Nội dung ôn tập Vật lý Lớp 12 - Bài 30: Hiện tượng quang điện, thuyết lượng tử ánh sáng - Trường THPT Giai Xuân

CHƯƠNG VI : LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
BÀI 30: HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN
THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
A. LÝ THUYẾT
1. Hiện tượng quang điện: Hiện tượng ánh sáng làm bật các electron ra khỏi bề mặt kim loại gọi là hiện tượng quang điện (ngoài).
2. Định luật về giới hạn quang điện: Đối với kim loại, ánh sáng kích thích phải có bước sóng ngắn hơn hay bằng giới hạn quang điện của kim loại đó mới gây ra hiện tượng quang điện: 
3. Công thức Anhstanh về hiện tượng quang điện: 
a. Công thức Anhxtanh: (SGK Nâng cao)
Chú ý: Chiếu đồng thời 2 bức xạ trở lên:
	+ Nếu f càng lớn thì v càng lớn
	+ Nếucàng lớn thì v càng nhỏ
b. Công thoát: là công thoát của kim loại dùng làm catốt
+ l0 là giới hạn quang điện của kim loại dùng làm catốt
+ v0max là vận tốc ban đầu
+ f, l là tần số, bước sóng của ás kích thích
4. Thuyết lượng tử ánh sáng:
Giả thuyết Plăng: Lượng năng lượng mà mỗi lần nguyên tử hay phân tử hấp thụ hay phát xạ có giá trị hoàn toàn xác định và bằng hf, trong đó: f là tần số của ánh sáng bị hấp thụ hay được phát ra, còn h là 1 hằng số.
Lượng tử năng lượng: 
Với: h = 6,625.(J.s): gọi là hằng số Plăng.
Thuyết lượng tử ánh sáng
- Ánh sáng được tạo bởi các hạt gọi là phôtôn. 
- Với as có tần số f, các phôtôn đều giống nhau và có năng lượng= hf. 
- Trong chân không các phôtôn bay với vận tốc c = 3.m/s dọc theo các tia sáng
- Mỗi lần 1 nguyên tử hay phân tử phát xạ hoặc hấp thụ ánh sáng thì chúng phát ra hay hấp thụ 1 phôtôn.
Chỉ có phôtôn ở trạng thái chuyển động, không có phôtôn đứng yên.
5. Lưỡng tính sóng hạt của ánh sáng: Ás vừa có tính chất sóng vừa có tính chất hạt. Vậy ánh sáng có lưỡng tính sóng - hạt.
Chú ý:
	+ Hiện tượng giao thoa: chứng minh ánh sáng có tính chất sóng.
	+ Hiện tượng quang điện: chứng minh ánh sáng có tính chất hạt.
	+ hc = 1,9875.10-25
	+ 1eV = 1,6.10-19J
6. Tia Rơnghen (tia X): Bước sóng nhỏ nhất của tia Rơnghen: 
Trong đó: là động năng electron đập vào đối catốt.
+ U là điện áp giữa anốt và catốt
+ v là vận tốc electron khi đập vào đối catốt
+ v0 là vận tốc của electron khi rời catốt (thường v0 = 0)
+ m = 9,1.10-31 kg là khối lượng electron
7. Để dòng quang điện triệt tiêu thì UAK £ Uh (Uh < 0), Uh gọi là điện áp hãm: 
8. Bảo toàn năng lượng: Lấy Uh>0 thì đó là độ lớn.
9. Xét vật cô lập về điện, có điện thế cực đại Vmax và khoảng cách cực đại dMax mà electron cđ trong điện trường cản có cường độ E được tính theo công thức: với 
10. Hiệu suất lượng tử (hiệu suất quang điện)
a. Hiệu suất lượng tử: 
+ ne là số electron quang điện bứt khỏi catốt trong khoảng tgian t.
+ np là số phôtôn đập vào catốt trong khoảng thời gian t.
b. Công suất bức xạ: 
c. Cường độ dòng quang điện bão hoà: 
11. Bán kính quỹ đạo của electron cđ trong từ trường đều B:
 với Xét electron vừa rời khỏi catốt thì v = v0max
	Khi 
Lưu ý: Hiện tượng quang điện xảy ra khi được chiếu đồng thời nhiều bức xạ thì khi tính các đại lượng: Vận tốc ban đầu cực đại v0max, điện áp hãm Uh, điện thế cực đại Vmaxđều được tính ứng với bức xạ có lmin (hoặc fmax)
* Trong điện trường đều: gia tốc của electron 
* Trong từ trường đều: lực Lorentz đóng vai trò lực hướng tâm, gia tốc hướng tâm a = , bán kính quỹ đạo R = , trong đó v là vận tốc của electron quang điện, 
* Đường đi dài nhất của electron quang điện trong điện trường: 
0 -= - eEd
B. BÀI TẬP
Câu 1: Electron phải có vận tốc bằng bao nhiêu để động năng của nó bằng năng lượng của phôtôn có bước sóng λ = 5200Ao?
