Ôn tập: 20 câu ôn lý thuyết hiện tượng quang điện – Thuyết lượng tử ánh sáng

Dưới đây là video bài giảng Ôn tập: 20 câu ôn lý thuyết hiện tượng quang điện – Thuyết lượng tử ánh sáng môn lý lớp 12 bao gồm những câu hỏi trắc nghiệm lý thuyết được trình bày cụ thể, kèm đáp án hướng dẫn chi tiết nhằm giúp các em học sinh 12 ôn tập và củng cố kiến thức đã học . 

Câu 1: Chọn câu đúng:

A. Hiện tượng giao thoa dễ quan sát đối với ánh sáng có bước sóng ngắn.

B. Hiện tượng quang điện chứng tỏ tính chất sóng của ánh sáng.

C. Những sóng điện từ có tần số càng lớn thì tính chất sóng thể hiện càng rõ.

D. Sóng điện từ có bước sóng lớn thì năng lượng phô tôn nhỏ.

Giải:

Tính chất sóng: \(i=\frac{\lambda D}{a}\)

Tính chất hạt: \(\varepsilon =hf=h\frac{c}{\lambda }\)

\(\Rightarrow \lambda\) càng lớn thì \(\varepsilon\) càng nhỏ 

\(\Rightarrow\) Chọn câu D.

Câu 2: Khi chiếu sóng điện từ xuống bề mặt tấm kim loại, hiện tượng quang điện xảy ra nếu:

A. sóng điện từ có nhiệt độ đủ cao 

B. sóng điện từ có bước sóng thích hợp

C. sóng điện từ có cường độ đủ lớn 

D. sóng điện từ phải là ánh sáng nhìn thấy được

Giải:

Điều kiện xảy ra hiện tượng quang điện: \(\lambda \leq \lambda _{0}\)

\(\Rightarrow \frac{c}{f}\leq \frac{c}{f_{0}}\Rightarrow f\geq f_{0}\)

\(\Rightarrow\) Chọn câu B.

Câu 3: Công thức liên hệ giữa giới hạn quang điện \(\lambda _{0}\), công thoát A, hằng số Plăng h và vận tốc ánh sáng c là:

A.  \(\lambda _{0}=\frac{hA}{c}\)                 B.    \(\lambda _{0}=\frac{A}{hc}\)                

C. \(\lambda _{0}=\frac{c}{hA}\)                  D. \(\lambda _{0}=\frac{hc}{A}\)

Giải:

Giới hạn quang điện:\(\lambda _{0}=\frac{hc}{A}\)

\(\Rightarrow\) Chọn câu D.

Câu 4: Giới hạn quang điện của mỗi kim loại là:

A. Bước sóng dài nhất của bức xạ chiếu vào kim loại đó để gây ra được hiện tượng quang điện

B. Bước sóng ngắn nhất của bức xạ chiếu vào kim loại đó để gây ra được hiện tượng quang điện

C. Công nhỏ nhất dùng để bứt electron ra khỏi kim loại đó

D. Công lớn nhất dùng để bứt electron ra khỏi kim loại đó

Giải:

\(\lambda \leq \lambda _{0},\, \lambda _{0}:\) giới hạn quang điện 

\(\Rightarrow\) Chọn câu A.

Câu 5: Hiện tượng kim loại bị nhiễm điện dương khi được chiếu sáng thích hợp là:

A. Hiện tượng quang điện.

B. Hiện tượng quang dẫn.

C. Hiện tượng tán sắc ánh sáng. 

D. Hiện tượng giao thoa ánh sáng.

Giải:

Hiện tượng electron bật ra khỏi kim loại \(\Rightarrow\) Kim loại nhiễm điện dương \(\Rightarrow\) Hiện tượng quang điện.

\(\Rightarrow\) Chọn câu A.

Câu 6: Nếu chiếu một chùm tia hồng ngoại vào tấm kẽm tích điện âm, thì:

A. Tấm kẽm mất dần điện tích dương.

B. Tấm kẽm mất dần điện tích âm.

C. Tấm kẽm trở nên trung hoà về điện. 

D. Điện tích âm của tấm kẽm không đổi 

Giải:

Chiếu tia hồng ngoại vào tấm kẽm tích điện âm \(\Rightarrow\) điện tích của tấm kẽm là không đổi.

\(\Rightarrow\) Chọn câu D.

Câu 7: Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về hiện tượng quang điện?

A. là hiện tượng êlectron bứt ra khỏi bề mặt tấm kim loại khi có ánh sáng thích hợp chiếu vào nó

B. là hiện tượng êlectron bứt ra khỏi bề mặt tấm kim loại khi tấm kim loại bị nung nóng.

C. là hiện tượng êlectron bứt ra khỏi bề mặt tấm kim loại bị nhiễm điện do tiếp xúc với một vật nhiễm điện khác

D. là hiện tượng electron bị bứt ra khỏi kim loại khi đặt tấm kim loại vào trong một điện trường mạnh.

Giải:

Hiện tượng electron bứt ra khỏi kim loại khi có ánh sáng thích hợp chiếu vào nó gọi là hiện tượng quang điện. 

