DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
CHƯƠNG 6: LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
(h = 6,62.10-34Js; c = 3.108m/s; e = 1,6.10-19C; me = 9,1.10-31 kg)
Hα Hβ
H
H
E6 E5
E4
E3
E2
E1
L a i m a n
B a n m e
P a s e n
P O N M
K L Vùng khả kiến và một phần
vùng tử ngoại
Vùng tử ngoại
Vùng hồng ngoại
Bước sóng dài nhất
Bước sóng ngắn nhất
Ek En
Em
λnk
λ nm λ km
Chuyên đề 1: Hiện tượng quang điện và Định luật giới hạn quang điện
Câu 1 Hiện tượng quang điện ngoài là
A. hiện tượng electron tách khỏi liên kết với nguyên tử để trở thành electron tự do trong kim loại khi kim loại được chiếu bởi bức xạ thích hợp
B. hiện tượng electron tách khỏi liên kết với nguyên tử để trở thành electron tự do trong khối chất bán dẫn khi khối chất bán dẫn được chiếu bởi bức xạ thích hợp
C. hiện tượng electron bật ra khỏi kim loại khi kim loại được chiếu bởi bức xạ thích hợp
D. hiện tượng electron bật ra khỏi khối chất bán dẫn khi khối chất bán dẫn được chiếu bởi bức xạ thích hợp Câu 2 Giới hạn quang điện của mỗi kim loại được hiểu là:
A. bước sóng của ánh sáng chiếu vào kim loại B. công thoát của electron đối với kim loại đó
C. một đại lượng đặc trưng của kim loại tỷ lệ nghịch với công thoát A của electron đối với kim loại đó D. bước sóng riêng của kim loại đó.
Câu 3 Phát biểu nào sau đây là sai:
A. Giới hạn quang điện của một kim loại là bước sóng lớn nhất của bức xạ kích thích gây ra hiện tượng quang điện
B. Công thoát của một kim loại tỉ lệ nghịch với bước sóng của bức xạ kích thích C. Công thoát của kim loại thường lớn hơn công thoát của các chất bán dẫn
D. Bức xạ màu tím có thể gây ra hiện tượng quang điện của đa số các chất bán dẫn Câu 4 Êlectron sẽ bứt ra khỏi một kim loại nếu
A. photon của ánh sáng kích thích có năng lượng lớn hơn công thoát của êlectron ra khỏi kim loại.
B. cường độ của ánh sáng kích thích nhỏ hơn một cường độ giới hạn nào đối với kim loại.
C. photon của ánh sáng kích thích có tần số nhỏ hơn một tần số giới hạn nào đó đối với kim loại.
D. cường độ của ánh sáng kích thích lớn hơn một cường độ giới hạn nào đó đối với kim loại.
Câu 5 Công thoát là
A. năng lượng tối thiểu của bức xạ kích thích để có thể gây ra hiện tượng quang điện
B. năng lượng cần thiết cung cấp cho các electron nằm sâu trong tinh thể kim loại để chúng thoát ra khỏi tinh thể.
C. năng lượng cung cấp cho các electron để cho chúng thoát ra khỏi mạng tinh thể kim loại D. động năng ban đầu của các electron quang điện
A. kim loại hấp thụ quá ít ánh sáng đó
B. công thoát của electron nhỏ hơn năng lượng của photon C. chùm sáng có cường độ quá nhỏ
D. bước sóng của ánh sáng lớn hơn giới hạn quang điện
Câu 7 Nếu chắn chùm sáng hồ quang bằng một tấm thủy tinh dày (một chất hấp thụ mạnh ánh sáng tử ngoại) thì hiện tượng quang điện không xảy ra đối với một kim loại nào đó. Điều đó chứng tỏ
A. hiện tượng quang điện chỉ xảy ra đối với ánh sáng nhìn thấy đối với kim loại này B. hiện tượng quang điện chỉ xảy ra đối với tia hồng ngoại đối với kim loại này
C. hiện tượng quang điện chỉ xảy ra khi cường độ của chùm sáng kích thích lớn đối với kim loại này D. hiện tượng quang điện chỉ xảy ra đối với tia tử ngoại đối với kim loại này
Câu 8 Điều khẳng định nào sau đây là sai khi nói về bản chất của ánh sáng
A. Khi tính chất hạt thể hiện rõ nét ta dễ dàng quan sát hiện tượng giao thoa ánh sáng
B. Hiện tượng giao thoa ánh sáng là bằng chứng thục nghiệm quan trọng khẳng định ánh sáng có tính chất sóng
C. Ánh sáng có lưỡng tĩnh sóng - hạt
D. Khi bước sóng của ánh sáng càng ngắn thì tính chất hạt thể hiện càng rõ nét, tính chất sóng càng ít thể hiện
Câu 9 Điền khuyết vào phần chấm chấm ở mệnh đề sau: “Sóng diện từ có bước sóng càng nhỏ thì bản chất
…….(1). càng rõ nét, có bước sóng càng lớn thì bản chất …..(2)…. càng rõ nét’’
A. (1) sóng ; (2) hạt B. (1) (2) sóng C. (1) (2) hạt D. (1) hạt; (2) sóng Câu 10 Chiếu vào tấm k m tích điện âm một chùm tia tử ngoại có năng lượng photon lớn hớn công thoát của tấm k m đó. Hiện tượng sẽ xảy ra:
A. Tấm kẽm mất dần điện tích dương B. Không có hiện tượng xảy ra
C. Tấm kẽm mất dần điện tích âm D. Tấm kẽm trở nên trung hoà về điện
Câu 11 Chiếu một bức xạ có tần số f vào tấm kim loại có công thoát A. Gọi h là hằng số Plank, c là tốc độ ánh sáng trong chân không. Tần số f nhỏ nhất để có thể gây ra hiện tượng quang điện được tính bằng
A.
