Đề cương ôn tập môn Vật lý Lớp 12 - Chương VI: Lượng tử ánh sáng

Nội dung text: Đề cương ôn tập môn Vật lý Lớp 12 - Chương VI: Lượng tử ánh sáng

1. CHƯƠNG VI: LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG I. Hiện tượng quang điện ngồi: 1. Hiện tượng quang điện ngồi: Khi chiếu một chùm tia sáng thích hợp vào bề mặt tấm kim loại thì nĩ làm cho các electron bứt ra khỏi bề mặt kim loại gọi là hiện tượng quang điện(hay cịn gọi là hiện tượng quang điện ngồi) , electron thốt ra khỏi bề mặt kim loại gọi là electron quang điện 2. Các định luật quang điện: a) 0. 0  0 3. - . Năng lượng một lượng tử ánh hc sáng (hạt phơtơn) hf mc2  Trong đĩ : h = 6,625.10-34 Js là hằng số Plăng. c = 3.108m/s là vận tốc ánh sáng trong chân khơng.; f,  là tần số, bước sĩng của ánh sáng (của bức xạ).; m là khối lượng của photon.  chỉ phụ thuộc vào tần số của ánh sáng, mà khơng phụ thuộc khoảng cách từ nĩ tới nguổn -  = hf. - 8 (m/s). - Cường độ của chùm sáng tỉ lệ với số photon do nguồn phát ra trong 1 đơn vị thời gian . - , hay electron  : - - 4. : Mơ tả hiện tượng quang điện ngồi . mơ tả hiện tượng quang điện trong. Ánh sáng thích hợp(  0 ) Ánh sáng thích hợp( ' '0 ) e bị bật ra  e -   Kim loại  Bán dẫn  I. -   ắng được lực liên kết với mạng tinh thể và thĩa W  đ 0 max  Truyền một phần năng lượng cho mạng tinh thể. vì khơng mất phần năng lượng cho mạng tinh thể.  hf At W c 1 đ 0 max hay h A m .v2  t 2 e o max II. - c hc  A hay h A  hay   t t 0  At hc 0 của kim loại dùng làm Catot 0 At h.c Cơng thốt của e ra khỏi kim loại : A 0 Trang 1
2. c Tần số sĩng ánh sáng giới hạn quang điện : f 0 0 Bảng giá trị giới hạn quang điện Chất kim loại o(m) Chất kim loại o(m) Chất bán dẫn o(m) Bạc 0,26 Natri 0,50 Ge 1,88 Đồng 0,30 Kali 0,55 Si 1,11 Kẽm 0,35 Xesi 0,66 PbS 4,14 Nhơm 0,36 Canxi 0,75 CdS 0,90 5. Lưỡng tính sĩng - hạt của ánh sáng - Ánh sáng vừa cĩ tính chất sĩng, vừa cĩ tính chất hạt. Ta nĩi ánh sáng cĩ lưỡng tính sĩng - hạt. - Trong mỗi hiện tượng quang học, ánh sáng thường thể hiện rõ một trong hai tính chất trên. Khi tính chất sĩng thể hiện rõ thì tính chất hạt lại mờ nhạt, và ngược lại. - Sĩng điện từ cĩ bước sĩng càng ngắn, phơtơn cĩ năng lượng càng lớn thì tính chất hạt thể hiện càng rõ, như ở hiện tượng quang điện, ở khả năng đâm xuyên, khả năng phát quang ,cịn tính chất sĩng càng mờ nhạt. - Trái lại sĩng điện từ cĩ bước sĩng càng dài, phơtơn ứng với nĩ cĩ năng lượng càng nhỏ, thì tính chất sĩng lại thể hiện rõ hơn như ở hiện tượng giao thoa, nhiễu xạ, tán sắc, , cịn tính chất hạt thì mờ nhạt. Dạng 1: HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN A. PHƯƠNG PHÁP. 1. Năng lượng một lượng tử ánh sáng (hạt phơtơn) hc hf mc2 ; Trong đĩ h = 6,625.10-34 Js là hằng số Plăng. c = 3.108m/s là vận tốc ánh sáng trong chân khơng. f,  là tần số, bước sĩng của ánh sáng (của bức xạ). h.c 2. Cơng thốt của e ra khỏi kim loại : A 0 hc hc 19 3. Giới hạn quang điện của kim loại(  ) Từ cơng thức: A với 1eV 1, 6.10 J 0 0 A 0  Điều kiện để xảy ra hiện tượng quang điện :  A f f 0   o B. B ÀI TẬP ( Cho h = 6,625.10-34Js; c 3.108 m / s ; e 1, 6.10 19 C ; 1eV 1, 6.10 19 J ) Câu 1. Catốt của một tế bào quang điện làm bằng vơnfram. Biết cơng thốt của êlectrơn đối với vơnfram là 7,2.10-19 J. Giới hạn quang điện của vơnfram bằng A. 0,475 m . B. 0,375 m . C. 0,276 m . D. 0,425 m . Câu 2. Cơng thốt êlectrơn của một kim loại là 7,64.10-19 J. Chiếu lần lượt vào bề mặt tấm kim loại này các bức xạ cĩ bước sĩng là 1 = 0,18 m , 2 = 0,21 m và 3 = 0,35 m . Bức xạ nào gây được hiện tượng quang điện đối với kim loại đĩ? A. Ba bức xạ ( 1 2 và 3 ). B. Chỉ cĩ bức xạ 1 . C. Hai bức xạ ( 1 và 2 ). D. Khơng cĩ bức xạ. Câu 3. Giới hạn quang điện của kẽm là 0,36m, cơng thốt e của kẽm lớn hơn natri 1,4 lần. Giới hạn quang điện của natri là A. 0,257m. B. 2,57m. C. 0,504m. D. 5,04m. Câu 4. Cho cơng thốt êlectron của kim loại là A = 2eV. Bước sĩng giới hạn quang điện của kim loại là: A. 0,625m B. 0,525 C. 0,675m D. 0,585m Câu 5. Chọn câu Đúng. Nếu chiếu một chùm tia hồng ngoại vào tấm kẽm tích điện âm, thì: A. tấm kẽm mất dần điện tích dương. B. Tấm kẽm mất dần điện tích âm. C. Tấm kẽm trở nên trung hồ về điện. D. điện tích âm của tấm kẽm khơng đổi. Câu 6. Chọn câu trả lời Đúng. Giới hạn quang điện của mỗi kim loại là: A. bước sĩng của ánh sáng kích thích chiếu vào kim loại. B. Cơng thốt của các êléctron ở bề mặt kim loại đĩ. C. Bước sĩng giới hạn của ánh sáng kích thích để gây ra hiện tượng quang điện kim loại đĩ. D. là giá trị năng lượng tối thiểu để gây ra hiện tượng quang điện. Câu 7. Để gây được hiệu ứng quang điện, bức xạ dọi vào kim loại được thoả mãn điều kiện nào sau đây? A. Tần số lớn hơn giới hạn quang điện. B. Tần số nhỏ hơn giới hạn quang điện. C. Bước sĩng nhỏ hơn giới hạn quang điện. D. Bước sĩng lớn hơn giới hạn quang điện. Trang 2