\(\Rightarrow\) Chọn câu A.

Câu 8: Theo thuyết phôtôn của Anh-xtanh, thì năng lượng:

A. của mọi phôtôn đều bằng nhau. 

B. của một phôtôn bằng một lượng tử năng lượng

C. giảm dần khi phôtôn ra xa dần nguồn sáng. 

D. của phôtôn không phụ thuộc vào bước sóng.

Giải:

Năng lượng phôton: \(\varepsilon =hf=h\frac{c}{\lambda }\)

\(\Rightarrow\) Chọn câu B.

Câu 9: Với ε₁, ε₂, ε₃ lần lượt là năng lượng của phôtôn ứng với các bức xạ màu vàng, bức xạ tử ngoại và bức xạ hồng ngoại thì

A. ε₃ > ε₁ > ε₂

B. ε₂ > ε₁ > ε₃

C. ε₁ > ε₂ > ε₃

D. ε₂ > ε₃ > ε₁

Giải:

\(\varepsilon _{1}\): màu vàng

\(\varepsilon _{2}\): tử ngoại

\(\varepsilon _{3}\): hồng ngoại

\(\Rightarrow \varepsilon _{2}> \varepsilon _{1}> \varepsilon _{3}\)

\(\Rightarrow\) Chọn câu B.

Câu 10: Kim loại Kali (K) có giới hạn quang điện là 0,55 μm. Hiện tượng quang điện không xảy ra khi chiếu vào kim loại đó bức xạ nằm trong vùng:

A. ánh sáng màu tím. 

B. ánh sáng màu lam. 

C. hồng ngoại.

D. tử ngoại.

Giải:

\(\lambda _{0}=0,55\mu m\, \Rightarrow \,\) Vùng hồng ngoại có \(\lambda > \lambda _{0}\)

\(\Rightarrow\) Không gây ra hiện tượng quang điện.

\(\Rightarrow\) Chọn câu C.

Câu 11: Nếu quan niệm ánh sáng chỉ có tính chất sóng thì không thể giải thích được hiện tượng nào dưới đây?

A. Khúc xạ ánh sáng. 

B. Giao thoa ánh sáng. 

C. Quang điện.

D. Phản xạ ánh sáng.

Giải:

Quan niệm ánh sáng có tính chất sóng thì không giải thích được hiện tượng quang điện.

\(\Rightarrow\) Chọn câu C.

Câu 12: Trong thí nghiệm Hécxơ, nếu chiếu ánh sáng tím vào lá nhôm tích điện âm (giới hạn quang điện của nhôm nằm trong vùng tử ngoại) thì

A. điện tích âm của lá nhôm mất đi

B. tấm nhôm sẽ trung hòa về điện

C. điện tích của tấm nhôm không thay đổi.

D. tấm nhôm tích điện dương

Giải:

Ánh sáng tím có \(\lambda > \lambda _{(tu \, \, ngoai)}\)

\(\Rightarrow\) Không xảy ra hiện tượng quang điện.

\(\Rightarrow\) Chọn câu C.

Câu 13: Chiếu bức xạ có tần số f đến một tấm kim loại.Ta kí hiệu \(f_{0}=\frac{c}{\lambda _{0}},\)  \(\lambda _{0}\) là bước sóng giới hạn của kim loại. Hiện tượng quang điện xảy ra khi:

A. \(f\geq f_{0}\).                      B. \(f< f_{0}\)                      C. \(f\geq0\)                       D. \(f\leq f_{0}\)

Giải:

Điều kiện xảy ra hiện tượng quang điện: \(\lambda \leq \lambda _{0}\Rightarrow \frac{c}{f}\leq \frac{c}{f_{0}}\Rightarrow f\geq f_{0}\)

\(\Rightarrow\) Chọn câu A.

Câu 14: Nếu chắn chùm ánh sáng hồ quang bằng một tấm thủy tinh dày (một chất hấp thụ mạnh ánh sáng tử ngoại) thì hiện tượng quang điện không xảy ra. Điều đó chứng tỏ:

A. Hiện tượng quang điện chỉ xảy ra khi cường độ của chùm ánh sáng kích thích lớn.

B. Hiện tượng quang điện chỉ xảy ra đối với ánh sáng nhìn thấy.

C. Hiện tượng quang điện chỉ xảy ra đối với tia hồng ngoại.

D. Hiện tượng quang điện chỉ xảy ra đối với tia tử ngoại.

Giải:

Chắn tia tử ngoại bằng tấm kính thủy tinh \(\Rightarrow\) không xảy ra hiện tượng quang điện \(\Rightarrow\) hiện tượng quang điện trong trường hợp này xảy ra với tia tử ngoại.

