Bài tập lượng tử ánh sáng trong các đề thi đại học - cao đẳng (có đáp án)

BÀI TẬP LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG TRONG CÁC ĐỀ THI ĐẠI HỌC- CAO ĐẲNG (CÓ ĐÁP ÁN)

Câu 1(CĐ 2007): Giới hạn quang điện của một kim loại làm catốt của tế bào quang điện là λ₀ = 0,50 μm. Biết vận tốc ánh sáng trong chân không và hằng số Plăng lần lượt là  3.10⁸ m/s và  6,625.10^-34 J.s. Chiếu vào catốt của tế bào quang điện này bức xạ có bước sóng λ = 0,35 μm, thì động năng ban đầu cực đại của êlectrôn (êlectron) quang điện là

A. 1,70.10^-19 J.                   B. 70,00.10^-19 J.                 C. 0,70.10^-19 J.                  D. 17,00.10^-19 J.

Câu 2(CĐ 2007): Trong quang phổ vạch của hiđrô (quang phổ của hiđrô), bước sóng của vạch thứ nhất trong dãy Laiman ứng với sự chuyển của êlectrôn (êlectron) từ quỹ đạo L về quỹ đạo K là 0,1217 μm , vạch thứ nhất của dãy Banme ứng với sự chuyển  M → L  là 0,6563  μm . Bước sóng của vạch quang phổ thứ hai trong dãy Laiman ứng với sự chuyển   M →K  bằng

A. 0,1027μm .                     B. 0,5346μm .                    C. 0,7780μm .                     D. 0,3890μm .

Câu 3(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^-19 μm.              D. 0,66 μm.

Câu 4(CĐ 2007): Động năng ban đầu cực đại của các êlectrôn (êlectron) quang điện

A. không phụ thuộc bước sóng ánh sáng kích thích.

B. phụ thuộc cường độ ánh sáng kích thích.

C. không phụ thuộc bản chất kim loại làm catốt.

D. phụ thuộc bản chất kim loại làm catốt và bước sóng ánh sáng kích thích

Câu 5(CĐ 2007): Một ống Rơnghen phát ra bức xạ có bước sóng ngắn nhất là 6,21.10 ^{– 11} m. Biết độ lớn điện tích êlectrôn (êlectron), vận tốc ánh sáng trong chân không và hằng số Plăng lần lượt là 1,6.10^-19C; 3.10⁸m/s; 6,625.10^-34 J.s. Bỏ qua động năng ban đầu của êlectrôn. Hiệu điện thế giữa anốt và catốt của ống là 

A. 2,00 kV.                         B. 2,15 kV.                         C. 20,00 kV.                      D. 21,15 kV.

Câu 6(CĐ 2007): Ở một nhiệt độ nhất định, nếu một đám hơi có khả năng phát ra hai ánh sáng đơn sắc có bước sóng tương ứng λ₁  và  λ₂  (với λ < λ₂ ) thì nó cũng có khả năng hấp thụ

A. mọi ánh sáng đơn sắc có bước sóng nhỏ hơn λ₁ .

B. mọi ánh sáng đơn sắc có bước sóng trong khoảng từ λ₁đến λ₂ .

C. hai ánh sáng đơn sắc đó.

D. mọi ánh sáng đơn sắc có bước sóng lớn hơn λ₂ .

Câu 7(ĐH – 2007): Cho: 1eV = 1,6.10^-19 J; h = 6,625.10^-34 J.s; c = 3.10⁸ m/s. Khi êlectrôn (êlectron) trong nguyên tử hiđrô chuyển từ quĩ đạo dừng có năng lượng Em  = - 0,85eV  sang quĩ đạo dừng có năng lượng      

En = - 13,60eV  thì nguyên tử phát bức xạ điện từ có bước sóng

A. 0,4340 μm.                     B. 0,4860 μm.                    C. 0,0974 μm.                   D. 0,6563 μm.

Câu 8(ĐH – 2007): Một chùm ánh sáng  đơn sắc tác dụng lên bề mặt một kim loại và làm bứt các êlectrôn (êlectron) ra khỏi kim loại này. Nếu tăng cường độ chùm sáng đó lên ba lần thì

