Tailieumoi.vn xin giới thiệu đến các quý thầy cô, các em học sinh đang trong quá trình ôn tập tài liệu Lý thuyết, bài tập về chương Lượng Tử Ánh Sáng Lớp 12, tài liệu bao gồm 8 trang, đầy đủ lý thuyết, phương pháp giải chi tiết và bài tập, giúp các em học sinh có thêm tài liệu tham khảo trong quá trình ôn tập, củng cố kiến thức và chuẩn bị cho kì thi tốt nghiệp THPT môn Vật Lý sắp tới. Chúc các em học sinh ôn tập thật hiệu quả và đạt được kết quả như mong đợi.
Mời các quý thầy cô và các em học sinh cùng tham khảo và tải về chi tiết tài liệu dưới đây:
Hiện tượng ánh sáng làm bật các electron ra khỏi mặt kim loại gọi là hiện tượng quang điện ngoài (gọi tắt là hiện tượng quang điện).
+ Định luật quang điện thứ nhất (định luật về giới hạn quang điện):
Đối với mỗi kim loại ánh sáng kích thích phải có bước sóng l ngắn hơn hay bằng giới hạn quang điện l0 của kim loại đó, mới gây ra được hiện tượng quang điện: l £ l0.
+ Định luật quang điện thứ hai (định luật về cường độ dòng quang điện bão hòa):
Đối với mỗi ánh sáng thích hợp (có l £ l0), cường độ dòng quang điện bão hòa tỉ lệ thuận với cường độ chùm ánh sáng kích thích.
+ Định luật quang điện thứ ba (định luật về động năng cực đại của quang electron):
Động năng ban đầu cực đại của quang electron không phụ thuộc vào cường độ của chùm sáng kích thích, mà chỉ phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng kích thích và bản chất kim loại.
· Chùm ánh sáng là một chùm các phôtôn (các lượng tử ánh sáng). Mỗi phôtôn có năng lượng xác định e = hf (f là tần số của sóng ánh sáng đơn sắc tương ứng). Cường độ của chùm sáng tỉ lệ với số phôtôn phát ra trong 1 giây.
· Phân tử, nguyên tử, electron… phát xạ hay hấp thụ ánh sáng, cũng có nghĩa là chúng phát xạ hay hấp thụ phôtôn.
· Các phôtôn bay dọc theo tia sáng với tốc độ c = 3.108 m/s trong chân không.
· Năng lượng của mỗi phôtôn rất nhỏ. Một chùm sáng dù yếu cũng chứa rất nhiều phôtôn do rất nhiều nguyên tử, phân tử phát ra. Vì vậy ta nhìn thấy chùm sáng liên tục.
· Phôtôn chỉ tồn tại trong trạng thái chuyển động. Không có phôtôn đứng yên.
Cường độ của dòng quang điện bão hòa tỉ lệ thuận với số quang electron bật ra khỏi catôt trong một đơn vị thời gian. Với các chùm sáng có khả năng gây ra hiện tượng quang điện, thì số quang electron bị bật ra khỏi mặt catôt trong một đơn vị thời gian tỉ lệ thuận với số phôtôn đến đập vào mặt catôt trong thời gian đó. Số phôtôn này tỉ lệ với cường độ chùm ánh sáng tới. Từ đó suy ra, cường độ của dòng quang điện bão hòa tỉ lệ thuận với cường của chùm sáng chiếu vào catôt.
Ánh sáng vừa có tính chất sóng, vừa có tính chất hạt. Ta nói ánh sáng có lưỡng tính sóng - hạt.
Trong mỗi hiện tượng quang học, ánh sáng thường thể hiện rỏ một trong hai tính chất trên.
Khi tính chất sóng thể hiện rỏ thì tính chất hạt lại mờ nhạt, và ngược lại.