\(\Rightarrow\) Chọn câu D.

Câu 15: Chùm tia bức xạ nào sau đây gây ra hiện tượng quang điện cho hầu hết các kim loại?

A. chùm tia Rơn ghen. 

B. chùm tia tử ngoại.

C. chùm ánh sáng nhìn thấy. 

D. chùm tia hồng ngoại.

Giải:

Thay sóng điện từ:

\(\lambda _{(vo\, tuyen)}> \lambda _{(hong \, ngoai)}> \lambda _{(nhin\, thay)}> \lambda _{(tu \, ngoai)}> \lambda _{(Ron\, ghen)}\)

\(\Rightarrow \varepsilon _{(Ron\, ghen)}> ................................> \varepsilon _{(vo\, tuyen)}\)

\(\Rightarrow\) Chọn câu A.

Câu 16: Một chùm sáng đơn sắc tác dụng lên bề mặt một kim loại làm bứt các electron ra khỏi kim loại này. Nếu tăng cường độ chùm sáng đó lên 3 lần thì

A. động năng ban đầu cực đại của các electron quang điện tăng 3 lần. 

B. động năng ban đầu cực đại của các electron quang điện tăng 9 lần. 

C. công thoát của electron quang điện giảm 3 lần.

D. số lượng electron thoát ra khỏi tấm kim loại đó mỗi giây tăng 3 lần.

Giải:

Tăng cường độ chùm sáng 3 lần \(\Rightarrow\) Tăng số phôton chiếu tới 3 lần \(\Rightarrow\) Số electron bật ra tăng 3 lần.

\(\Rightarrow\) Chọn câu D.

Câu 17: Tìm phát biểu sai về các định luật quang điện?

A. Hiện tượng quang điện chỉ xảy ra khi ánh sáng kích thích chiếu vào kim loại có bước sóng nhỏ hơn hoặc bằng bước sóng \(\lambda _{0}\) gọi là giới hạn quang điện của kim loại đó: \(\lambda \leq \lambda _{0}\)

B. Các kim loại kiềm và một vài kim loại kiềm thổ, có giới hạn quang điện \(\lambda _{0}\) trong miền ánh sáng nhìn thấy.

C. Các kim loại thường dùng có giới hạn quang điện trong miền hồng ngoại.

D. Động năng ban đầu cực đại của electron phụ thuộc vào bản chất của kim loại dùng làm catốt.

Giải: 

Các kim loại có hạn quang điện \(\lambda _{0}\) nhỏ hơn \(\lambda\) thuộc vùng hồng ngoại.

\(\Rightarrow\) Chọn câu C.

Câu 18: Động năng ban đầu của các electron quang điện sẽ có giá trị cực đại khi

A. các electron quang điện là các electron nằm ngay trên bề mặt tinh thể kim loại.

B. các electron quang điện là các electron nằm sâu trong tinh thể kim loại.

C. các electron quang điện là các electron liên kết.

D. các electron quang điện là các electron tự do.

Giải:

Các electron ở bề mặt kim loại có \(E_{domax}\)

\(\Rightarrow\) Chọn câu A.

Câu 19: Phát biểu nào sau đây là không đúng? 

A. Động năng ban đầu cực đại của electron quang điện phụ thuộc vào bản chất của kim loại.

B. Động năng ban đầu cực đại của electron quang điện phụ thuộc bước sóng của chùm ánh sáng kích thích.

C. Động năng ban đầu cực đại của electron quang điện phụ thuộc tần số của chùm ánh sáng kích thích.

D. Động năng ban đầu cực đại của electron quang điện phụ thuộc cường độ của chùm ánh sáng kích thích.

Giải:

\(hf=h\frac{c}{\lambda }=A+E_{domax}\)

\(\Rightarrow\) Chọn câu D.

Câu 20: Theo quan điểm của thuyết lượng tử phát biểu nào sau đây là không đúng?

A. Chùm ánh sáng là một dòng hạt, mỗi hạt là một phôtôn mang năng lượng.

B. Cường độ chùm sáng tỉ lệ thuận với số phôtôn trong chùm.

C. Khi ánh sáng truyền đi các phôtôn ánh sáng không đổi, không phụ thuộc khoảng cách đến nguồn sáng.

D. Các phôtôn có năng lượng bằng nhau vì chúng lan truyền với vận tốc bằng nhau.

Giải:

Các phôton có năng lượng bằng nhau khi tần số f giống nhau

\(\Rightarrow\) Chùm sáng đơn sắc có năng lượng phôton bằng nhau.

\(\Rightarrow\) Chọn câu D.