Ôn tập lượng tử ánh sáng (phần 2)

[Tăng Giáp]

Câu 1.Chiếu lần lượt hai bức xạ có bước sóng λ$_1$ = 600nm và λ$_2$ = 0,3µm vào một tấm kim loại thì nhận được các êlectron quang điện có vận tốc ban đầu cực đại lần lượt là v$_1$ = 2.10$^5$ m/s và v$_2$ = 4.10$^5$ m/s. Chiếu bằng bức xạ có bước sóng λ$_3$ = 0,2 µm thì vận tốc ban đầu cực đại của quang điện tử là
A. 5.10$^5$ m/s.
B. $2\sqrt 7 $.10$^5$ m/s.
C. $\sqrt 6 $.10$^5$ m/s.
D. 6.10$^5$ m/s.

Câu 2.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 Phôtôn không đổi khi truyền đi trong chân không.

Câu 3. Nếu tăng hiệu điện thế giữa hai cực của ống phát tia X thêm 3 kV thì vận tốc của các electron đến a nốt tăng thêm 1,2.10$^7$ m/s. Cho khối lượng của electron là 9,1.10$^{-31}$ kg. Khi chưa tăng hiệu điện thế, vận tốc của các electron đến a nốt là
A. 3,8.10$^7$ m/s.
B. 8,2.10$^7$ m/s.
C. 7,6.10$^7$ m/s.
D. 9,4.10$^7$ m/s.

Câu 4. Khi chiếu ánh sáng đơn sắc có bước sóng 800 nm vào một pin quang điện thì tạo ra suất điện động là 0,6 V và cường độ dòng điện trong mạch là 10 µA. Hiệu suất của pin là 10%. Tìm số photon chiếu vào pin trong mỗi giây
A. 2,4.10$^18$.
B. 2,4.10$^17$.
C. 4,8.10$^18$.
D. 4,8.10$^17$.

Câu 5. Trong thí nghiệm Héc về hiện tượng quang điện nếu thanh Zn nhiễm điện dương thì kết luận nào sau đây là đúng
A. Không xảy ra hiện tượng quang điện.
B. Muốn xả ra hiện tượng quang điện với thanh Zn nhiễm diện dương thì phải tăng thêm công suất chiếu sáng.
C. Vẫn xảy ra hiện tượng quang điện với số e thoát ra khỏi thanh kẽm còn nhiều hơn so với khi thanh Zn nhiễm điện âm.
D. Vẫn có thể xảy ra hiện tượng quang điện nếu điện tích dương của thanh Zn chưa đủ lớn.

 

[Tăng Giáp]

Câu 1.Chiếu lần lượt hai bức xạ có bước sóng λ1_1 = 600nm và λ2_2 = 0,3µm vào một tấm kim loại thì nhận được các êlectron quang điện có vận tốc ban đầu cực đại lần lượt là v1_1 = 2.105^5 m/s và v2_2 = 4.105^5 m/s. Chiếu bằng bức xạ có bước sóng λ3_3 = 0,2 µm thì vận tốc ban đầu cực đại của quang điện tử là
A. 5.105^5 m/s.
B. 27√2\sqrt 7 .105^5 m/s.
C. 6√\sqrt 6 .105^5 m/s.
D. 6.105^5 m/s.

$hf - A = \frac{1}{2}m{v^2} \to v_3^2 - v_1^2 = \left( {v_2^2 - v_1^2} \right)\frac{{{f_3} - {f_1}}}{{{f_2} - {f_1}}} \to {v_3} = 529150\left( {\frac{m}{s}} \right)$

 

[Tăng Giáp]

Câu 2.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 Phôtôn không đổi khi truyền đi trong chân không.

Phương án A

 

[Tăng Giáp]

Câu 3. Nếu tăng hiệu điện thế giữa hai cực của ống phát tia X thêm 3 kV thì vận tốc của các electron đến a nốt tăng thêm 1,2.107^7 m/s. Cho khối lượng của electron là 9,1.10−31^{-31} kg. Khi chưa tăng hiệu điện thế, vận tốc của các electron đến a nốt là
A. 3,8.107^7 m/s.
B. 8,2.107^7 m/s.
C. 7,6.107^7 m/s.
D. 9,4.107^7 m/s.

$\begin{array}{l}
\left\{ \begin{array}{l}
\frac{1}{2}m{v^2} = e{U_{AK}}\\
\frac{1}{2}m{\left( {v + \Delta v} \right)^2} = e\left( {{U_{AK}} + \Delta U} \right)
\end{array} \right.\\
\to \frac{1}{2}m{\left( {v + \Delta v} \right)^2} = \frac{1}{2}m{v^2} + e\Delta U \to \frac{1}{2}m\left[ {\Delta v\left( {2v + \Delta v} \right)} \right] = e\Delta U\\
\to v = \frac{1}{2}\left( {\frac{{2e\Delta U}}{{m\Delta v}} - \Delta v} \right) = 37956043,96\left( {\frac{m}{s}} \right)
\end{array}$

 

[Tăng Giáp]

Câu 4. Khi chiếu ánh sáng đơn sắc có bước sóng 800 nm vào một pin quang điện thì tạo ra suất điện động là 0,6 V và cường độ dòng điện trong mạch là 10 µA. Hiệu suất của pin là 10%. Tìm số photon chiếu vào pin trong mỗi giây
A. 2,4.1018^18.
B. 2,4.1017^17.
C. 4,8.1018^18.
D. 4,8.1017^17.

Công suất của pin quang điện P = UIcosφ = 6.10$^{-6}$ W.
Công suất của chùm photon đến P’ = P/10% = 6.10$^{-5}$ W
Số photon đến pin trong mỗi giây: $N = \frac{{P'}}{{h\varepsilon }} = \frac{{P'}}{{\frac{{hc}}{\lambda }}} = 2,{4.10^{17}}$

 

[Tăng Giáp]

Câu 5. Trong thí nghiệm Héc về hiện tượng quang điện nếu thanh Zn nhiễm điện dương thì kết luận nào sau đây là đúng
A. Không xảy ra hiện tượng quang điện.
B. Muốn xả ra hiện tượng quang điện với thanh Zn nhiễm diện dương thì phải tăng thêm công suất chiếu sáng.
C. Vẫn xảy ra hiện tượng quang điện với số e thoát ra khỏi thanh kẽm còn nhiều hơn so với khi thanh Zn nhiễm điện âm.
D. Vẫn có thể xảy ra hiện tượng quang điện nếu điện tích dương của thanh Zn chưa đủ lớn.

Phương án D