A. 916,53km/s	B. 9,17.104m/s	C. 9,17.103m/s	D. 9,17.106m/s
Câu 2: Năng lượng photon của tia Rơnghen có bước sóng 0,5Å là :
A. 3,975.10-15J 	B. 4,97.10-15J 	C. 42.10-15J 	 D. 45,67.10-15J
Câu 3 (CĐ 2009): Trong chân không, bức xạ đơn sắc vàng có bước sóng là 0,589 mm. Lấy h = 6,625.10-34J.s; c=3.108 m/s và e = 1,6.10-19 C. Năng lượng của phôtôn ứng với bức xạ này có giá trị là
	A. 2,11 eV.	C. 4,22 eV.	C. 0,42 eV.	D. 0,21 eV.
Câu 4(CĐ– 2012): Gọi eĐ, eL, eT lần lượt là năng lượng của phôtôn ánh sáng đỏ, phôtôn ánh sáng lam và phôtôn ánh sáng tím. Ta có
	A. eĐ > eL > eT.	B. eT > eL > eĐ.	C. eT > eĐ > eL.	D. eL > eT > eĐ.
Câu 5 (ĐH – 2013): Gọi Đ là năng lượng của phôtôn ánh sáng đỏ; là năng lượng của phôtôn ánh sáng lục; là năng lượng của phôtôn ánh sáng vàng. Sắp xếp nào sau đây đúng?
	A. Đ > >	B. >Đ >	C. > >Đ 	D. > > Đ 
Câu 6: Công thoát êlectrôn ra khỏi một kim loại A = 6,625.10-19J, hằng số Plăng h = 6,625.10-34J.s, vận tốc ánh sáng trong chân không c = 3.108m/s. Giới hạn quang điện của kim loại đó là
A. 0,300mm.	B. 0,250mm.	C. 0,375mm.	D. 0,295mm.
Câu 7: Lần lượt chiếu hai bức xạ có bước sóng l1 = 0,75mm và l2 = 0,25mm vào một tấm kẽm có giới hạn quang điện lo = 0,35mm. Bức xạ nào gây ra hiện tượng quang điện?
A. Chỉ có bức xạ l1. B. Chỉ có bức xạ l2.
C. Cả hai bức xạ.	 D. Không có bức xạ nào trong hai bức xạ trên.
Câu 8: Công thoát electron của một kim loại là A = 4eV. Giới hạn quang điện của kim loại này là :
A. 0,28 mm 	 B. 0,31 mm C. 0,35 mm 	D. 0,25 mm
Câu 9: Giới hạn quang điện của kẽm là 0,36µm, công thoát của kẽm lớn hơn của natri là 1,4 lần. Tìm giới hạn quang điện của natri:
	A. 0,504m 	B. 0,504mm 	C. 0,504µm 	D. 5,04µm
Câu 10: Giới hạn quang điện của canxi là l0 = 0,45mm thì công thoát electron ra khỏi bề mặt canxi là :
A. 5,51.10-19J 	 B. 3,12.10-19J 	C. 4,42.10-19J 	D. 4,5.10-19J
Câu 11: Giới hạn quang điện của natri là 0,50mm. Công thoát của electron ra khỏi bề mặt của kẽm lớn hơn của natri là 1,4 lần. Giới hạn quang điện của kẽm là
A. 0,76mm	B. 0,70mm	C. 0,40mm	 D. 0,36mm
Câu 12: Chiếu một chùm bức xạ đơn sắc vào một tấm kẽm có giới hạn quang điện 0,35μm. Hiện tượng quang điện sẽ không xảy ra khi chùm bức xạ có bước sóng :
A. 0,1 μm	B. 0,2 μm	C. 0,3 μm	D. 0,4 μm
Câu 13: Giới hạn quang điện của niken là 248nm, thì công thoát của êlectron khỏi niken là bao nhiêu ?
A. 5 eV	B. 50 eV	C. 5,5 eV	D. 0,5 eV
Câu 14: Catốt của tế bào quang điện làm bằng vônfram. Biết công thoát êlectron đối với vônfram là 7,2.10-19 J. Giới hạn quang điện của vônfram là bao nhiêu ?
A. 0,425 μm.	B. 0,375 μm.	C. 0,276 μm.	D. 0,475 μm.
Câu 15: Cho biết h = 6,62.10-34J.s c = 3.108m/s e =1,6.10-19C. Loại ánh sáng nào trong số các ánh sáng sau đây gây ra hiên tượng quang điện đối với kim loại có giới hạn quang điện lo=0,2mm: 
A. ánh sáng có tần số f=1015Hz	B. ánh sáng có tần số f=1,5.1014Hz
C. photon có năng lượng e=10eV	D. photon có năng lượng e=0,5.10-19J
Câu 16: Kim loại dùng làm Catot của một tế bào quang điện có A = 6,625 eV. Lần lượt chiếu vào catot các bước sóng: l1 = 0,1875 mm; l2 = 0,1925 mm; l3 = 0,1685 mm. Hỏi bước sóng nào gây ra được hiện tượng quang điện?
A. l1, l2, l3.	B. l2, l3.	C. l1, l3.	D. l3
Câu 17 (CĐ 2007): Công thoát êlectrôn (êlectron) ra khỏi một kim loại là A = 1,88 eV. Biết hằng số Plăng h = 6,625.10-34 J.s, vận tốc ánh sáng trong chân không c = 3.108 m/s và 1 eV = 1,6.10-19 J . Giới hạn quang điện của kim loại đó là 
	A. 0,33 μm. 	B. 0,22 μm. 	C. 0,66. 10-19 μm. 	D. 0,66 μm. 
Câu 18 (ĐH – 2011): Công thoát êlectron của một kim loại là A = 1,88 eV. Giới hạn quang điện của kim loại này có giá trị là