3. Câu 8. Phát biểu nào sau đây là đúng khi nĩi về hiện tượng quang điện? A. Là hiện tượng hiện tượng êlectron bứt ra khỏi bề mặt tấm kim loại khi cĩ ánh sáng thích hợp chiếu vào nĩ. B. Là hiện tượng hiện tượng êlectron bứt ra khỏi bề mặt tấm kim loại khi tấm kim loại bị nung nĩng. C. Là hiện tượng hiện tượng êlectron bứt ra khỏi bề mặt tấm kim loại bị nhiễm điện do tiếp xúc với một vật nhiễm điện khác. D. Là hiện tượng hiện tượng êlectron bứt ra khỏi bề mặt tấm kim loại do bất kỳ nguyên nhân nào khác. Câu 9. ( 2013) Giới hạn quang điện của một kim loại là 0,75 m. Cơng thốt êlectron ra khỏi kim loại này bằng A. 2,65.10-19J. B. 26,5.10-19J. C. 2,65.10-32J. D. 26,5.10-32J. Câu 10. Chọn câu Đúng. Theo giả thuyết lượng tử của Plăng thì năng lượng . A. của mọi êléctron B. của một nguyên tử C. của một phân tử D. của một chùm sáng đơn sắc phải luơn luơn bằng số lần lượng tử năng lượng. Câu 11. Chọn câu Đúng. Theo thuyết phơtơn của Anh-xtanh, thì năng lượng: A. của mọi phơtơn đều bằng nhau. B. của một phơtơn bằng một lượng tử năng lượng. C. giảm dần khi phơtơn ra xa dần nguồn sáng. D. của phơton khơng phụ thuộc vào bước sĩng. Câu 12. Phát biểu mào sau đây là sai khi nĩi về thuyết lượng tử ánh sáng? A. Những nguyên tử hay phân tử vật chất khơng hấp thụ hay bức xạ ánh sáng một cách liên tục mà thành từng phần riêng biệt, đứt quãng. B. Chùm sáng là dịng hạt, mỗi hạt là một phơtơn. C. Năng lượng của các phơtơn ánh sáng là như nhau, khơng phụ thuộc vào bước sĩng ánh sáng. D. Khi ánh sáng truyền đi, các lượng tử ánh sáng khơng bị thay đổi, khơng phụ thuộc khoảng cách tới nguồn sáng. Câu 14. Trong chân khơng, ánh sáng nhìn thấy cĩ bước sĩng từ 0.38  m đến 0,76  m. Tần số của ánh sáng nhìn thấy cĩ giá trị A. từ 3,95.1014 Hz đến 7,89.1014 Hz. B. từ 3,95.1014 Hz đến 8,50.1014 Hz C. từ 4,20.1014 Hz đến 7,89.1014 Hz. D. từ 4,20.1014 Hz đến 6,50.1014 Hz Câu 15. Chiếu bức xạ cĩ tần số f vào một kim loại cĩ cơng thốt A gây ra hiện tượng quang điện. Giả sử một êlectron hấp thụ phơtơn sử dụng một phần năng lượng làm cơng thốt, phần cịn lại biến thành động năng K của nĩ. Nếu tần số của bức xạ chiếu tới là 2f thì động năng của êlectron quang điện đĩ là A. K – A. B. K + A. C. 2K – A. D. 2K + A. Câu 16. Chiếu bức xạ cĩ bước sĩng  vào một kim loại cĩ cơng thốt A gây ra hiện tượng quang điện. Giả sử một êlectron hấp thụ phơtơn sử dụng một phần năng lượng làm cơng thốt, phần cịn lại biến thành động năng K của nĩ . Giới hạn quang điện của kim loại này là  . Nếu chiếu bức xạ đơn sắc cĩ bước sĩng  0,6 vào tấm kim loại trên thì 0 0 động năng ban đầu cực đại của các electron quang điện tính theo A là: A. 0, 6 A . B. 3A . C. 2 A . D. 5A . 2 3 3 Câu 18. (Đề thi đại học năm 2013) Gọi  Đ là năng lượng của phơtơn ánh sáng đỏ; L là năng lượng của phơtơn ánh sáng lục; V là năng lượng của phơtơn ánh sáng vàng. Sắp xếp nào sau đây đúng? A.  Đ V L . B. L  Đ V . C. V L  Đ. D. L V  Đ. Câu 19. (2012) Biết cơng thốt êlectron của các kim loại: canxi, kali, bạc và đồng lần lượt là: 2,89 eV; 2,26eV; 4,78 eV và 4,14 eV. Chiếu ánh sáng cĩ bước sĩng 0,33 m vào bề mặt các kim loại trên. Hiện tượng quang điện khơng xảy ra với các kim loại nào sau đây? A. Kali và đồng. B. Canxi và bạc. C. Bạc và đồng. D. Kali và canxi. DẠNG 2 : CƠNG SUẤT BỨC XẠ  PHƯƠNG PHÁP : Gọi: P là cơng suất của nguồn sáng; W là năng lượng ánh sáng của nguồn sáng phát ra trong thời gian t ; N là số photon phát ra trong thời gian t ;  là năng lượng của một photon;  là bước sĩng của ánh sáng phát ra; f là tần số của ánh sáng phát ra. Trang 3
4. W N. N.hf Pt Pt Pt.  Ta cĩ: . P N t t t  hf hc CHÚ Ý : nếu xét 2 chùm bức xạ khác nhau thì P N f N  1 1 . 1 1 . 2 P2 N2 f2 N2 1 Câu 20(2013). Một nguồn sáng chỉ phát ra ánh sáng đơn sắc cĩ tần số 7,5.1014 Hz . Cơng suất bức xạ điện từ của nguồn là 10 W. Số phơtơn mà nguồn phát ra trong một giây xấp xỉ bằng A. 3,02. 1020 . B. 0,33. 1019 . C. 2,01. 1019 . D. 3,24. 1020 . Câu 21. Cơng suất của nguồn sáng là P = 2,5 W; biết nguồn phát ra ánh sáng cĩ bước sĩng 300 nm. Số photon tới catot trong một đơn vị thời gian là A. 38. 1017 . B. 46. 1017 . C. 58. 1017 . D. 68. 