OnthiTNchuongLuongtu

ÔN TẬP CHƯƠNG 7
Đ
Chú ý nhé
Biết rồi, khổ lắm, nói mãi !
CHƯƠNG 7
LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG.
1. Hiện tượng quang điện
Hiện tượng quang điện ngoài:
Khi chiếu một chùm ánh sáng có bước sóng thích hợp vào một tấm kim loại thì làm cho các electron ở mặt kim loại bị bứt ra khỏi tấm kim loại đó
Hiện tượng quang điện trong:
là hiện tượng êléctron liên kết được giải phóng thành êléctron dẫn trong chất bán dẫn khi có ánh sáng thích hợp chiếu vào.
(e- không bị bứt ra khỏi tấm bán dẫn đó)
CHƯƠNG 7 –
LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG.
1. Hiện tượng quang điện
+ Giống nhau: đều có sự giải phóng êléctron khi có ánh sáng thích hợp chiếu vào.
+ Khác nhau: hiện tượng quang điện ngoài: êléctron ra khỏi khối chất, năng lượng giải phóng êléctron lớn; hiện tượng quang điện trong: êléctron vẫn ở trong khối chất, năng lượng giải phóng êléctron nhỏ, có thể chỉ cần tia hồng ngoại.
2. Các định luật quang điện:
Định luật 1: Hiện tượng quang điện chỉ xảy ra khi ánh sáng kích thích chiếu vào kim loại có bước sóng nhỏ hơn, hoặc bằng bước sóng λ0. λ0 được gọi là giới hạn quang điện của kim loại:
λ ≤ λ0.
(Nâng cao)
b. Định luật 2: Đối với mỗi ánh sáng thích hợp (λ ≤ λ0) cường độ dòng quang điện bão hoà tỉ lệ thuận với cường độ chùm sáng kích thích.

c. Định luật 3: Động năng ban đầu cực đại của các electron quang điện không phụ thuộc cường độ chùm sáng kích thích mà chỉ phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng kích thích và bản chất kim loại.
3. Thuyết lượng tử ánh sáng.
a) Giả thuyết lượng tử năng lượng của Plăng: (1900)
Năng lượng bức xạ được phát ra không thể có giá trị liên tục bất kì, mà bao giờ cũng là một bội số nguyên của một năng lượng nguyên tố, được gọi là lượng tử năng lượng.
Nếu bức xạ có tần số f (bước sóng ) thì giá trị một lượng tử năng lượng tương ứng bằng:



trong đó h = 6,625.10-34J.s gọi là hằng số Plăng.
b) Thuyết lượng tử áng sáng, phôton. (Anhxtanh -1905)
Chùm ánh sáng là một chùm hạt, mỗi hạt là một phôtôn (hay lượng tử ánh sáng). Phôtôn có vận tốc của ánh sáng, trong chân không, có một động lượng xác định và mang một năng lượng xác định ε = hf = hc/  chỉ phụ thuộc vào tần số f của ánh sáng, mà không phụ thuộc khoảng cách từ nó đến nguồn sáng.
Cường độ chùm sáng tỉ lệ với số phôtôn phát ra trong một đơn vị thời gian.
4. Các công thức về quang điện:
+ Năng lượng của lượng tử:
+ Công thức Anh-xtanh về hiện tượng quang điện.
+ Giới hạn quang điện:
+ Hiệu điện thế hãm: Uh và động năng cực đại của êlectron: .


+ Công suất chùm sáng: P = NP.
NP: số photon ánh sáng trong môt giây.
4. Các công thức về quang điện:
+ Cường độ dòng quang điện bào hoà:
Ibh = Ne.e { Ne là số êlectron quang điện trong 1 giây.
+ Hiệu suất lượng tử: { Np’ là số photon ánh sáng
đến catốt trong 1 giây.
+ Động năng êlectron đến đối catốt trong ống tia X:
.
+ Bước sóng cực tiểu của tia X: .
5. Các hằng số:
+ h = 6,625.10-34J.s.
+ c = 3.108m/s. + me = 9,1.10-31kg.
+ e = 1,6.10-19C. + 1eV = 1,6.10-19J.
Ứng dụng trong các tế bào quang điện, trong các dụng cụ để biến đổi các tín hiệu ánh sáng thành tín hiệu điện.
7. Hiện tượng quang dẫn:
là hiện tượng giảm mạnh điện trở của các bán dẫn khi bị chiếu sáng.
Trong hiện tượng quang dẫn, ánh sáng dã giải phóng các electron liên kết để tạo thành các electron dẫn và lỗ trống tham gia quá trình dẫn điện. Hiện tượng này là hiện tượng quang điện trong. Hiện tượng quang dẫn, hiện tượng quang điện trong được ứng dụng trong các quang điện trở, pin quang điện.