A
hc B.
A
h C.
h
A D.
hc A
Câu 12 Chiếu vào kim loại có công thoát A một chùm tia gồm hai bức xạ đơn sắc có năng lượng photon lần lượt là ε1 và ε2, với ε1 > ε2. Để không xảy ra hiện tượng quang điện thì
A. ε2 < A B. ε1 < A C. ε1 ≤ A D. ε2 ≤ A
Câu 13 Hiện tượng quang điện trong là hiện tượng
A. bứt electron ra khỏi bề mặt kim loại khi bị chiếu sáng.
B. giải phóng electron khỏi kim loại bằng cách đốt nóng.
C. giải phóng electron khỏi bán dẫn bằng cách bắn phá ion.
D. giải phóng electron khỏi liên kết trong bán dẫn khi bị chiếu sáng.
Câu 14 Chọn câu sai. Hiện tượng quang dẫn là:
A. hiện tượng quang điện trong
B. hiện tượng giảm mạnh điện trở của bán dẫn khi bị chiếu sáng
C. hiện tượng bán dẫn trở thành dẫn điện tốt khi được chiếu sáng thích hợp D. hiện tượng chuyển hóa điện năng thành quang năng
Câu 15 Dụng cụ nào dưới đây được chế tạo không dựa trên hiện tượng quang điện trong?
A. pin mặt trời. B. quang điện trở.
C. tế bào quang điện chân không. D. pin quang điện.
Câu 16 Chọn câu sai khi so sánh hiện tượng quang điện trong và quang điện ngoài.
A. Đều có bước sóng giới hạn
B. Bước sóng giới hạn đều phụ thuộc vào bản chất của từng khối chất.
C. Bước sóng giới hạn ứng với hiện tượng quang điện ngoài thường lớn hơn đối với hiện tượng quang điện trong.
D. Đều do êlectron nhận năng lượng của photon gây ra.
Câu 17 Hiện tượng quang dẫn là
A. hiện tượng điện trở mẫu bán dẫn giảm mạnh khi được rọi bằng ánh sáng thích hợp B. hiện tượng điện trở mẫu bán dẫn tăng khi được rọi bằng ánh sáng thích hợp C. hiện tượng điện trở mẫu bán dẫn tăng mạnh khi được rọi bằng ánh sáng thích hợp
D. hiện tượng xuất hiện dòng quang điện khi một mẫu bán dẫn nào đó được rọi bằng ánh sáng kích thích
Câu 18 Kết luận nào sau đây là sai về quang trở. Quang trở
A. có trở kháng rất lớn khi được chiếu sáng B. có trở kháng thay đổi được C. hoạt động dựa vào hiện tượng quang dẫn D. là chất bán dẫn
Câu 19 Kết luận nào sau đây là không đúng khi so sánh hiện tượng quang điện A. Quang trở là một ứng dụng của hiện tượng quang dẫn
B. Với hiện tượng quang điện ngoài, electron bật ra khỏi bề mặt kim loại
C. Với hiện tượng quang điện trong, electron thoát khỏi liên kết với nguyên tử và trở thành electron tự do nhưng vẫn nằm trong khối chất bán dẫn
D. Giới hạn quang điện của chất bán dẫn thường nhỏ hơn của kim loại Câu 20 Hiện tượng quang điện ngoài khác hiện tượng quang điện trong ở chỗ A. chỉ xảy ra khi bước sóng của ánh sáng kích thích nhỏ hơn giới hạn λ0 nào đó.
