Giải bài tập vật lý 12
Chương VI – Bài 30 : Hiện tượng quan điện thuyết lượng tử ánh sáng
I – CÂU HỎI TRONG BÀI HỌC
C1 (trang 154 sách giáo khoa ) Giải bài tập vật lý 12
Nếu làm thí nghiệm với tấm kẽm tích điện dương thì góc lệch của kim tĩnh điện kế sẽ không bị thay đổi khi chiếu vào tấm kẽm bàng ánh sáng hồ quang vì khi Electron bật ra khỏi tấm kẽm thì sẽ bị điện tích dương hút lại, do đó điện tích trên tấm kẽm không thay đổi, như vậy góc lệch của kim điện kế không thay đổi.
C2 (trang 156 sách giáo khoa ) Giải bài tập vật lý 12
II – CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP
Bài 1 (trang 158 sách giáo khoa ) Giải bài tập vật lý 12
Thí nghiệm Héc về hiện tượng quang điện:
Đặt một tấm kẽm đã được tích điện âm lên trên một điện nghiệm (tấm kẽm nối với điện cực của điện nghiệm) thì thấy hai lá kim loại của điện nghiệm xòe ra.
Chiêu một chùm ánh sáng hồ quang vào tâm kẽm thì thây hai lá kim loại của điện nghiệm cụp lại chứng tỏ tấm kẽm bị mất điện tích âm nghĩa là êlectron đã bị bật ra khỏi tấm kẽm.
Hiện tượng trên không xảy ra nếu:
– Ban đầu ta tích điện dương cho tâm kẽm.
– Hoặc chắn chùm ánh sáng hồ quang bàng một tấm thủy tinh. Lí do mà hiện tượng không xảy ra là:
– Nếu ban đầu tích điện dương cho tấm kẽm thì tấm kẽm này đang thiếu êlectron. Khi chiếu chùm ánh sáng hồ quang vào tấm kẽm thì cũng có êlectron bị bật ra nhưng sẽ ngay lập tức bị tấm kẽm hút trở lại (Theo định luật Cu-lông: “Hai điện tích trái dấu hút nhau”). Do đó, điện tích của tấm kẽm không đổi. Hai lá kim loại của điện nghiệm vẫn tiếp tục xòe ra.
– Tia tử ngoại trong chùm hồ quang bị thủy tinh hấp thụ mạnh nên chùm ánh sáng đến được tấm kẽm chỉ là các bức xạ đơn sắc có bước sóng dài (các tia tử ngoại có bước sóng dài, ánh sáng thấy được, tia hồng ngoại). Điều này giúp khẳng định rằng hiện tượng êlectron bị bật ra khỏi tấm kẽm chỉ xảy ra với các bức xạ tử ngoại.
Bài 2 (trang 158 sách giáo khoa ) Giải bài tập vật lý 12
Hiện tượng ánh sáng làm bật êlectron ra khỏi mặt kim loại gọi là hiện tượng quang điện.
Bài 3 (trang 158 sách giáo khoa ) Giải bài tập vật lý 12
Định luật về giới hạn quang điện (Định luật quang điện thứ nhất):
Ánh sáng kích thích chỉ có thể làm bật êlectron ra khỏi một kim loại khi bước sóng của nó ngắn hơn hoặc bằng giới hạn quang điện của kim loại đó.
Bài 4 (trang 158 sách giáo khoa ) Giải bài tập vật lý 12
Giả thuyết Plăng:
Lượng năng lượng mà mỗi lần một nguyên tử hay phân tử hấp thụ hay phát xạ có giá trị hoàn toàn xác định và bằng hf, trong đó/là tần số của ánh sáng bị hấp thụ hay được phát ra, còn h là một hằng số.
Bài 5 (trang 158 sách giáo khoa ) Giải bài tập vật lý 12
Lượng tử năng lượng là lượng năng lượng mà mỗi lân một nguyên tử hay phân tử hấp thụ hay phát xạ có giá trị hoàn toàn xác định và bằng hf.
Lượng tử năng lượng kí hiệu là s và được tính bằng công thức:
ω = hf
Bài 6 (trang 158 sách giáo khoa ) Giải bài tập vật lý 12
Thuyết lượng tử ánh sáng:
a) Ánh sáng được tạo thành bởi các hạt gọi là phôtôn.
b) Với mồi ánh sáng đơn sắc có tần số f, các phôtôn đều giống nhau, mỗi phôtôn mang năng lượng bằng hf.
c) Trong chân không, phôtôn bay với tốc độ c = 3.108m/s dọc theo tia sáng.
d) Mỗi lần một nguyên tử hay phân tử phát xạ hoặc hấp thụ ánh sáng thì chúng phát ra hay hấp thụ một phôtôn.
Bài 7 (trang 158 sách giáo khoa ) Giải bài tập vật lý 12
Ánh sáng được tạo thành bởi các hạt gọi là phôtôn. Mỗi phôtôn ứng với một lượng tử năng lượng của dòng ánh sáng và được coi như một hạí ánh sáng.
Bài 8 (trang 158 sách giáo khoa ) Giải bài tập vật lý 12
Giải thích định luật về giới hạn quang điện bằng thuyết phôtôn:
Theo Anh-xtanh, mỗi lần nguyên tử hay phân tử ở bề mặt kim loại hấp thụ một phôtôn thì nó dùng năng lượng này vào hai việc:
– Cung cấp một năng lượng A để bật êlectron ra khỏi liên kết với hạt nhân nguyên tử. Năng lượng này được gọi là công thoát.
– Phần năng lượng còn lại biến thành động năng của êlectron khi bật khỏi kim loại.
Như vậy, theo định luật bảo toàn năng lượng thì ξ > A.
Bài 9 (trang 158 sách giáo khoa ) Giải bài tập vật lý 12
Chọn D. Hiện tượng quang,điện là hiện tượng êlectron bị bật ra khỏi mặt kim loại khi bị chiếu sáng.
Bài 10 (trang 158 sách giáo khoa ) Giải bài tập vật lý 12
Chọn D. λ = 0,4μm.
Bài 11 (trang 158 sách giáo khoa ) Giải bài tập vật lý 12
Chọn A. Canxi.
Từ bảng 30.1 SGK, ta có giới hạn quang điện của canxi, natri, kali, xesi lần lượt là:
Bài 12 (trang 158 sách giáo khoa ) Giải bài tập vật lý 12
Bài 13 (trang 158 sách giáo khoa ) Giải bài tập vật lý 12
Xem thêm Hiện tượng quang điện trong tại đây
Trackbacks