Sóng điện từ có bước sóng càng ngắn, phôtôn ứng với nó có năng lượng càng lớn thì tính chất hạt thể hiện càng rỏ, như ở hiện tượng quang điện, ở khả năng đâm xuyên, khả năng phát quang…, còn tính chất sóng càng mờ nhạt. Trái lại sóng điện từ có bước sóng càng dài, phôtôn ứng với nó có năng lượng càng nhỏ, thì tính chất sóng lại thể hiện rỏ hơn như ở hiện tượng giao thoa, nhiễu xạ, tán sắc, …, còn tính chất hạt thì mờ nhạt.
Chất quang dẫn là những chất bán dẫn, dẫn điện kém khi không bị chiếu sáng và dẫn điện tốt khi bị chiếu ánh sáng thích hợp.
Hiện tượng ánh sáng giải phóng các electron liên kết để cho chúng trở thành các electron dẫn đồng thời tạo ra các lỗ trống cùng tham gia vào quá trình dẫn điện, gọi là hiện tượng quang điện trong.
Quang điện trở được chế tạo dựa trên hiệu ứng quang điện trong. Đó là một tấm bán dẫn có giá trị điện trở thay đổi khi cường độ chùm ánh sáng chiếu vào nó thay đổi.
Pin quang điện là nguồn điện trong đó quang năng được biến đổi trực tiếp thành điện năng. Hoạt động của pin dựa trên hiện tượng quang điện bên trong của một số chất bán dẫn như đồng ôxit, sêlen, silic, … . Suất điện động của pin thường có giá trị từ 0,5 V đến 0,8 V
Pin quang điện (pin mặt trời) đã trở thành nguồn cung cấp điện cho các vùng sâu vùng xa, trên các vệ tinh nhân tạo, con tàu vũ trụ, trong các máy đo ánh sáng, máy tính bỏ túi…
· Nguyên tử chỉ tồn tại trong một số trạng thái có năng lượng xác định En, gọi là các trạng thái dừng. Khi ở trạng thái dừng, nguyên tử không bức xạ.
· Trong các trạng thái dừng của nguyên tử, electron chuyển động quanh hạt nhân trên những quỹ đạo có bán kính hoàn toàn xác định gọi là quỹ đạo dừng.
· Bo đã tìm được công thức tính quỹ đạo dừng của electron trong nguyên tử hyđrô: rn = n2r0, với n là số nguyên và r0 = 5,3.10-11 m, gọi là bán kính Bo. Đó chính là bán kính quỹ đạo dừng của electron, ứng với trạng thái cơ bản.
· Bình thường, nguyên tử ở trạng thái dừng có năng lượng thấp nhất gọi là trạng thái cơ bản. Khi hấp thụ năng lượng thì nguyên tử chuyển lên trạng thái dừng có năng lượng cao hơn, gọi là trạng thái kích thích. Thời gian nguyên tử ở trạng thái kích thích rất ngắn (cỡ 10-8 s). Sau đó nguyên tử chuyển về trạng thái dừng có năng lượng thấp hơn và cuối cùng về trạng thái cơ bản.
· Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng En sang trạng thái dừng có năng lượng Em nhỏ hơn thì nguyên tử phát ra một phôtôn có năng lượng: e = hfnm = En – Em
· Ngược lại, nếu nguyên tử ở trạng thái dừng có năng lượng Em mà hấp thụ được một phôtôn có năng lượng hf đúng bằng hiệu En – Em thì nó chuyển sang trạng thái dừng có năng lượng En lớn hơn.
· Sự chuyển từ trạng thái dừng Em sang trạng thái dừng En ứng với sự nhảy của electron từ quỹ đạo dừng có bán kính rm sang quỹ đạo dừng có bán kính rn và ngược lại.
· Nguyên tử hiđrô có các trạng thái dừng khác nhau EK, EL, EM, Khi đó electron chuyển động trên các quỹ đạo dừng K, L, M, ...
