Bài tập liên quan đến chương 6 vật lý 12
|
XEM TRƯỚC Show TẢI VỀ Lí thuyết và bài tập chương 6 - VL12. Để download tài liệu Lí thuyết và bài tập chương 6 - VL12 các bạn click vào nút download bên trên. 📁 Chuyên mục: Tài nguyên trắc nghiệm phần Lượng tử ánh sáng 📅 Ngày tải lên: 04/02/2015 📥 Tên file: ly-thuyet-chuong-6-hs.thuvienvatly.com.2679a.41439.doc (1.1 MB) 🔑 Chủ đề: Li thuyet bai tap chuong 6 VL12 ► Like TVVL trên Facebook nhé!
.png) 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 \(\lambda _0\) , \(\lambda _0\) gọi là giới hạn quang điện của kim loại đó. . \(\lambda \leq \lambda _0\)
+ Chùm ánh sáng là chùm các phôtôn (các lượng tử ánh sáng). Mỗi phôtôn có năng lượng xác định (năng lượng của 1 phô tôn e = hf (J). Nếu trong chân không thì \(\varepsilon = hf = \frac{{hc}}{\lambda }\) f là tần số của sóng ánh sáng đơn sắc tương ứng. h=6,625.10-34 J.s : hằng số Plank; c =3.108 m/s : vận tốc ánh sáng trong chân không. + Cường độ chùm sáng tỉ lệ với số phôtôn phát ra trong 1 giây. + Phân tử, nguyên tử, electron… phát xạ hay hấp thụ ánh sáng, nghĩa là chúng 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 nhiều phôtôn do rất nhiều nguyên tử, phân tử phát ra. Vì vậy ta nhìn thấy chùm sáng liên tục. +Phôtôn chỉ tồn tại trong trạng thái chuyển động. Không có phôtôn đứng yên.
hf = \(\frac{{hc}}{\lambda }\)= A + \(\frac{1}{2}\)mv\(_{0\max }^2\). +Bảng giá trị giới hạn quang điện Chất kim loại lo(mm) Chất kim loại lo(mm) Chất bán dẫn lo(mm) Bạc 0,26 Natri 0,50 Ge 1,88 Đồng 0,30 Kali 0,55 Si 1,11 Kẽm 0,35 Xesi 0,66 PbS 4,14 Nhôm 0,36 Canxi 0,75 CdS 0,90
+Ánh sáng vừa có tính chất sóng, vừa có tính chất hạt. Ta nói ánh sáng có lưỡng tính sóng - hạt. +Trong mỗi hiện tượng quang học, ánh sáng thường thể hiện rỏ một trong hai tính chất 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 có năng lượng càng lớn thì tính chất hạt thể hiện càng rõ, như ở hiện tượng quang điện, ở khả năng đâm xuyên, khả năng phát quang…,còn tính chất sóng càng mờ nhạt. +Trái lại sóng điện từ có bước sóng càng dài, phôtôn ứng với nó có năng lượng càng nhỏ, thì tính chất sóng lại thể hiện rỏ hơn như ở hiện tượng giao thoa, nhiễu xạ, tán sắc, …, còn tính chất hạt thì mờ nhạt. 2. Hiện tượng quang điện trong:
Chất quang dẫn là những chất bán dẫn, dẫn điện kém khi không bị chiếu sáng và dẫn điện tốt khi bị chiếu ánh sáng thích hợp.
Hiện tượng ánh sáng giải phóng các electron liên kết để chúng trở thành các electron dẫn đồng thời tạo ra các lỗ trống cùng tham gia vào quá trình dẫn điện, gọi là hiện tượng quang điện trong.
Được chế tạo dựa trên hiệu ứng quang điện trong. Đó là một tấm bán dẫn có giá trị điện trở thay đổi khi cường độ chùm ánh sáng chiếu vào nó thích hợp.