8. Hiện tượng hấp thụ ánh sáng là hiện tượng cường độ chùm sáng giảm khi đi qua một môi trường. Cường độ I của chùm sáng đơn sắc giảm theo độ dài d của đường đi: I = I0.e-d.
+ Nói chung môi trường hấp thụ lọc lựa ánh sáng. Kính màu là kết quả sự hấp thụ lọc lựa ánh sáng.
+ Chùm sáng chiếu vào một vật, gây ra phản xạ lọc lựa ánh sáng. Màu sắc các vật là kết quả của sự hấp thụ và phản xạ lọc lựa, tán xạ ánh
sáng.
9. Sự phát quang
là sự phát ra ánh sáng nhìn thấy của một vật, khi vật hấp thụ năng lượng dưới dạng nào đó (hấp thụ bức xạ điện từ có bước sóng ngắn).
Sự quang phát quang có đặc điểm:
+ Mỗi chất phát quang cho một quang phổ riêng đặc trưng cho nó.
+ Sau khi ngừng kích thích, sự phát quang còn tiếp tục kéo dài một thời gian nào đó. Nếu thời gian phát quang ngắn dưới 10-8s gọi là huỳnh quang; nếu thời gian dài từ 10-6s trở lên gọi là lân quang.
+ Bước sóng ’ của ánh sáng phát quang bao giờ cũng lớn hơn bước sóng  của ánh sáng mà chất phát quang hấp thụ. ’ > .
ứng dụng: trong đèn ống (đèn huỳng quang), sơn phản quang, màn hình tivi…
10. Màu sắc các vật phụ thuộc vào sự hấp thụ lọc lựa và phản xạ lọc lựa của các vật (phản xạ lọc lựa của chất cấu tạo vật và của lớp chất phủ trên bề mặt vật) đối với ánh sáng chiếu vào vật.

11. Laze là một loại ánh sáng rất đơn sắc, các photon cùng pha (kết hợp), chùm leze rất song song, chùm leze có mật độ công suất lớn.
12. Mẫu nguyên tử Bo.
a. Tiên đề 1: Nguyên tử chỉ tồn tại trong các trạng thái có năng lượng xác định gọi là trạng thái dừng. Khi ở trạng thái dừng, nguyên tử không bức xạ.
b. Tiên đề 2: Khi chuyển từ trạng thái dừng có mức năng lượng Em sang trạng thái mức năng lượng En < Em thì nguyên tử phát ra phôtôn có tần số f tính bằng công thức: Em - En = hfnm với h là hằng số Plăng.
Ngược lại, nếu nguyên tử đang ở trạng thái dừng En mà hấp thụ được một phôtôn có năng lượng hf đúng bằng hiệu Em - En , thì nó chuyển sang trạng thái dừng có năng lượng Em cao hơn.

Dãy Liman trong vùng tử ngoại, tạo thành do êléctron chuyển từ quỹ đạo ngoài về quỹ đạo K.
Dãy Banme trong vùng áng sáng nhìn thấy (khả kiến) và một phần tử ngoại, tạo thành do êléctron chuyển từ quỹ đạo ngoài về quỹ đạo L; vạch  tạo thành khi êléctron từ quỹ đạo M về L, vạch  tạo thành khi êléctron từ quỹ đạo N về L, vạch  tạo thành khi êléctron từ quỹ đạo O về L, vạch  tạo thành khi êléctron từ quỹ đạo P về quỹ đạo L.
Dãy Pasen trong vùng hồng ngoại, tạo thành do êléctron chuyển từ quỹ đạo ngoài về quỹ đạo M.
Trong nguyên tử Hyđô bán kính quỹ đạo dừng và năng lượng của êléctrôn trên quỹ đạo đó tính theo công thức : rn = r0.n2 (A0) và E = - E0/n2 (eV) . Trong đó r0 = 0,53 A0 và E0 = 13,6 eV ; n là các số nguyên liên tiếp dương: n = 1, 2, 3, . . . tương ứng với các mức năng lượng.

