Bài tập ôn tập chương VII môn Vật lý lớp 12 NC

Mời các bạn cùng tham khảo “Đề cương ôn tập chương VII môn Vật lý – Lớp 12 NC”. Đề cương tóm tắt lý thuyết, câu hỏi trắc nghiệm, tự luận chương VII: Lượng tử ánh sáng sẽ giúp các bạn nắm chắc phần lý thuyết, giải nhanh các bài tập trắc nghiệm chuẩn bị cho kỳ thi tốt nghiệp và ĐH-CĐ.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài tập ôn tập chương VII môn Vật lý lớp 12 NC BÀI TẬP ÔN TẬP CHƯƠNG VII MÔN VẬT LÝ LỚP 12 NC CHƯƠNG VII: LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNGA. TÓM TẮT LÝ THUYẾT1. Hiện tượng quang điện - Thuyết lượng tử ánh sáng.* Hiện tượng quang điện Hiện tượng ánh sáng làm bật các electron ra khỏi mặt kim loại gọi là hiện tượngquang điện ngoài (gọi tắt là hiện tượng quang điện).* Các định luật quang điện+ Định luật quang điện thứ nhất (định luật về giới hạn quang điện): Đối với mỗi kim loại ánh sáng kích thích phải có bước sóng  ngắn hơn hay bằnggiới hạn quang điện 0 của kim loại đó, mới gây ra được hiện tượng quang điện:   0.+ Định luật quang điện thứ hai (định luật về cường độ dòng quang điện bảo hòa): Đối với mỗi ánh sáng thích hợp (có   0), cường độ dòng quang điện bảo hòa tỉ lệthuận với cường độ chùm ánh sáng kích thích.+ Định luật quang điện thứ ba (định luật về động năng cực đại của quang electron): Động năng ban đầu cực đại của quang electron không phụ thuộc vào cường độ củachùm sáng kích thích, mà chỉ phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng kích thích và bảnchất kim loại.* Thuyết lượng tử ánh sáng+ Chùm ánh sáng là một chùm các phôtôn (các lượng tử ánh sáng). Mỗi phôtôn cónăng lượng xác định  = hf (f là tần số của sóng ánh sáng đơn sắc tương ứng). Cườngđộ của chùm sáng tỉ lệ với số phôtôn phát ra trong 1 giây.+ Phân tử, nguyên tử, electron… phát xạ hay hấp thụ ánh sáng, cũng có nghĩa làchúng phát xạ hay hấp thụ phôtôn.+ Các phôtôn bay dọc theo tia sáng với tốc độ c = 3.108 m/s trong chân không. Năng lượng của mỗi phôtôn rất nhỏ. Một chùm sáng dù yếu cũng chứa rất nhiềuphôtôn do rất nhiều nguyên tử, phân tử phát ra. Vì vậy ta nhìn thấy chùm sáng liêntục. Phôtôn chỉ tồn tại trong trạng thái chuyển động. Không có phôtôn đứng yên.* Giải thích các định luật quang điện hc 1 2 Công thức Anhxtanh về hiện tượng quang điện: hf = = A + mv 0 max .  2+ Giải thích định luật thứ nhất: Để có hiện tượng quang điện thì năng lượng của hc hc hcphôtôn phải lớn hơn hoặc bằng công thoát: hf = A=    0; với 0 =  0 Achính là giới hạn quang điện của kim loại.+ Giải thích định luật thứ hai: Cường độ của dòng quang điện bảo hòa tỉ lệ thuận vớisố quang electron bật ra khỏi catôt trong một đơn vị thời gian. Với các chùm sáng cókhả năng gây ra hiện tượng quang điện, thì số quang electron bị bật ra khỏi mặt catôttrong một đơn vị thời gian tỉ lệ thuận với số phôtôn đến đập vào mặt catôt trong thờigian đó. Số phôtôn này tỉ lệ với cường độ chùm ánh sáng tới. Từ đó suy ra, cường độcủa dòng quang điện bảo hòa tỉ lệ thuận với cường của chùm sáng chiếu vào catôt. 