Đang tải... (xem toàn văn)
www.facebook.com/hocthemtoan
BT về lượng tử ánh sáng P - 3 Câu 11. Tế bào quang điện có hai điện cực phẳng cách nhau d = 1 cm, giới hạn quang điện là λ 0 ; U AK = 4,55 V. Chiếu vào catốt một tia sáng đơn sắc có bước sóng λ = λ 0 /2, các quang electron rơi vào ca tốt trên một mặt tròn bán kính R = 1 cm. Bước sóng λ 0 nhận giá trị: A. 1,092 µm. B. 2,345 µm. C. 3,022 µm. D. 3,05 µm. Giải: Để giải các bài tập dạng này ta vận dụng các kiến thức và công thức sau Các quang e bứt ra khỏi catốt có vận tốc ban đầu cực đại v 0max được xác định theo công thức Anhxtanh về hiện tượng quang điện: 2 2 max0 0 mv hchc += λλ Các quang e bứt ra khỏi catốt theo các hướng khác nhau và chuyển động về anốt, trong đó các quang e bay ra theo hướng song song với mặt phẳng catốt sẽ rơi xa nhất, ở phần ngoài cùng của mặt tròn, bán kính R chính là tầm bay xa của các quang e này: R = v 0max t với t là thời gian chuyển động của quang e từ K đến A Lực tác dụng lên e có độ lớn F = eE = eU/d = ma với a là gia tốc của quang e.d = s = at 2 /2. Giải bài tập đã cho: Gia tốc của quang e chuyển động từ K về A a = eU AK /md. thời gian chuyển động của e từ K về A t = 8 19 4312 10.58,1 55,4.10.6,1 1010.1,9.222 − − −− === AK eU md a d (s) v 0max = R/t = 0,01/1,58.10 -8 (m/s)= 0,6329 .10 6 m/s 2 2 max0 0 mv hchc += λλ > 2 2 2 max0 00 mv hchc += λλ > 2 2 max0 0 mv hc = λ === − − 12231 834 2 max0 0 10.6329,0.10.1,9 10.3.10.625,6.22 mv hc λ 1,09.10 -6 (m) = 1,09 µm. Chọn đâp án A Giải: Áp dụng công thức r n = n 2 r 0 quỹ đạo O ứng với n = 5 r 5 = 25r 0 = 25. 0,53.10 -10 = 13,25.10 -10 m = 13,25A 0 . Khi electron chuyển động trên quỹ đạo tròn bán kính r thì lực tĩnh điện giữa hạt nhân và electron F = 9.10 9 2 2 r e đóng vai trò là lực hướng tâm F ht = r mv 2 > r mv 2 = 9.10 9 2 2 r e > v = mr e 29 10.9 = 1031 3829 10.25,1310.1,9 10.6,110.9 −− − = 0,437.10 6 m/s ≈ 4,4.10 5 m/s. Chọn đáp án C: r = 13,25A 0 v = 4,4.10 5 m/s. Câu 13: chiếu bức xạ có tần số f 1 vào quả cầu kim laoij đặt cô lập thì xảy ra hiện tượng quang điện với điện thế cực đại của quả cầu là V 1 và động năng ban đầu cực đại của electron quang điện đúng bằng một phần ba công thoát của kim loại. chiếu tiếp bức xạ có tần số f 2 =f 1 +f vào quả cầu kim loại đó thì điện thế cực đại của quả là 7V 1 . hỏi chiếu riêng bức xạ có tần số f vào quả cầu kim loại trên (đang trung hòa điện) thì điện thế cực đại của quả cầu là: Đáp số: 3V 1 Giải: Điện thế của quả cầu đạt được khi e(V max – 0) = h eU mv = 2 2 max0 ta có hf 1 = A + 2 2 1 mv = A + eV 1 (1) Với A = 1 2 1 3 2 3 eV mv = (2) h(f 1 + f) = A + 2 2 21 mv = A + eV 2 = A + 7eV 1 (3) hf = A + 2 2 mv = A + eV (4) Lấy (3) – (1) : hf = 6eV 1 > 6eV 1 = A + eV > eV = 6eV 1 – A = 3eV 1 Do đó V = 3V 1 d R v 0max K A Câu 14: Khi hiệu điện thế hai cực ống Cu-lít -giơ giảm đi 2000V thì tốc độ các êlectron tới anốt giảm 6000km/s. Tốc độ êlectron tới anốt ban đầu: A ≈5,86.10 7 m/s. B ≈3,06.10 7 m/s. C ≈ 4,5.10 7 m/s. D ≈6,16.10 7 m/s. Giải. Kí hiệu ∆U = 2.10 3 (V) ∆v = 6.10 6 m/s Ta có ∆W đ = 2 2 mv - 2 2 0 mv = eU AK (*) với v 0 vận tốc electron ở catot ∆W’ đ = 2 )( 2 vvm ∆− - 2 2 0 mv = e(U AK - ∆U) .(**) Lấy (*) – (**) > 2 )( 2 vvm ∆− - 2 2 mv = e∆U > v = v v m Ue ∆ ∆+ ∆ 2 )( 2 2 ≈ 6,16.10 7 m/s. Đáp án D. Câu 15. Một phô tôn có năng lượng 1.79 eV bay qua hai nguyên tử có mức kích thích 1.79 eV, nằm trên cùng phương của phô tôn,Các nguyên tử có thể ở trạng thái cơ bản hay ở trạng thái kích thích. Goi X là số phô tôn có thể thu dược sau đó, theo phương của phô tôn tới. chỉ ra phương án sai A. x = 0 B X = 3 C. X = 1 D X = 2 Giải. Theo lí thuyết về phát xạ cảm ứng (hay phát xạ kích thích) khi một nguyên tử đang ở trạng thái kích thích, sẵn sàng phát ra một phôtôn có năng lượng ε =hf mà bắt gặp một phôtôn ε’ đúng bằng hf bay ngang qua thì nguyên tử đó lập tức phát ra phôtôn ε có cùng năng lượng và bay cùng phương với phôtôn ε’. Theo bài ra nếu 2 nguyên tử đều ở trạng thái cơ bản thì có 1 phôtôn tới, nếu 1 hoặc cả 2 nguyên tử ở trạng thái kích thích thì sẽ có 2 hoặc 3 phôtôn . Do đó đáp cần chọn là x = 0. Chọn đáp án A . 10.9 = 1 031 38 29 10.25, 131 0.1,9 10.6,110.9 −− − = 0, 437 .10 6 m/s ≈ 4,4.10 5 m/s. Chọn đ p án C: r = 13, 25A 0 v = 4,4.10 5 m/s. Câu 13: chiếu. mà bắt g p một phôtôn ε’ đúng bằng hf bay ngang qua thì nguyên tử đó l p tức phát ra phôtôn ε có cùng năng lượng và bay cùng phương với phôtôn ε’. Theo