	A. 550 nm.	B. 1057 nm.	C. 220 nm.	D. 661 nm.
Câu 19 (ĐH – 2012): Biết công thoát 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 có bước sóng 0,33 mm vào bề mặt các kim loại trên. Hiện tượng quang điện không 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
Câu 20 (CĐ– 2012): Giới hạn quang điện của một kim loại là 0,30 mm. Công thoát của êlectron khỏi kim loại này là 
	A. 6,625.10-20J.	B. 6,625.10-17J.	C. 6,625.10-19J.	D. 6,625.10-18J. 
Câu 21 (ĐH – 2013): Giới hạn quang điện của một kim loại là 0,75 mm. Công thoát 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 22 (ĐH – 2009): Công thoát êlectron của một kim loại là 7,64.10-19J. Chiếu lần lượt vào bề mặt tấm kim loại này các bức xạ có bước sóng là l1 = 0,18 mm, l2 = 0,21 mm và l3 = 0,35 mm. Lấy h=6,625.10-34 J.s, c = 3.108 m/s. Bức xạ nào gây được hiện tượng quang điện đối với kim loại đó?
	A. Hai bức xạ (l1 và l2).	B. Không có bức xạ nào trong ba bức xạ trên.
	C. Cả ba bức xạ (l1, l2 và l3).	D. Chỉ có bức xạ l1.
Câu 23: Một hợp kim gồm có 3 kim loại, các kim loại có giới hạn quang điện lần lượt là λ01, λ02, λ03 với λ01 > λ02 > λ03. Hỏi giới hạn quang điện của hợp kim thỏa biểu thức nào?
	A. λ01 	B. λ03 C. λ02 	D. (λ01 + λ02 + λ03):3
Câu 24: Kim loại dùng làm âm cực có giới hạn quang điện l0 = 0,3µm. Tìm công thoát của kim loại đó:
	A. 0,6625.10-19 (J) 	B. 6,625.10-49 (J) 	C. 6,625.10-19 (J) 	D. 0,6625.10-49 (J)
Câu 25: Trong thí nghiệm với tế bào quang điện, khi chiếu vào catôt chùm ánh sáng đơn sắc có bước sóng 3.10-7m, thì hiệu điện thế hãm đã được có độ lớn là 1,2V. Suy ra công thoát của kim loại làm catôt của tế bào là:
	A. 8,545.10-19 J 	B. 4,705.10-19 J ```	C. 2,3525.10-19J 	 	D. 9,41.10-19J
Câu 26: Phôtôn có bước sóng trong chân không là 0,5µm thì sẽ có năng lượng là:
	A. » 2,5.1024 J 	B. » 3,975.10-19 J 	C. » 3,975.10-25 J 	 	D. » 4,42.10-26 J
Câu 27: Công thoát của êlectron khỏi một kim loại là A = 3,3.10-19J. Giới hạn quang điện của kim loại này là bao nhiêu?
	A. 0,6 µm 	B. 6 µm 	C. 60 µm 	 D. 600 µm
Câu 28: Lần lượt chiếu vào một tấm kim loại có công thoát là 2eV các ánh sáng đơn sắc có bước sóng l1 = 0,5µm và l2 = 0,55 µm. Ánh sáng đơn sắc nào có thể làm các êlectron trong kim loại bứt ra ngoài?
	A. l2	 	B. l1 	C. Cả l1 và l2 	D. Đáp án khác
Câu 29: Công thoát của kim loại Cs là 1,88eV. Bước sóng dài nhất của ánh sáng có thể bứt điện tử ra khỏi bề mặt kim loại Cs là:
	A. » 1,057.10-25m 	B. » 2,114.10-25m 	C. 3,008.10-19m 	 	 D. » 6,6.10-7 m
Câu 30: Chiếu một bức xạ có bước sóng l = 0,18µm vào bản âm cực của một tế bào quang điện. Biết giới hạn quang điện của một kim loại là 0,36µm. Tính công thoát electron:
 A. 5,52.10-19 (J) 	B. 55,2.10-19 (J)	C. 0,552.10-19 (J) 	 	D. 552.10-19 (J)
Câu 31: Bức xạ có bước sóng ngắn nhất mà nguyên tử hidro có thể phát ra là tia tử ngoại có bước sóng 0,0913µm. Hãy tính năng lượng cần thiết để ion hóa nguyên tử hidro:
	A. 2,8.10-20 J 	B. 13,6.10-19 J	C. 6,625.10-34 J 	D. 2,18.10-18 J
Câu 32: Chiếu bức xạ có bước sóng l = 0,33µm vào catôt của một tế bào quang điện có giới hạn quang điện l0 = 0,66µm. Tính động năng ban đầu cực đại của êlectron bứt khỏi catôt. Cho h = 6,6.10-34J.s; c = 3.108 m/s.
	A. 6.10-19 J. 	B. 6.10-20J. 	C. 3.10-19J. 	D. 3.10-20J.
Câu 33: Catod của một tế bào quang điện có công thoát A = 3,5eV. Tìm vận tốc ban đầu cực đại của các electron quang điện bật ra khỏi catod khi được chiếu sáng bằng bức xạ có bước sóng l = 0,25µm.
	A. 0,718.105m/s 	B. 7,18.105m/s	C. 71,8.105m/s 	D. 718.105m/s
Câu 34: Catod của một tế bào quang điện có công thoát A = 3,5eV. Tính giới hạn quang điện của kim loại dùng làm catod.