13. Ánh sáng có lưỡng tính chất sóng - hạt.
Tính chất sóng thể hiện rõ với ánh sáng có bước sóng dài, còn tính chất hạt thể hiện rõ với ánh sáng có bước sóng ngắn.
BÀI TẬP MẪU:
Bài 1. Chiếu một chùm ánh sáng có bước sóng  = 0,489m vào một tấm kim loại kali dùng làm catốt của tế bào quang điện . Biết công thoát của kali là 2,15 eV .
a/ Tìm giới hạn quang điện của kali .
b/ Tìm vận tốc cực đại của êléctrôn quang điện ra khỏi catốt
c/ Tìm hiệu điện thế hãm .
d/ Biết Ibh = 5 mA . công suất chùm tia chiếu vào katốt là 1,25 W và có 50% chiết vào ca tốt . Tìm hiệu suất lượng tử .
Đ
BÀI TẬP MẪU:
Giải :
a/ Ta có 0 = hc/A . Thay số : 0 = 0,578 m .
b/ Từ công thức Anhxtanh suy ra : vmax = =
3,7.105 m/s

c/ eUh = = => Uh = = 0,39 V

d/ Năng lượng mỗi phôtôn là :  = hf = = 4,064.10-19 J
Số phô tôn bật ra trong mỗi giây là :
N = P/  = 3,10.1018 ( hạt )
Cường dộ dòng quang điện bão hoà : Ibh = ne với n là số êléctrôn thoát ra khỏi kim loại . Vì ta tính trong một đơn vị thời gian nên : n = Ibh/e = 3,12.1016 (hạt) .

H = = 10—2 = 1% .
Đ
BÀI TẬP MẪU:
Bài 2. Khi chiếu vào một tấm kim loại một chùm sáng đơn sắc có bước sóng 0,2m . Động năng cực đại của các êléctrôn bắn ra khỏi catốt 8.10-19J . Hỏi khi chiếu lần lượt vào tấm kim loại đó hai chùm sáng đơn sắc có bước sóng 1 = 1,4 m & 2 = 0,1 m thì có xẩy ra hiện tượng quang điện không ? Nếu xẩy ra thì động năng cực đại của các êléctrôn ra khỏi catốt là bao nhiêu ?
Đ
BÀI TẬP MẪU:
Giải :
Theo công thức Anhxtanh =>
=> A = 1,9.10-19J
Giới hạn quang điện của kim loại đó là :
0 = 1,04.10-6m = 1,04 m
Muốn hiện tượng quang điện xẩy ra thì bước sóng ánh sáng kích thích thoả mãn điều kiện  < 0
Với 1 : ta thấy 1 >  nên hiện tượng quang điện không xẩy ra . Với 2 < 0 nên hiện tượng quang điện xẩy ra .

Lúc đó : = 1,79.10-19J .
Đ
BÀI TẬP MẪU:
Bài 3. Hiệu điện thế giữa anốt và catốt của ống Rơnghen là 4,8 kV. Hãy tìm:
a/ Bước sóng nhỏ nhất của tia rơnghen mà nó phát ra ?
b/ Số êléctrôn đập vào đối catốt trong mỗi giây và vận tốc của êléctrôn khi tới catốt biết rằng cường độ dòng điện qua ống là 1,6 mA ?
Đ
BÀI TẬP MẪU:
Giải :
a/ Gọi U là hiệu điện thế giữa catốt và anốt , trước khi đập vào đối catốt êléctrôn thu được động năng Wđ = mv2/2 = eU (Theo định lý về động năng)
Khi đập vào đối catốt một phần động năng chuyển thành năng lượng của phôtôn của tia Rơnghen và một phần chuyển thành nhiệt lượng làm nóng đối catốt . Do đó ta có :
=> . Do đó bước sóng nhỏ

