Nội dung ôn tập Vật lí Lớp 12 - Chủ đề: Lượng tử ánh sáng

TRƯỜNG THPT AN KHÁNH
TỔ : VẬT LÍ – CN
NỘI DUNG ÔN TẬP TẠI NHÀ
TỪ NGÀY 30/3 ĐẾN 04/4/2020
Ninh Kiều, ngày 31 tháng 3 năm 2020
CHỦ ĐỀ: LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
I. Hệ thống kiến thức
1. Hiện tượng quang điện
a. Định nghĩa hiện tượng quang điện ( ngoài ): Là hiện tượng ánh sáng làm bật các êlectron ra khỏi bề mặt kim loại.
	b. Định luật về giới hạn quang điện
- Định luật: Đối với mỗi kim loại, ánh sáng kích thích phải có bước sóng l ngắn hơn hoặc bằng giới hạn quang điện l0 của kim loại đó, mới gây ra được hiện tượng quang điện ( l £ l0 ) 
- Giới hạn quang điện của mỗi kim loại là đặc trưng riêng cho kim loại đó.
- Thuyết sóng điện từ về ánh sáng không giải thích được mà chỉ có thể giải thích được bằng thuyết lượng tử.
2. Thuyết lượng tử ánh sáng
 a. Giả thuyết Plăng
- Lượng năng lượng mà mỗi lần một nguyên tử hay phân tử hấp thụ hay phát xạ có giá trị hoàn toàn xác định và hằng hf; trong đó f là tần số của ánh sáng bị hấp thụ hay phát ra; còn h là một hằng số.
 b. Lượng tử năng lượng hf = h gọi là hằng số Plăng h = 6,625.10-34J.s
 c. Thuyết lượng tử ánh sáng
- Ánh sáng được tạo thành bởi các hạt gọi là phôtôn.
- Với mỗi ánh sáng đơn sắc có tần số f, các phôtôn đều giống nhau, mỗi phôtôn mang năng lượng bằng 
- Phôtôn bay với tốc độ c = 3.108 m/s dọc theo các tia sáng
- Mỗi lần một nguyên tử hay phân tử phát xạ hay hấp thụ ánh sáng thì chúng phát ra hay hấp thụ một phôtôn. Phôtôn luôn chuyển động, không có phôtôn đứng yên
 d. Giải thích định luật về giới hạn quang điện bằng thuyết lượng tử ánh sáng
- Mỗi phôtôn khi bị hấp thụ sẽ truyền toàn bộ năng lượng của nó cho 1 êlectron.
- Công để “thắng” lực liên kết gọi là công thoát (A).
- Công thoát ( J, eV ); chú ý nhớ đổi 1eV =1,6.10-19 J 
 e. Lưỡng tính sóng - hạt của ánh sáng: Ánh sáng có lưỡng tính sóng - hạt.
3. Hiện tượng quang điện trong
a. Chất quang dẫn 
- Là chất bán dẫn có tính chất cách điện khi không bị chiếu sáng và trở thành dẫn điện khi được chiếu sáng thích hợp.
b. Hiện tượng quang điện trong 
- Hiện tượng ánh sáng giải phóng các êlectron liên kết để chúng trở thành các êlectron dẫn đồng thời giải phóng các lỗ trống tự do gọi là hiện tượng quang điện trong.à Ứng dụng trong quang điện trở và pin quang điện
c. Quang điện trở:
- Là một điện trở làm bằng chất quang dẫn.
- Cấu tạo: 1 sợi dây bằng chất quang dẫn gắn trên một đế cách điện. Điện trở có thể thay đổi từ vài MW ® vài chục W.
d. Pin quang điện: - Là pin chạy bằng năng lượng ánh sáng. 
- Nó biến đổi trực tiếp quang năng thành điện năng.
- Hiệu suất trên dưới 10%
4. Hiện tượng quang – phát quang ( đã tinh giản )
5. Các tiên đề của Bo về cấu tạo nguyên tử
a. Tiên đề về các trạng thái dừng
- Nguyên tử chỉ tồn tại trong 1 số trạng thái có năng lượng xác định, gọi là các trạng thái dừng. Khi ở trong các trạng thái dừng thì nguyên tử không bức xạ.
- Trong các trạng thái dừng của nguyên tử, êlectron chỉ chuyển động trên những quỹ đạo có bán kính hoàn toàn xác định gọi là quỹ đạo dừng.
- Đối với nguyên tử hiđrô ; r0 = 5,3.10-11m gọi là bán kính Bo (quỹ đạo K). 