· Khi electron chuyển từ mức năng lượng cao (Ecao) xuống mức năng lượng thấp hơn (Ethấp) thì nó phát ra một phôtôn có năng lượng hoàn toàn xác định: hf = Ecao – Ethấp.
một vạch quang phổ có một màu (hay một vị trí) nhất định. Điều đó lí giải tại sao quang phổ phát xạ của nguyên tử hiđrô là quang phổ vạch.
· Ngược lại nếu một nguyên tử hiđrô đang ở một mức năng lượng Ethấp nào đó mà nằm trong một chùm ánh sáng trắng, trong đó có tất cả các phôtôn có năng lượng từ lớn đến nhỏ khác nhau, thì lập tức nguyên tử hấp thụ một phôtôn có năng lượng phù hợp e = Ecao – Ethấp để chuyển lên mức năng lượng Ecao. Như vậy, một sóng ánh sáng đơn sắc đã bị hấp thụ, làm cho trên quang phổ liên tục xuất hiện một vạch tối. Do đó quang phổ hấp thụ của nguyên tử hiđrô cũng là quang phổ vạch.
Câu 1: Phát biểu nào sau đây là đúng.
A. Giới hạn quang điện trong (giới hạn quang dẫn) của các chất bán dẫn chủ yếu nằm trong vùng tử ngoại.
B. Hiện tượng ánh sáng làm bật các electron ra khỏi mặt kim loại được gọi là hiện tượng quang điện trong.
C. Khi được chiếu ánh sáng thích hợp (bước sóng đủ nhỏ) điện trở suất của chất làm quang dẫn tăng lên so với khi không được chiếu sáng.
D. Ngày nay trong các ứng dụng thực tế, hiện tượng quang điện trong hầu như đã thay thế hiện tượng quang điện ngoài.
Câu 2: Hiện tượng quang điện trong và hiện tượng quang điện ngoài không có chung đặc điểm nào sau đây?
A. Đều tồn tại bước sóng giới hạn để xảy ra hiện tương quang điện.
B. Đều có sự giải phóng electron nếu bức xạ chiếu vào thích hợp có tần số đủ lớn.
C. Đều có hiện tượng các electron thoát khỏi khối chất, chuyển động ngược chiều sức điện trường.
D. Đều có thể xảy ra khi chiếu vào mẫu chất ánh sáng nhìn thấy phù hợp.
Câu 3: Một vỏ cầu bằng kim loại đang ở trạng thái cô lập và trung hòa về điện. Chiếu một tia X vào quả cầu này một thời gian rồi ngừng chiếu, sau đó vỏ cầu sinh ra
A. điện trường bên trong nó. B. từ trường bên trong nó.
C. điện từ trường bên ngoài nó. D. điện trường bên ngoài nó.
Câu 4: Theo nội dung thuyết lượng tử, kết luận nào sau đây sai.
A. photon tồn tại trong cả trạng thái chuyển động và đứng yên.
B. photon của các bức xạ đơn sắc khác nhau thì có năng lượng khác nhau.
C. photon chuyển động trong chân không với vận tốc lớn nhất.
D. năng lượng của photon không đổi khi truyền đi trong chân không.
Câu 5: Theo thuyết photon về ánh sáng thì
A. năng lượng của mọi photon đều bằng nhau.
B. tốc độ của hạt photon giảm dần khi nó xa dần nguồn sáng.
C. năng lượng của một photon của ánh sáng đơn sắc tỉ lệ nghịch với bước sóng.
D. năng lượng của photon trong chân không giảm đi khi nó xa dần nguồn sáng.
Câu 6: Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về phôtôn ánh sáng?
A. Năng lượng của của phôtôn ánh sáng tím lớn hơn năng lượng của phôtôn ánh sáng đỏ.
B. Phôtôn chỉ tồn tại trong trạng thái chuyển động.
C. Mỗi phôtôn có một năng lượng xác định.
D. Năng lượng của các phôtôn của các ánh sáng đơn sắc khác nhau đều bằng nhau.
Câu 7: Quang điện trở được 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. là một điện trở làm bằng chất quang dẫn. Điện trở của nó có thể thay đổi từ vài mêga Ôm khi không được chiếu sáng đến vài Ôm khi được chiếu sáng.