1017 . Câu 22. (2013) Giả sử một nguồn sáng chỉ phát ra ánh sáng đơn sắc cĩ tần số 7.5.1014Hz. Cơng suất phát xạ của nguồn là 10W. Số phơtơn mà nguồn sáng phát ra trong một giây xấp xỉ bằng A. 0,33.1020. B. 2,01.1019. C. 0,33.1019. D. 2,01.1020. Câu 23. (Đề thi đại học năm 2012) Laze A phát ra chùm bức xạ cĩ bước sĩng 0,45 mvới cơng suất 0,8W. Laze B phát ra chùm bức xạ cĩ bước sĩng 0,60 m với cơng suất 0,6 W. Tỉ số giữa số phơtơn của laze B và số phơtơn của laze A phát ra trong mỗi giây là 20 3 A. 1. B. 9 . C. 2. D 4 Câu 24. (2011) Một chất phát quang được kích thích bằng ánh sáng cĩ bước sĩng 0,26 m thì phát ra ánh sáng cĩ bước sĩng 0,52 m. Giả sử cơng suất của chùm sáng phát quang bằng 20% cơng suất của chùm sáng kích thích. Tỉ số giữa số phơtơn ánh sáng phát quang và số phơtơn ánh sáng kích thích trong cùng một khoảng thời gian là A. 4 / 5 . B. 1/10 . C. 1/ 5 . D. 2 / 5 . Câu 25. Nguồn sáng A cĩ cơng P1 phát ra ánh sáng đơn sắc cĩ bước sĩng λ1 = 0,400 µm. Nguồn sáng B cĩ cơng suất suất P2 phát ra ánh sáng đơn sắc cĩ bước sĩng λ2 = 0,600 µm. Trong cùng một khoảng thời gian, tỉ số giữa số phơtơn mà nguồn sáng A phát ra so với số phơtơn mà nguồn sáng B phát ra là 5 : 4. Tỉ số giữa P và1 P là 2 8 6 5 P1 P1 P1 P 15 A. .B. . C. . D. 1 . P2 15 P2 5 P2 6 P2 8 Câu 26. Laze A phát ra chùm bức xạ cĩ bước sĩng 400nm với cơng suất 0,6W. Laze B phát ra chùm bức xạ cĩ bước sĩng λ với cơng suất 0,2W. Trong cùng một đơn vị thời gian số photon do laze A phát ra gấp 2 lần số photon do laze B phát rA. Một chất phát quang cĩ khả năng phát ánh sáng màu đỏ và lụC. Nếu dùng laze B kích thích chất phát quang trên thì nĩ phát ra ánh sáng màu A. tím. B. đỏ. C. vàng. D. lục. Câu 27. Một bút laze phát ra ánh sáng đơn sắc bước sĩng 532 nm với cơng suất 5 mW. Một lần bấm sáng trong thời gian 2 s, bút phát ra bao nhiêu phơtơn ? A. 2,68.1016 phơtơn. B. 1,86.1016 phơtơn. C. 2,68.1015 phơtơn. D. 1,86.1015 phơtơn. Câu 28. Để đo khoảng cách từ Trái Đất lên Mặt Trăng người ta dùng một tia Laze phát ra những xung ánh sáng cĩ bước sĩng 0,52 m , chiếu về phía Mặt Trăng. Thời gian kéo dài mỗi xung là 10 -7(s) và cơng suất chùm Laze là 100000MW. Số phơton chứa trong mỗi xung Laze là: A. 2,62.1015 hạt B. 2,62.1029 hạt C. 2,62.1022 hạt D. 5,2.1020 hạt Câu 29. Một bề mặt kim loại nhận một chùm sáng đơn sắc cĩ bước sĩng 0,38m nhỏ hơn giới hạn quang điện của kim loại. Trong khoảng một giây, số electrơn trung bình bật ra là 3, 75.1012 electrơn. Hiệu suất lượng tử (tỉ lệ giữa số electrơn bật ra và số phơtơn tới bề mặt kim loại trong một đơn vị thời gian) của quá trình này là 0,01%. Cơng suất trung bình bề mặt kim loại nhận được từ chùm sáng là A. 273 mW B. 19,6 mW C. 27,3 mW D. 196 mW Câu 30. Một chất phát quang được kích thích bằng ánh sáng cĩ bước sĩng  thì phát ra ánh sáng cĩ bước sĩng  ’. Biết  ’và  hơn kém nhau 1,6 lần . Giả sử cơng suất của chùm sáng phát quang bằng 25% cơng suất của chùm sáng kích thích. Tỉ số giữa số phơtơn ánh sáng phát quang và số phơtơn ánh sáng kích thích trong cùng một khoảng thời gian là A. 0,25 B. 0,4 C. 0,5 D. 0,1 Câu 31. Chất lỏng fluorexein hấp thụ ánh sáng kích thích cĩ bước sĩng λ = 0,48μm và phát ra ánh cĩ bước sĩng λ’ = 0,64μm. Biết hiệu suất của sự phát quang này là 90% (hiệu suất của sự phát quang là tỉ số giữa năng lượng của ánh sáng Trang 4
5. phát quang và năng lượng của ánh sáng kích thích trong một đơn vị thời gian), số phơtơn của ánh sáng kích thích chiếu đến trong 1s là 2012.1010 hạt. Số phơtơn của chùm sáng phát quang phát ra trong 1s là A. 2,6827. 1012 . B. 2,4144. 1013 . C. 1,3581.1013 . D. 2,9807. 1011 Câu 32. Khi truyền trong chân khơng, ánh sáng đỏ cĩ bước sĩng λ 1 = 720nm, ánh sáng tím cĩ bước sĩng λ2 = 400nm. Cho ánh sáng này truyền trong một mơi trường trong suốt thì chuyết suất tuyệt đối của mơi trường đĩ đối với hai ánh sáng này lần lượt là n1 = 1,33 và n2 = 1,34. Khi truyền trong mơi trường trong suốt trên, tỉ số năng lượng của phơtơn cĩ bước sĩng λ1 so với năng lượng phơtơn của bước sĩng λ2 bằng: A. 133/134. B. 134/133. C. 5/9. D. 9/5. Câu 33. Một chất cĩ khả năng phát ra bức xạ cĩ bước sĩng 0,5µm khi bị chiếu sáng bởi bức xạ 0,3µm. Gọi P 0 là cơng suất chùm sáng kích thích và biết rằng cứ 600 photon chiếu tới sẽ cĩ 1 photon bật ra. Cơng suất chùm sáng phát ra P theo P0. A. 0,1 P0 B. 0,01P0 C. 0,001P0 D. 100P0 DẠNG 3: MẪU NGUYÊN TỬ BOHR-QUANG PHỔ VẠCH CỦA HIDRO A. LÝ THUYẾT: I. Mẫu nguyên tử Bo. 1. Tiên đề về trạng thái dừng . Nguyên tử chỉ tồn tại trong một số trạng thái cĩ năng lượng xác định En, gọi là các trạng thái dừng. Khi ở trạng thái dừng, nguyên tử khơng bức xạ. . Trong các trạng thái dừng của nguyên tử, electron chuyển động quanh hạt nhân trên những quỹ đạo cĩ bán kính hồn tồn xác định gọi là quỹ đạo dừng. Cơng thức tính quỹ đạo dừng của electron trong nguyên tử hyđrơ: 2 0 11 rn n .r0 với r0  A  m gọi là bán kính Bo. (lúc e ở quỹ đạo K) Trạng thái dừng n 1 2 3 4 5 6 Tên quỹ đạo dừng K L M N O P Bán kính: rn = n2r0 r0 4r0 9r0 16r0 25r0 36r0 13, 6 Năng lượng e Hidro E (eV ) 13, 6 13, 6 13, 6 13, 6 13, 6 13, 6 n n2 12 22 32 42 52 62 13, 6 . Năng lượng electron trong nguyên tử hiđrơ: E (eV ) Với n N*. n n2 . Bình thường, nguyên tử ở trạng thái dừng cĩ năng lượng thấp nhất gọi là trạng thái cơ bản. Khi hấp thụ năng lượng thì nguyên tử chuyển lên trạng thái dừng cĩ 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 đĩ nguyên tử chuyển về trạng thái dừng cĩ năng lượng thấp hơn và cuối cùng về trạng thái cơ bản. 2. Tiên đề về sự bức xạ và hấp thụ năng lượng của nguyên tử . Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng cĩ năng lượng En sang trạng thái dừng cĩ năng lượng Em nhỏ hơn thì nguyên tử phát ra một phơtơn cĩ năng lượng:  hfnm En Em . Ngược lại, nếu nguyên tử ở trạng thái dừng cĩ năng lượng Em mà hấp thụ được một phơtơn cĩ năng lượng hf đúng bằng hiệu En – Em thì nĩ chuyển sang trạng thái dừng cĩ 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 cĩ bán kính rm sang quỹ đạo dừng cĩ bán kính rn và ngược lại. II. Quang phổ phát xạ và hấp thụ của nguyên tử hidrơ . Nguyên tử hiđrơ cĩ các trạng thái dừng khác nhau EK, EL, EM, . E Khi đĩ electron chuyển động trên các quỹ đạo dừng tương ứng K, L, M, n hấp thụ . Khi electron chuyển từ mức năng lượng cao (Ecao) xuống mức bức xạ năng lượng thấp hơn (Ethấp) thì nĩ phát ra một phơtơn cĩ năng lượng xác hc hfmn hfnm định:  E E h. f Em cao thấp  c Mỗi phơtơn cĩ tần số f ứng với một sĩng ánh sáng đơn sắc cĩ bước sĩng  = , tức là một vạch quang phổ cĩ một f màu (hay một vị trí) nhất định. Điều đĩ lí giải quang phổ phát xạ của hiđrơ là quang phổ vạch. . Ngược lại nếu một nguyên tử hiđrơ đang ở một mức năng lượng Ethấp nào đĩ mà nằm trong một chùm ánh sáng trắng, trong đĩ cĩ tất cả các phơtơn cĩ năng lượng từ lớn đến nhỏ khác nhau, thì lập tức nguyên tử đĩ sẽ Trang 5
6. hấp thụ một phơtơn cĩ năng lượng phù hợp  = Ecao – Ethấp để chuyển lên mức năng lượng Ecao. Như vậy, một sĩng ánh sáng đơn sắc đã bị hấp thụ, làm cho trên quang phổ liên tục xuất hiện một vạch tối. Do đĩ quang phổ hấp thụ của nguyên tử hiđrơ cũng là quang phổ vạch. . Bước sĩng phát ra khi nguyên tử chuyển mức năng lượng  Em En hfmn hc E E m n mn CHÚ Ý : 1. Chứng minh cơng thức tính năng lượng ở quỹ đạo dừng n bất kì và tính vận tốc ở quỹ đạo bất kì. a) Tính bán kính ở quỹ đạo dừng thứ n: 2 0 11 rn n .r0 với r0 0, 53A 5.3.10 m gọi là bán kính Bo. (lúc e ở quỹ đạo K) b) Tính vận tốc v ở quỹ đạo dừng bất kì và tần số vịng f của electron trên quỹ đạo dừng. Khi electron chuyển động trên quỹ đạo dừng thì lực Coulomb đĩng vai trị là lực hướng tâm 9.109 e2 FCoulomb 2 rn F Fht . Với : coulomb v2 F m m 2r r n ht n ke2 ke2 1 Suy ra: v . ,2 . 2 106 m mr 2 n s n m n r0 v 2 n1 Từ đĩ ta cĩ mối liên hệ giữa vận tốc và bán kính quỹ đạo dừng của electron : v1 2 n Tần số vịng của electron ở quỹ đạo dừng thứ n: v rn 2 frn 2. Động năng- thế năng của electron khi chuyển động trên quay đạo dừng thứ n: a) Thế năng của electron khi chuyển động trên quay đạo dừng thứ n: Nếu chọn mốc thế năng ở quỹ đạo dừng của lớp ngồi cùng thì ở các lớp phía trong sẽ cĩ thế năng âm Ke2 Ke2 27, 2eV E F.r t n Coulomb n r 2 n2 n n r0 b) Đơng năng của electron khi chuyển động trên quay đạo dừng thứ n: 1 1 Ke 2 1 Ke2 13.6eV 2 E đ mv n n 2 2 r2 2 n2 n n r0 c) Năng lượng của electron khi chuyển động trên quay đạo dừng thứ n: 1 Ke2 1 Ke2 13.6eV E n E t E đ n n 2 r 2 2 n2 n n r0 B. CÁC LOẠI BÀI TẬP. Loại 1: Tính bán kính quỹ đạo dừng thứ n của electron hoặc quỹ đạo dừng thứ n.  Phương pháp: Bán kính quỹ đạo dừng thứ n: r n2r với r 5, 3.10 11 m . n 0 0 r Quỹ đạo dừng thứ n: n . n r0 Trang 6
7. Câu 34. Cho bán kính quỹ đạo Bohr thứ nhất là 0,053 nm. Bán kính quỹ đạo Bohr thứ năm là A. 2,65.10-10 m. B. 0,016.10-10 m. C. 10,25.10-10 m. D. 13,25.10-10 m. Câu 35. Theo mẫu nguyên tử Bo, bán kính quĩ đạo K của electron trong nguyên tử hidro là r0. Khi electron chuyển từ quĩ đạo N về quĩ đạo L thì bán kính quĩ đạo giảm bớt A. 12 r0. B. 4 r0. C. 9 r0. D. 16 r0. -11 Câu 36. (2013) Biết bán kính Bo là r0 = 5,3.10 m. Bán kính quỹ đạo dừng M trong nguyên tử hiđrơ bằng A. 84,8.10-11m. B. 21,2.10-11m. C. 132,5.10-11m. D. 47,7.10-11m. -11 Câu 37. (2011) Trong nguyên tử hiđrơ, bán kính Bo là r0 = 5,3.10 m. Ở một trạng thái kích thích của nguyên tử hiđrơ, êlectron chuyển động trên quỹ đạo dừng cĩ bán kính là r = 2,12.10-10m. Quỹ đạo đĩ cĩ tên gọi là quỹ đạo dừng A.L. B. O. C. N. D. M. Câu 37’. Trong nguyên tử Hiđrơ xét các mức năng lượng từ P trở xuống đến K cĩ bao nhiêu khả năng kích thích để bán kính quỹ đạo của electron tăng lên 4 lần? A. 2. B. 1. C. 3. D. 4. Loại 2: Tính vận tốc, vận tốc gĩc hoặc tần số của electron ở trạng thái dừng n.  