Các mức K L M N O P ứng với n =1,2,3,4,5,6...
b. Tiên đề về sự bức xạ và hấp thụ năng lượng của nguyên tử
- Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng (En) sang trạng thái dừng có năng lượng thấp hơn (Em) thì nó phát ra 1 phôtôn có năng lượng đúng bằng hiệu En - Em:
e = hfnm = En - Em Tính chú ý nhớ đổi 1eV =1,6.10-19 J
- Ngược lại, nếu nguyên tử đang ở trạng thái dừng có năng lượng Em thấp hơn mà hấp thụ được 1 phôtôn có năng lượng đúng bằng hiệu En - Em thì nó chuyển lên trạng thái dừng có năng lượng cao hơn En.
6. Sơ lược về laze ( đã tinh giản )
II. Vận dụng
Câu 1: Pin quang điện là nguồn điện trong đó
cơ năng được biến đổi thành điện năng.	
B. nhiệt năng được biến đổi thành điện năng.
C. hóa năng được biến đổi thành điện năng.	
D. quang năng được biến đổi thành điện năng.
Câu 2: Công thức tính công thoát A của kim loại là
A. A=hλ0c	B. A=λ0hc	C. A=chλ0	D. A=hcλ0
Câu 3: Điện trở của quang điện trở có đặc điểm là
	A. có giá trị rất lớn.                      	B. có giá trị rất nhỏ.
	C. có giá trị không đổi.                 	D. có giá trị thay đổi được.
Câu 4: Khi nói về phôtôn, phát biểu nào dưới đây là đúng ?
A. Với mỗi ánh sáng đơn sắc có tần số f, các phôtôn mang năng lượng là hf.
B. Năng lượng của phôtôn càng lớn khi bước sóng ánh sáng ứng với phôtôn đó càng lớn. 
C. Năng lượng của phôtôn ánh sáng tím nhỏ hơn năng lượng của phôtôn ánh sáng đỏ.
D. Phôtôn tồn tại trong trạng thái đứng yên thì có động năng bằng không.
Câu 5 : Ánh sáng hồ quang làm bật êlectron ra khỏi tấm kẽm (Zn ) là do trong chùm sáng có 
A. tia hồng ngoại. 	B. tia tử ngoại.	C. tia màu đỏ. D. cường độ mạnh. 
Câu 6 : Giới hạn quang điện λ0 phụ thuộc vào 
A. bản chất kim loại.	B. bước sóng ánh sáng kích thích 
C. cường độ chùm sáng kích thích .	D. bước sóng và cường độ ánh sáng.
Câu 7: Nội dung nào không có trong thuyết lượng tử ánh sáng ?
A. Ánh sáng được tạo thành bởi các hạt gọi là phôtôn.
B. Phôtôn tồn tại cả trong trạng thái chuyển động và đứng yên.	
C. Với mỗi ánh sáng đơn sắc có tần số f, lượng tử năng lượng là ɛ = hf.
D. Trong chân không, phôtôn bay với tốc độ 3.108 m/s. 
Câu 8: Theo thuyết lượng tử ánh sáng của Anh-xtanh, phôtôn ứng với mỗi ánh sáng đơn sắc có năng lượng càng lớn nếu ánh sáng đơn sắc đó có
A. chu kì càng lớn.	B. tần số càng lớn. 
C. tốc độ truyền càng lớn.	D. bước sóng càng lớn.
Câu 9: Trong hiện tượng quang điện trong,
A. êlectron liên kết được giải phóng thành êlectron dẫn.
B. các nguyên tử của chất bán dẫn bức xạ phôtôn. 
C. êlectron liên kết thoát ra khỏi chất bán dẫn trở thành êlectron tự do. 
D. không có sự hấp thụ phôtôn như hiện tượng quang điện ngoài.
Câu 10: Giới hạn quang điện của kẽm là 0,35 μm. Chiếu một chùm tia hồng ngoại vào lá kẽm tích điện âm thì