C. chất bán dẫn và có đặc điểm là dẫn điện tốt khi không bị chiếu sáng và trở nên dẫn điện kém khi được 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 8: Pin quang điện là nguồn điện hoạt động dựa trên hiện tượng
A. huỳnh quang. B. tán sắc ánh sáng. C. quang-phát quang. D. quang điện trong.
Câu 9: Theo thuyết tương đối, giữa năng lượng toàn phần E và khối lượng m của một vật có liên hệ là
A. E = m2c. B. E = mc2. C. E = m2c2. D. E = mc.
Câu 10: Theo thuyết lượng tử ánh sáng của Anh-xtanh, phôtôn ứng với ứng với mỗi ánh sáng đơn sắc có năng lượng càng lớn nếu ánh sáng đơn sắc có
A. tần số càng lớn. B. tốc độ truyền càng lớn.
C. bước sóng càng lớn. D. chu kì càng lớn.
Câu 11: Khối lượng nghỉ của photon là
A. luôn dương. B. bằng khối lượng proton.
C. bằng khối lượng notron. D. bằng 0.
Câu 13: Chọn câu sai.
A. Giả thuyết sóng ánh sáng không giải thích được hiện tượng quang điện nên ánh sáng không có tính chất sóng.
B. Ánh sáng có bản chất sóng điện từ.
C. Mỗi phôtôn mang năng lượng e= hf.
D. Trong hiện tượng quang điện, electron hấp thụ hoàn toàn phôtôn tới va chạm vào nó.
Câu 14: Mẫu nguyên tử Bo và giải thích quang phổ vạch áp dụng được cho
A. nguyên tử He. B. nguyên tử hyđrô.
C. nguyên tử H và các ion tương tự H. D.tất cả mọi nguyên tử.
Câu 15: Năng lượng ion hóa của nguyên tử hyđro là
A. năng lượng ứng với n = ∞.
B. năng lượng cần cung cấp cho nguyên tử hy đro để đưa điện tử từ mức cơ bản n = 1 lên mức kích thích n = ∞.
C. năng lượng ứng với n = 1.
D. Câu A và C đúng.
Câu 16: Dùng thuyết lượng tử ánh sáng không giải thích được
A. nguyên tắc hoạt động của pin quang điện.
B. hiện tượng quang - phát quang.
C. hiện tượng giao thoa ánh sáng.
D. hiện tượng quang điện ngoài.
Câu 17: Gọi năng lượng của phôtôn ánh sáng đỏ, ánh sáng lục và ánh sáng tím lần lượt là eD;eL;eT thì
A. eD > eL > eT
B. eT > eL > eD
C. eL > eT > eD
D. eT > eD > eL
Câu 18: Mẫu nguyên tử Bo khác mẫu nguyên tử Rơ-dơ-pho ở điểm nào dưới đây?
A. Trạng thái có năng lượng ổn định.
B. Hình dạng quỹ đạo của electron.
C. Mô hình nguyên tử có hạt nhân.
D. Lực tương tác giữa electron và hạt nhân nguyên tử.
Câu 19: Theo mẫu nguyên tử Bo, trạng thái dừng của nguyên tử
A. có thể là trạng thái cơ bản hoặc trạng thái kích thích.
B. chỉ là trạng thái kích thích.
C. là trạng thái mà các êlectron trong nguyên tử ngừng chuyển động.
D. chỉ là trạng thái cơ bản.
Câu 20: Hiện tượng quang điện ngoài là hiện tượng electron bị bứt ra khỏi tấm kim loại khi
