Bài trắc nghiệm Lượng tử ánh sáng cực hay có lời giải chi tiết (đề số 6)

Một quả cầu bằng nhôm được chiếu bởi bức xạ tử ngoại có bước sóng 83 nm xảy ra hiện tượng quang điện. Biết giới hạn quang điện của nhôm là 332nm. Cho rằng số Plăng \(6,625.{10}^{-34}Js\), tốc độ ánh sáng trong chân không \(3.{10}^{8}m/s\). Hỏi electron quang điện có thể rời xa bề mặt một khoảng tối đa bao nhiêu nếu bên ngoài điện cực có một điện trường cản là 7,5 (V/cm).

Nếu trong một môi trường ta biết được bước sóng của lượng tử bằng \(\lambda\) và năng lượng là \(\epsilon\), thì chiết suất tuyệt đối của môi trường đó bằng bao nhiêu? (Biết h là hằng số Plăng, c là tốc độ ánh sáng trong chân không.)

Công thoát của một kim loại là 4,5 EV. Trong các bức xạ \({\lambda}_{1}=0,180\mu m, {\lambda}_{2}=0,440\mu m,\)\({\lambda}_{3}=0,280\mu m, {\lambda}_{4}=0,210\mu m,\)\({\lambda}_{5}=0,320\mu m\), những bức xạ nào gây ra hiện tượng quang điện nếu chiếu vào bề mặt kim loại trên? Cho hằng số Plăng \(6,625.{10}^{-34}Js\), tốc độ ánh sáng trong chân không \(3.{10}^{8}m/s\) và \(1eV=1,6.{10}^{-19}J\)

Một tụ điện phẳng có hai bản là M và N làm bằng kim loại có công thoát electron là 1,4 eV. Chiếu một chùm bức xạ điện từ mỗi phôtôn có năng lượng 2,25 eV vào một bản M. Đối với các electron bứt ra có động năng ban đầu cực đại thì động năng đó bằng năng lượng phôtôn hấp thụ được trừ cho công thoát. Hiệu điện thế \({U}_{MN}\) bằng bao nhiêu để electron thoát ra trên bản M bay trong khoảng chân không giữa hai bản tụ và dừng trên bản N

Hai tấm kim loại P và Q đặt song song đối diện nhau và nối với nguồn điện một chiều. Tấm kim loại P có công thoát electron bay về phía tấm Q. Cho hằng số Plăng \(6,625.{10}^{-34}Js\), tốc độ ánh sáng \(3.{10}^{8}m/s\)và điện tích của electron là \(-1,6.{10}^{-19}\)C. Hiệu điện thế \({U}_{PQ}\)đủ để không có electron đến được tấm Q là

Chiếu bức xạ điện tử có bước sóng \(\lambda\) vào tấm kim loại có giới hạn quang điện \(0,3624\mu m\) (được đặt cô lập và trung hòa điện) thì điện thế cực đại của nó là 3 (V). Cho hằng số Plăng, tốc độ ánh sáng trong chân không và điện tích electron lần lượt là \(6,625.{10}^{-34}Js\), \(3.{10}^{8}m/s\), \(-1,6.{10}^{-19}\). Tính bước sóng \(\lambda\)

Khi chiếu bức xạ có bước sóng \({\lambda}_{1}\) vào một quả cầu kim loại đặt cô lập và trung hòa về điện thì xảy ra hiện tượng quang điện với điện thế cực đại của quả cầu \({V}_{1}\) và động năng ban đầu cực đại của electron quang điện đúng bằng nửa công thoát của kim loại. Chiếu tiếp bức xạ có bước sóng \({\lambda}_{2}={\lambda}_{1}-\lambda\) vào quả cầu này thì điện thế cực đại của nó là \(5{V}_{1}\). Hỏi chiếu riêng bức xạ có bước sóng \(\lambda\) vào quả cầu nói trên đang trung hòa về điện thì điện thế cực đại của quả cầu là

Trong chân không, ánh sáng đó có bước sóng 720 nm, ánh sáng tím có bước sóng 400 nm. Cho hai ánh sáng này truyền trong một môi trường trong suốt thì chiết suất tuyệt đối của môi trường đó đối với hai ánh sáng này lần lượt là 1,33 và 1,34. Tỉ số năng lượng của phôtôn đó và năng lượng phôtôn tím trong môi trường bên là

Cho chum hẹp các electron quang điện có tốc độ \(7,31.{10}^{5}\) (m/s) và hướng nó vào một từ trường đều có cảm ứng từ\(9,1.{10}^{-5}\) (T) theo hướng vuông góc với từ trường. Biết khối lượng và điện tích của electron lần lượt là \(9,1.{10}^{-31}\) (kg) và \(-1,6.{10}^{-19}\)(C). Xác định bán kính quỹ đạo các electron đi trong từ trường

Một nguồn sáng có công suất 3,58 W, phát ra ánh sáng tỏa đều theo mọi hướng mà mỗi phôtôn có năng lượng \(3,975.{10}^{-198}J\). Một người quan sát đứng cách nguồn sáng 300 km. Bỏ qua sự hấp thụ ánh sáng bởi khí quyển. Tính số phôtôn lọt vào mắt người quan sát trong mỗi giây. Coi bán kính con người là  2 mm.