Phương pháp: 2, 2.106 Khi electron chuyển động trên quỹ đạo dừng thứ n, ta cĩ: v m n n s 1 2 푛1 Từ đĩ ta cĩ mối liên hệ giữa vận tốc và bán kính quỹ đạo dừng của electron = 푛1 = 2 푛2 2 푛2 CHÚ Ý: . Tần số vịng của electron ở quỹ đạo dừng thứ n: v rn 2 frn 풌풆 . Lực tương tác Cu-lơng giữa electron và hạt nhân chính là lực hướng tâm: F = = 풓풏 2 4 2 Fn n n 2 1 1 F 2 n n n 1 2 2 Câu 38. Trong hiện tượng quang điện ngồi, hai electron quang điện cùng bay vào một từ trường đều cĩ các đường sức từ cĩ phương vuơng gĩc với vận tốc của chúng và tỉ số vận tốc của chúng là 2/3. Biết trong từ trường hai electron này chuyển động theo hai quỹ đạo trịn khác nhau. Tỉ số bán kính của hai quỹ đạo tương ứng là A. 2/3. B. 3/2. C. 1/2 D. 2. Câu 39. (2012) Theo mẫu nguyên tử Bo, trong nguyên tử hiđrơ, chuyển động của êlectron quanh hạt nhân là chuyển động trịn đều. Tỉ số giữa tốc độ của êlectron trên quỹ đạo K và tốc độ của êlectron trên quỹ đạo M bằng A. 9. B. 2. C. 3. D. 4. Câu 40. Bán kính quỹ đạo dừng của electron trong nguyên tử Hiđrơ được tính theo cơng thức rn = n2.r0 với 11 8 r0 5, 3.10 m . Thời gian sống của nguyên tử Hiđrơ ở trạng thái kích thích thứ nhất là t 10 s . Số vịng quay mà electron của nguyên tử Hiđrơ thực hiện được trong thời gian trên là A. 8, 2.106 vịng quay. B. 4, 2.107 vịng quay. C. 1, 65.107 vịng quay. D. 3, 2.105 vịng quay. 2 Câu 41. Theo thuyết Bo, electron trong nguyên tử hidro chuyển động trên các quỹ đạo dừng cĩ bán kính r n r (r0 = n o Nm2 -11 9 -31 5,3.10 m), cho hằng số điện k 9.10 ; me = 9,1.10 kg. Tốc độ của e khi chuyển động ở trạng thái kích thích thứ C2 nhất là:: A. 2,2.106 m/s B. 2,2.105 m/s C. 1,1.106 m/s D. 1,1.106 rad/s Câu 42. Lực tương tác Cu-lơng giữa êlectron và hạt nhân của nguyên tử hiđrơ khi nguyên tử này ở quỹ đạo dừng L là F. Khi nguyên tử này chuyển lên quỹ đạo N thì lực tương tác giữa êlectron và hạt nhân là: A. F/16. B. F/4. C. F/144. D. F/2. Loại 3: Tính năng lượng của nguyên tử hidro ở trạng thái dừng thứ n hoặc bán kính quỹ đạo dừng thứ n. Tính tần số và bước sĩng tương ứng  Phương pháp: Năng lượng mà nguyên tử phát xạ hoặc hấp thụ dược:  Ecao Ethấp Trang 7
8. Bước sĩng phát ra khi nguyên tử chuyển mức năng lượng hc Em  E E hf E E m n mn m n mn hc hc hfmn hfmn  mn 1 1 En Em E n E ( ) 0 m2 n2 E > E CHÚ Ý: m n Bước sĩng lớn nhất (hay tần số nhỏ nhất) cĩ thể phát ra ứng với các quỹ đạo M và N phải ở gần nhau nhất. Bước sĩng nhỏ nhất (hay tần số lớn nhất) cĩ thể phát ra ứng với các quỹ đạo M và N phải ở xa nhau nhất. Ví dụ: Khi nguyên tử Hidro đang ở trạng thái kích thích mà electron chuyển động trên quỹ đạo dừng thứ N n 4 thì : Bước sĩng lớn nhất nĩ phát ra khi nĩ chuyển về quỹ đạo M n 3   hc max 4 3 E4 E 3 hc Bước sĩng nhỏ nhất nĩ phát ra khi nĩ chuyển về quỹ đạo K n 1   min 4 1 E4 E 1 13, 6eV Năng lượng của nguyên tử hidro ở trạng thái dừng thứ n: E với n=1;2;3;4 . n n2 13, 6 eV Bán kính quỹ đạo dừng thứ n của electron: n En eV Câu 43. Phát biểu nào sau đây là đúng khi nĩi về mẫu nguyên tử Bo? A. Nguyên tử bức xạ khi chuyển từ trạng thái cơ bản lên trạng thái kích thích. B. Trong các trạng thái dừng, động năng của êlectron trong nguyên tử bằng khơng. C. Khi ở trạng thái cơ bản, nguyên tử cĩ năng lượng cao nhất. D. Trạng thái kích thích cĩ năng lượng càng cao thì bán kính quỹ đạo của êlectron càng lớn. Câu 44. Năng lượng ion hĩa nguyên tử Hyđrơ là 13,6eV. Bước sĩng ngắn nhất mà nguyên tử cĩ thể bức ra là : A. 0,122µm B. 0,0913µm C. 0,0656µm D. 0,5672µm Câu 45. Biết hằng số Plăng h = 6,625.10 -34J.s và độ lớn của điện tích nguyên tố là 1,6.10 -19C. Khi nguyên tử hiđrơ chuyển từ trạng thái dừng cĩ năng lượng -1,514 eV sang trang thái dừng cĩ năng lượng -3,407 eV thì nguyên tử phát ra bức xạ cĩ tần số A. 2,571.1013 Hz. B. 4,572.1014Hz. C. 3,879.1014Hz. D. 6,542.1012Hz. Câu 46. Hãy xác định trạng thái kích thích cao nhất của các nguyên tử hiđrơ trong trường hợp người ta chỉ thu được 6 vạch quang phổ phát xạ của nguyên tử hiđrơ : A. Trạng thái L B. Trạng thái M C. Trạng thái N D. Trạng thái O Câu 47. Chọn phát biểu Đúng. Ở trạng thái dừng, nguyên tử A. khơng bức xạ và khơng hấp thụ năng lượng. B. Khơng bức xạ nhưng cĩ thể hấp thụ năng lượng. C. khơng hấp thụ, nhưng cĩ thể bức xạ năng lượng. D. Vẫn cĩ thể hấp thụ và bức xạ năng lượng. Câu 48. Mẫu nguyên tử Bo khác mẫu nguyên tử Rơ-dơ-pho ở điểm nào dưới đây? A. Hình dạng quỹ đạo của các electron . B. Lực tương tác giữa electron và hạt nhân nguyên tử. C. Trạng thái cĩ năng lượng ổn định. D. Mơ hình nguyên tử cĩ hạt nhân. Câu 49. Cho biết các mức năng lượng của nguyên tử hiđrơ được xác định bởi cơng thức: E 13,6 (với n = 1, 2, n n2 3, ). Một nguyên tử hiđrơ ở trạng thái cơ bản sẽ hấp thụ được phơtơn cĩ năng lượng A. 5,45eV. B. 6eV. C. 7,5eV. D. 12,75eV. Câu 50. Trong nguyên tử hiđrơ, electron từ quỹ đạo L chuyển về quỹ đạo K cĩ năng lượng EK = -13,6eV. Bước sĩng của ánh sáng phát ra là  = 0,1218 μ m. Cho biết h = 6,625.10-34Js, c = 3.108m/s, e = 1,6.10-19C. Mức năng lượng ứng với quỹ đạo L bằng A. -3,4eV. B. 3,4eV. C. 4,1eV. D. -5,6eV. Câu 51. Khi kích thích nguyên tử hiđrơ ở trạng thái cơ bản bằng cách cho nĩ hấp thụ photon cĩ năng lượng thích hợp thì bán kính quỹ đạo dừng tăng 9 lần. Biết các mức năng lượng của nguyên tử hiđrơ ở trạng thái dừng được xác định bằng cơng thức: E 13,6 (eV) với n là số nguyên. Tính năng lượng của photon đĩ. n n2 A. 12,1 eV. B. 12,2 eV. C. 12,3 eV. D. 12,4 eV. Câu 52. Các mức năng lượng của nguyên tử Hidro được tính gần đúng theo cơng thức: 13,6 eV. Cĩ một khối khí n2 En Trang 8