A. số lượng êlectrôn thoát ra khỏi bề mặt kim loại đó trong mỗi giây tăng ba lần.

B. động năng ban đầu cực đại của êlectrôn quang điện tăng ba lần.

C. động năng ban đầu cực đại của êlectrôn quang điện tăng chín lần.

D. công thoát của êlectrôn giảm ba lần.

Câu 9(ĐH – 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 10(ĐH – 2007): 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 11(ĐH – 2007): Hiệu điện thế giữa anốt và catốt của một ống Rơnghen là 18,75 kV. Biết độ lớn điện tích êlectrôn (êlectron), vận tốc ánh sáng trong chân không và hằng số Plăng lần lượt là 1,6.10^-19 C, 3.10⁸ m/s và 6,625.10^-34 J.s. Bỏ qua động năng ban đầu của êlectrôn. Bước sóng nhỏ nhất của tia Rơnghen do ống phát ra là

A. 0,4625.10^-9 m.                                                           B. 0,6625.10^-10 m.    

C. 0,5625.10^-10 m.                                                          D. 0,6625.10^-9 m.

Câu 12(ĐH – 2007): Lần lượt chiếu vào catốt của một tế bào quang điện các bức xạ điện từ gồm bức xạ có bước sóng λ₁ = 0,26 μm và bức xạ có bước sóng λ₂ = 1,2λ₁ thì vận tốc ban đầu cực đại của các êlectrôn quang điện bứt ra từ catốt lần lượt là v₁ và v₂ với  1 2 v₂ = 3v₁/4. Giới hạn quang điện λ₀ của kim loại làm catốt này là

A. 1,45 μm.                          B. 0,90 μm.                        C. 0,42 μm.                      D. 1,00 μm.

Câu 13(CĐ 2008): Trong thí nghiệm với tế bào quang điện, khi chiếu chùm sáng kích thích vào catốt thì có hiện tượng quang điện xảy ra. Để triệt tiêu dòng quang điện, người ta đặt vào giữa anốt và catốt một hiệu điện thế gọi là hiệu điện thế hãm. Hiệu điện thế hãm này có độ lớn

A. làm tăng tốc êlectrôn (êlectron) quang điện đi về anốt.

B. phụ thuộc vào bước sóng của chùm sáng kích thích.

C. không phụ thuộc vào kim loại làm catốt của tế bào quang điện.

D. tỉ lệ với cường độ của chùm sáng kích thích.

Câu 14(CĐ 2008): Gọi λ_α và λ_β lần lượt là hai bước sóng ứng với các vạch đỏ H_α và vạch lam H_β của dãy Banme (Balmer), λ₁ là bước sóng dài nhất của dãy Pasen (Paschen) trong quang phổ vạch của nguyên tử hiđrô. Biểu thức liên hệ giữa λ_{α ,} λ_{β ,} λ₁  là

A. λ₁  = λ_α - λ_β .                                                            B. 1/λ₁  = 1/λ_β – 1/λ_α        

C. λ₁  = λ_α + λ_β                                                             D. 1/λ₁  = 1/λ_β + 1/λ_α   

Câu 15(CĐ 2008): Biết hằng số Plăng h = 6,625.10^-34 J.s và độ lớn của điện tích nguyên tố là 1,6.10^-19 C. Khi nguyên tử hiđrô chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng -1,514 eV sang trạng thái dừng có năng lượng -3,407 eV thì nguyên tử phát ra bức xạ có tần số

A. 2,571.10¹³ Hz.                  B. 4,572.10¹⁴Hz.            C. 3,879.10¹⁴ Hz.              D. 6,542.10¹² Hz.

Câu 16(CĐ 2008): Khi truyền trong chân không, ánh sáng đỏ có bước sóng  λ₁  = 720 nm, ánh sáng tím có bước sóng λ₂  = 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 n₁ = 1,33 và n₂ = 1,34. Khi truyền trong môi trường trong suốt trên, tỉ số năng lượng của phôtôn có bước sóng λ₁ so với năng lượng của phôtôn có bước sóng λ₂ bằng

A. 5/9.                                   B. 9/5.                              C. 133/134.                        D. 134/133.