nhất của tia Rơnghen phát ra là : X > = 2,56.10-10m .
b/ Số êléctrôn đập vào đối catốt trong mỗi giây : n = I/e = 1016 (hạt/s).
Từ công thức Wđ = eU = mv2/2 => v = = 4,1.107 (m/s)
Đ
BÀI TẬP MẪU:
Bài 4. Trong nguyên tử Hyđô bán kính quỹ đạo dừng và năng lượng của êléctrôn trên quỹ đạo đó tính theo công thức : rn = r0.n2 (A0) và E = - E0/n2 (eV) . Trong đó r0 = 0,53 A0 và E0 = 13,6 eV ; n là các số nguyên liên tiếp dương : n = 1, 2, 3, . . . tương ứng với các mực năng lượng .
a/ Xác định bán kính quỹ đạo thứ 2 , 3 và tìm vận tốc của êléctrôn trên quỹ đạo.
b/ Tìm hai bước sóng giới hạn của dẫy banme biết rằng các vạch của quang phổ của dẫy banme ứng với sự chuyển từ trạng thái n > 2 về trạng thái n = 2 .
c/ Biết 4 bước sóng của 4 vạch đầu tiên của dẫy banme : đỏ có = 0,6563m ; Lam có = 4861m ; Chàm có= 0,4340m ; Tím có = 0,4102m Hãy tìm bước sóng 3 vạch đầu tiên của dẫy Pasen thông qua các bước sóng đó .
Đ
BÀI TẬP MẪU:
Giải : a/ áp dụng công thức : rn = r0.n2 (A0) =>
r2 = 4r0 = 2,12 A0 ; r3 = 9r0 = 4,76 A0 .
Lực tương tác hạt nhân và êléctrôn trong nguyên tử là :
F = ke2/r2 với k = 9.109 . Vì chuyển động tròn đều nên F là lực hướng tâm : F = ma = mv2/r . Suy ra : ke2/r2 = mv2/r
=> v = ; Thay số ta được :
v2 = 1,1.103m/s , v3 = 0,73.106 m/s .

Đ
BÀI TẬP MẪU:
Giải : b/ Bước sóng của các vạch trong dẫy banme được tính theo công thức =>
với n = 3 ,4 ,5 . . .
Hai b/sóng giới hạn của dẫy banme ứng với n = 3 & n = 
Bước sóng thứ nhất : thay n = 3 ta được : hc/1 = 5E0/36 => 1 = 36hc/E0 = 0,657.10-6m
Tương tự : hc/2 = E0/4 => 2 = hc/E0 = 0,365.10-6 m .
Đ
BÀI TẬP MẪU:
c/ Bước sóng của các vạch trong dẫy Pasen ứng với sự chuyển năng lượng từ trạng thái n > 3 về trạng thái n = 3 . Do đó được tính theo công thức : hc/ = En – E3, với n = 4,5,6 . . .
Ba vạch đầu ứng với sự chuyển trạng thái n = 4 , 5 , 6 về trạng thái n = 3 .
Vạch thứ nhất : hc/1 = E4 – E3 = (E4 – E2) – (E3 – E2)
Vạch thứ hai : hc/2 = E5 – E3 = (E5 – E2) – (E3 – E2)
Vạch thứ ba : hc/3 = E6 – E3 = (E6 – E2) – (E3 – E2)
Mà (E3 – E2) = hc/ ; (E4 – E2) = hc/ ;
(E5 – E2) = hc/ ; (E6 – E2) = hc/
Do đó : => => = 1,875 m .

