Xem toàn bộ tài liệu Lớp 12: tại đây

Xem thêm các sách tham khảo liên quan:

• Sách Giáo Khoa Vật Lý 12 nâng cao
• Sách Giáo Khoa Vật Lý 12
• Giải Vật Lí Lớp 12
• Giải Vật Lí Lớp 12 Nâng Cao
• Sách Giáo Viên Vật Lí Lớp 12
• Sách Giáo Viên Vật Lí Lớp 12 Nâng Cao
• Sách Bài Tập Vật Lí Lớp 12
• Sách Bài Tập Vật Lí Lớp 12 Nâng Cao

Giải Sách Bài Tập Vật Lí 12 – Bài 30: Hiện tượng quang điện. Thuyết lượng tử ánh sáng giúp HS giải bài tập, nâng cao khả năng tư duy trừu tượng, khái quát, cũng như định lượng trong việc hình thành các khái niệm và định luật vật lí:

Bài 30.1 trang 83 Sách bài tập Vật Lí 12: 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.

Lời giải:

Chọn đáp án D.

Bài 30.2, 30.3, 30.4, 30.5, 30.6 trang 83 – 84 Sách bài tập Vật Lí 12:

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

30.3. 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

30.4. 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

30.5. 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.

30.6. 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.

Lời giải:

20.2	30.3	30.4	30.5	30.6
A	B	B	C	D

Bài 30.7, 30.8, 30.9, 30.10 trang 84 Sách bài tập Vật Lí 12:

30.7. 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.

30.8. 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.

30.9. 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.

30.10.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.

Lời giải:

30.7	30.8	30.9	30.10
C	D	A	D

Bài 30.11, 30.12, 30.13, 30.14, 30.15 trang 85 Sách bài tập Vật Lí 12:

30.11. 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.

30.12. 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.

30.13. 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.

30.14.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.

30.15. 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.

Lời giải:

30.11	30.12	30.13	30.14	30.15
C	D	B	D	C

Bài 30.16 trang 86 Sách bài tập Vật Lí 12: 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.

Lời giải:

Theo bài ra ta có

Bài 30.17 trang 86 Sách bài tập Vật Lí 12: Giới hạn quang điện của bạc là . Công thoát electron khỏi bạc nằm trong phạm vi nào?

Lời giải:

Công thức liện hệ giữa công thoát electon khỏi một kim loại và giới hạn quang điện của kim loại đó là

A = hc/λ

Lấy đạo hàm hai vế theo λ:

Vậy :

Bài 30.18 trang 86 Sách bài tập Vật Lí 12: Cho biết công thoát electron khỏi kẽm là . Ánh sáng có bước sóng nằm trong khoảng nào có khả năng gây ra hiện tượng quang điện ở kẽm?

Lời giải:

Công thức liện hệ giữa công thoát electon khỏi một kim loại và giới hạn quang điện của kim loại đó là

A = hc/λ

Lấy đạo hàm hai vế theo λ:

Vậy:

Bài 30.19 trang 86 Sách bài tập Vật Lí 12: 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.

Lời giải:

Lượng tử năng lượng của phôtôn ánh sáng đỏ :

Số phôtôn ánh sáng đỏ chuyển qua một đơn vị diện tích trong một đơn vị thời gian :

Lượng tử năng lượng của phôtôn ánh sáng vàng :

Số phôtôn ánh sáng vàng chuyển qua một đơn vị diện tích trong một đơn vị thời gian :

Bài 30.20 trang 86 Sách bài tập Vật Lí 12: 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.

Lời giải:

a) Năng lượng của một phôtôn ánh sáng bước sóng λ = 0,30 μm:

Công suất của đèn P = 25W là năng lượng mà N phôtôn tải đi trong 1s:

b) Hệ thức giữa công thoát A của êlectron và giới hạn quang điện λ₀ của kim loại đó là:

W_đ = ε – A = 6,62.10^-19 – 5,67.10^-19 = 0,95.10^-19J.