	A. 355µm 	B. 35,5µm 	C. 3,55µm 	D. 0,355µm
Câu 35: Một nguồn phát ánh sáng đơn sắc có bước sóng l = 0,45µm chiếu vào bề mặt của một kim loại. Công thoát của kim loại làm catod là A = 2,25eV.Tính giới hạn quang điện của kim loại đó.
	A. 0,558.10-6m 	B. 5,58.10-6µm 	C. 0,552.10-6m 	D. 0,552.10-6µm
Câu 36: Một nguồn phát ánh sáng đơn sắc có bước sóng l = 0,45µm chiếu vào bề mặt của một kim loại. Công thoát của kim loại làm catod là A = 2,25eV. Tính vận tốc cực đại của các electron quang điện bị bật ra khỏi bề mặt của kim loại đó.
	A. 0,421.105 m/s 	B. 4,21.105 m/s 	C. 42,1.105 m/s 	D. 421.105 m/s
Câu 37: Chiếu một bức xạ có bước sóng l = 0,18µm vào bản âm cực của một tế bào quang điện. Kim loại dùng làm âm cực có giới hạn quang điện l0 = 0,3µm. Tìm vận tốc ban đầu cực đại của các quang electron:
	A. 0,0985.105m/s 	B. 0,985.105m/s 	C. 9,85.105m/s 	D. 98,5.105m/s
Câu 38: Catôt của một tế bào quang điện có công thoát A = 2,9.10-19J. Chiếu vào catôt của tế bào quang điện trên chùm ánh sáng có bước sóng l = 0,4µm. Tìm vận tốc cực đại của quang êlectron khi thoát khỏi catôt.
	A. 403,304 m/s 	B. 3,32.105m/s 	C. 674,3 km/s 	D. 67,43 km/s
BÀI 31-33: HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN TRONG
HIỆN TƯỢNG QUANG – PHÁT QUANG
A. LÝ THUYẾT
1. Hiện tượng quang điện trong: Hiện tượng ás giải phóng các electron liên kết để cho chúng trở thành electron dẫn đồng thời tạo ra các lỗ trống cùng tham gia vào quá trình dẫn điện, gọi là hiện tượng quang điện trong 
* Điều kiện: (nằm trong vùng ánh sáng hồng ngoại).
2. So sánh hiện tượng quang điện trong và quang điện ngoài:
* Giống: Ás làm bứt các electron ra khỏi liên kết, có giới hạn quang điện xác định
* Khác nhau:
- Hiện tượng quang điện ngoài: Bứt các electron ra khỏi kim loại, giới hạn quang điện nằm ở vùng tử ngoại
- Hiện tượng quang điện trong:
+ Giải phóng các electron liên kết thành các electron dẫn chuyển động trong chất bán dẫn
+ Giới hạn quang điện có thể nằm ở vùng hồng ngoại
2. Hiện tượng quang dẫn: là hiện tượng giảm điện trở suất, tức là tăng độ dẫn điện của bán dẫn, khi có ánh sáng thích hợp chiếu vào bán dẫn.
 * Chất quang dẫn: Chất dẫn điện kém khi không bị chiếu sáng và trở thành dẫn điện tốt khi bị chiếu ánh sáng thích hợp.
3. Quang trở: 
- Định nghĩa: Là điện trở làm bằng chất quang dẫn
- Cấu tạo: gồm 1 sợi dây bằng chất quang dẫn gắn trên một đế cách điện
Chú ý: Điện trở của quang điện trở có thể thay đổi từ vài megaôm khi không được chiếu sáng xuống đến vài chục ôm khi được chiếu sáng
- Nguyên tắc hoạt động: dựa trên hiện tượng quang điện trong.
- Ứng dụng: được lắp với các mạch khuếch đại trong các thiết bị điều khiển bằng ánh sáng, trong các máy đo ánh sáng.
4. Pin quang điện:
- Định nghĩa: Là nguồn điện trong đó quang năng được biến đổi trực tiếp thành điện năng.
- Cấu tạo: gồm 1 tấm bán dẫn loại n, bên trên có phủ lớp mỏng bán dẫn loại p. Mặt trên cùng là 1 lớp kim loại mỏng, trong suốt với ánh sáng và dưới cùng là 1 đế kim loại. Giữa n, p hình thành lớp tiếp xúc p-n, lớp này ngăn không cho e khuếch tán từ n sang p và lỗ trống khuếch tán từ p sang n (lớp chặn)
- Nguyên tắc hoạt động: dựa trên hiện tượng quang điện trong 
- Ứng dụng: nguồn điện cho vùng sâu, vùng xa, hải đảo, vệ tinh nhân tạo, máy đo ánh sáng, máy tính bỏ túi
5. Hiện tượng quang – phát quang: Là sự hấp thụ ánh sáng có bước sóng này để phát ra ánh sáng có bước sóng khác.
a. Huỳnh quang và lân quang:
	- Sự huỳnh quang: Ánh sáng phát quang bị tắt rất nhanh sau khi tắt ánh sáng kích thích.
	- Sự lân quang: Ánh sáng phát quang kéo dài 1 khoảng thời gian sau khi tắt ánh sáng kích thích.
b. Đặc điểm của ánh sáng huỳnh quang: Ánh sáng huỳnh quang có bước sóng dài hơn bước sóng của ánh sáng kích thích.
B. BÀI TẬP
Câu 1: Trường hợp nào sau đây không đúng với sự phát quang ?