9. hidro đang ở trạng thái cơ bản trong điều kiện áp suất thấp thì được chiếu tới một chùm các photon cĩ mức năng lượng khác nhau. Hỏi trong các photon cĩ năng lượng sau đây photon nào khơng bị khối khí hấp thụ? A. 10,2eV B. 12,75eV C. 12,09eV D. 11,12eV Câu 53. Một đám nguyên tử Hiđrơ đang ở trạng thái kích thích mà êlectron chuyển động trên quỹ đạo dừng N. Khi chuyển về các quỹ đạo dừng bên trong thì quang phổ vạch phát xạ của đám nguyên tử đĩ cĩ bao nhiêu vạch? A. 4. B. 3. C. 6. D. 5. Câu 54. Cho biết: h = 6,625.10-34Js, c = 3.108m/s, e = 1,6.10-19C và mức năng lượng ở trạng thái dừng của nguyên tử hiđrơ 2 xác định bởi cơng thức En = - 13,6/n (eV) ( với n = 1, 2, ). Khi electron chuyển từ quỹ đạo L về quỹ đạo K thì nguyên tử phát ra bức xạ cĩ bước sĩng bằng A. 121,8nm. B. 91,34nm. C. 931,4nm. D. 39,34nm. Câu 55. Mức năng lượng của nguyên tử hiđro được xác định theo biểu thức: E 13,6 (n = 1, 2, 3, ). Khi kích thích nguyên n n2 tử hiđro ở trạng thái cơ bản bằng cách cho hấp thụ một photon cĩ năng lượng thích hợp thì bán kính quỹ đạo dừng của electron tăng lên 9 lần. Bước sĩng lớn nhất của bức xạ mà nguyên tử cĩ thể phát ra là A. 0,726m. B. 0,567m. C. 0,627m. D. 0,657m. Câu 56(2011). Khi êlectron ở quỹ đạo dừng thứ n thì năng lượng của nguyên tử hiđrơ được xác định bởi cơng thức E 13,6 (eV) (với n = 1, 2, 3, ). Khi êlectron trong nguyên tử hiđrơ chuyển từ quỹ đạo dừng n = 3 về quỹ đạo n n2 dừng n = 1 thì nguyên tử phát ra phơtơn cĩ bước sĩng 1. Khi êlectron chuyển từ quỹ đạo dừng n = 5 về quỹ đạo dừng n = 2 thì nguyên tử phát ra phơtơn cĩ bước sĩng 2. Mối liên hệ giữa hai bước sĩng 1 và 2 là A. 272 = 1281. B. 2 = 51. C. 1892 = 8001. D. 2 = 41. Câu 57(2013). Các mức năng lượng của các trạng thái dừng của nguyên tử hiđrơ được xác định bằng biểu thức E 13,6 (eV) (n = 1, 2, 3, ). Nếu nguyên tử hiđrơ hấp thụ một phơtơn cĩ năng lượng 2,55 eV thì bước sĩng nhỏ n n2 nhất của bức xạ mà nguyên tử hiđrơ đĩ cĩ thể phát ra là A. 1,46.10-8 m. B. 1,22.10-8 m. C. 4,87.10-8m. D. 9,74.10-8m. Câu 58(2012). Theo mẫu nguyên tử Bo, trong nguyên tử hidrơ, khi êlectron chuyển từ quỹ đạo P về quỹ đạo K thì nguyên tử phát ra phơton ứng với bức xạ cĩ tần số f1. Khi êlectron chuyển từ quỹ đạo P về quỹ đạo L thì nguyên tử phát ra phơtơn ứng với bức xạ cĩ tần số f2. Nếu êlectron chuyển từ quỹ đạo L về quỹ đạo K thì nguyên tử phát ra phơtơn ứng với bức xạ cĩ tần số f f 2 2 1 2 . A. f3 = f1 – f2. B. f3 = f1 + f2. C. f 3 . f1 + f 2 D. f3 f f 1 2 Câu 59. Theo tiên đề của Bo, khi electron trong nguyên tử hidro chuyển từ quĩ đạo L sang quĩ đạo K thì nguyên tử phát ra photon cĩ bước sĩng 21, khi electron chuyển từ quĩ đạo M sang quĩ đạo L thì nguyên tử phát ra photon cĩ bước sĩng  32, khi electron chuyển từ quĩ đạo M sang quĩ đạo K thì nguyên tử phát ra photon cĩ bước sĩng 31. Biểu thức xác định 31 là     A.  32 21 . B.    . C.    . D.  32 21 . 31 31 32 21 31 32 21 31  21 32 21 32 Câu 60. Khi chuyển từ quỹ đạo M vê quỹ đạo L, nguyên tử hidrơ phát ra phơtơn cĩ bước sĩng 0,6563µm. Khi chuyển từ quỹ đạo N về quỹ đạo L, nguyên tử hidro phát ra phơtơn cĩ bước sĩng 0,4861 µm. Khi chuyển từ quỹ đạo N về quỹ đạo M, nguyên tử hidro phát ra phơtơn cĩ bước sĩng: A. 1,1424µm B. 1,8744µm C. 0,1702µm D. 0,2793µm 2 Câu 61. Mức năng lượng E n trong nguyên tử hiđrơ được xác định E n = - E0/n (trong đĩ n là số nguyên dương, E 0 là năng lượng ứng với trạng thái cơ bản). Khi e nhảy từ quỹ đạo thứ ba về quỹ đạo thứ hai thì nguyên tử hiđrơ phát ra bức xạ cĩ bước sĩng 0. Nếu êlectron nhảy từ quỹ đạo thứ hai về quỹ đạo thứ nhất thì bước sĩng của bức xạ được phát ra sẽ là: A. 0/15 B. 50/7 C. 0 D. 50/27. 2 Câu 62. Khi êlectron ở quỹ đạo dừng thứ n thì năng lượng của nguyên tử hiđrơ được xác định bởi cơng thức E n = -A/n (J) (với n = 1, 2, 3, ). Khi êlectron trong nguyên tử hiđrơ chuyển từ quỹ đạo dừng n = 3 về quỹ đạo dừng n = 1 thì nguyên tử phát ra phơtơn cĩ bước sĩng λ 1. Khi êlectron chuyển từ quỹ đạo dừng n = 5 về quỹ đạo dừng n = 2 thì nguyên tử phát ra phơtơn cĩ bước sĩng λ2. Mối liên hệ giữa hai bước sĩng λ1 và λ2 là: A. λ2 = 4λ1 B. 27λ2 = 128λ1. C. 189λ2 = 800λ1. D. λ2 = 5λ1 Câu 63. Kích thích cho các nguyên tử H chuyển từ trạng thái cơ bản lên trạng thái kích thích sao cho bán kính quỹ đạo tăng 9 lần. Trong quang phổ phát xạ của nguyên tử hiđrơ sau đĩ, tỉ số giữa bước sĩng dài nhất và bước sĩng ngắn nhất là: A. 32/5 B. 32/37 C. 36/5 D. 9/8 Câu 64. Trong nguyên tử hiđrơ các mức năng lượng được mơ tả theo cơng thức E = - A/n 2, trong đĩ A là hằng số dương. Khi nguyên tử đang ở trạng thái cơ bản thì bị kích thích bởi điện trường mạnh và làm cho nguyên tử cĩ thể phát ra tối đa 15 bức xạ. Hỏi trong các bức xạ mà nguyên tử hiđrơ cĩ thể phát ra trong trường hợp này thì tỉ số về bước sĩng giữa bức xạ dài nhất và ngắn nhất là bao nhiêu? A. 79,5 B. 900/11 C. 1,29 D. 6 Trang 9