Pin quang điện là nguồn điện trong đó quang năng được biến đổi trực tiếp thành điện năng. Hoạt động của pin dựa trên hiện tượng quang điện trong của một số chất bán dẫn ( đồng ôxit, sêlen, silic,...). Suất điện động của pin thường có giá trị từ 0,5 V đến 0,8 V Pin quang điện (pin mặt trời) đã trở thành nguồn cung cấp điện cho các vùng sâu vùng xa, trên các vệ tinh nhân tạo, con tàu vũ trụ, trong các máy đo ánh sáng, máy tính bỏ túi. …
So sánh Hiện tượng quang điện ngoài Hiện tượng quang dẫn Vật liệu Kim loại Chất bán dẫn Bước sóng as kích thích Nhỏ, năng lượng lớn (như tia tử ngoại) Vừa, năng lượng trung bình (as nhìn thấy..) Do ưu điểm chỉ cần as kích thích có năng lượng nhỏ (bước sóng dài như as nhìn thấy) nên hiện tượng quang điện trong được ứng dụng trong quang điện trở (điện trở thay đổi khi chiếu as kích thích, dùng trong các mạch điều khiển tự động) và pin quang điện (biến trực tiếp quang năng thành điện năng) 3. Mẫu nguyên tử Bohr:
+Tiên đề về trạng thái dừng -Nguyên tử chỉ tồn tại trong một số trạng thái có năng lượng xác định En, gọi là các trạng 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 trên những quỹ đạo có bán kính hoàn toàn xác định gọi là quỹ đạo dừng. -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 (lúc e ở quỹ đạo K) Năng lượng electron trong nguyên tử hiđrô: \({E_n} = - \frac{{13,6}}{{{n^2}}}(eV)\) Với n \( \in \) N*. -Bình thường, nguyên tử ở trạng thái dừng có năng lượng thấp nhất gọi là trạng thái cơ bản. Khi hấp thụ năng lượng thì nguyên tử chuyển lên trạng thái dừng có năng lượng cao hơn, gọi là trạng thái kích thích. Thời gian nguyên tử ở trạng thái kích thích rất ngắn (cỡ 10-8 s). Sau đó nguyên tử chuyển về trạng thái dừng có năng lượng thấp hơn và cuối cùng về trạng thái cơ bản. + Tiên đề về sự bức xạ và hấp thụ năng lượng của nguyên tử -Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng En sang trạng thái dừng có năng lượng Em nhỏ hơn thì nguyên tử phát ra một phôtôn có năng lượng: e = hfnm = En – Em. -Ngược lại, nếu nguyên tử ở trạng thái dừng có năng lượng Em mà hấp thụ được một phôtôn có năng lượng hf đúng bằng hiệu En – Em thì nó chuyển sang trạng thái dừng có năng lượng En lớn hơn. -Sự chuyển từ trạng thái dừng Em sang trạng thái dừng En ứng với sự nhảy của electron từ quỹ đạo dừng có bán kính rm sang quỹ đạo dừng có bán kính rn và ngược lại.
.png) -Nguyên tử hiđrô có các trạng thái dừng khác nhau EK, EL, EM, ... . Khi đó electron chuyển động trên các quỹ đạo dừng K, L, M, ... -Khi electron chuyển từ mức năng lượng cao (Ecao) xuống mức năng lượng thấp hơn (Ethấp) thì nó phát ra một phôtôn có năng lượng xác định: hf = Ecao – Ethấp. -Mỗi phôtôn có tần số f ứng với một sóng ánh sáng đơn sắc có bước sóng \(\lambda = \frac{c}{f}\) , tức là một vạch quang phổ có một màu (hay một vị trí) nhất định. Điều đó lí giải quang phổ phát xạ của hiđrô là quang phổ vạch. -Ngược lại nếu một nguyên tử hiđrô đang ở một mức năng lượng Ethấp nào đó mà nằm trong một chùm ánh sáng trắng, trong đó có tất cả các phôtôn có năng lượng từ lớn đến nhỏ khác nhau, thì lập tức nguyên tử đó sẽ hấp thụ một phôtôn có năng lượng phù hợp e = Ecao – Ethấp để chuyển lên mức năng lượng Ecao. Như vậy, một sóng ánh sáng đơn sắc đã bị hấp thụ, làm cho trên quang phổ liên tục xuất hiện một vạch tối. Do đó quang phổ hấp thụ của nguyên tử hiđrô cũng là quang phổ vạch. 4. Sơ lược về laze.Laze là một nguồn sáng phát ra một chùm sáng cường độ lớn dựa trên việc ứng dụng hiện tượng phát xạ cảm ứng.