A. Sự phát sáng của bóng đèn dây tóc khi có dòng điện chạy qua.
B. Sự phát sáng của phôtpho bị ôxi hoá trong không khí.
C. Sự phát quang một số chất hơi khi được chiếu sáng bằng tia tử ngoại.
D. Sự phát sáng của đom đóm.
Câu 2. Pin quang điện hoạt động dựa vào
A. hiện tượng quang điện ngoài.	 	 B. hiện tượng quang điện trong.
C. hiện tượng tán sắc ánh sáng .	 	D. sự phát quang của các chất.
Câu 3. Dùng thuyết lượng tử ánh sáng không giải thích được
A. hiện tượng quang – phát quang. 	B. hiện tượng giao thoa ánh sáng.
C. nguyên tắc hoạt động của pin quang điện.	D. hiện tượng quang điện ngoài.
Câu 4. Nguyên tắc hoạt động của quang trở dựa vào hiện tượng
A. iôn hoá	 B. quang điện ngoài 	C. quang dẫn 	D. phát quang của chất rắn
Câu 5: Điều nào sau đây là sai khi nói về pin quang điện ?
A. Pin quang điện là một nguồn điện trong đó quang năng được biến đổi trực tiếp thành điện năng.
B. Pin quang điện là một thiết bị điện sử dụng điện năng để biến đổi thành quang năng.
C. Pin quang điện hoạt động dựa trên hiện tượng quang điện bên trong.
D. Pin quang điện được dùng trong các nhà máy điện Mặt trời, trên các vệ tinh nhân tạo.
Câu 6: Nhận xét nào sau đây về hiện tượng quang phát quang là đúng:
A. Ánh sáng huỳnh quang là ánh sáng tồn tại trong thời gian dài hơn 10-8s sau khi ánh sáng kích thích tắt;
B. Ánh sáng huỳnh quang có bước sóng nhỏ hơn bước sóng ánh sáng kích thích;
C. Ánh sáng lân quang hầu như tắt ngay sau khi tắt ánh sáng kích thích;
D. Ánh sáng lân quang có bước sóng dài hơn bước sóng của ánh sáng kích thích;
Câu 7: Hiện tượng quang điện trong là hiện tượng
A. giải phóng electron khỏi mối liên kết trong bán dẫn khi bị chiếu sáng.
B. bứt electron ra khỏi bề mặt kim loại khi bị chiếu sáng.
C. giải phóng electron khỏi kim loại bằng cách đốt nóng.
D. giải phóng electron khỏi bán dẫn bằng cách bắn phá ion.
Câu 8: Nguyên tắc hoạt động của quang điện trở dựa vào
A. hiện tượng tán sắc ánh sáng.	B. hiện tượng quang điện ngoài.
C. hiện tượng quang điện trong.	D. hiện tượng phát quang của chất rắn.
Câu 9: Trong chất bán dẫn có hai loại hạt mang điện là
A. electron và ion dương. B. ion dương và lỗ trống mang điện âm.
C. electron và các iôn âm. D. electron và lỗ trống mang điện dương.
Câu 10: Theo thuyết lượng tử ánh sáng, để phát ánh sáng huỳnh quang, mỗi nguyên tử hay phân tử của chất phát quang hấp thụ hoàn toàn một photon của ánh sáng kích thích có năng lượng ε để chuyển sang trạng thái kích thích, sau đó
A. giải phóng một electron tự do có năng lượng nhỏ hơn ε do có mất mát năng lượng.
B. phát ra một photon khác có năng lượng lớn hơn ε do có bổ sung năng lượng.
C. giải phóng một electron tự do có năng lượng lớn hơn ε do có bổ sung năng lượng.
D. phát ra một photon khác có năng lượng nhỏ hơn ε do mất mát năng lượng.
BÀI 33: MẪU NGUYÊN TỬ BO
A. LÝ THUYẾT
1. Mẫu hành tinh nguyên tử của Rơ-rơ-pho: Ở tâm nguyên tử có một hạt nhân mang điện tích dương. Xung quanh hạt nhân có các êlêctrôn chuyển động trên những quỹ đạo tròn hoặc elip. Bế tắc của mẫu nguyên tử của Rơ-rơ-pho: không giải thích được sự bền vững của hạt nhân nguyên tử và sự hình thành quang phổ vạch.
2. Mẫu nguyên tử Bo bao gồm mô hình hành tinh nguyên tử và hai tiên đề của Bo
 Hai tiên đề của Bo về cấu tạo nguyên tử:
a. Tiên đề về các trạng thái dừng: Nguyên tử chỉ tồn tại trong một số trạng thái có năng lượng xác định, gọi là các trạng thái dừng, khi ở trạng thái dừng thì nguyên tử BO không bức xạ.
 Trong các trạng thái dừng của nguyên tử, êlectron chỉ chuyển động quanh hạt nhân trên những quỹ đạo có bán kính hoàn toàn xác định gọi là các quỹ đạo dừng
b. Tiên đề về sự bức xạ, hấp thụ năng lượng của nguyên tử
hfmn
d
D
y
x0
O’
S
L,R0
R
C
B
A
L,R0
R
C
B
A
Hình (1)
B
A
M
C
L
R
Hình 2
B
A
M
C
L
R
Hình 1
B
A
M
C
L
R
C
R
L
A
B
C
B
A
L
hfmn
nhận phôtôn
phát phôtôn
Em
En
Em > En
 Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng () sang trạng thái dừng có năng lượng thấp hơn () thì nó phát ra một phôtôn có năng lượng đúng bằng hiệu:
-: 
Ngược lại, nếu nguyên tử đang ở trong trạng thái dừng có năng lượng mà hấp thụ được một phôtôn có năng lượng đúng bằng hiệu - thì nó chuyển lên trạng thái dừng có năng lượng cao hơn.
