự phát xạ và hấp thụ ánh sáng của nguyên tử, phân tử.
18
Câu 31: Theo thuyết lƣợng tử ánh sáng thì năng lƣợng của
A. một photon bằng năng lƣợng nghỉ của một electron.
B. một photon phụ thuộc vào khoảng cách từ photon đó tới nguồn phát
ra nó.
C. các photon trong ch m sáng đơn sắc bằng nhau.
D. một photon tỉ lệ với bƣớc sóng ánh sáng tƣơng ứng với photon đó.
Câu 32: Phát biểu nào sau đây sai khi nói về photon ánh sáng ?
A. Năng lƣợng của photon ánh sáng tím lớn hơn năng lƣợng của photon
ánh sáng đỏ.
B. Photon chỉ tồn tại trong trạng thái chuyển động.
C. Mỗi photon có một năng lƣợng xác định.
D. Năng lƣợng của các photon của các ánh sáng đơn sắc khác nhau đều
bằng nhau.
Câu 33: Khi nói về thuyết lƣợng từ ánh sáng phát biểu nào sau đây sai?
A. Khi ánh sáng truyền đi, lƣợng tử ánh sáng không bị thay đổi và không
phụ thuộc khoảng cách tới nguồn sáng.
B. Nguyên tử hay phân tử vật chất không hấp thụ hay bức xạ ánh sáng
một cách liên tục mà thành từng phần riêng biệt, đứt quãng.
C. Năng lƣợng của lƣợng tử ánh sáng đỏ lớn hơn năng lƣợng của lƣợng
tử ánh sáng tím.
D. Mỗi chùm sáng dù rất yếu cũng chứa một số lƣợng rất lớn lƣợng tử
ánh sáng.
Câu 34: Khi một photon đi từ không khí vào thủy tinh, năng lƣợng của nó
mà bƣớc sóng lại tăng. A . giảm, vì
B. giảm, vì một phần của năng lƣợng của nó truyền cho thủy tinh.
C. không đổi, vì mà tần số f lại không đổi.
19
mà bƣớc sóng lại giảm. D. tăng, vì
Câu 35: Chọn các cụm từ thích hợp để điền vào chỗ trống cho hợp nghĩa:
“Theo thuyết lƣợng tử: Những nguyên tử hay phân tử vật chất …ánh sáng
một cách….mà thành từng phần riêng biệt mang năng lƣợng hoàn toàn xác
định….ánh sáng”.
A. không hấp thụ hay bức xạ, liên tục, tỉ lệ thuận với bƣớc sóng.
B. hấp thụ hay bức xạ, liên tục, tỉ lệ thuận với bƣớc sóng.
C. hấp thụ hay bức xạ, không liên tục, tỉ lệ nghịch với bƣớc sóng.
D. không hấp thụ hay bức xạ, liên tục, tỉ lệ nghịch với tần số.
Câu 36: Khi nói về thuyết lƣợng tử thì phát biểu nào sau đây là sai?
A. Năng lƣợng của phôtôn càng lớn khi cƣờng độ của chùm sáng càng lớn.
B. Năng lƣợng của phôtôn càng lớn khi tần số của ánh sáng càng lớn.
C. Năng lƣợng của phôtôn càng lớn khi bƣớc sóng của ánh sáng càng nhỏ.
D. Năng lƣợng của phôtôn không phụ thộc vào khoảng cách từ nguồn tới
photon.
Câu 37: Dùng thuyết lƣợng tử ánh sáng không thể giải thích đƣợc hiện tƣợng
A. quang- phát quang.
B. giao thoa ánh sáng.
C. các nguyên tắc hoạt động của pin quang điện.
D. quang điện ngoài.
Câu 38: Lƣợng tử năng lƣợng của ánh sáng đỏ có bƣớc sóng 0,76 là
A. 2,61.10-19J B. 2,61.10-19eV C. 0,76.10-19J D.0,76.10-19eV
Câu 39: Lƣợng tử năng lƣợng của ánh sáng tím có bƣớc sóng 0,38 là
C. 3,27J
A. 5,23.10-19eV B. 5,23.10-20eV D. 3,27eV
20
Câu 40: Lƣợng tử năng lƣợng của bức xạ đơn sắc có tần số 5,09.1014 Hz là
C. 3,37.10-19 eV
A. 1,3.10-48 eV B. 3,37.10-19 J D. 1,3 J
Câu 41: Giới hạn quang điện của đồng là 0,3 . Công thoát của electron
khỏi đồng là
A. 6,6 eV C. 10,56 eV
B. 4,14 eV D. 4 eV
Câu 42: Công thoát electron ra khỏi bề mặt một kim loại là 4,2.10-19 J. Giới
hạn quang điện của kim loại này là
C. 0,46 m A. 0,46 B. 0,52 D. 0,47
Câu 43: Một tấm kim loại đƣợc chiếu bởi một bức xạ điện từ có bƣớc sóng
=0,14 . Biết giới hạn quang điện của kim loại đó là Vận tốc ban đầu cực đại của các electron quang điện là
A. 9,61.105 m/s C. 1,29.106 m/s
B. 9,24.105 m/s D. 2,34.106 m/s
Câu 44: Chiếu một chùm bức xạ điện từ đơn sắc có bƣớc sóng 0,3 vào
một tấm kẽm thì các electron bật ra khỏi tấm kim loại với động năng ban đầu
cực đại bằng 0,6 eV. Giới hạn quang điện của kẽm xấp xỉ bằng
A. 0,27 B. 0,35 C. 0,46 D. 0,53
Câu 45: Một tấm kim loại đƣợc chiếu bởi một bức xạ điện từ có bƣớc sóng
0,14 . Biết giới hạn quang điện của kim loại đó là Động năng ban
đầu cực đại của các electron quang điện là
A. 3,37 eV B. 4,73 eV C. 3,3 eV D. 3,9 eV
21
Câu 46: Chiếu vào tấm kim loại bức xạ có tần số 3.1015 Hz thì các quang electron có động năng ban đầu cực đại là 6 eV. Chiếu bức xạ có tần số
thì động năng ban đầu cực đại là 9 eV. Tần số là
A. 3,7.1015 Hz C. 2,7.1015 Hz
B. 6,3.1015 Hz D. 5,7.1015 Hz
Câu 47: Một kim loại dùng làm catot của tế bào quang điện có giới hạn quang
điện là . Chiếu vào catot của tế bào quang điện này bức xạ điện
từ có bƣớc sóng thì vận tốc ban đầu cực đại của electron quang
điện bứt ra khỏi kim loại là A. 1,15.1015 m/s B. 4,6.105 m/s C. 3,7.105 m/s D. 9,64.105 m/s
Câu 48: Giới hạn quang điện của kẽm là 3600 , công thoát electron của
kẽm gấp 1,4 lần công thoát của natri. Giới hạn quang điện của natri bằng
A. 0,5 B. 0,26 C. 0,46 D. 0,39
Câu 49: Chiếu lần lƣợt hai bức xạ có bƣớc sóng và
vào tấm kim loại thì thấy vận tốc ban đầu cực đại của các điện từ bật
ra ứng với hai bức xạ trên gấp hai lần nhau. Giới hạn quang điện của kim loại
trên là
A. 0,4593 C. 0,5593
B. 0,6593 D. 0,6
Câu 50: Kim loại dùng làm catot của tế bào quang điện có công thoát electron
là 2,5 eV. Chiếu vào catot bức xạ có tần số . Động năng ban
đầu cực đại của các electron quang điện là
A. 7,4 eV B. 9,7 eV C. 3,7 eV D. 6 eV
22
Câu 51: Chiếu đồng thời hai bức xạ có bƣớc sóng 0,36 và 0,24 vào
catot của một tế bào quang điện. Kim loại làm catot có giới hạn quang điện là
0,45 . Vận tốc ban đầu cực đại của các electron quang điện bằng:
A. 2,46.104 m/s B. 5,9.104 m/s C. 2,46.105 m/s D. 6,5.105 m/s
Câu 52: Giới hạn quang điện của một kim loại là = 0,45 . Chiếu vào
kim loại đó ch m sáng có bƣớc sóng = 0,4 thì vận tốc ban đầu cực đại
của quang electron là . Nếu thay bằng ch m sáng có bƣớc sóng 0,3 thì
vận tốc ban đầu cực đại của quang electron là . Tỉ số là
A. 1,5 B. 2 C. 0,5 D. 0,75
Câu 53: Công thoát của một kim loại là A0, giới hạn quang điện là . Khi
chiếu vào bề mặt kim loại đó ch m bức xạ có bƣớc sóng thì động năng ban đầu cực đại của electron quang điện bằng?