A. chiếu vào tấm kim loại này một bức xạ điện từ có bước sóng thích hợp.
B. cho dòng điện chạy qua tấm kim loại này.
C. tấm kim loại này bị nung nóng bởi một nguồn nhiệt.
D. chiếu vào tấm kim loại này một chùm hạt nhân heli.
Câu 21: Ánh sáng nhìn thấy có thể gây ra hiện tượng quang điện ngoài với
A. kim loại đồng. B. kim loại kẽm. C. kim loại xesi. D. kim loại bạc.
Câu 22: Xét 3 mức năng lượng EK, EL và EM của nguyên tử Hiđro. Một lượng bằng hiệu
(EM - EK ) bay đến gặp nguyên tử này. Khi đó, nguyên tử sẽ
A. không hấp thụ photon.
B. hấp thụ photon nhưng không chuyển trạng thái.
C. hấp thụ photon và chuyển từ K lên L rồi lên M.
D. hấp thụ photon và chuyển từ K lên M.
Câu 23: Khi đặt cùng lúc hai đèn có áp suất thấp, nóng sáng, một đèn là hơi natri, một đèn là khí Hidro trước một máy quang phổ (đèn hơi natri có nhiệt độ cao hơn và ở xa máy quang phổ hơn). Qua máy quang phổ thu được
A. quang phổ vạch phát xạ của Hidro.
B. quang phổ vạch phát xạ của Natri.
C. quang phổ vạch phát xạ của Hidro và quang phổ vạch phát xạ của Natri xen kẽ nhau.
D. quang phổ vạch hấp thụ Natri.
Câu 24: Photon sẽ có năng lượng lớn hơn nếu nó có
A. bước sóng lớn hơn. B. tần số lớn hơn.
C. biên độ lớn hơn. D. vận tốc lớn hơn.
Câu 25: Trong chân không, theo thứ tự tần số tăng dần là
A. tia hồng ngoại, tia tử ngoại, tia X, tia gamma.
B. tia hồng ngoại, tia tử ngoại, tia gamma, tia X.
C. tia gamma, tia X, tia tử ngoại, tia hồng ngoại.
D. tia gamma, tia tử ngoại, tia hồng ngoại, tia X.
Câu 26: Giới hạn quang điện của kim loại natri là 0, 50 mm. Hiện tượng quang điện sẽ xảy ra khi chiếu vào kim loại đó
A. tia hồng ngoại.
B. bức xạ màu đỏ có bước sóng lđ = 0, 656mm.
C. tia tử ngoại.
D. bức xạ màu vàng có bước sóng lv = 0,589mm.
Câu 27: Hiện tượng quang điện trong
A. là hiện tượng electron hấp thụ photon có năng lượng đủ lớn để bứt ra khỏi khối chất.
B. hiện tượng electron chuyển động mạnh hơn khi hấp thụ photon.
C. có thể xảy ra đối với ánh sáng bất kỳ.
D. xảy ra với chất bán dẫn khi ánh sáng kích thích có tần số lớn hơn một tần số giới hạn.
Câu 28: Giới hạn quang điện của mỗi kim loại là
A. Bước sóng dài nhất của bức xạ chiếu vào kim loại đó mà gây ra hiện tượng quang điện.
B. Bước sóng ngắn nhất của bức xạ chiếu vào kim loại đó mà gây ra hiện tượng quang điện.
C. Công nhỏ nhất dùng để bứt electron ra khỏi bề mặt kim loại đó.
D. Công lớn nhất dùng để bứt electron ra khỏi bề mặt kim loại đó.
Câu 29: Phát biểu nào là sai?
A. Nguyên tắc hoạt động của tất cả các tế bào quang điện đều dựa trên hiện tượng quang dẫn.
B. Điện trở của quang điện giảm mạnh khi có ánh sáng thích hợp chiếu vào.
C. Có một số tế bào quang điện hoạt động khi được kích thích bằng ánh sáng nhìn thấy.
D. Trong pin quang điện, quang năng biến đổi trực tiếp thành điện năng.
Câu 30: Hiện tượng nào dưới đây là hiện tượng quang điện?
