Giải bài tập SGK Bài 30 Vật lý 12 Cơ bản & Nâng cao

Trình bày thí nghiệm Héc về hiện tượng quang điện?

Hiện tượng quang điện là gì?

Phát biểu định luật về giới hạn quang điện.

Phát biểu nội dung của giả thuyết Plăng.

Lượng tử năng lượng là gì?

Phát biểu nội dung thuyết lượng tử ánh sáng.

Phôtôn là gì?

Giải thích định luật về giới hạn quang điện bằng thuyết phôtôn.

Hiện tượng nào dưới đây là hiện tượng quang điện?

A. Êlectron bứt ra khỏi kim loại khi bị nung nóng.

B. Êlectron bật ra khỏi kim loại khi có ion đập vào.

C. Êlectron bứt ra khỏi một nguyên tử khi va chạm với một nguyên tử khác.

D. Êlectron bứt ra khỏi mặt kim loại khi bị chiếu sáng.

Chọn câu đúng.

Chiếu ánh sáng đơn sắc vào mặt một tấm đồng. Hiện tượng quang điện sẽ không xảy ra nếu ánh sáng có bước sóng.

A. \(0,1 \mu m\).                                   B. \(0,2 \mu m\)

C. \(0,3 \mu m\)                                   D. \(0,4 \mu m\) 

Ánh sáng có bước sóng \(0,60\mu m\) có thể gây ra hiện tượng quang điện ở chất nào dưới đây?

A. Xesi.

B. Kali.

C. Natri.

D. Canxi.

Tính lượng tử năng lượng của các ánh sáng đỏ \((0,75 \mu m)\) và vàng \((0,55 \mu m).\)

Giới hạn quang điện của kẽm là \(0,35 \mu m\). Tính công thoát của êlectron khỏi kẽm theo đơn vị jun và eV. Cho \(1 eV = 1,6.10^{-9} J.\)

Trong hiện tượng nào dưới đây có thể xảy ra hiện tượng quang điện? Ánh sáng mặt trời chiếu vào?

A. mặt nước biển.       

B. lá cây.

C. mái ngói.       

D. tấm kim loại không sơn.

Để giải các bài từ 30.2 đến 30.6 cần sử dụng bảng 30.1 của SGK Vật lý 12.

30.2. Giới hạn quang điện của các kim loại như bạc, đồng, kẽm, nhôm ... nằm trong vùng ánh sáng nào?

A. Ánh sáng tử ngoại

B. Ánh sáng nhìn thấy được

C. Ánh sáng hồng ngoại

D. Cả ba vùng ánh sáng nêu trên

Giới hạn quang điện của các kim loại kiềm như canxi,natri ,kali, xesi, ... nằm trong vùng ánh sáng nào?

A. Ánh sáng tử ngoại

B. Ánh sáng nhìn thấy được

C. Ánh sáng hồng ngoại

D. Cả ba vùng ánh sáng nêu trên

Hãy chọn phát biểu đúng

Chiếu ánh sáng màu vàng vào mặt một tấm vật liệu thì có electron bị bật ra. Tấm kim loại đó chắc chắn phải là

A. Kim loại       

B. Kim loại kiềm

C. Chất cách điện       

D. Chất hữu cơ

Hãy chọn phát biểu đúng.

Chiếu ánh sáng có bước sóng 0,50 μm lần lượt vào bốn tấm nhỏ có phủ canxi, natri, kali và xesi. Hiện tượng quang điện sẽ xảy ra ở

A. một tấm.       

B. hai tấm.

C. ba tấm.       

D. cả bốn tấm.

Hãy chọn phát biểu đúng.

Chiếu một chùm ánh sáng đơn sắc vào một tấm kẽm. Hiện tượng quang điện sẽ không xảy ra nếu ánh sáng có bước sóng

A. 0,1 μm.        B. 0,2 μm.       

C. 0,3 μm.        D. 0,4 μm.

Hăy chọn phát biểu đúng.

Giới hạn quang điện của một hợp kim gồm bạc, đồng và kẽm sẽ là

A. 0,26 μm.        B. 0,30 μm.       

C. 0,35 μm.        D. 0,40 μm.

Hãy chọn phát biểu đúng.

Khi chiếu tia tử ngoại vào một tấm kẽm nhiễm điện dương thì điện tích của tấm kẽm không bị thay đổi. Đó là do

A. tia tử ngoại không làm bật được êlectron khỏi kẽm.

B. tia tử ngoại làm bật đồng thời êlectron và ion dương khỏi kẽm.

C. tia tử ngoại không làm bật cả êlectron và ion dương khỏi kẽm.

D. tia tử ngoại làm bật êlectron ra khỏi kẽm nhưng êlectron này lại bị bản kẽm nhiễm điện dương hút lại.

Xét ba loại êlectron trong một tấm kim loại :

- Loại 1 là các êlectron tự do nằm ngay trên bề mặt tấm kim loại.

- Loại 2 là các êlectron tự do nằm sâu bên trong tấm kim loại.

- Loại 3 là các êlectron liên kết ở các nút mạng kim loại.

Những phôtôn có năng lượng đúng bằng công thoát của êlectron khỏi kim loại nói trên sẽ có khả năng giải phóng các loại êlectron nào khỏi tấm kim loại ?