A. 2A0 B. 0,25A0 C. 4A0 D. 0,5A0
Câu 54: Chiếu bức xạ có bƣớc sóng vào một quả cầu kim loại đặt cô lập
về điện thì xảy ra hiện tƣợng quang điện và sau một thời gian thì quả cầu đạt
điện thế cực đại V1. Biết động năng ban đầu của electron quang điện lúc này
bằng một nửa công thoát của kim loại. Chiếu bức xạ có bƣớc sóng
thì điện thế cực đại của nó là 5V1. Chiếu riêng bức xạ có bƣớc sóng vào
quả cầu thì điện thế cực đại của nó là
A. 4,25 V1 B. 4,6 V1 C. 3,25 V1 D. 3,75 V1
Câu 55: Khi chiếu bức xạ có bƣớc sóng vào tấm kim loại có công thoát là
A thì động năng ban đầu cực đại của electron quang điện đúng bằng A.
Khi chiếu vào kim loại đó bức xạ có bƣớc sóng = thì động năng ban
đầu cực đại của các electron quang điện thoát ra khỏi bề mặt kim loại là
23
5A. Khi chiếu vào tấm kim loại đó bức xạ có bƣớc sóng thì động
năng ban đầu cực đại của các electron quang điện thoát ra khỏi bề mặt kim
loại bằng
A. 3A/7 B. 2A C. 10A/3 D. 3A/10
Câu 56: Khi chiếu lần lƣợt hai bức xạ điện từ có bƣớc sóng và
vào một tấm kim loại thì tỉ số động năng ban đầu cực đại của quang electron
là bứt ra khỏi kim loại là 9. Giới hạn quang điện của kim loại là . Tỉ số
A. B. C. D.
Câu 57: Chiếu lần lƣợt 3 bức xạ có bƣớc sóng theo tỉ lệ 6 : 3 : 4
vào một tấm kim loại thì nhận đƣợc vận tốc ban đầu cực đại của quang
electron theo tỉ lệ = 1 : 3 : k. Giá trị của k là
A. 2 B. 5 C. √ D. √
Câu 58: Khi chiếu vào catot bằng natri của tế bào quang điện một bức xạ có
bƣớc sóng , là giới hạn quang điện của natri thì hiệu điện thế hãm
2,68 V. Giới hạn quang điện của natri bằng
A. 0,3 B. 0,46 C. 0,37 D. 0,54
Câu 59: Tính vận tốc ban đầu cực đại của electron quang điện biết hiệu điện
thế hãm là 15 V?
A. 1,1.105m/s C. 2,3.106 m/s
B. 1,4.105 m/s D. 2,05.106 m/s
Câu 60: Chiếu ánh sáng có bƣớc sóng vào catot của một tế bào
quang điện làm bằng kim loại có công thoát 2,4 eV. Nếu hiệu điện thế giữa
24
anot và catot là 3,5V thì động năng lớn nhất của quang electron khi đập vào
anot là
C. 8,38.10-19 J D. 6,42.10-19 J A. 34.10-19 J B. 45.10-19 J
Câu 61: Khi chiếu vào catot của một tế bào quang điện bằng xesi một bức xạ, ngƣời ta thấy vận tốc của quang electron cực đại tại anot là 8.105 m/s. Biết
hiệu điện thế giữa anot và catot là 1,2 V. Hiệu điện thế hãm đối với bức xạ
trên là
A 0,62 V B. 1,2 V C. - 1,2 V D. - 0,62 V
Câu 62: Chiếu bức xạ = 0,18 m vào catot của tế bào quang điện, giới hạn quang điện của kim loại làm catot là 0,3 Cho h = 6,625.10-34 . Xác định hiệu điện thế hãm để dòng quang điện triệt tiêu?
A. 2,92 V B. 2,86 V C. 2,76 V D. 2,65 V
Câu 63: Một nguồn phát ra ánh sáng có bƣớc sóng 662,5 nm với công suất phát sáng là 1,5.10-4 W. Lấy h=6,625.10-34 J.s; c=3.108 m/s. Số photon đƣợc
nguồn phát ra trong 1 s là
A. 5.1014 D. 3.1014 B. 6.1014 C. 4.1014
Câu 64: Một nguồn sáng chỉ phát ra ánh sáng đơn sắc có tần số 5.1014 Hz.
Công suất bức xạ điện từ của nguồn là 10W. Số photon mà nguồn phát ra
trong 1s xấp xỉ bằng A. 3,02.1019 B. 0,33.1019 C. 3,02.1020 D. 3,24.1019
Câu 65: Một nguồn laze phát ra ánh sáng đỏ bƣớc sóng bằng 630 nm với
công suất P=40 mW. Số photon bức xạ ra trong thời gian t=10s là
A. 83.1016 B. 76.1016 C. 95.1016 D. 55.1016
Câu 66: Nguồn sáng A có công suất phát xạ P1 phát ra ánh sáng đơn sắc có
bƣớc sóng 450mm. Nguồn sáng B có công suất phát xạ P2 phát ra ánh sáng
25
đơn sắc có bƣớc sóng 750mm. Trong c ng một khoảng thời gian, tỉ số giữa số
photon mà nguồn sáng A phát ra so với số photon mà nguồn sáng B phát ra là
9:5. Tỉ số giữa P1 và P2 là
A. 1,25 B. 2 C. 1,2 D. 3
Câu 67: Hai tấm kim loại A, B hình tròn đƣợc đặt gần nhau, đối diện và cách
điện nhau. A đƣợc nối với cực âm và B đƣợc nối với cực dƣơng của nguồn
điện một chiều. Để làm bứt các electron từ mặt trong của tấm A, ngƣời ta
chiếu ch m bức xạ đơn sắc có công suất 4,9 mW mà mỗi photon có năng lƣợng 9,8.10-19 J vào mặt trong của tấm A này. Biết rằng cứ 100 photon chiếu
vào A thì có 1 electron quang điện bị bứt ra. Một số electron này chuyển động
đến B để tạo ra dòng điện qua nguồn có cƣờng độ 1,6 Phần trăm electron
quang điện bứt ra khỏi A không đến đƣợc B là?