A. Electron bị bật ra khỏi kim loại khi bị chiếu ánh sáng với bước sóng ánh sáng thích hợp.
B. Electron bật ra khỏi kim loại khi có iôn kim loại đập vào nó.
C. Electron bị bật ra khỏi một nguyên tử khi nguyên tử này va chạm với nguyên tử khác.
D. Electron bứt ra khỏi kim loại khi kim loại bị nung nóng.
Câu 31: Electron quang điện là
A. các electron tự phát sáng.
B. các electron chuyển động trong vật dẫn khi có dòng điện.
C. các electron trong các chất bán dẫn.
D. các electron bị bật ra khỏi bề mặt kim loại bị chiếu sáng.
Câu 32: Tất cả các photon truyền trong chân không có cùng
A. tần số. B. bước sóng. C. tốc độ. D. năng lượng.
Câu 33: Hiện tượng nào dưới đây không thể hiện tính chất hạt của ánh sáng?
A. Hiện tượng quang điện ngoài.
B. Hiện tượng tán sắc, tạo thành quang phổ liên tục của ánh sáng trắng.
C. Hiện tượng tạo thành quang phổ vạch của nguyên tử Hidro.
D. Hiệ tượng quang điện trong.
Câu 34: Quang phổ nào dưới đây là quang phổ vạch phát xạ?
A. Ánh sáng từ chiếc nhẫn nung đỏ.
B. Ánh sáng của Mặt trời thu được trên Trái Đất.
C. Ánh sáng từ bút thử điện.
D. Ánh sáng từ dây tóc bóng đèn nóng sáng.
Câu 35: Chiếu một chùm tia hồng ngoại vào tấm kẽm tích điện âm, hiện tượng xảy ra là
A. tấm kẽm mất dần điện tích dương. B. tấm kẽm mất dần điện tích âm.
C. tấm kẽm trở nên trung hòa về điện. D. tấm kẽm giữ nguyên điện tích.
Câu 36: Khối lượng nghỉ của photon bằng
A. m0 = 0 kg
B. m0 = 9, 31.10-31kg
C. m = không xác định.
D. m = 9, 31.10-34 kg
Câu 37: Giới hạn quang điện của mỗi kim loại
A. phụ thuộc và bước sóng của ánh sáng chiếu vào kim loại.
B. phụ thuộc vào công thoát của electron đối với kim loại đó.
C. là một đại lượng đặc trưng cho kim loại đó, độ lớn tỉ lệ nghịch với công thoát A của electron đối với kim loại đó.
D. phụ thuộc và bước sóng riêng của kim loại đó.
Câu 38: Trong ống Cu-lit-giơ, để có tia X người ta tạo ra chùm electron nhanh bắn vào một khối chất
A. rắn có khối lượng riêng lớn. B. rắn có khối lượng riêng nhỏ.
C. rắn, lỏng hoặc khí bất kì. D. khí có áp suất cao.
Câu 39: Bức xạ nào trong các bức xạ dưới đây không thể gây ra hiện tượng quang điện ngoài?
(I) bức xạ phát ra từ ống rơnghen; (II) bức xạ chủ yếu phát ra từ chiếc bàn là đang nóng; (III) bức xạ phát ra từ đèn hơi thủy ngân; (IV) bức xạ Mặt Trời.
A. (III) B. (IV) C. (I) D. (II)
CÔNG TY TNHH ĐẦU TƯ VÀ DỊCH VỤ GIÁO DỤC VIETJACK
- Người đại diện: Nguyễn Thanh Tuyền
- Số giấy chứng nhận đăng ký kinh doanh: 0108307822, ngày cấp: 04/06/2018, nơi cấp: Sở Kế hoạch và Đầu tư thành phố Hà Nội.
© 2021 Vietjack. All Rights Reserved.