B. có electron bắn ra khỏi mặt khối chất khi chiếu ánh sáng thích hợp vào khối chất đó.
C. có giới hạn λ0 phụ thuộc vào bản chất của từng khối chất.
D. chỉ ra khi được chiếu ánh sáng thích hợp.
Câu 21 Năng lượng cần thiết ít nhất để tách electron ra khỏi bề mặt một kim loại là 2,2eV. Kim loại này có giới hạn quang điện
A. 0,49 μm B. 0,56 μm C. 0,65 μm D. 0,75 μm
Câu 22 Cần chiếu ánh sáng có bước sóng dài nhất là 0,276 μm để gây ra hiện tượng quang điện trên mặt lớp vônfram. Công thoát của êlectron ra khỏi vônfram là 4,5 eV
A. 2,5eV B. 3eV C.4eV D. 4,5 eV
Câu 23 Dùng nguồn sáng có tần số thay đổi được chiếu vào bề mặt của một tấm kim loại. Tăng dần tần số của nguồn sáng đến giá trị 6.1014Hz thì xảy ra hiện tượng quang điện. Công thoát của kim loại này là
A. 2,48eV B. 24,84eV C. 39,75eV D. 3,98eV
Câu 24 Giới hạn quang điện của natri là 0,5 μm. Công thoát của k m lớn hơn của natri là 1,4 lần. Giới hạn quang điện của kẽm bằng
A. 0,36 μm. B. 0,7 μm. C. 0,9 μm. D. 0,3 μm.
Câu 25 Một chất quang dẫn có giới hạn quang dẫn là 0,78μm. Chiếu vào chất bán dẫn đó lần lượt các chùm bức xạ đơn sắc có tần số f1 = 4,5.1014 Hz ; f = 5,0.1013Hz ; f = 6,5.1013Hz và f4 = 6,0.1014 Hz. Hiện tượng quang dẫn sẽ xảy ra với các chùm bức xạ có tần số
A. f1 và f2. B. f1 và f4. C. f2 và f3. D. f3 và f4.
Câu 26 Công thoát của electron đối với một kim loại là 2,3eV. Hãy cho biết nếu chiếu lên bề mặt kim loại này lần lượt hai bức xạ có bước sóng là λ1 = 0,45μm và λ2 = 0,55μm. Hãy cho biết bức xạ nào có khả năng gây ra hiện tượng quang điện đối với kim loại này?
A. Chỉ có bức xạ có bước sóng λ2 là có khả năng gây ra hiện tượng quang điện B. Cả hai bức xạ trên đều không thể gây ra hiện tượng quang điện
C. Cả hai bức xạ trên đều có thể gây ra hiện tượng quang điện
D. Chỉ có bức xạ có bước sóng λ1 là có khả năng gây ra hiện tượng quang điện
Câu 27 Kim loại có công thoát A = 2,62 eV. Khi chiếu vào kim loại này hai bức xạ có bước sóng λ1 = 0,4 μm và λ2 = 0,2 μm thì hiện tượng quang điện:
A. xảy ra với cả 2 bức xạ. B. không xảy ra với cả 2 bức xạ.
C. xảy ra với λ1, không xảy ra với λ2. D. xảy ra với λ2, không xảy ra với λ1.
Cõu 28 Một tấm kim loại cú giới hạn quang điện ngoài λ0 = 0,46àm. Hiện tượng quang điện ngoài sẽ xảy ra với nguồn bức xạ