A. 20% B. 30% C. 70% D. 80%
Câu 68: Chiếu ánh sáng đơn sắc có bƣớc sóng 0,45 có công suất bức xạ
5mW vào catot của một tế bào quang điện. Cƣờng độ dòng quang điện bão
hòa là 1mH, coi nhƣ tất cả các electron bứt ra đều đến đƣợc anot. Hiệu suất
quang điện là
A. 35,5 % B. 48,3% C. 55,2% D. 53,5%
Câu 69: Chiếu ánh sáng có bƣớc sóng vào catot của một tế bào
quang điện, dòng quang điện bão hòa có giá trị 1,8 mA. Biết hiệu suất lƣợng
tử của hiện tƣợng quang điện H=1%. Công suất bức xạ mà catot nhận đƣợc là
A. 1,49W B. 0,149 W C. 0,745 W D. 7,45 W
Câu 70: Một tế bào quang điện làm bằng Xesi có giới hạn quang điện 650nm.
Chiếu vào catot ánh sáng với công suất 1mW. Khi đó hiệu điện thế hãm đối
26
với tế bào quang điện là 0,07 V. Biết rằng cứ mỗi photon đến catot sẽ giải
phóng 1 electron ra khỏi bề mặt catot. Cƣờng độ dòng bão hòa qua tế bào
quang điện bằng
A. 2,3.10-4 A B. 3,2.10-4 A C. 4,6.10-4 A D. 5,1.10-4 A
Câu 71: Chiếu vào catot của một tế bào quang điện một bức xạ có bƣớc sóng
với công suất , ta thấy cƣờng độ dòng quang điện bão hòa có giá trị I. Nếu
tăng công suất bức xạ này thêm 20% thì thấy cƣờng độ dòng quang điện bão
hòa tăng 10%. Khi đó hiệu suất lƣợng tử sẽ
A. tăng 8,3 % C. tăng 15%
B. giảm 8,3 % D. giảm 15%
Câu 72: Chiếu bức xạ có bƣớc sóng 0,546 lên một tấm kim loại có giới
hạn quang điện . Dùng màn chắn tách ra một chùm hẹp các electron quang
điện và cho chúng bay vào trong từ trƣờng đều theo hƣớng vuông góc với các đƣờng cảm ứng từ có B = 10-4 T. Biết bán kính cực đại của quỹ đạo các
electron là 23,32mm. Giới hạn quang điện của tấm kim loại là
A. 0,76 B. 0,6 C. 0,69 D. 0,12
Câu 73: Chiếu bức xạ vào catot một tế bào quang điện có electron bật ra.
Muốn triệt tiêu dòng quang điện cần một hiệu điện thế hãm là 1,3 V. Nếu cho electron bay vào vùng từ trƣờng đều có cảm ứng từ 5.10-5 T vuông góc với
đƣờng sức từ thì electron chuyển động tròn đều với bán kính cực đại
A. 0,76m B. 0,076m C. 0,64cm D. 0,064cm
Câu 74: Chiếu bức xạ có bƣớc sóng 0,48 lên một tấm kim loại có công thoát 2,4.1014 J. Dùng màn chắn tách ra một chùm hẹp các electron quang
điện và hƣớng chúng bay theo chiều vecto cƣờng độ điện trƣờng có điện
27
trƣờng 1000V/m. Quãng đƣờng tối đa mà electron chuyền động đƣợc theo
chiều vecto cƣờng độ điện trƣờng là
A. 0,11 cm B. 0,37 cm C. 0,83 cm D. 1,3 cm
Câu 75: Vùng không gian có cả điện trƣờng đều ⃗⃗ và từ trƣờng đều ⃗⃗ vuông góc với nhau với độ lớn E = 106 V/m, B = 0,2 T. Chiếu bức xạ có bƣớc sóng
lên một tấm kim loại có công thoát A=3eV. Dùng màn chắn tách ra một chùm
hẹp các electron quang điện có vận tốc lớn nhất và hƣớng chúng bay theo
phƣơng vuông góc với từ trƣờng ⃗⃗ thì thấy chúng chuyển động không bị lệch
hƣớng. Bƣớc sóng của ánh sáng kích thích bằng?
A. 0,168 B. 0,0168 C. 0,36 D. 0,48
Câu 76: Chiếu một bức xạ điện từ bƣớc sóng 0,25 lên bề mặt kim loại có
giới hạn quang điện là 0,45 rồi dùng màn chắn tách ra một chùm các electron có vận tốc 8,8.106 m/s cho bay vào vùng từ trƣờng đều có cảm ứng từ B = 0,0015 T theo phƣơng tạo với đƣờng sức từ góc 300. Hãy xác định bán
kính của quang electron trong quỹ đạo chuyển động?
A. 0,0167 m B. 0,98 m C. 0,46 mm D. 0,238 m
Câu 77: Chiếu bức xạ có bƣớc sóng 0,485 vào catot của một tế bào quang
điện có công thoát 2,1 eV, electron bật ra cho bay vào v ng điện trƣờng của
một tụ điện phẳng và từ trƣờng đều với vecto vận tốc vuông góc với vecto cƣờng độ điện trƣờng và vecto cảm ứng từ, vecto cảm ứng từ có độ lớn 10-4 T
thì electron chuyển động thẳng đều. Biết hai bản cực tụ điện cách nhau 1cm.
Hiệu điện thế hai bản tụ là?
A. 0,4V B. 4V C. 0,2V D. 2V
28
Câu 78: Một tế bào quang điện có anot và catot đều là những bản kim loại
phẳng đặt song song, đối diện nhau và cách nhau một khoảng d = 1cm. Giữa
anot và catot đặt một hiệu điện thế UAK = 2V, sau đó chiếu vào một điểm cố
định ở giữa trên catot cả một bức xạ có bƣớc sóng . 4 V là hiệu điện thế
hãm với bức xạ này. Trên anot, tầm xa mà electon đạt đƣợc là
A. 0,03m B. 0,028m C.0,014m D. 0,06m
2.2. Hiện tƣợng quang điện trong
Câu 79: Điện trở của một quang điện trở có đặc điểm nào dƣới đây
A. có giá trị rất lớn. C. có giá trị không đổi.
B. có giá trị rất nhỏ. D. có giá trị thay đổi đƣợc.
Câu 80: Pin quang điện là nguồn điện, trong đó
A. hóa năng đƣợc biến đổi trực tiếp thành điện năng.
B. quang năng đƣợc biến đổi trực tiếp thành điện năng.
C. cơ năng đƣợc biến đổi trực tiếp thành điện năng.
D. nhiệt năng đƣợc biến đổi trực tiếp thành điện năng.
Câu 81: Phát biểu nào sau đây sai?