3. Số vạch nhiều nhất = 
4. Bước sóng Nếu bài toán cho số cụ thể, có thể sử dụng công thức: với m > n (sai số 0,001)
5. Bán kính quỹ đạo dừng thứ n của electron trong nguyên tử Hiđrô: rn = n2r0 Với r0 = 5,3.10-11m là bán kính Bo (ở quỹ đạo K)
Quỹ đạo
K
L
M
N
O
P
Bán kính
r0
4r0
9r0
16r0
25r0
36r0
Laiman
K
M
N
O
L
P
Banme
Pasen
Ha
Hb
Hg
Hd
n=1
n=2
n=3
n=4
n=5
n=6
6. Năng lượng electron trong nguyên tử hiđrô: 
	 Với n Î N*. 
B. BÀI TẬP
Câu 1: Các nguyên tử hidro đang ở trạng thái dừng ứng với electron chuyển động trên quỹ đạo có bán kính gấp 9 lần so với bán kính Bo. Khi chuyển về các trạng thái dừng có năng lượng thấp hơn thì các nguyên tử sẽ phát ra các bức xạ có tần số khác nhau. Có nhiều nhất mấy tần số?
A. 2	B. 4	C. 1	D. 3
Câu 2: Một nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có mức năng lượng EM = -1,5eV sang trạng thái dừng có năng lượng EL = -3,4eV. Tìm bước sóng của bức xạ do nguyên tử phát ra. Cho hằng số Plăng h = 6,625.10-34Js, vận tốc ás trong chân không c = 3.108m/s. 1eV = 1,6.10-19J.
	A. 0,456mm	B. 0,645mm	C. 0,645mm	D. 0,655mm
Câu 3: Bán kính Bo là 5,3.10-11m thì bán kính quỹ đạo thứ 3 của Hiđrô
	A. 2,12A0	B. 3,12A0	C. 4,77A0	D. 5,77A0
Câu 4: Kích thích nguyên tử H2 từ trạng thái cơ bản bằng bức xạ có bước sóng 0,1218mm. Hãy xác định bán kính quỹ đạo ở trạng thái mà nguyên tử H2 có thể đạt được?
	A. 2,12.10-10m	B. 2,22.10-10m	C. 2,32.10-10m	D. 2,42.10-10m
Câu 5: Kích thích nguyên tử H2 từ trạng thái cơ bản bởi bức xạ có năng lượng 12,1eV. Hỏi nguyên tử H2 phát ra tối đa bao nhiêu vạch?
	A. 1	B. 2	C. 3	D. 5
Câu 6: Một nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có mức năng lượng En = - 1,5eV sang trạng thái dừng có có mức năng lượng Em = - 3,4eV. Tần số của bức xạ mà nguyên tử phát ra là:
	A. 6,54.1012Hz B. 4,58.1014Hz C. 2,18.1013Hz D. 5,34.1013Hz
Câu 7: Đối với nguyên tử hiđrô, khi êlectron chuyển từ quỹ đạo M về quỹ đạo K thì nguyên tử phát ra phôtôn có bước sóng 0,1026 µm. Lấy h = 6,625.10-34 Js, e = 1,6.10-19 C và c = 3.108 m/s. Năng lượng của phôtôn này bằng
	A. 1,21 eV.	B. 11,2 eV.	C. 12,1 eV.	D. 121 eV.
Câu 8: Hãy xác định trạng thái kích thích cao nhất của các nguyên tử hiđrô trong trường hợp người ta chỉ thu được 6 vạch quang phổ phát xạ của nguyên tử hiđrô.
	A. Trạng thái L.	B. Trạng thái M.	
C. Trạng thái N.	D. Trạng thái O.
Câu 9: Thông tin nào đây là sai khi nói về các quỹ đạo dừng ?
	A. Quỹ đạo có bán kính r0 ứng với mức năng lượng thấp nhất.	B. Quỹ đạo M có bán kính 9r0.
	C. Quỹ đạo O có bán kính 36r0.	D. Không có quỹ đạo nào có bán kính 8r0.
Câu 10. Nguyên tử Hiđrô đang ở trạng thái dừng có mức năng lượng cơ bản thì hấp thụ một photon có năng lượng ε = EN – EK. Khi đó nguyên tử sẽ: 
A. không chuyển lên trạng thái nào cả. 
B. chuyển dần từ K lên L rồi lên N.
C. Chuyển thẳng từ K lên N. 
D. chuyển dần từ K lên L, từ L lên M, từ M lên N.
Câu 11: Bán kính quỹ đạo Bo thứ nhất là r1 = 5,3.10-11m. Động năng của êlectron trên quỹ đạo Bo thứ nhất là :
	A. 	B. 	C. 	D. 
Câu 12: Mức năng lượng trong nguyên tử hiđrô được xác định bằng biểu thức E = (eV) với n N*, trạng thái cơ bản ứng với n = 1. Khi nguyên tử chuyển từ mức năng lượng O về N thì phát ra một phôtôn có bước sóng λo. Khi nguyên tử hấp thụ một phôtôn có bước sóng λ nó chuyển từ mức năng lượng K lên mức năng lượng M. So với λo thì λ
A. nhỏ hơn lần.	B. lớn hơn lần.	
C. nhỏ hơn 50 lần.	D. lớn hơn 25 lần.
Câu 13(ĐH2012): Theo mẫu nguyên tử Bo, trong nguyên tử hiđrô, chuyển động của êlectron quanh hạt nhân là chuyển động tròn 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 14: Gọi r0 là bán kính quỹ đạo dừng thứ 1 nhất của nguyên tử hiđro. Khi bị kích thích nguyên tử hiđro không thể có quỹ đạo:
	A. 2r0 	 B. 4r0 	C. 16r0 	D. 9r0
Câu 15: Trong nguyên tử Hiđrô xét các mức năng lượng từ P trở xuống đến K có 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.