Tương tự : = 1,282 m . = 1,093 m .
Đ
7.1. 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 hoà về điện.
D. điện tích âm của tấm kẽm không đổi.
7-2. Giới hạn quang điện của mỗi kim loại là
a. công thoát của các electron ở bề mặt kim loại đó
b. bước sóng ánh sáng kích thích chiếu vào kim loại
c. bước sóng giới hạn của ánh sáng kích thích để gây ra hiện
tượng quang điện kim loại đó.
d. hiệu điện thế hãm
Đ
Đ
7-4. Hiện tượng quang điện ngoài là
a. Hiện tượng electron bị bật ra khỏi kim loại khi chiếu ánh sáng thích hợp vào kim lọai.
b. Hiện tượng electron bị bật ra khỏi kim loại khi nó bị nung nóng
c. Hiện tượng electron bị bật ra khỏi kim loại khi đặt kim loại vào trong điện trường mạnh
d. Hiện tượng electron bị bật ra khỏi kim loại khi nhúng kim loại vào trong dung dịch
Đ
Đ
7-6. Dòng quang điện đạt giá trị bão hòa khi
a. tất cả các electron bật ra từ catôt khi catôt được chiếu sáng đều đến được anốt
b. tất cả electron bật ra từ catôt khi catôt được chiếu sáng đều quay trở lại catôt.
c. có sự cân bằng giữa số electron bật ra và số electron quay lại.
d. hiệu điện thế giữa anôt và catôt của tế bào quang điện phải lớn hơn hiệu điện thế hãm..
7-10. Theo thuyết phôtôn của Anh-xtanh,
thì năng lượng:
a. của mọi loại phôtôn đều như nhau .
b. của một phôtôn bằng một
lượng tử năng lượng ε = hf .
c. giảm dần khi phôtôn ra xa nguồn sáng
d. của phôtôn không phụ thuộc vào bước sóng.
Đ
7-29. Hiện tượng quang dẫn là hiện tượng
a.giảm điện trở của kim loại khi được chiếu sáng
b. một chất cách điện trở thành dẫn điện khi được chiếu sáng
c.giảm điện trở suất của một chất bán dẫn khi được chiếu sáng.
d. truyền dẫn ánh sáng theo các sợi quang uốn cong một cách bất kì
Đ
7-30. Pin quang điện là nguồn điện trong đó
a. quang năng được trực tiếp biến đổi thành điện năng
b. năng lượng mặt trời được biến đổi toàn bộ thành điện năng .
c. một tế bào quang điện điện dùng làm máy phát điện .
d. một quang điện trở, khi được chiếu sáng, thì trở thành máy phát điện ..
Đ
7-35. một chất quang dẫn có giới hạn quang dẫn là 0,62μm. Chiếu vào chất bán dẫn lần lượt các chùm bức xạ đơn sắc có tần số f1 = 4,5.1014Hz, f2 = 5.1013Hz,
f3 = 6,5.1013Hz, f4= 6.1014Hz. Thì hiện tượng quang dẫn sẽ xảy ra với
a. chùm bức xạ có tần số f2
b. chùm bức xạ có tần số f1
c. chùm bức xạ có tần số f3
d. chùm bức xạ có tần số f4
Đ
7-37. Khi ở trạng thái dừng, nguyên tử
a. không bức xạ và không hấp thụ năng lượng .
b. không bức xạ nhưng có thể hấp thụ năng lượng
c. không hấp thụ nhưng bức xạ năng lượng d vẫn có thể hấp thụ và bức xạ năng lượng
Đ
7-41. Dãy Lai man nằm trong vùng

a. tử ngoại b. a/s nhìn thấy c. hồng ngoại
d. a/s nhìn thấy và một phần trong vùng tử ngoại
Đ
7-42. Dãy Ban me nằm trong vùng
a. tử ngoại b. a/s nhìn thấy
c. hồng ngoại
d. a/s nhìn thấy và một phần trong vùng tử ngoại
Đ
7-43.Dãy Pa-sen nằm trong vùng
a. tử ngoại b. a/s nhìn thấy
c. hồng ngoại.
d. a/s nhìn thấy và một phần trong vùng tử ngoại

Đ
7-52. Ánh sáng huỳnh quang là ánh sáng phát quang
a. tồn tại một thời gian sau khi tắt ánh sáng kích thích
b. hầu như tắt ngay sau khi tắt ánh sáng kích thích,
c. có bước sóng nhỏ hơn bước sóng ánh sáng kích
thích
d. do các tinh thể phát ra, sau khi được kích thích
bằng ánh sáng thích hợp
Đ
7-53. Ánh sáng lân quang là ánh sáng phát quang
a. hầu như tắt ngay sau khi tắt ánh kích thích
b. được phát ra bởi chất rắn, chất lỏng, chất khí .
c. có thể tồn tại khá lâu sau khi tắt ánh sáng
kích thích
d. có bước sóng nhỏ hơn bước sóng ánh sáng
kích thích .
Đ