A. Điện trở của quang trở giảm mạnh khi có ánh sáng thích hợp chiếu
vào.
B. Nguyên tắc hoạt động của tất cả tế bào quang điện đều dựa trên hiện
tƣợng quang dẫn.
C. Trong pin quang điện, quang năng biến đổi trực tiếp thành điện năng.
D. Có một số tế bào quang điện hoạt động khi đƣợc kích thích bằng ánh
sáng nhìn thấy.
Câu 82: Hiện tƣợng quang dẫn là hiện tƣợng
A. điện trở của chất bán dẫn tăng khi đƣợc chiếu sáng.
B. điện trở của một kim loại giảm khi đƣợc chiếu sáng.
C. điện trở của một chất bán dẫn giảm khi đƣợc chiếu sáng.
29
D. truyền dẫn ánh sáng theo các sợi quang uốn cong một cách bất kì.
Câu 83: Khi hiện tƣợng quang dẫn xảy ra, trong chất bán dẫn có hạt tham gia
vào quá trình dẫn điện là
A. electron và hạt nhân. C. electron và ion dƣơng.
B. electron và ion âm. D. electron và lỗ trống mang điện dƣơng.
Câu 84: Trong hiện tƣợng quang dẫn của một chất bán dẫn, năng lƣợng cần
thiết để giải phóng một electron liên kết thành electron tự do là A thì bƣớc
sóng dài nhất của ánh sáng kích thích gây ra đƣợc hiện tƣợng quang dẫn ở
chất bán dẫn đó đƣợc xác định bằng công thức
C.
D.
A.
B.
Câu 85: Quang điện trở đƣợc chế tạo từ
A. kim loại và có đặc điểm là điện trở suất của nó giảm khi có ánh sáng
thích hợp chiếu vào.
B. chất bán dẫn và có đặc điểm là dẫn điện kém khi không đƣợc chiếu
sáng và trở nên dẫn điện tốt khi đƣợc chiếu sáng thích hợp.
C. chất bán dẫn và có đặc điểm là dẫn điện tốt khi không đƣợc chiếu
sáng và trở nên dẫn điện kém khi đƣợc chiếu sáng thích hợp.
D. kim loại và có đặc điểm là điện trở suất của nó tăng khi có ánh sáng
thích hợp chiếu vào.
Câu 86: Suất điện động của một pin quang điện
A. có giá trị rất lớn.
B. chỉ xuất hiện khi bị chiếu sáng.
C. có giá trị rất nhỏ.
D. có giá trị không đổi, không phụ thuộc vào điều kiện bên ngoài.
Câu 87: Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về hiện tƣợng quang dẫn?
A. Hiện tƣợng quang dẫn là hiện tƣợng giảm mạnh điện trở của chất
bán dẫn khi đƣợc chiếu sáng thích hợp.
30
B. Trong hiện tƣợng quang dẫn, electron đƣợc giải phóng ra khỏi khối
chất bán dẫn.
C. Một trong những ứng dụng quan trọng của hiện tƣợng quang dẫn là
việc chế tạo đèn ống.
D. Trong hiện tƣợng quang dẫn, năng lƣợng cần thiết để giải phóng
electron liên kết thành electron dẫn đƣợc cung cấp bởi nhiệt.
Câu 88: Để một chất bán dẫn trở thành vật dẫn thì
A. bức xạ điện từ chiếu vào chất bán dẫn phải có bƣớc sóng lớn hơn
một giá trị phụ thuộc vào bản chất của chất bán dẫn.
B. bức xạ điện từ chiếu vào chất bán dẫn phải có tần số lớn hơn một giá
trị phụ thuộc vào bản chất chất bán dẫn.
C. cƣờng độ của chùm bức xạ điện từ chiếu vào chất bán dẫn phải lớn
hơn một giá trị nào đó phụ thuộc vào bản chất của chất bán dẫn.
D. cƣờng độ của chùm bức xạ điện từ chiếu vào chất bán dẫn phải nhỏ
hơn một giá trị nào đó phụ thuộc vào bản chất của chất bán dẫn.
Câu 89: Phát biểu nào sau đây không đúng?
A. Công thoát electron của kim loại lớn hơn công cần thiết để giải
phóng các electron liên kết trong chất bán dẫn.
B. Ánh sáng nhìn thấy có thể bứt electron ra khỏi một số kim loại và
kiềm thổ.
C. Tia hồng ngoại có thể gây ra hiện tƣợng quang điện với một số kim
loại.
D. Phần lớn quang điện trở hoạt động đƣợc với ánh sáng hồng ngoại.
Câu 90: Đâu không phải ứng dụng của pin quang điện?
A. Máy đo ánh sáng. C. Máy tính bỏ túi.
B. Vệ tinh nhân tạo. D. Bàn là hơi.
Câu 91: Ứng dụng quan trọng nhất của quang điện trở là
31
A. chế tạo mạch điện. C. mạch điều khiển tự động.
B. vệ tinh nhân tạo. D. máy đo ánh sáng.
Câu 92: Một chất quang dẫn có giới hạn quang điện là 1,88 μm. Lấy c = 3.108 m/s. Hiện tƣợng quang điện trong xảy ra khi chiếu vào chất này ánh
sáng có tần số nhỏ nhất là
A. 1,452.1014 Hz. C. 1,875.1014 Hz.
B. 1,596.1014 Hz D. 1,956.1014 Hz.
Câu 93: Một chất bán dẫn có giới hạn quang dẫn là 0,62 . Chiếu vào chất bán dẫn đó lần lƣợt các chùm bức xạ đơn sắc có tần số = 4,5.1014 Hz, = 5.1013 Hz, 6,5.1013 Hz, 6.1014 Hz. Hiện tƣợng quang dẫn sẽ không xảy ra với
A. ch m bức xạ 1. C. ch m bức xạ 3.
B. ch m bức xạ 2. D. ch m bức xạ 4.
Câu 94: Một chất quang dẫn có giới hạn quang dẫn là 5 Năng lƣợng kích
hoạt của chất đó là
A. 2,48 eV
B. 2,48 J C. 3,98.10-20 J D. 3,98.10-20 eV
Câu 95: Giới hạn quang dẫn của một chất bán dẫn là 1,88 Năng lƣợng
cần thiết để giải phóng một electron liên kết thành electron dẫn của chất đó là
A. 0,66.10-3 eV B. 1,056.10-3 eV C. 0,66 eV D. 2,2.10-19 eV
2.3. Hiện tƣợng quang-phát quang
Câu 96: Ánh sáng lân quang là ánh sáng
A. đƣợc phát ra bởi cả chất rắn, chất lỏng và chất khí.
B. hầu nhƣ tắt ngay sau khi tắt ánh sáng kích thích. C. có thể tồn tại trong thời gian dài hơn 10-18 sau khi tắt ánh sáng kích
thích.