A. điện tích của tấm kẽm không đổi.	B. tấm kẽm sẽ trung hoà về điện.
C. tấm kẽm sẽ tích điện dương.	D. điện tích âm của lá kẽm mất đi.
Câu 11: Bán kính quỹ đạo dừng thứ n của electrôn trong nguyên tử hiđrô
	A. tỉ lệ thuận với n.	B. tỉ lệ nghịch với n.	
	C. tỉ lệ thuận với n2.	D. tỉ lệ nghịch với n2.
Câu 12: Trong nguyên tử hiđrô, với r0 là bán kính Bo, bán kính quỹ đạo dừng P là
A. 25r0.	B. 4r0.	C. 36r0.	D. 16r0.
Câu 13: Theo mẫu nguyên tử Bo, bán kính quỹ đạo K của êlectron trong nguyên tử hiđrô là r0. Khi êlectron chuyển từ quỹ đạo N về quỹ đạo L thì bán kính quỹ đạo giảm bớt
A. 16r0	B. 12r0	C. 9r0 	D. 4r0
Câu 14: Gọi ε1, ε2, ε3 lần lượt là năng lượng phôtôn của ánh sáng vàng, bức xạ tử ngoại và bức xạ hồng ngoại thì
A. ε2>ε1>ε3	B. ε3>ε1>ε2	C. ε2>ε3>ε1	D. ε1>ε2>ε3
Câu 15: Để hiện tượng quang điện xảy ra thì 
A. cường độ chùm sáng phải đủ mạnh.
B. công suất chùm sáng phải lớn.
C. tần số ánh sáng phải lớn hơn 1 giá trị xác định tương ứng với kim loại.
D. bước sóng ánh sáng phải lớn hơn 1 giá trị xác định tương ứng với kim loại.
Câu 16 : Để hiện tượng quang điện xảy ra thì năng lượng của phôtôn phải 
A. bằng công thoát 	B. lớn hơn hoặc bằng công thoát.
C. nhỏ hơn hoặc bằng công thoát .	D. lớn hơn hoặc bằng động năng.
Câu 17: Công thoát electron của một kim lọại là 7,64.10-19 J. Chiếu lần lượt vào bề mặt tấm kim loại này các bức xạ có bước sóng là λ1 = 0,18 μm. λ2 =0,21μm và λ3 = 0,35 μm, Bức xạ không gây ra hiện tượng quang điện đối với kim loại đó là bức xạ
A. λ1và λ2	B. λ3	C. λ2	D. λ1
Câu 18: Cho h là hằng số Plăng. Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng Em xuống trạng thái dừng có mức năng lượng En thấp hơn, thì nguyên tử phát ra photon có tần số f, thỏa mãn
A. Em – En = h/f B. h (Em – En) = f C. Em – En = f/h D. Em – En = hf.
Câu 19: Các mức năng lượng trong nguyên tử hidro được xác định theo công thức: E=-13,6n2(eV) với n = 1, 2, 3, . Khi nguyên tử hidro đang ở trạng thái cơ bản ứng với n = 1, để chuyển lên trạng thái dừng ứng với n = 2 thì nguyên tử hấp thụ một phôtôn có bước sóng là 
A. 0,169 µm.	B. 0,122 µm.	C. 0,125 µm.	D. 0,189 µm.
Câu 20: Giới hạn quang điện của một kim loại là 0,45 mm. Bức xạ có thể gây ra hiện tượng quang điện cho một kim loại đó có tần số
A. 8.1013 Hz.	B. 5.1014 Hz.	C. 6.1014Hz.	D. 7.1014Hz.
Câu 21: Trong chân không, ánh sáng tím có bước sóng 0,38 µm. Biết h = 6,625.10-34 J.s , . Mỗi photon của ánh sáng này mang năng lượng xấp xỉ bằng
A. 2,49.10-19J.	B. 5,23.10-31J.	C. 5,23.10-19J.	D. 2,49.10-31J.
Câu 22: Biết h = 6,625.10-34 J.s. Phôtôn có tần số 3.1014 Hz sẽ có năng lượng là 
A. 1,99 .10-25 J. B. 1,99 .1019 J.	C. 2,2.10-48 J. D. 1,99 .10-19 J.
Câu 23: Biết h = 6,625.10-34 J.s , . Ánh sáng vàng của quang phổ Natri có bước sóng λ = 0,589 µm. Năng lượng của phôtôn ứng với ánh sáng này là
A. 1,98 eV. 	 	B. 2,35 eV.	C. 2,11 eV.	D. 3,51 eV. 
Câu 24: Công thoát của êlectron khỏi một kim loại là 4,14 eV. Giới hạn quang điện của kim loại đó là
A. 0,50 μm.	B.0,30 μm.	C.0,26	μm.	D.0,35	μm.
Câu 25. Giới hạn quang điện của niken là 248 nm. Công thoát của niken là
A. 5 eV. 	 B. 50 eV.	C. 5,5 eV.	 D. 0,5 eV.
Câu 26: Biết bán kính Bo là r0 = 5,3.10-11m. Bán kính quỹ đạo dừng M trong nguyên tử hiđrô bằng 
A. 84,8.10-11m.	B. 21,2.10-11m. C. 132,5.10-11m. D. 47,7.10-11m.
Câu 27: Trong nguyên tử hiđrô, khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có mức năng lượng – 0,85 eV sang trạng thái dừng có mức năng lượng – 1,51 eV thì nguyên tử
phát xạ phôtôn có bước sóng 0,526 µm. 	