+ Laze có tính đơn sắc rất cao. + Tia laze là chùm sáng kết hợp (các phôtôn trong chùm có cùng tần số và cùng pha). + Tia laze là chùm sáng song song (có tính định hướng cao). + Tia laze có cường độ lớn. Ví dụ: laze rubi (hồng ngọc) có cường độ tới 106 W/cm2.
+ Tia laze được dùng như dao mổ trong phẩu thuật mắt, để chữa một số bệnh ngoài da (nhờ tác dụng nhiệt), . + Tia laze dùng truyền thông thông tin bằng cáp quang, vô tuyến định vị, điều khiển con tàu vũ trụ, ... + Tia laze dùng trong các đầu đọc đĩa CD, bút chỉ bảng, bản đồ, thí nghiệm quang học ở trường phổ thông, ... + Tia laze được dùng trong đo đạc , ngắm đưởng thẳng ... + Ngoài ra tia laze còn được dùng để khoan, cắt, tôi, ...chính xác các vật liệu trong công nghiệp. B. Bài tập minh họaBài 1:Giới hạn quang điện của Ge là \(\lambda \)o = 1,88mm. Tính năng lượng kích họat (năng lượng cần thiết để giải phóng một êlectron liên kết thành êlectron dẫn) của Ge? Hướng dẫn giải:Từ công thức: \({\lambda _0} = \frac{{hc}}{A} \Rightarrow A = \frac{{hc}}{{{\lambda _0}}}\) \( = \frac{{6,{{625.10}{ - 34}}{{.3.10}^8}}}{{1,{{88.10}{ - 6}}}}\) \=1,057.10-19 J = 0,66eV Bài 2:Giới hạn quang điện của Kim loại dùng làm Katot là 0,66mm. Tính: 1. Công thoát của Kim loại dùng làm Katot theo đơn vị J và eV. 2. Tính động năng cực đại ban đầu và vận tốc cực đại của e quang điện khi bứt ra khỏi Katot, biết ánh sáng chiếu vào có bước sóng là 0,5mm . Hướng dẫn giải:1. \({\lambda _0} = \frac{{hc}}{A} = > A = \frac{{hc}}{{{\lambda _0}}}\) =1,875eV=3.10-19 J . 2. Ta có \({W_{d\max }} = hc(\frac{1}{\lambda } - \frac{1}{{{\lambda _0}}}\) = 9,63.10-20 J \=> \({v_0} = \sqrt {\frac{{2hc}}{{{m_e}}}(\frac{1}{\lambda } - \frac{1}{{{\lambda _0}}})} \) Thế số: \({v_0} = \sqrt {\frac{{2.6,{{625.10}{ - 34}}{{.3.10}^8}}}{{9,{{1.10}{ - 31}}{{.10}^{ - 6}}}}(\frac{1}{{0,5}} - \frac{1}{{0,66}})} \) \= 460204,5326 = 4,6.105 m/s Trắc nghiệm Vật Lý 12 Chương 6
Đề kiểm tra Vật Lý 12 Chương 6Đề kiểm tra trắc nghiệm online Chương 6 Vật lý 12 (Thi Online)Phần này các em được làm trắc nghiệm online trong vòng 45 phút để kiểm tra năng lực và sau đó đối chiếu kết quả và xem đáp án chi tiết từng câu hỏi.
Đề kiểm tra Chương 6 Vật lý 12 (Tải File)Phần này các em có thể xem online hoặc tải file đề thi về tham khảo gồm đầy đủ câu hỏi và đáp án làm bài.
Lý thuyết từng bài chương 6 và hướng dẫn giải bài tập SGKLý thuyết các bài học Vật lý 12 Chương 6
Hướng dẫn giải Vật lý 12 Chương 6
Trên đây là tài liệu Ôn tập Vật lý 12 Chương 6 Lượng Tử Ánh Sáng. Hy vọng rằng tài liệu này sẽ giúp các em ôn tập tốt và hệ thống lại kiến thức Chương 6 hiệu quả hơn. Để thi online và tải file đề thi về máy các em vui lòng đăng nhập vào trang hoc247.net và ấn chọn chức năng "Thi Online" hoặc "Tải về". Ngoài ra, các em còn có thể chia sẻ lên Facebook để giới thiệu bạn bè cùng vào học, tích lũy thêm điểm HP và có cơ hội nhận thêm nhiều phần quà có giá trị từ HỌC247 ! |