32
D. có tần số lớn hơn tần số ánh sáng kích thích.
Câu 97: Chọn phát biểu đúng về ánh sáng huỳnh quang?
A. Tồn tại một thời gian sau khi tắt ánh sáng kích thích.
B. Do các tinh thể phát ra.
C. Có tần số lớn hơn tần số của ánh sáng kích thích.
D. Hầu nhƣ tắt ngay sau khi tắt ánh sáng kích thích.
Câu 98: Sự phát sáng của vật nào dƣới đây là hiện tƣợng quang-phát quang?
A. Sự phát sáng ở đom đóm. C. Màn hình vô tuyến.
B. Bóng đèn ống. D. Tia lửa điện.
Câu 99: Chọn câu đúng. Trong hiện tƣợng quang phát quang, sự hấp thụ hoàn
toàn một photon sẽ đƣa đến
A. sự giải phóng một electron tự do.
B. sự giải phóng một electron lien kết.
C. sự giải phóng một cặp electron và một lỗ trống.
D. sự phát ra một photon khác.
Câu 100: Hãy chọn câu đúng khi xét sự phát quang của một chất lỏng và một
chất rắn?
A. Cả hai trƣờng hợp phát quang đều là huỳnh quang.
B. Cả hai trƣờng hợp phát quang đều là lân quang.
C. Sự phát quang của chất lỏng là huỳnh quang, chất rắn là lân quang.
D. Sự phát quang của chất lỏng là lân quang, chất rắn là huỳnh quang.
Câu 101: Khi chiếu vào chất phát quang ánh sáng đơn sắc có màu cam thì nó
có thể phát ra ánh sáng đơn sắc màu
A. vàng B. lục C. cam D. đỏ
Câu 102: Khi chiếu chùm tia tử ngoại vào một ống nghiệm đựng dung dịch
fluorexein thì thấy dung dịch này phát ra ánh sáng màu lục. Đó là hiện tƣợng
A. phản xạ ánh sáng. C. hóa-phát quang.
33
B. quang-phát quang. D. tán sắc ánh sáng.
Câu 103: Nếu ánh sáng kích thích là ánh sáng màu lam thì sáng sáng huỳnh
quang không thể là
A. ánh sáng đỏ. C. ánh sáng cam.
B. ánh sáng lục . D. ánh sáng chàm.
Câu 104: Một chất phát quang có khả năng phát ra ánh sáng màu lục khi
đƣợc kích thích phát sáng. Hỏi khi chiếu ánh sáng đơn sắc nào dƣới đây thì
chất đó sẽ phát quang?
A. Ánh sáng đỏ sẫm. C. Ánh sáng vàng.
B. Ánh sáng đỏ tƣơi. D. Ánh sáng tím.
Câu 105: Cột mốc, biển báo giao thông không sử dụng chất phát quang màu
tím mà sử dụng màu đỏ vì
A. màu tím gây chói mắt.
B. không có chất phát quanng màu tím.
C. phần lớn đèn của các phƣơng tiện giao thông không thể gây phát
quang màu tím.
D. màu đỏ dễ phân biệt trong đêm tối.
Câu 106: Phát biểu nào sau đây là đúng khi so sánh hiện tƣợng quang phát
quang và hiện tƣợng phản quang?
A. Đều có sự hấp thụ photon có năng lƣợng lớn rồi phát ra photon có
năng lƣợng nhỏ.
B. Đều là quá trình tự phóng ra các photon.
C. Đều có sự hấp thụ photon.
D. Quang phát quang có sự hấp thụ photon còn phản quang chỉ phản xạ
photon mà không hấp thụ.
Câu 107: Trong hiện tƣợng quang phát quang luôn có sự hấp thụ hoàn toàn
một photon và
34
A. làm bật ra một electron khỏi bề mặt chất.
B. giải phóng một electron liên kết thành eletron tự do.
C. sự phát ra một photon khác
D. giải phóng một electron tự do.
Câu 108: Hiện tƣợng nào sau đây chứng tỏ ánh sáng có tính chất lƣợng tử?
A. Hiện tƣợng giao thoa ánh sáng.
B. Hiện tƣợng quang- phát quang.
C. Hiện tƣợng tán sắc ánh sáng.
D. Hiện tƣợng nhiễu xạ ánh sáng.
Câu 109: Khi chiếu ánh sáng đơn sắc màu chàm vào một chất huỳnh quang
thì ánh sáng huỳnh quang phát ra không thể là ánh sáng
A. màu đỏ B. màu tím C. màu vàng D. màu lục
Câu 110: Trong hiện tƣợng quang-phát quang có sự hấp thụ ánh sáng để
A. làm cho vật phát sáng. C. tạo ra dòng điện cho vật.
B. làm cho vật lạnh đi. D. thay đổi điện trở của vật.
Câu 111: Trong y học, laze không đƣợc ứng dụng để
A. phẫu thuật mạch máu. C. chữa một số bện ngoài da.
B. phẫu thuật mắt D. chiếu điện, chụp điện.
Câu 112: Đèn LED hiện nay đƣợc sử dụng phổ biến nhờ hiệu suất phát sáng
cao. Nguyên tắc hoạt động của đèn LED dựa trên hiện tƣợng?
A. Điện-phát quang C. Nhiệt- phát quang.
B. Hóa- phát quang. D. Quang- phát quang.
Câu 113: Một chất có khả năng phát ra ánh sáng phát quang với tần số f = 6.1014 Hz. Khi d ng ánh sáng có bƣớc sóng nào dƣới đây để kích thích thì
chất này không thể phát quang
A. 0,55 B. 0,38 C. 0,45 D. 0,40
35
Câu 114: Một chất phát quang có thể phát ra ánh sáng có bƣớc sóng 0,64 Chiếu các chùm sáng có tần số 3.1014 Hz, 4.1014 Hz, 5.1014 Hz, 6.1014 Hz thì
các chùm sáng có tần số nào sẽ kích thích sự phát quang? C. 3.1014 Hz D. 4.1014 Hz, 5.1014 Hz A. 3.1014 Hz, 4.1014 Hz B. 5.1014 Hz, 6.1014 Hz
Câu 115: Một chất phát quang có thể phát ra ánh sáng có tần số 5.1014 Hz.
Chiếu lần lƣợt các ch m sáng có bƣớc sóng ,
và thì các ch m sáng có bƣớc sóng nào dƣới
đây kích thích đƣợc sự phát quang?