B. hấp thụ phôtôn có bước sóng 0,526 µm.
C. hấp thụ phôtôn có bước sóng 1,882 µm.	
D. phát xạ phôtôn có bước sóng 1,882 µm. 
Câu 28: Giới hạn quang điện của một kim loại là . Muốn làm bật êlectron ra khỏi bề mặt kim loại này thì năng lượng của phôtôn ánh sáng chiếu vào phải
có giá trị lớn nhất là 5,68.10-25 J.	B. có giá trị lớn nhất là 5,68.10-19 J.
 C. có giá trị nhỏ nhất là 5,68.10-19 J.	D. có giá trị nhỏ nhất là 5,68.10-25 J.
III. Luyện tập
Câu 29 : Công thoát trong hiện tượng quang điện ngoài phụ thuộc vào 
A. bản chất của kim loại.	B. bước sóng ánh sáng kích thích.
C. sự tích điện của kim loại.	D. điện thế của kim loại.
Câu 30: Giới hạn quang điện của mỗi kim loại là
A. bước sóng của ánh sáng kích thích chiếu vào kim loại. 
B. công thoát của các êlectron ở bề mặt kim loại đó.
C. tần số của ánh sáng kích thích chiếu vào kim loại. 
D. một đại lượng phụ thuộc vào bản chất kim loại.
Câu 31 : Hiện tượng quang điện là hiện tượng êlectron bị bật ra khỏi kim loại khi
A. có ánh sáng thích hợp chiếu vào.
B. nó bị nung nóng đến nhiệt độ thích hợp.
C. đặt tấm kim loại vào trong một điện trường mạnh.
D. nhúng tấm kim loại vào trong một dung dịch.
Câu 32: Dụng cụ nào dưới dây không làm bằng chất bán dẫn?
A. Điốt chỉnh lưu. B. Cặp nhiệt điện. C. Quang điện trở. D. Pin quang điện.
Câu 33: Pin quang điện được chế tạo dựa trên hiện tượng
	A. cảm ứng điện từ 	B. cộng hưởng điện từ.
	C. quang điện ngoài. 	D. quang điện trong.
Câu 34: Mẫu nguyên tử Bo khác mẫu nguyên tử Rơdơpho ở điểm 
A. mô hình nguyên tử có hạt nhân. 
B. hình dạng quỹ đạo của các electron.
C. biểu thức lực hút giữa hạt nhân và electron.	
D. trạng thái có năng lượng ổn định.
Câu 35: Trạng thái dừng của nguyên tử là
A. trạng thái đứng yên của nguyên tử
B. trạng thái chuyển động đều của nguyên tử.
C. trạng thái trong đó êlectron của nguyên tử đều không chuyển động đối với hạt nhân.
D. trạng thái nguyên tử có năng lượng xác định, ở trạng thái đó nguyên tử không bức xạ.
Câu 36: Khi nguyên tử ở trạng thái dừng thì electron trong nguyên tử luôn
	A.đứng yên ở một vị trí xác định.
	B.chuyển động với vectơ vận tốc không đổi.
	C.chuyển từ các quỹ đạo có bán kính nhỏ sang quỹ đạo có bán kính lớn hơn.
	D.chuyển động trên những quỹ đạo dừng hoàn toàn xác định, có bán kính xác định.
Câu 37: Hiện tượng quang điện không xảy ra khi
bước sóng của ánh sáng kích thích nhỏ hơn giới hạn quang điện của kim loại.
bước sóng lớn nhất của ánh sáng kích thích bằng giới hạn quang điện của kim loại.
phôtôn trong chùm sáng kích thích có năng lượng nhỏ hơn công thoát của kim loại.
năng lượng phôtôn truyền cho êlectron trong kim loại đủ lớn để thắng các lực liên kết.
Câu 38: Lần lượt chiếu hai bức xạ có bước sóng λ1= 0,75 μm và λ2= 0,25 μm vào một tấm kẽm có giới hạn quang điện λ0= 0,35 μm Bức xạ nào gây ra hiện tượng quang điện ?