Câu 16: Trong nguyên tử Hiđrô khi e chuyển từ mức năng lượng từ P về các mức năng lượng thấp hơn thì có thể phát ra tối đa bao nhiêu bức xạ?
	A. 6. 	 	B. 720 	C. 36 	D. 15
Câu 17: Trong nguyên tử Hiđrô xét các mức năng lượng từ P trở xuống đến K có bao nhiêu khả năng kích thích để bán kính quỹ đạo của electron tăng lên 9 lần?
	A. 2. 	 	 B. 1. 	C. 3. 	 D. 4.
Câu 18: Một nguyên tử hidro đang ở trạng thái kích thích ứng với quỹ đạo dừng có bán kính 16r0. Xác định số bức xạ khả dĩ mà nguyên tử có thể phát ra khi nó chuyển về trạng thái cơ bản?
	A. 6 	 	B. 5 	C. 4 	D. 7
Câu 19: Một đám nguyên tử hydro đang ở trạng thái cơ bản, bị kích thích bức xạ thì chúng có thể phát ra tối đa 3 vạch quang phổ. Khi bị kích thích electron trong nguyên tử hydro đã chuyển sang quỹ đạo:
	A. M 	 	 B. N 	C. O 	D. L
Câu 20 (ĐH – 2008): Trong nguyên tử hiđrô , bán kính Bo là r0 = 5,3.10-11m. Bán kính quỹ đạo dừng N là
	A. 47,7.10-11m.	B. 21,2.10-11m.	C. 84,8.10-11m.	D. 132,5.10-11m.
Câu 21 (ĐH – 2009): Nguyên tử hiđtô ở trạng thái cơ bản có mức năng lượng bằng -13,6 eV. Để chuyển lên trạng thái dừng có mức năng lượng -3,4 eV thì nguyên tử hiđrô phải hấp thụ một phôtôn có năng lượng
	A. 10,2 eV.	B. -10,2 eV.	C. 17 eV.	D. 4 eV.
Câu22 (ĐH – 2011): Trong nguyên tử hiđrô, bán kính Bo là r0 = 5,3.10-11 m. Ở một trạng thái kích thích của nguyên tử hiđrô, êlectron chuyển động trên quỹ đạo dừng có bán kính là r = 2,12.10-10 m. Quỹ đạo đó có tên gọi là quỹ đạo dừng
	A. L.	. N.	C. O.	D. M.
Câu23 (ĐH – 2012): Theo mẫu nguyên tử Bo, trong nguyên tử hiđrô, chuyển động của êlectron quanh hạt nhân là chuyển động tròn 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 24 (ĐH – 2013): 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 25: Bước sóng dài nhất trong dãy Banme là 0,6560µm. Bước sóng dài nhất trong dãy Laiman là 0,1220µm. Bước sóng dài thứ hai của dãy Laiman là
A. 0,0528µm 	B. 0,1029µm 	C. 0,1112µm 	D. 0,1211µm
Câu 26: Bức xạ trong dãy Laiman của nguyên tử hyđro có bước sóng ngắn nhất là 0,0913m . Mức năng lượng thấp nhất của nguyên tử hyđro bằng :
A. 2,18. 10-19 J B. 218. 10-19 J C. 21,8.10-19 J D. 2,18. 10-21 J
Câu 27: Các bước sóng dài nhất của vạch quang phổ thuộc dãy Laiman và Banme của nguyên tố hiđro là 
 và . Năng lượng của phôtôn phát ra electron chuyển từ quỹ đạo M về quỹ đạo K là :
Câu 28 (ĐH – 2009): Một đám nguyên tử hiđrô đang ở trạng thái kích thích mà êlectron chuyển động trên quỹ đạo dừng N. Khi êlectron chuyển về các quỹ đạo dừng bên trong thì quang phổ vạch phát xạ của đám nguyên tử đó có bao nhiêu vạch?
	A. 3.	B. 1.	C. 6.	D. 4.
Câu 29 (ĐH – 2009): Đối với nguyên tử hiđrô, khi êlectron chuyển từ quỹ đạo M về quỹ đạo K thì nguyên tử phát ra phôtôn có bước sóng 0,1026 µm. Lấy h = 6,625.10-34J.s, e = 1,6.10-19 C và c = 3.108m/s. Năng lượng của phôtôn này bằng
	A. 1,21 eV	B. 11,2 eV.	C. 12,1 eV.	D. 121 eV.
Câu 30 (ĐH – CĐ 2010): Khi êlectron ở quỹ đạo dừng thứ n thì năng lượng của nguyên tử hiđrô được tính theo công thức En = - 13,6/n2 (eV) (n = 1, 2, 3,). Khi êlectron trong nguyên tử hiđrô chuyển từ quỹ đạo dừng n = 3 sang quỹ đạo dừng n = 2 thì nguyên tử hiđrô phát ra phôtôn ứng với bức xạ có bước sóng bằng