A. và C. và
B. và D. và
Câu 116: Trong không khí, khi chiếu ánh sáng có bƣớc sóng 550 nm vào một
chất huỳnh quang thì chất này có thể phát ra ánh sáng huỳnh quang có bƣớc
sóng là
A. 480 nm B. 540 nm C. 650 nm D. 450 nm
Câu 117: Một chất có khả năng phát ra ánh sáng phát quang với tần số 6.1014Hz. Khi dùng ánh sáng có tần số nào dƣới đây thì không thể phát
quang?
A. 5.1014 Hz. B. 6.1014 Hz. C. 7.1014 Hz. D. 8.1014 Hz.
Câu 118: Dung dịch fluorexerin hấp thụ ánh sáng có bƣớc sóng 0,49 và
phát ra ánh sáng có bƣớc sóng 0,52 . Ngƣời ta gọi hiệu suất của sự phát
quang là tỉ số giữa năng lƣợng ánh sáng phát quang và năng lƣợng ánh sáng
hấp thụ. Biết hiệu suất của sự phát quang của dung dịch này là 75%. Phần
trăm giữa số photon bị hấp thụ dẫn đến sự phát quang là
A. 79,6 % B. 75 % C.77 % D. 82,7%
36
Câu 119: Một chất phát quang đƣợc kích thích bằng ánh sáng có bƣớc sóng
0,26 thì phát ra ánh sáng có bƣớc sóng 0,52 . Giả sử công suất của
chùm sáng phát quang bằng 20% công suất của chùm sáng kích thích. Tỉ số
giữa số photon ánh sáng phát quang và số photon ánh sáng kích thích trong
cùng một khoảng thời gian là
A: 1/10 B. 4/5 C. 2/5 D. 1/5
Câu 120: Một chất có khả năng phát ra bức xạ có bƣớc sóng sóng 0,5 khi
bị chiếu sáng bới bức xạ 0,3 Gọi P0 là công suất chùm sáng kích thích và
biết rằng cứ 600 photon chiếu tới sẽ có 1 photon bật ra. Công suất chùm sáng
phát ra P theo P0 là
A. 0,1 P0 B. 0,01 P0 C. 0,001 P0 D. 100 P0
Câu 121: Chiếu bức xạ có bƣớc sóng 0,25 vào một chất phát quang thì nó
phát ra ánh sáng có bƣớc sóng 0,6 . Biết công suất của chùm sáng phát
quang bằng 0,05 công suất của chùm sáng kích thích. Nếu có 1000 photon
kích thích chiếu vào chất đó thì số photon phát quang đƣợc tạo ra là
A. 50 B. 120 C. 24 D. 500
Câu 122: Chiếu một ch m sáng đơn sắc có công suất 10W có bƣớc sóng
0,4 vào một chất phát quang thì thấy chất đó phát ra ch m sáng có công
suât 0,5 W có bƣớc sóng 0,6 . Hiệu suất lƣợng tử (tỉ số giữa số photon của
chùm sáng phát quang và chùm sáng kích thích trong cùng một khoảng thời
gian) là
A. 2,5 % B. 7,5 % C. 10,24 % D. 12,5 %
Câu 123: Chất lỏng fluorexerin hấp thụ ánh sáng có bƣớc sóng 0,48 và
phát ra ánh sáng có bƣớc sóng 0,64 . Biết hiệu suất lƣợng tử của sự phát
quang này là 20% (hiệu suất lƣợng tử của sự phát quang là tỉ số giữa số
photon của ánh sáng phát quang và số photon của ánh sáng kích thích trong
cùng một khoảng thời gian), số photon của ánh sáng kích thích chiếu đến
37
trong một phút là 2017.1021 hạt. Số photon của chùm sáng phát quang phát ra
trong một phút là
A. 735,87.1021 hạt. B. 537,87.1021 hạt. C. 357,87.1021 hạt. D. 753,87.1021 hạt.
Câu 124: Chiếu ánh sáng đơn sắc có bƣớc sóng 0,3 vào một chất thì
thấy chất đó phát ra ánh sáng có bƣớc sóng 0,5 Cho rằng công suất của
chùm sáng phát quang chỉ bằng 1,5 % công suất của chùm sáng kích thích.
Hãy tính xem trung bình mỗi photon ánh sáng phát quang ứng với bao nhiêu
photon ánh sáng kích thích?
A. 60 B. 40 C. 120 D. 80
Câu 125: Một chất có khả năng phát ra bức xạ có bƣớc sóng sóng 0,5
khi bị chiếu sáng bới bức xạ 0,3 . Biết rằng công suất của chùm sáng
phát quang chỉ bằng 0,01 công suất của chùm sáng kích thích và công suất
của chùm sáng kích thích là 10W. Số photon mà chất đó phát ra trong 1s
A. 2,516.1017 C. 1,51.1019
B. 2,516.1015 D. 1,546.1015
2.4. Hiện tƣợng tán xạ compton
Câu 126: Chọn phát biểu đúng.
A. Hiệu ứng Compton xảy ra khi một photon có năng lƣợng lớn (tia X)
va chạm với một electron liên kết mạnh trong nguyên tử.
B. Hiệu ứng Compton xảy ra khi một photon có năng lƣợng nhỏ (tia X)
va chạm với một electron liên kết yếu trong nguyên tử.
C. Hiệu ứng Compton xảy ra khi một photon có năng lƣợng nhỏ (tia X)
va chạm với một electron liên kết mạnh trong nguyên tử.
38
D. Hiệu ứng Compton xảy ra khi một photon có năng lƣợng lớn (tia X)
va chạm với một electron liên kết yếu trong nguyên tử.
Câu 127: Chọn phát biểu sai về hiện tƣợng tán xạ Compton.
A. Những chất chứa nguyên tử nhẹ tán xạ mạnh tia X, những chất chứa
nguyên tử nặng tán xạ yếu tia X.
B. Khi góc tán xạ tăng thì cƣờng độ tán xạ Compton giảm.
C. Độ tăng bƣớc sóng tăng khi góc tán xạ tăng.
D. Nếu cùng một góc tán xạ thì độ tăng bƣớc sóng với mọi chất tán
xạ là nhƣ nhau.
Câu 128: Chọn câu đúng. Ch m ánh sáng (ch m hạt photon) sau khi tán xạ
lên các hạt electron tự do thì bƣớc sóng của nó tăng lên một lƣợng
A.
C. D. B.
Câu 129: Photon mang năng lƣợng 0,15 MeV đến tán xạ trên electron tự do.
Sau khi tán xạ bƣớc sóng của chùm photon tán xạ tăng thêm 0,15 .
Xác định bƣớc sóng của photon tới?
A. 8,28.10-12 m B. 8,28.10-9 m C. 8,28.10-6 m D. 8,28.10-10 m
Câu 130: Photon mang năng lƣợng 0,15 MeV đến tán xạ trên electron tự do.
Sau khi tán xạ bƣớc sóng của chùm photon tán xạ tăng thêm 0,15 .
Xác định góc tán xạ của photon?