1 2 hc+ Giải thíc định luật thứ ba: Ta có: Wđ0max = mv 0 max = - A, do đó động năng ban 2 đầu cực đại của các quang electron chỉ phụ thuộc vào bước sóng của ánh sáng kíchthích và công thoát electron khỏi bề mặt kim loại mà không phụ thuộc vào cường độcủa chùm ánh sáng kích thích.* Lưỡng tính sóng - hạt của ánh sáng Ánh sáng vừa có tính chất sóng, vừa có tính chất hạt. Ta nói ánh sáng có lưỡng tínhsóng - hạt. Trong mỗi hiện tượng quang học, ánh sáng thường thể hiện rỏ một trong hai tínhchất trên. Khi tính chất sóng thể hiện rỏ thì tính chất hạt lại mờ nhạt, và ngược lại. Sóng điện từ có bước sóng càng ngắn, phôtôn ứng với nó có năng lượng càng lớnthì tính chất hạt thể hiện càng rỏ, như ở hiện tượng quang điện, ở khả năng đâmxuyên, khả năng phát quang…, còn tính chất sóng càng mờ nhạt. Trái lại sóng điện từcó bước sóng càng dài, phôtôn ứng với nó có năng lượng càng nhỏ, thì tính chất sónglại thể hiện rỏ hơn như ở hiện tượng giao thoa, nhiễu xạ, tán sắc, …, còn tính chất hạtthì mờ nhạt.2. Hiện tượng quang điện bên trong.* Chất quang dẫn Chất quang dẫn là những chất bán dẫn, dẫn điện kém khi không bị chiếu sáng vàdẫn điện tốt khi bị chiếu ánh sáng thích hợp.* Hiện tượng quang điện trong Hiện tượng ánh sáng giải phóng các electron liên kết để cho chúng trở thành cácelectron dẫn đồng thời tạo ra các lỗ trống cùng tham gia vào quá trình dẫn điện, gọi làhiện tượng quang điện trong.* Quang điện trở Quang điện trở được chế tạo dựa trên hiệu ứng quang điện trong. Đó là một tấm bándẫn có giá trị điện trở thay đổi khi cường độ chùm ánh sáng chiếu vào nó thay đổi.* Pin quang điện Pin quang điện là nguồn điện trong đó quang năng được biến đổi trực tiếp thànhđiện năng. Hoạt động của pin dựa trên hiện tượng quang điện bên trong của một sốchất bán dẫn như đồng ôxit, sêlen, silic, … . Suất điện động của pin thường có giá trịtừ 0,5 V đến 0,8 V Pin quang điện (pin mặt trời) đã trở thành nguồn cung cấp điện cho các vùng sâuvùng xa, trên các vệ tinh nhân tạo, con tàu vũ trụ, trong các máy đo ánh sáng, máytính bỏ túi. …3. Mẫu nguyên tử Bo.* Mẫu nguyên tử của Bo Tiên đề về trạng thái dừng Nguyên tử chỉ tồn tại trong một số trạng thái có năng lượng xác định En, gọi là cáctrạng thái dừng. Khi ở trạng thái dừng, nguyên tử không bức xạ. Trong các trạng thái dừng của nguyên tử, electron chuyển động quanh hạt nhân trênnhững quỹ đạo có bán kính hoàn toàn xác định gọi là quỹ đạo dừng. Bo đã tìm được công thức tính quỹ đạo dừng của electron trong nguyên tử hyđrô: rn= n2r0, với n là số nguyên và r0 = 5,3.10-11 m, gọi là bán kính Bo. Đó chính là bán kínhquỹ đạo dừng của electron, ứng với trạng thái cơ bản. Bình thường, nguyên tử ở trạng thái dừng có năng lượng thấp nhất gọi là trạng tháicơ bản. Khi hấp thụ năng lượng thì nguyên tử chuyển lên trạng thái dừng có nănglượng cao hơn, gọi là trạng thái kích thích. Thờ ...