	A. 0,4350 μm.	B. 0,4861 μm.	 	 C. 0,6576 μm. 	 D. 0,4102 μm.
Câu 31 (ĐH – CĐ 2010): Theo tiên đề của Bo, khi êlectron trong nguyên tử hiđrô chuyển từ quỹ đạo L sang quỹ đạo K thì nguyên tử phát ra phôtôn có bước sóng λ21, khi êlectron chuyển từ quỹ đạo M sang quỹ đạo L thì nguyên tử phát ra phôtôn có bước sóng λ32 và khi êlectron chuyển từ quỹ đạo M sang quỹ đạo K thì nguyên tử phát ra phôtôn có bước sóng λ31. Biểu thức xác định λ31 là
	A. l31 = .	B. l31 = l32 - l21.	C. l31 = l32 + l21.	D. l31 = .
Câu 32 (ĐH – CĐ 2010): Nguyên tử hiđrô chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng En = - 1,5 eV sang trạng thái dừng có năng lượng Em = - 3,4 eV. Bước sóng của bức xạ mà nguyên tử hiđrô phát ra xấp xỉ bằng
	A. 0,654.10-7m.	B. 0,654.10-6m. 	C. 0,654.10-5m. 	D. 0,654.10-4m.
BÀI 34: SƠ LƯỢC VỀ LAZE
A- LÝ THUYẾT
1. Laze là một nguồn sáng phát ra một chùm sáng có cường độ lớn dựa trên việc ứng dụng hiện tượng phát xạ cảm ứng.
Tia laze có đặc điểm: Tính đơn sắc cao, tính định hướng, tính kết hợp rất cao và cường độ lớn.
2. Nguyên tắc: Dựa trên hiện tượng phát xạ cảm ứng.
3. Ứng dụng laze: 
Trong y học: Làm dao mổ, chữa 1 số bệnh ngoài da
Trong thông tin liên lạc: Vô tuyến định vị, truyền tin bằng cáp quang
Trong công nghiệp: Khoan, cắt kim loại, compôzit
Trong trắc địa: Đo khoảng cách, ngắm đường
B. BÀI TẬP
Câu 1: Khi nói về tia laze, phát biểu nào dưới đây là sai? Tia laze có
	A. độ đơn sắc không cao.	B. tính định hướng cao.	 
C. cường độ lớn.	D. tính kết hợp rất cao.
Câu 2: Chọn câu sai:
A. Tia laze là một bức xạ không nhìn thấy được	
B. Tia laze là chùm sáng kết hợp
C. Tia laze có tính định hướng cao	
D. Tia laze có tính đơn sắc cao
Câu 3: Laze là nguồn sáng phát ra
A. chùm sáng song song, kết hợp, cường độ lớn.	
B. một số bức xạ đơn sắc song song, kết hợp, cường độ lớn.
C. chùm sáng trắng song song, kết hợp, cường độ lớn.	
D. chùm sáng đơn sắc song song, kết hợp, cường độ lớn.
Câu 4 (ĐH – 2012): Laze A phát ra chùm bức xạ có bước sóng 0,45mm với công suất 0,8W. Laze B phát ra chùm bức xạ có bước sóng 0,60mm với công suất 0,6 W. Tỉ số giữa số phôtôn của laze B và số phôtôn của laze A phát ra trong mỗi giây là
	A.1	B. 20/9	C. 2	D. 3/4.
Câu 5: Một phôtôn có năng lượng 1,79(eV) bay qua hai nguyên tử có hiệu 2 mức năng lượng nào đó là 1,79(eV), nằm trên cùng phương của phôtôn tới. Các nguyên tử này có thể ở trạng thái cơ bản hoặc trạng thái kích thích. Gọi x là số phôtôn có thể thu được sau đó, theo phương của phôtôn tới. Hãy chỉ ra đáp số sai:
A. x = 0	B. x = 1	C. x = 2	D. x = 3
Câu 6: Để đo khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trăng người ta dùng một tia laze phát ra những xung ánh sáng có bước sóng 0,52mm, chiếu về phía Mặt Trăng. Thời gian kéo dài mỗi xung là 10-7 s và công suất của chùm laze là 105 MW. Số phôtôn có trong mỗi xung là:
A. 2,62.1029 hạt.	B. 2,62.1025 hạt.	C. 2,62.1015 hạt.	D. 5,2.1020 hạt.
Câu 7: Trong thí nghiệm đo khoảng cách từ trái đất tới mặt trăng bằng laze người ta đã sử dụng laze có bước sóng λ = 0,52μm. Thiết bị sử dụng để đo là một máy vừa có khả năng phát và thu các xung laze. Người ta nhận thấy khoảng thời gian phát và nhận được xung cách nhau 2,667s. Hãy xác định khoảng cách từ trái đất đến mặt trăng.
	A. 4.105m 	B. 4.105km 	C. 8.105m 	D. 8.105km
Câu 8: Trong thí nghiệm đo khoảng cách từ trái đất tới mặt trăng bằng laze người ta đã sử dụng laze có bước sóng λ = 0,52 μm. Thiết bị sử dụng để đo là một máy vừa có khả năng phát và thu các xung laze. Biết thời gian kéo dài của xung là 100 ns, năng lượng mỗi xung là 10 kJ. Công suất chùm laze.
	A. 10-1W 	 B. 10W 	C. 1011W 	D. 108W