A. hồng ngoại cú cụng suất 100W. B. cú bước súng 0,64àm cú cụng suất 20W.
C. tử ngoại có công suất 0,1W. D. hồng ngoại có công suất 11W.
Cõu 29 Chiếu bức xạ cú bước súng 0,25àm lần lượt vào hai tấm kim loại X cú cụng thoỏt là 2eV và kim loại Y có công thoát là 3eV. Hiện tượng quang điện không xảy ra với
A. không kim loại nào B. chỉ kim loại X C. chỉ kim loại Y D. kim loại X và Y
Câu 30 Trong thí nghiệm về hiện tượng quang điện, người ta dùng ba bản kim loại khác nhau (ký hiệu 1, 2, 3) có công thoát lần lượt là A1 = 2,0eV; A2 = 2,5eV và A3 = 3,0eV. Một chùm ánh sáng không đơn sắc gồm 3 bước sóng 550nm, 450nm và 350nm chiếu vào từng bản kim loại. Hiện tượng quang điện xảy ra đối với A. không kim loại nào B. chỉ kim loại 1 C. chỉ kim loại 1 và 2 D. cả ba kim loại 1, 2, 3 Câu 31 Trong thí nghiệm về hiện tượng quang điện, người ta dùng ba bản kim loại khác nhau (ký hiệu 1, 2, 3) có công thoát lần lượt là A1 = 3,0eV; A2 = 3,5eV và A3 = 4,0eV. Một chùm ánh sáng không đơn sắc gồm 2 bước sóng 350nm, 400nm chiếu vào từng bản kim loại. Hiện tượng quang điện không xảy ra đối với
Câu 32 Biết công thoát electron của Liti (Li) là 2,39 eV. Bức xạ điện từ nào có thành phần điện trường biến thiên theo quy luật dưới đây sẽ gây ra được hiện tượng quang điện ở Li ?
A. E = E0cos(10π.1014t) B. E = E0cos(9π.1014t) C. E = E0cos(2π.1015t) D. E = E0cos(5π.1014t) Câu 33 Chiếu bức xạ có bước sóng λ < λ0/2 vào một kim loại có giwois hạn quang điện λ0 và công thoát A gây ra hiện tượng quang điện. Giả sử một electron hấp thụ một photon sử dụng một phần năng lượng làm công thoát, phần năng lượng còn lại chuyển thành động năng K. Khi chiếu bức xạ có bước sóng 2λ vào một kim loại đó thì động năng của electron là
A. 2(K+A) B. 0,5(K+A) C. 2(K+A) D. 0,5(K-A)
Câu 34 Chiếu bức xạ có tần số f vào một kim loại có công thoát A gây ra hiện tượng quang điện. Giả sử một êlectron hấp thụ phôtôn sử dụng một phần năng lượng làm công thoát, phần còn lại biến thành động năng K của nó. Nếu tần số của bức xạ chiếu tới là 4f thì động năng của êlectron quang điện đó là
A. 4K + A. B. 2K C. 4K D. 4K + 3A.
ĐỀ THI CĐ-ĐH CÁC NĂM
Câu 35(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. 10-19μm. D. 0,66 μm.
Câu 36ĐH 2007): Phát biểu nào là sai?
A. Điện trở của quang trở giảm mạnh khi có ánh sáng thích hợp chiếu vào.
B. Nguyên tắc hoạt động của tất cả các tế bào quang điện đều dựa trên hiện tượng quang dẫn.
C. Trong pin quang điện, quang năng biến đổi trực tiếp thành điện năng.
D. Có một số tế bào quang điện hoạt động khi được kích thích bằng ánh sáng nhìn thấy.
Câu 37(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 λ1 = 0,18 μm, λ2 = 0,21 μm và λ3 = 0,35 μm. 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 (λ1 và λ2). B. Không có bức xạ nào trong ba bức xạ trên.
C. Cả ba bức xạ (λ1, λ2 và λ3). D. Chỉ có bức xạ λ1. Câu 38(ĐH 2009): Pin quang điện là nguồn điện, trong đó
A. hóa năng được biến đổi trực tiếp thành điện năng.
B. quang năng được biến đổi trực tiếp thành điện năng.
C. cơ năng được biến đổi trực tiếp thành điện năng.
D. nhiệt năng được biến đổi trực tiếp thành điện năng.
Câu 39(ĐH CĐ 2010): Một kim loại có công thoát êlectron là 7,2.10-19 J. Chiếu lần lượt vào kim loại này các bức xạ có bước sóng λ1= 0,18 μm, λ2= 0,21 μm, λ3= 0,32 μm và λ= 0,35 μm. Những bức xạ có thể gây ra hiện tượng quang điện ở kim loại này có bước sóng là
A. λ1, λ2 và λ3. B. λ1 và λ2. C. λ2, λ3 và λ4. D. λ3 và λ4. Câu 40(ĐH CĐ 2011): 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 41(ĐH CĐ 2011): Hiện tượng quang điện ngoài là hiện tượng êlectron bị bứt ra khỏi tấm kim loại khi A. chiếu vào tấm kim loại này một chùm hạt nhân heli.