Laze A phát ra chùm bức xạ có sóng \(0,45\mu m\) với công suất 0,8 W. Laze B phát ra chùm bức xạ có bước sóng \(0,60\mu m\)với công suất 0,6 W. Tỉ số giữa phôtôn của laze B với số phôtôn của laze A phát ra trong mỗi giây là

Cho chum hẹp các electron quang điện và hướng nó vào một từ trường đều cảm ứng từ \(B={10}^{-4}T\) theo phương vuông góc với từ trường. Biết khối lượng và điện tích của electron lần lượt là \(9,1.{10}^{-31}\) (kg) và \(-1,6.{10}^{-19}\)(C). Tính chu kì của electron trong từ trường.

Cho chum hẹp các electron quang điện có tốc độ \({10}^{6}\) (m/s) bay dọc theo đường sức trong một điện trường đều có cường độ 9,1 (V/m) sao cho hướng của vận tốc ngược hướng với điện trường. Tính quãng đường đi được sau thời gian 1000 ns.Biết khối lượng và điện tích của electron lần lượt là \(9,1.{10}^{-31}\) kg và \(-1,6.{10}^{-19}\) C.

Cho hằng số Plăng \(6,625.{10}^{-34}Js\) và tốc độ ánh sáng trong chân không \(3.{10}^{8}m/s\). Chiếu vào tấm kim loại có công thoát electron là 1,88 eV, ánh sáng bước sóng \(0,489\mu m\). Cho rằng năng lượng mà quang electron hấp thụ một phần dùng để giải phòng nó, phần còn lại hoàn toàn biến thành động năng của nó. Động năng đó bằng

Biết công thoát 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 \(0,33\mu m\) vào bề mặt các kim loại trên. Hiện tượng quang điện không xảy ra với các kim loại nào sau đây?

Một nguồn sáng có công suất 2,4 W, phát ra ánh sáng có bước sóng \(0,6\mu m\) tỏa theo mọi hướng. Hãy xác định khoảng cách xa nhất người còn trông thấy được nguồn sáng này. Biết rằng mắt còn cảm nhận được ánh sáng khi còn ít nhất 100 phôtôn lọt vào mắt mỗi giây. Cho hằng số Plăng \(6,625.{10}^{-34}Js\) và tốc độ ánh sáng trong chân không \(3.{10}^{8}m/s\). Coi đường kính con người vào khoảng 4 mm. Bỏ qua sự hấp thụ ánh sáng bởi khí quyển.

Hai tấm kim loại phẳng A và B đặt song song đối diện với nhau và được nối kín bằng một ampe kế. Chiếu chùm bức xạ công suất là 3 mW mà mỗi phôtôn có năng lượng \(9,9.{10}^{-19}\left(J\right)\)(J) vào tấm kim loại A, làm bứt các quang electron. Cứ 10000 phôtôn chiếu vào catốt thì có 94 electron bị bứt ra và chỉ một số đến được bản B. Nếu số chỉ của ampe kế là \(3,375\mu A\) thì có bao nhiêu phần trăm electron không đến được bản B?

Chiếu đồng thời ba bức xạ có bước sóng lần lượt là \(0,2\mu m, 0,18 \mu m\) và \(0,25\mu m\)vào một quả cầu kim loại (có công thoát electron là \(7,23.{10}^{-19}\left(J\right)\)) đặt cô lập và trung hòa về điện. Cho hằng số Plăng, tốc độ ánh sáng trong chân không và điện tích electron lần lượt là \(6,625.{10}^{-34}Js\), \(3.{10}^{8}m/s\), \(-1,6.{10}^{-19}\). Sau khi chiếu một thời gian điện thế cực đại của quả cầu đạt được là

Khi chiếu bức xạ có tần số \({f}_{1}\) vào một quả cầu kim loại đặt cô lập trung hòa về điện thì xảy ra hiện tượng quang điện với điện thế cực đại của quả cầu là \({V}_{1}\) và động năng ban đầu cực đại của electron quang điện đúng bằng công thoát của kim loại. Chiều tiếp bức xạ có tần số \({f}_{2}={f}_{1}+f\)vào quả cầu này thì điện thế cực đại của nó là \(5{V}_{1}\). Hỏi chiếu riêng bức xạ có tần số f vào cầu nối trên đang trung hòa về điện thì điện thế cực đại của quả cầu là