10. DẠNG 4: TIA RƠN-GHEN(TIA X) I. Tĩm tắt cơng thức 1. Cường độ dịng qua ống Rơn-ghen: + F A q N e K I (với N là số eletcron phát ra trong thời gian t giây ) t t F’ Nước làm 2. Định lý động năng: nguội 2 1 2  Áp dụng định lí động năng: W A 1 m v m v e.U Tia X d 2 e 2 e 0 AK m v2 U W U e . AK d AK 2 e Trong đĩ: 1 2 Động năng ban đầu của electron bức xạ nhiệt ra khỏi K: W m v 0 ; động năng của electron khi đến A: đ1 2 e 0 1 W m v2 . đ 2 2 e Cơng của lực điện làm electron chuyển động từ K đến A: AKA e UKA e.UAK . 3. Áp dụng định luật bảo tồn năng lượng ta cĩ: Động năng của electron chuyển hĩa thành năng lượng của 1 tia X  và nhiệt Q làm nĩng Anot. Do đĩ: W  Q m v2 hf Q . X đ X 2 e Để cĩ thể tạo ra tia X W   W hf e U . Kết quả: đ X X max đ max AK f e.U AK hc max & min h eU AK CHÚ Ý: Cơng thức nhiệt lượng: Q mC t2 t1 Câu 65. Trong một ống Rơnghen người ta tạo ra một hiệu điện thế khơng đổi U = 2,1.104V giữa hai cực. Trong 1 phút người ta đếm được 6,3.1018 electron tới catốt. Cường độ dịng quang điện qua ống Rơnghen là A. 16,8mA. B. 336mA. C. 504mA. D. 1000mA. Câu 66. Trong một ống Rơnghen người ta tạo ra một hiệu điện thế khơng đổi U = 2,1.104V giữa hai cực. Coi động năng ban đầu của electron khơng đáng kể, động năng của electron khi đến âm cực bằng A. 1,05.104eV. B. 2,1.104eV. C. 4,2.104eV. D. 4,56.104eV. Câu 67. Trong một ống Rơnghen người ta tao ra một hiệu điện thế khơng đổi U = 2,1.104V giữa hai cực. Tần số cực đại mà ống Rơnghen cĩ thể phát ra là A. 5,07.1018Hz. B. 10,14.1018Hz. C. 15,21.1018Hz. D. 20,28.1018Hz. Câu 4. Một ống rơnghen phát ra bức xạ cĩ bước sĩng ngắn nhất là 6.10-11m. Hiệu điện thế cực đại giữa hai cực của ống là A. 21kV. B. 2,1kV. C. 3,3kV. D. 33kV. Câu 68. Hiệu điện thế giữa đối catốt và catốt của một ống tia Rơnghen là 24kV. Nếu bỏ qua động năng của elctrron bứt ra khỏi catốt thì bước sĩng ngấn nhất do ống tia Rơnghen này phát ra là A. 5,2pm. B. 52pm. C. 2,8pm. D. 32pm. 0 Câu 69. Ống Rơnghen phát ra tia X cĩ bước sĩng nhỏ nhất  m in = 5A khi hiệu điện thế đặt vào hai cực của ống là U = 2KV. Để tăng “độ cứng” của tia Rơnghen, người ta cho hiệu điện thế giữa hai cực thay đổi một lượng là U = 500V. Bước sĩng nhỏ nhất của tia X lúc đĩ bằng A. 10 A0. B. 4 A0. C. 3 A0. D. 5 A0. Một ống tia X phát ra bức xạ cĩ bước sĩng nhỏ nhất là 0,5A 0, cường độ dịng điện qua ống là 10mA. Trả lời các câu hỏi từ 70 đến 73 Câu 70. Năng lượng phơtơn tia X bằng A. 3,975.10-13J. B. 3,975.10-14J. C. 3,975.10-15J. D. 3,975.10-16J. Câu 71. Hiệu điện thế đặt vào giữa hai cực của ống tia X bằng A. 2,484.104V. B. 2,484.105V. C. 2,484.106V. D. 2,584.104V. Câu 72. Vận tốc của electron khi đập vào đối catơt bằng A. 9,65.107m/s. B. 6,35.107m/s. C. 9,35.106m/s. D. 9,35.107m/s. Câu 73. Số electron đập vào đối catơt trong 1 phút bằng A. 37,5.1015. B. 37,5.1017. C. 37,5.1018. D. 33,5.1017. Trang 10
11. HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN TRONG 1. Chất quang dẫn Chất quang dẫn là những chất bán dẫn, dẫn điện kém khi khơng bị chiếu sáng và dẫn điện tốt khi bị chiếu ánh sáng thích hợp. 2. Hiện tượng quang điện trong Hiện tượng ánh sáng giải phĩng các electron liên kết để 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. 3. Quang điện trở Được chế tạo dựa trên hiệu ứng quang điện trong. Đĩ là một tấm bán dẫn cĩ giá trị điện trở thay đổi khi cường độ chùm ánh sáng chiếu vào nĩ thích hợp. 4. Pin quang điện Pin quang điện là nguồn điện trong đĩ quang năng được biến đổi trực tiếp thành điện năng. Hoạt động của pin dựa trên hiện tượng quang điện trong của một số chất bán dẫn ( đồng ơxit, sêlen, silic, ). Suất điện động của pin thường cĩ 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. II. So sánh hiện tượng quang điện ngồi và quang điện trong: So sánh Hiện tượng quang điện ngồi Hiện tượng quang dẫn Vật liệu Kim loại Chất bán dẫn Bước sĩng as kích thích Nhỏ, năng lượng lớn (như tia tử ngoại) Vừa, năng lượng trung bình (as nhìn thấy ) Do ưu điểm chỉ cần as kích thích cĩ năng lượng nhỏ (bước sĩng dài như as nhìn thấy) nên hiện tượng quang điện trong được ứng dụng trong quang điện trở (điện trở thay đổi khi chiếu as kích thích, dùng trong các mạch điều khiển tự động) và pin quang điện (biến trực tiếp quang năng thành điện năng) III. Hiện tựợng quang–Phát quang. 