Câu 17(CĐ 2008): Chiếu lên bề mặt catốt của một tế bào quang điện chùm sáng đơn sắc có bước sóng 0,485 μm thì thấy có hiện tượng quang điện xảy ra. Biết hằng số Plăng h = 6,625.10^-34 J.s, vận tốc ánh sáng trong chân không c = 3.10⁸ m/s, khối lượng nghỉ của êlectrôn (êlectron) là 9,1.10^-31 kg và vận tốc ban đầu cực đại của êlectrôn quang điện là 4.10⁵ m/s. Công thoát êlectrôn của kim loại làm catốt bằng

A. 6,4.10^-20 J.                      B. 6,4.10^-21 J.                  C. 3,37.10^-18 J.                    D. 3,37.10^-19 J.

Câu 18(ÐỀ ĐẠI HỌC – 2008): Theo thuyết lượng từ 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 19(ÐỀ ĐẠI HỌC – 2008): Khi chiếu lần lượt hai bức xạ có tần số là f₁, f₂ (với f₁ < f₂) vào một quả cầu kim loại đặt cô lập thì đều xảy ra hiện tượng quang điện với điện thế cực đại của quả cầu lần lượt là V₁, V₂. Nếu chiếu đồng thời hai bức xạ trên vào quả cầu này thì điện thế cực đại của nó là

   A. (V₁ + V₂).                      B. \( \begin{vmatrix} V_{1}-V_{2} \end{vmatrix}\).                 C. V₂.                                 D. V₁.

Câu 20(ÐỀ ĐẠI HỌC – 2008): Trong quang phổ của nguyên tử hiđrô , nếu biết bước sóng dài nhất của vạch quang phổ trong dãy Laiman là l₁ và bước sóng của vạch kề với nó trong dãy này là l₂ thì bước sóng l_acủa vạch quang phổ H_a trong dãy Banme là

   A. (\( \lambda _{1}+\lambda _{2}\)).                    B. \( \frac{\lambda _{1}\lambda _{2}}{\lambda _{1}-\lambda _{2}}\).                    C. (\( \lambda _{1}-\lambda _{2}\)).                    D. \( \frac{\lambda _{1}\lambda _{2}}{\lambda _{1}+\lambda _{2}}\) 

Câu 21(ÐỀ ĐẠI HỌC – 2008): Hiệu điện thế giữa anốt và catốt của một ống Rơnghen là U = 25 kV. Coi vận tốc ban đầu của chùm êlectrôn (êlectron) phát ra từ catốt bằng không. Biết hằng số Plăng h = 6,625.10^-34J.s, điện tích nguyên tố bằng 1,6.10^-19C. Tần số lớn nhất của tia Rơnghen do ống này có thể phát ra là

   A. 60,380.10¹⁸Hz.             B. 6,038.10¹⁵Hz.               C. 60,380.10¹⁵Hz.             D. 6,038.10¹⁸Hz.

Câu22(ÐỀ ĐẠI HỌC – 2008): Trong nguyên tử hiđrô , bán kính Bo là r₀ = 5,3.10^-11m. Bán kính quỹ đạo dừng N là

   A. 47,7.10^-11m.                 B. 21,2.10^-11m.                  C. 84,8.10^-11m.                  D. 132,5.10^-11m.

Câu 23(ÐỀ ĐẠI HỌC – 2008): Khi có hiện tượng quang điện xảy ra trong tế bào quang điện, phát biểu nào sau đâu là sai?