A. Các êlectron loại 1.

B. Các êlectron loại 2.

C. Các êlectron loại 3.

D. Các êlectron thuộc cả ba loại.

Theo thuyết lượng tử ánh sáng thì năng lượng của

A. một phôtôn tỉ lệ thuận với bước sóng ánh sáng tương ứng với phôtôn đó.

B. một phôtôn bằng năng lượng nghỉ của một êlectron (êlectron).

C. một phôtôn phụ thuộc vào khoảng cách từ phôtôn đó tới nguồn phát ra nó.

D. các phôtôn trong chùm sáng đơn sắc bằng nhau.

Công thoát êlectron của một kim loại 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 = 0,21 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. Không có bức xạ nào trong ba bức xạ nói trên.

B. Cả ba bức xạ (λ1, λ2 và λ3).

C. Hai bức xạ λ1 và λ2.

D. Chỉ có bức xạ λ1.

Khi nói về thuyết lượng tử, phát biểu nào sau đây là đúng ?

A. Năng lượng của phôtôn càng nhỏ thì cường độ của chùm sáng càng nhỏ.

B. Năng lượng của phôtôn càng lớn thì tần số của ánh sáng ứng với phôtôn đó càng nhỏ.

C. Phôtôn có thể chuyển động hay đứng yên tuỳ thuộc vào nguồn sáng chuyển động hay đứng yên.

D. Ánh sáng được tạo bởi các hạt gọi là phôtôn.

Một kim loại có công thoát là 7,2.10-19 J. Chiếu lần lượt vào kim loại này các bức xạ có bước sóng là λ1 = 0,18 μm; λ2 = 0,21 μm, λ3 = 0,32 μm và λ4 = 0,35 μm. Những bức xạ có thể gây ra hiện tượng quang điện ở kim loại màu có bước sóng là

A. λ1, λ2 và λ3.       

B. λ1 và λ2.

C. λ2, λ3 và λ4.       

D. λ3 và λ4.

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.

Hiện tượng quang điện ngoài là hiện tượng eclectron bị bứt ra khỏi kim loại

A. cho dòng điện chạy qua tấm kim loại này.

B. Tấm kim loại này bị nung nóng bởi một nguồn nhiệt.

C. Chiếu vào tấm kim loại này một bức xạ điện từ có bức xạ thích hợp.

D. chiếu vào tấm kim loại này một chùm hạt nhân heli.

Giới hạn quang điện của đồng là 0,3 μm. Tính công thoát của electron khỏi đồng ra jun và ra electron (eV). Cho h = 6,625.10-34h J.s; c = 3.108 m/s; e = -1,6.10-19C. 

Giới hạn quang điện của bạc là \(0,26 \pm 0,001\mu m\). Công thoát electron khỏi bạc nằm trong phạm vi nào? 

Cho biết công thoát electron khỏi kẽm là \(3,55 \pm 0,01{\mkern 1mu} eV\). Ánh sáng có bước sóng nằm trong khoảng nào có khả năng gây ra hiện tượng quang điện ở kẽm? 

Một chùm sáng da cam , song song, không đơn sắc, có hai thành phần là ánh sáng đỏ (0,75 μm) và ánh sáng vàng (0,55 μm). Cường độ chùm sáng là 1 W/m2. Ta hiểu cường độ của chùm sáng là năng lượng ánh sáng mà ánh sáng tải qua một đơn vị diện tích, đặt vuông góc với các tia sáng, trong một đơn vị thời gian. Cho rằng cường độ ánh sáng đỏ và cường độ của thánh phần ánh sáng vàng trong chùm sáng là như nhau. Tính số photon ánh sáng đỏ và ánh sáng vàng chuyển qua diện tích 1 cm2, đặt vuông góc với các tia sáng trong chùm , trong một đơn vị thời gian. 

Một nguồn phát ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,30 μm. Công suất của nguồn là 25W.

a) Tính số phôtôn mà nguồn phát ra trong 1s.

b) Chiếu dòng ánh sáng do nguồn phát ra vào mặt một tấm kẽm (có giới hạn quang điện là 0,35 μm). Cho rằng năng lượng mà quang êlectron hấp thụ một phần dùng để giải phóng nó, phần còn lại hoàn toàn biến thành động năng của nó. Hãy tính động năng này.

Lấy h = 6,62.10-34J.s; c = 3.108m/s. 

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 hòa điện.

    D. Điện tích âm của tấm kẽm không đổi. 

Giới hạn quang điện của mỗi kim loại là

    A. Bước sóng của ánh sáng kích thích chiếu vào kim loại gây ra hiện tượng quang điện.

    B. Công thoát của các electron ở bề mặt kim loại đó.

    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. 

Để gây được hiệu ứng quang điện, bức xạ rọi vào kim loại phải thỏa mãn điều kiện nào sau đây?

    A. Tần số lớn hơn một tần số nào đó.

    B. Tần số nhỏ hơn một tần số nào đó.

    C. Bước sóng nhỏ hơn giới hạn quang điện.

    D. Bước sóng lớn hơn giới hạn quang điện. 

Với một bức xạ có bước sóng thích hợp thì cường độ dòng quang điện bão hòa.

   A. Triệt tiêu, khi cường độ chum sáng kích thích nhỏ hơn một giá trị giới hạn.

   B. Tỉ lệ với bình phương cường độ chum sáng.

   C. Tỉ lệ với căn bậc hai của cường độ chum sáng.

   D. Tỉ lệ thuận với cường độ chùm sáng. 

Tính vận tốc ban đầu cực đại của electron quang điện, biết rằng hiệu điện thế hãm bằng 1,8V.