1. Sự phát quang + Cĩ một số chất khi hấp thụ năng lượng dưới một dạng nào đĩ, thì cĩ khả năng phát ra các bức xạ điện từ trong miền ánh sáng nhìn thấy. Các hiện tượng đĩ gọi là sự phát quang. + Mỗi chất phát quang cĩ một quang phổ đặc trưng cho nĩ. 2. Huỳnh quang và lân quang- So sánh hiện tượng huỳnh quang và lân quang: So sánh Hiện tượng huỳnh quang Hiện tượng lân quang Vật liệu phát quang Chất khí hoặc chất lỏng Chất rắn Rất ngắn, tắt rất nhanh sau khi tắt as Kéo dài một khoảng thời gian sau khi tắt as kích Thời gian phát quang kích thích thích (vài phần ngàn giây đến vài giờ, tùy chất) As huỳnh quang luơn cĩ bước sĩng Biển báo giao thơng, đèn ống Đặc điểm - Ứng dụng dài hơn as kích thích (năng lượng nhỏ hơn- tần số ngắn hơn) 3. Định luật X-tốc về sự phát quang( Đặc điểm của ánh sáng huỳnh quang ) Ánh sáng phát quang cĩ bước sĩng hq dài hơn bước sĩng của ánh sáng kích thích kt: hf hq hq > kt. 4. Ứng dụng của hiện tượng phát quang Sử dụng trong các đèn ống để thắp sáng, trong các màn hình của dao động kí điện tử, tivi, máy tính. Sử dụng sơn phát quang quét trên các biển báo giao thơng. Câu 74. Chọn câu đúng. Hiện tượng quang dẫn là hiện tượng A. một chất cách điện trở thành dẫn điện khi được chiếu sáng. B. giảm điện trở của kim loại khi được chiếu sáng. C. giảm điện trở của một chất bán dẫn, khi được chiếu sáng. D. truyền dẫn ánh sáng theo các sợi quang uốn cong một cách bất kỳ. Câu 75. Chọn câu đúng. Theo định nghĩa, hiện tượng quang điện trong là A. hiện tượng quang điện xảy ra bên trong một chất bán dẫn. B. hiện tượng quang điện xảy ra bên trong một chất bán dẫn. C. nguyên nhân sinh ra hiện tượng quang dẫn. D. sự giải phĩng các êléctron liên kết để chúng trở thành êléctron dẫn nhờ tác dụng của một bức xạ điện từ. Câu 76. Chọn câu đúng. Pin quang điện là nguồn điện trong đĩ A. quang năng được trực tiếp biến đổi thành điện năng. B. năng lượng mặt trời được biến đổi trực tiếp thành điện năng. C. một tế bào quang điện được dùng làm máy phát điện. D. một quang điện trở, khi được chiếu sáng, thì trở thành máy phát điện. Câu 77. Phát biểu nào sau đây là đúng khi nĩi về hiện tượng quang dẫn? A. Hiện tượng quang dẫn là hiện tượng giảm mạnh điện trở của chất bán dẫn khi bị chiếu sáng. B. Trong hiện tượng quang dẫn, êlectron được giải phĩng ra khỏi khối chất bán dẫn. C. Một trong những ứng dụng quan trọng của hiện tượng quang dẫn là việc chế tạo đèn ống (đèn nêơn). Trang 11
12. D. Trong hiện tượng quang dẫn, năng lượng cần thiết để giải phĩng êlectron liên kết thành êlectron là rất lớn. Câu 78. Phát biểu nào sau đây là đúng? A.Để một chất bán dẫn trở thành vật dẫn thì bức xạ điện từ chiếu vào chất bán dẫn phải cĩ bước sĩng lớn hơn một giá trị 0 phụ thuộc vào bản chất của chất bán dẫn. B. Để một chất bán dẫn trở thành vật dẫn thì bức xạ điện từ chiếu vào chất bán dẫn phải cĩ tần số lớn hơn một giá trị f 0 phụ thuộc vào bản chất của chất bán dẫn. C.Để một chất bán dẫn trở thành vật dẫn thì cường độ của chùm bức xạ điện từ chiếu vào chất bán dẫn phải lớn hơn một giá trị nào đĩ phụ thuộc vào bản chất của chất bán dẫn. D. Để một chất bán dẫn trở thành vật dẫn thì cường độ của chùm bức xạ điện từ chiếu vào chất bán dẫn phải nhỏ hơn một giá trị nào đĩ phụ thuộc vào bản chất của chất bán dẫn. Câu 79. Điều nào sau đây sai khi nĩi về quang trở? A. Bộ phận quan trọng nhất của quang điện trở là một lớp chất bán dẫn cĩ gắn 2 điện cực. B. Quang điện trở thực chất là một điện trở mà giá trị của nĩ cĩ thể thay đổi theo nhiệt độ. C. Quang điện trở cĩ thể dùng thay thế cho các tế bào quang điện. D. quang điện trở là một điện trở mà giá trị của nĩ khơng thay đổi theo nhiệt độ. Câu 80. Phát biểu nào sau đây là đúng? A. Hiện tượng quang điện trong là hiện tượng bứt electron ra khỏi bề mặt kim loại khi chiếu vào kim loại ánh sáng cĩ bước sĩng thích hợp. B. Hiện tượng quang điện trong là hiện tượng electron bị bắn ra khỏi kim loại khi kim loại bị đốt nĩng C. Hiện tượng quang điện trong là hiện tượng electron liên kết được giải phĩng thành electron dẫn khi chất bán dẫn được chiếu bằng bức xạ thích hợp. D. Hiện tượng quang điện trong là hiện tượng điện trở của vật dẫn kim loại tăng lên khi chiếu ánh sáng vào kim loại. Câu 81. Phát biểu nào sau đây là đúng? A. Quang trở là một linh kiện bán dẫn hoạt động dựa trên hiện tượng quang điện ngồi. B. Quang trở là một linh kiện bán dẫn hoạt động dựa trên hiện tượng quang điện trong. C. Điện trở của quang trở tăng nhanh khi quang trở được chiếu sáng. D. Điện trở của quang trở khơng đổi khi quang trở được chiếu sáng bằng ánh sáng cĩ bước sĩng ngắn. Câu 82. Trong hiện tượng quang dẫn của một chất bán dẫn. Năng lượng cần thiết để giải phĩng một electron liên kết thành electron tự do là A thì bước sĩng dài nhất của ánh sáng kích thích gây ra được hiện tượng quang dẫn ở chất bán dẫn đĩ được xác định từ cơng thức A. hc/A; B. hA/c; C. c/hA; D. A/hc ĐÁP ÁN CHƯƠNG 6 1C 2C 3C 4D 5D 6C 7D 8A 9A 10D 11B 12C 14C 15D 16C 18D 19C 20C 21A 22B 23A 24D 25D 26B 27A 28C 29C 30B 31B 32C 33B 34D 35A 36D 37A 37’C 38A 39C 40A 41C 42A 43C 44B 45C 46C 47A 48B 49D 50A 51A 52D 53C 54A 55D 56C 57B 58A 59D 60B 61D 62C 63A 64B 65A 66B 67A 68B 69B 70C 71A 72B 73B 74A 75D 76A 77A 78B 79B 80C 81B 82A Trang 12