A. Không có bức xạ nào.	B. Cả hai bức xạ. C. Chỉ có bức xạ λ1.	D. Chỉ có bức xạ λ2
Câu 39: Hiện tượng quang điện sẽ xảy ra khi chiếu ánh sáng tử ngoại có bước sóng 0,38 µm vào 
A . bạc (Ag) có giới hạn quang điện là 0,26 µm 
B . đồng (Cu) có giới hạn quang điện là 0,30 µm.
C . canxi (Ca) có giới hạn quang điện là 0,45 µm.
D. kẽm (Zn) có giới hạn quang điện là 0,35 µm.
Câu 40: Phôtôn có bước sóng trong chân không là 0,5μm thì có năng lượng là
A. 3,975.10-26 J.	B. 2,5.10-24J	C. 3,975.10-19 J.	D. 4,42.10-6 J.
Câu 41: Công thoát êlectron của một kim loại là A = 1,88 eV. Giới hạn quang điện của kim loại này có giá trị là
220 nm.	B. 1057 nm.	C. 661 nm. 	D. 550 nm.
Câu 42: Trong nguyên tử hiđrô, bán kính Bo ro = 5,3.10-11m. Bán kính quỹ đạo dừng N là
A. 21,2.10-11m.	B. 132,5.10-11m.	C. 47,7.10-11m.	D. 84,8.10-11m.
Câu 43: Công thoát của electron với kẽm là 5,67.10-19 J. Giới hạn quang điện của kẽm là 
A. 0,475 µm. 	B. 0,351 µm. 	C. 0,425 µm.	D. 0,375 µm.
Câu 44: Biết hằng số Plăng h=6,625.10-34 J.s và 1eV=1,6.10-19J. Khi nguyên tử hiđrô chuyển từ trạng thái dừng có mức năng lượng -1,514eV sang trạng thái có mức năng lượng -3,407 eV thì nguyên tử phát ra bức xạ có tần số
A. 2,571.1013 Hz.	B. 6,542.1012 Hz 	C. 4,572.1014 Hz 	D. 3,879.1014 Hz.
Câu 45: Trong nguyên tử Hydro khi electron chuyển từ quỷ đạo dừng N có năng lượng - 0,85 eV sang quỹ đạo dừng L có năng lượng - 3,4 eV thì nguyên tử
A. bức xạ phô tôn có tần số 5,36.1014Hz.	 B. hấp thụ phôtôn có tần số 5,36.1014Hz.
C. hấp thụ phô tôn có tần số 6,16.1014Hz.	 D. bức xạ phô tôn có tần số 6,16.1014Hz.
Câu 46: Trong chân không, ánh sáng tím có bước sóng 0,4 μm. Mỗi prôtôn của ánh sáng này mang năng lượng gần đúng bằng 
A. 4,97.10-31J.	B. 2,49.10-31J .	C. 2,49.10-19J.	D. 4,97.10-19J. 
Câu 47: Một tia X mềm có bước sóng 125 pm. Năng lượng của phôtôn tương ứng có giá trị là
A. 104 eV. B. 103 eV. C. 102 eV. D. 2.103 eV.
Câu 48: Theo mẫu nguyên tử Borh, bán kính quĩ đạo K của electron trong nguyên tử hidro là r0. Khi electron chuyển từ quĩ đạo M về quĩ đạo O thì bán kính qũy đạo sẽ
A. tăng 12r0 B. tăng 9r0 C. giảm 9r0 D. tăng 16 r0
Câu 49: Công thoát êlectron của các kim loại: canxi, kali, bạc và đồng lần lượt là 2,89 eV; 2,26 eV; 4,78 eV và 4,14 eV. Chiếu ánh sáng có bước sóng 0,50μm vào bề mặt các kim loại trên. Hiện tượng quang điện xảy ra với kim loại
A. bạc.	B. đồng.	C. canxi.	D. kali.
Câu 50: Một kim loại có công thoát A = 4 eV. Cho h = 6,625.10-34J.s; c =3.108 m/s. Hiện tượng quang điện sẽ không xảy ra nếu ánh sáng kích thích có bước sóng
A. 0,30 μm	B. 0,28 μm.	C. 0,26 μm.	D.0,33 μm.
DUYỆT CỦA TỔ TRƯỞNG
Nguyễn Thị Ngọc Điệp
GIÁO VIÊN BIÊN SOẠN
Lâm Thị Cẩm Hồng