  A. Giữ nguyên chùm sáng kích thích, thay đổi kim loại làm catốt thì động năng ban đầu cực đại của êlectrôn (êlectron) quang điện thay đổi

  B. Giữ nguyên cường độ chùm sáng kích thích và kim loại dùng làm catốt, giảm tần số của ánh sáng kích thích thì động năng ban đầu cực đại của êlectrôn (êlectron) quang điện giảm.

  C. Giữ nguyên tần số của ánh sáng kích thích và kim loại làm catốt, tăng cường độ chùm sáng kích thích thì động năng ban đầu cực đại của êlectrôn (êlectron) quang điện tăng.

  D. Giữ nguyên cường độ chùm sáng kích thích và kim loại dùng làm catốt, giảm bước sóng của ánh sáng kích thích thì động năng ban đầu cực đại của êlectrôn (êlectron) quang điện tăng.

Câu 24(Đề thi cao đẳng năm 2009): Công suất bức xạ của Mặt Trời là 3,9.10²⁶ W. Năng lượng Mặt Trời tỏa ra trong một ngày là

   A. 3,3696.10³⁰ J.                B. 3,3696.10²⁹ J.               C. 3,3696.10³² J.                D. 3,3696.10³¹ J.

Câu 25(Đề thi cao đẳng năm 2009): Trong chân không, bức xạ đơn sắc vàng có bước sóng là 0,589 mm. Lấy   h = 6,625.10^-34J.s; c=3.10⁸ m/s và e = 1,6.10^-19 C. Năng lượng của phôtôn ứng với bức xạ này có giá trị là

   A. 2,11 eV.                         B. 4,22 eV.                         C. 0,42 eV.                          D. 0,21 eV.

Câu 26(Đề thi cao đẳng năm 2009): 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 27(Đề thi cao đẳng năm 2009): Gọi năng lượng của phôtôn ánh sáng đỏ, ánh sáng lục và ánh sáng tím lần lượt là \( \varepsilon\)_Đ, \( \varepsilon\)_L và \( \varepsilon\)_T thì

   A. \( \varepsilon\)_T > \( \varepsilon\)_L > \( \varepsilon\)_Đ.               B. \( \varepsilon\)_T > \( \varepsilon\)_Đ > \( \varepsilon\)_L.                 C. \( \varepsilon\)_Đ > \( \varepsilon\)_L > \( \varepsilon\)_T.                  D. \( \varepsilon\)_L > \( \varepsilon\)_T > \( \varepsilon\)_Đ.

Câu 28(Đề thi cao đẳng năm 2009): Đối với nguyên tử hiđrô, các mức năng lượng ứng với các quỹ đạo dừng K, M có giá trị lần lượt là: -13,6 eV; -1,51 eV. Cho h = 6,625.10^-34 J.s; c = 3.10⁸ m/s và e = 1,6.10^-19 C. Khi êlectron chuyển từ quỹ đạo dừng M về quỹ đạo dừng K, thì nguyên tử hiđrô có thể phát ra bức xạ có bước sóng

   A. 102,7 μm.                    B. 102,7 μm.                        C. 102,7 nm.                          D. 102,7 pm.

Câu 29(Đề thi cao đẳng năm 2009): Khi chiếu vào một chất lỏng ánh sáng chàm thì ánh sáng huỳnh quang phát ra không thể là

   A. ánh sáng tím.               B. ánh sáng vàng.                 C. ánh sáng đỏ.                       D. ánh sáng lục.

Câu 30(Đề thi cao đẳng năm 2009): Một nguồn phát ra ánh sáng có bước sóng 662,5 nm với công suất phát sáng là 1,5.10^-4 W. Lấy h = 6,625.10^-34 J.s; c = 3.10⁸ m/s. Số phôtôn được nguồn phát ra trong 1 s là

   A. 5.10¹⁴.                         B. 6.10¹⁴.                             C. 4.10¹⁴.                                D. 3.10¹⁴.

Câu 70(CAO ĐẲNG NĂM 2012): Khi nói về tia Rơn-ghen và tia tử ngoại, phát biểu nào sau đây sai?