A. 60033’ B. 170 C. 67033’ D. 27027’
Câu 131: Photon có năng lƣợng 0,8 MeV tán xạ trên electron tự do và biến
thành photon ứng với bức xạ có bƣớc sóng bằng bƣớc sóng Compton. Hãy
tính góc tán xạ? A. 53026’ B. 54029’ C. 55026’ D. 50022’
39
Câu 132: Một tia X có bƣớc sóng 4.10-11m bị một electron tán xạ đi một góc 900. Độ biến thiên tƣơng đối của bƣớc sóng tia X là
A. 4% D. 7% C. 6% B. 5%
Câu 133: Một tia X có bƣớc sóng 0,3 A0 làm tán xạ đi một góc 600 do hiệu
ứng Compton. Tính động năng của electron?
A. 1keV B. 1,2keV C. 1,37keV D. 1,59keV
Câu 134: Đâu là biểu thức liên hệ giữa góc electron bay sau “va chạm” với
photon tới và góc tán xạ ?
C. A.
D. B.
Câu 135: Đâu là biểu thức liên hệ giữa động năng của electron sau “va chạm”
và góc tới của nó?
A. C.
B. D.
40
ĐÁP ÁN VÀ HƢỚNG DẪN GIẢI
2.1. Trắc nghiệm về hiện tƣợng quang điện. Thuyết lƣợng tử ánh sáng.
Công thức einstein
Câu 2. D Câu 3. B Câu 4. B Câu 1. B
Câu 6. A Câu 7. C Câu 8. B Câu 5. B
Câu 10. C Câu 11. D Câu 12. B Câu 9. D
Câu 14. D Câu 15. B Câu 16. D Câu 13. C
Câu 18. D Câu 19. C Câu 20. A Câu 17. A
Câu 22. D Câu 23. A Câu 24. D Câu 21. B
Câu 26. A Câu 27. D Câu 28. D Câu 25. A
Câu 30. D Câu 31. C Câu 32. D Câu 29. B
Câu 34. C Câu 35. C Câu 36. A Câu 33. C
Câu 38. A Câu 39. D Câu 40. B Câu 37. B
Câu 42. D Câu 43. C Câu 44. B Câu 41. B
Câu 45. B. Áp dụng công thức (1.8), (1.9), (1.10), (1.11).
Câu 46. A
Áp dụng công thức (1.8) đƣợc: và
Câu 47. B. Áp dụng công thức (1.8), (1.9), (1.10), (1.11).
Câu 48. A
- Công thoát của kẽm là:
- Công thoát của Natri là:
. - Giới hạn quang điện của Natri là:
41
Câu 49. B
- Từ công thức Einstein: thấy rằng nhỏ thì
lớn.
Vậy: (1)
(2)
- Từ (1) và (2) có:
Câu 50. C
Áp dụng công thức:
( ) √
Câu 51. D
Trong các bài tìm vận tốc ban đầu cực đại hoặc hiệu điện thế hãm chỉ
cần khảo sát với bƣớc sóng ngắn nhất.
Theo công thức Einstein(1.8) có:
Câu 52. C
Từ công thức Einstein
42
( ( { = (
= ½ √
Câu 53. A
Áp dụng công thức (1.8) đƣợc:
Câu 54. C
(từ (1.8)) - Xét bức xạ có bƣớc sóng : = A/2
Áp dụng công thức (1.13) đƣợc:
- Tƣơng tự xét với bức xạ có bƣớc sóng và đƣợc :
Câu 55. B
Áp dụng các công thức Einstein ta có:
43
Đối với bức xạ có bƣớc sóng thì:
Đối với bức xạ có bƣớc sóng thì
Đối với bức xạ có bƣớc sóng thì :
Câu 56. D
Áp dụng công thức Einstein: ,
Câu 57. D
Từ phƣơng trình Einstein :
(1) - Đối với bƣớc sóng :
- Đối với bƣớc sóng :
Lại có: 6 : 3
1 : 3
Nên: (2)
44
(3) - Từ (1) và (2) có: {
- Đối với bƣớc sóng
Mà 6 : 4
(4).
- Từ (3) và (4) :
Câu 58. B
Áp dụng công thức Einstein:
nên Vì
Câu 59. C. Áp dụng công thức (1.11).
Câu 60. C
Ta có :
A=2,4 eV= 3,845.10-19 J, = – A= 2,781.10-19 J Áp dụng định lí về độ biến thiên động năng : | | Nên: | | = 8,38.10-19 J.
Câu 61. A
Ta có: mà: | |
,
nên | | =
Câu 62. C. Áp dụng công thức:
Câu 63. A. Áp dụng công thức (1.12).
Câu 64. A. Áp dụng công thức (1.12).
45
Câu 65. C
Ta có công suất bức xạ của nguồn sáng là:
số photon phát ra trong 10s đƣợc xác định:
Câu 66. D. Áp dụng công thức (1.12).
Câu 67. D.
- Số electron đến đƣợc B trong 1s là:
- Số photon chiếu vào A trong 1s là:
- Cứ 100 photon chiếu vào A thì có 1 e bị bật ra, số e bật ra là:5.1013 mà chỉ có 1013 electron đến đƣợc B nên phần trăm electron quang điện bứt
ra khỏi A mà không đến đƣợc B là:
Câu 68. D.
- Số photon đập vào catot trong mỗi giây là:
- Số electron bật ra khỏi catot trong mỗi giây là:
- Hiệu suất quang điện:
Câu 69. C
- Năng lƣợng của photon ánh sáng:
- Áp dụng công thức cƣờng độ dòng quang điện bão hòa:
=> Số electron bật ra và đến đƣợc anot trong 1s là:
46
- Mà hiệu suất lƣợng tử
- Công suất bức xạ mà catot nhận đƣợc là:
Câu 70. D
- Cƣờng độ dòng quang điện bão hòa khi toàn bộ electron quang điện bật
ra đều bay hết về anot. Ta có (1)
- Công suất chiếu sáng là năng lƣợng photon đến catot tính trong một
đơn vị thời gian, ta có (2)
- Theo giả thiết, cứ mỗi photon đến thì giải phóng một electron quang
(3) điện nên:
- Từ (1), (2), (3) đƣợc:
Mặt khác:
Câu 71. B
Ta có:
Theo giả thiết ta có: ,
Nên hiệu suất giảm
Câu 72. C
- Khi bay vào v ng từ trƣờng đều theo hƣớng vuông góc với các đƣờng
cảm ứng từ, lực do từ trƣờng tác dụng lên các electron buộc electron
47
chuyển động tròn đều. Lực Lorenxo đóng vai trò lực hƣớng tâm nên
- Vì bán kính của các electron này cực đại nên chúng có vận tốc ban đầu
cực đại
- Thay các giá trị vào công thức Einstein:
Câu 73. B
- Điều kiện triệt tiêu dòng quang điện:
- Khi electron bay trong từ trƣờng theo quỹ đạo tròn lực Lonrenxo đóng
vai trò lực hƣớng tâm. Ta có:
Câu 74. A
- Từ công thức Einstein:
- Vì electron mang điện âm nên lực điện tác dụng lên nó nguộc chiều với
vecto cƣờng độ điện trƣờng. Lực này ngƣợc chiều với chiều chuyển
động và không đổi nên làm cho electron chuyển động chậm dần với gia
tốc:
- Quãng đƣờng đi đƣợc của electron là:
48
Câu 75. B
- Để electron không bị lệch hƣớng trong
môi trƣờng có cả điện trƣờng và từ
trƣờng thì lực điện trƣờng và lực
Lorenxo tác dụng vào electron ngƣợc
chiều và có độ lớn bằng nhau (Hình
Hình 2.1 2.1), vậy ta có:
- Từ công thức Einstein:
Câu 76. A
- Electron chuyển động trong vùng từ trƣờng có 300 nên quỹ đạo của
quang electron là quỹ đạo xoắn ốc.
- Bán kính quỹ đạo xoắn là:
Hình 2.2
Câu 77. A
- Từ công thức Einstein:
- Khi electron vẫn chuyển động thẳng đều trong vùng có cả điện trƣờng
và từ trƣờng thì lực điện trƣờng và lực Lorenxo phải cân bằng nhau:
49
Câu 78. B
- Với những electron bay theo phƣơng Ox
sẽ cho tầm xa lớn nhất (Hình 2.3)
- Ta có:
{
- Khi đến bản dƣơng Hình 2.3
2.2. Hiện tƣợng quang điện trong.
Câu 79. D Câu 80. B Câu 81. B Câu 82. C
Câu 83. D Câu 84. A Câu 85. B Câu 86. B
Câu 87. A Câu 88. B Câu 89. D Câu 90. D
Câu 91. C Câu 92. B
Câu 93. A. Hiện tƣợng quang dẫn không xảy ra nếu f f0=4,8.1014 Hz
Câu 94. C Câu 95. C
2.3. Hiện tƣợng quang- phát quang.
Câu 96. C Câu 97. D Câu 98. B Câu 99. D
Câu 100. A Câu 101. D Câu 102. B Câu 103. D
Câu 104. D Câu 105. C Câu 106. D Câu 107. C
50
Câu 108. B Câu 109. B Câu 110. A Câu 111. D
Câu 112. A Câu 113. A Câu 114. A Câu 115. B
Câu 116. C Câu 117. A
Câu 118. A. Áp dụng công thức (1.22).
Câu 119. C
Áp dụng công thức (1.12)
Câu 120. C. Áp dụng công thức (1.12).
Câu 121. B. Áp dụng công thức (1.12).
Ta có:
= 1,2
Câu 122. B. Áp dụng công thức (1.12).
Áp dụng công thức
Câu 123. B. Áp dụng công thức (1.29).
Câu 124. B
Ta có:
Câu 125. A
51
Ta có:
2.4. Hiện tƣợng tán xạ Compton
Câu 126. D Câu 127. B Câu 128. A Câu 129. A
Câu 130. A. Áp dụng công thức (1.23)
Câu 131. D
Có năng lƣợng photon tới:
Áp dụng công thức (1.23) đƣợc:
Câu 132. C. Áp dụng công thức:
Câu 133. D
Áp dụng công thức: ( Theo định luận bảo toàn năng lƣợng:
Câu 134. A
- Hình 1.4
- Ta có độ dời Compton:
- Áp dụng định lí hàm sin ta có:
(1) Hình 2.4
52
- Áp dụng định lí hàm cos ta có:
- Lại có: (2)
- Từ (1) và (2) ta đƣợc:
Câu 135. C
Hình 2.5
- Ta có độ dời Compton:
- Áp dụng định luật bảo toàn năng lƣợng ta có:
(1)
- Áp dụng định luật bảo toàn động lƣợng ta có:
(2)
(3) - Lại có:
Hình 2.5
- Từ (1), (2), (3) đƣợc:
53
KẾT LUẬN CHƢƠNG 2
Qua chƣơng 2, khóa luận đã hệ thống và phân dạng đƣợc các dạng bài
tập trắc nghiệm (có đáp án) phần “Quang học lƣợng tử” gồm:
- Trắc nghiệm hiện tƣợng quang điện. Thuyết lƣợng tử ánh sáng. Công
thức Einstein.
- Hiện tƣợng quang điện trong.
- Hiện tƣợng tán xạ Compton.
- Hiện tƣợng quang- phát quang.
Việc giải quyết các bài toán phức tạp cũng trở nên dễ dàng hơn nếu
chúng ta biết phân tích bài toán, áp dụng đúng các công thức tính toán của
từng dạng bài tập.
54
KẾT LUẬN CHUNG
Sau một thời gian tích cực tìm hiểu, nghiên cứu tài liệu cùng với sự
hƣớng dẫn tận tình của TS. Phan Thị Thanh Hồng, em đã hoàn thành đề tài
nghiên cứu của mình, khóa luận đã đạt đƣợc những yêu cầu sau:
- Hệ thống lại các kiến thức cơ bản phần “Quang học lƣợng tử”.
- Hệ thống và phân dạng câu hỏi và bài tập trắc nghiệm phần “Quang
học lƣợng tử”.
- Đáp án các câu hỏi và bài tập trắc nghiệm phần “Quang học lƣợng tử”.
- Hƣớng dẫn giải một số câu hỏi và bài tập trắc nghiệm phần “Quang học
lƣợng tử”.
Nhƣ vậy, đề tài cơ bản đã đạt đƣợc mục đích đề ra. Tuy nhiên, trong
quá trình nghiên cứu và thực hiện đề tài không tránh khỏi những thiếu sót.
Kính mong nhận đƣợc sự góp ý của các thầy cô trong tổ bộ môn để đề tài
đƣợc hoàn thiện hơn.
55
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Lƣơng Duyên Bình (chủ biên), Vũ Quang, Nguyễn Thƣợng Chung,
Tô Giang, Trần Chí Minh, Ngô Quốc Quỳnh (2008), Vật lí 12, Nhà xuất bản
Giáo dục.
[2]. Huỳnh Huệ (1991), Quang học, Nhà xuất bản giáo dục.
[3]. Vũ Thanh Khiết (1993), bài tập vật lí đại cương tập 2, Nhà xuất bản
giáo dục.
[4]. Vũ Quang (chủ biên), Lƣơng Duyên Bình, Tô Giang, Ngô Quốc
Quỳnh (2008), Bài tập vật lí 12, Nhà xuất bản Giáo dục.
[5]. Nguyễn Anh Vinh (2011), Cẩm nang ôn luyện thi đại học môn vật lí
tập2, Nhà xuất bản đại học sƣ phạm.
[6]. Đề thi tuyển sinh đại học khối A các năm.
Các trang web:
[7]. https://tailieu.vn.
[8]. http://thuvienvatly.com.
[9]. http://vatly247.com.
56