B. chiếu vào tấm kim loại này một bức xạ điện từ có bước sóng thích hợp.
C. cho dòng điện chạy qua tấm kim loại này.
D. tấm kim loại này bị nung nóng bởi một nguồn nhiệt.
Câu 42(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. 220 nm C. 1057 nm D. 661 nm
Câu 43(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 μm 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 44(CĐ 2012): Giới hạn quang điện của một kim loại là 0,30 μm. 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 45(CĐ 2012): Ánh sáng nhìn thấy có thể gây ra hiện tượng quang điện ngoài với
A. kim loại bạc. B. kim loại k m. C. kim loại xesi. D. kim loại đồng.
Câu 46(CĐ 2012): Pin quang điện là nguồn điện
A. biến đổi trực tiếp quang năng thành điện năng. B. biến đổi trực tiếp nhiệt năng thành điện năng.
C. hoạt động dựa trên hiện tượng quang điện ngoài. D. hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ.
Câu 47(ĐH 2013): Giới hạn quang điện của một kim loại là 0,75μm. Công thoát electron ra khỏi kim loại bằng:
A. 2,65.10-32J B. 26,5.10-32J C. 26,5.10-19J D. 2,65.10-19J.
Câu 48(CĐ 2013): Pin quang điện biến đổi trực tiếp
A. hóa năng thành điện năng. B. quang năng thành điện năng.
C. nhiệt năng thành điện năng. D. cơ năng thành điện năng.
Câu 49(CĐ 2013): Công thoát êlectron của một kim loại bằng 3,43.10-19J. Giới hạn quang điện của kim loại này là
A. 0,58 μm. B. 0,43μm. C. 0,30μm. D. 0,50μm.
Câu 50(CĐ 2013): Chiếu bức xạ có tần số f vào một kim loại có công thoát A gây ra hiện tượng quang điện.
Giả sử một êlectron hấp thụ phôtôn sử dụng một phần năng lượng làm công thoát, phần còn lại biến thành động năng K của nó. Nếu tần số của bức xạ chiếu tới là 2f thì động năng của êlectron quang điện đó là
A. K – A. B. K + A. C. 2K – A. D. 2K + A.
Câu 51(ĐH 2014): Công thoát êlectron của một kim loại là 4,14 eV. Giới hạn quang điện của kim loại này là
A. 0,6 μm B. 0,3 μm C. 0,4 μm D. 0,2 μm
Chuyên đề 2: Thuyết lượng tử ánh sáng - Hiệu suất lượng tử - Bài toán tia X
Câu 1 Nội dung của thuyết lượng tử không nói về:
A. Ánh sáng được tạo thành bởi các hạt gọi là phôtôn.
B. Trong chân không, phôtôn bay với tốc độ c = 3.108m/s.
C. Với mỗi ánh sáng đơn sắc tần số f, các phôtôn đều mang năng lượng ε = hf.
D. Phôtôn tồn tại cả trong trạng thái chuyển động và đứng yên.
Câu 2 Chọn câu sai. Theo thuyết lượng tử ánh sáng:
A. ánh sáng là tập hợp các photon
B. photon mang năng lượng tỉ lệ với tần số ánh sáng
C. trong chân không, photon chuyển động với vận tốc lớn nhất trong tự nhiên D. vận tốc photon chỉ phụ thuộc tần số, không phụ thuộc môi trường.
Câu 3 Theo thuyết lượng tử ánh sáng thì năng lượng của
A. một phôtôn bằng năng lượng nghỉ của một êlectrôn (êlectron).
B. một phôtôn phụ thuộc vào khoảng cách từ phôtôn đó tới nguồn phát ra nó.
C. các phôtôn trong chùm sáng đơn sắc bằng nhau
D. một phôtôn tỉ lệ thuận với bước sóng ánh sáng tương ứng với phôtôn đó.
Câu 4 Nội dung chủ yếu của thuyết lượng tử trực tiếp nói về A. sự hình thành các vạch quang phổ của nguyên tử.
B. sự tồn tại các trạng thái dừng của nguyên tử hiđrô.
C. cấu tạo của các nguyên tử, phân tử.
D. sự phát xạ và hấp thụ ánh sáng của nguyên tử, phân tử.
Câu 5 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 6 Với một lượng tử ánh sáng xác định ta
A. không thể chia nhỏ thành nhiều lượng tử khác có năng lượng nhỏ hơn B. có thể chia nhỏ thành một số lẻ các lượng tử khác có năng lượng nhỏ hơn C. có thể chia nhỏ thành một số chẵn các lượng tử khác có năng lượng nhỏ hơn D. có thể chia nhỏ thành một số nguyên lần các lượng tử khác có năng lượng nhỏ hơn Câu 7 Điện tích của phôtôn
A. 0 B. +2e C. +e D. –e