A. Tia Rơn-ghen và tia tử ngoại đều có cùng bản chất là sóng điện từ.

B. Tần số của tia Rơn-ghen nhỏ hơn tần số của tia tử ngoại.

C. Tần số của tia Rơn-ghen lớn hơn tần số của tia tử ngoại.

D. Tia Rơn-ghen và tia tử ngoại đều có khả năng gây phát quang một số chất.

Câu 71(CAO ĐẲNG NĂM 2012): Chiếu bức xạ điện từ có bước sóng 0,25μm vào catôt của một tế bào quang điện có giới hạn quang điện là 0,5μm. Động năng ban đầu cực đại của êlectron quang điện là

  A. 3,975.10^-20J.                 B. 3,975.10^-17J.                    C. 3,975.10^-19J.                       D. 3,975.10^-18J.

Câu 72(ĐH 2013): Khi nói về phôtôn, phát biểu nào dưới đây đúng?

A. Năng lượng của phôtôn càng lớn khi bước sóng ánh sáng ứng với phôtôn đó càng lớn.

B. Phôtôn có thể tồn tại trong trạng thái đứng yên.

C. Với mỗi ánh sáng đơn sắc có tần số f xác định, các phôtôn đều mang năng lượng như nhau.

D. Năng lượng của phôtôn ánh sáng tím nhỏ hơn năng lượng của phôtôn ánh sáng đỏ.

Câu 73(ĐH 2013):Giới hạn quang điện của một kim loại là 0,75 μm. Công thoát êlectron ra khỏi kim loại này bằng

    A. 2,65.10^-19J.                B. 26,5.10^-19J.                     C. 2,65.10^-32J.                        D. 26,5.10^-32J.

Câu 74(ĐH 2013):Các mức năng lượng của các trạng thái dừng của nguyên tử hiđrô được xác định bằng biểu thức \( E_{n}=-\frac{13,6}{n^{2}}\) (eV) (n = 1, 2, 3,…). Nếu nguyên tử hiđrô hấp thụ một phôtôn có năng lượng 2,55 eV thì bước sóng nhỏ nhất của bức xạ mà nguyên tử hiđrô đó có thể phát ra là

    A. 1,46.10^-8 m.               B. 1,22.10^-8 m.                     C. 4,87.10^-8m.                       D. 9,74.10^-8m.

Câu 75(ĐH 2013):Biết bán kính Bo là r₀ = 5,3.10^-11m. Bán kính quỹ đạo dừng M trong nguyên tử hiđrô bằng

    A. 84,8.10^-11m.              B. 21,2.10^-11m.                     C. 132,5.10^-11m.                    D. 47,7.10^-11m.

Câu 76(ĐH 2013):Gọi \( \varepsilon\)_Đ là năng lượng của phôtôn ánh sáng đỏ; \( \varepsilon\)_L là năng lượng của phôtôn ánh sáng lục; \( \varepsilon _{V}\) là năng lượng của phôtôn ánh sáng vàng. Sắp xếp nào sau đây đúng?

    A. \( \varepsilon\)_Đ  > \( \varepsilon _{V}\) > \( \varepsilon\)_L            B. \( \varepsilon\)_L> \( \varepsilon\)_Đ> \( \varepsilon _{V}\)                     C. \( \varepsilon _{V}\)> \( \varepsilon\)_L>\( \varepsilon\)_Đ                       D. \( \varepsilon\)_L > \( \varepsilon _{V}\) > \( \varepsilon\)_Đ

Câu 77(ĐH 2013):Giả sử một nguồn sáng chỉ phát ra ánh sáng đơn sắc có tần số 7.5.10¹⁴Hz. Công suất phát xạ của nguồn là 10W. Số phôtôn mà nguồn sáng phát ra trong một giây xấp xỉ bằng:

    A. 0,33.10²⁰                    B. 2,01.10¹⁹                                  C. 0,33.10¹⁹                           D. 2,01.10²⁰

ĐÁP ÁN: LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG