Bài tập Vật lý khối 12
Bạn đang xem nội dung tài liệu Bài tập Vật lý khối 12, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
GIAO THOA AÙNH SAÙNG A.LYÙ THUYEÁT : 1. ÑÒNH NGHÓA : Giao thoa aùnh saùng laø söï toång hôïp hai soùng aùnh saùng : Cuøng phöông . Cuøng taàn soá . Ñoä leäch pha khoâng thay ñoåi theo thôøi gian . 2.COÂNG THÖÙC : a.Cho S1 vaø S2 laø hai nguoàn saùng ñoàng pha ñaët trong khoâng khí . Hieäu quang trình : = d2 – d1 = b.Vò trí vaân saùng : Hieäu quang trình caùch nhau soá nguyeân laàn cuûa böôùc soùng = = Kl x = K. ( K Z ) K = 0 : vaân saùng trung taâm K = ± 1 : vaân saùng baäc 1 ( vaân saùng thöù nhaát ) K = ± 2 : vaân saùng baäc 2 ( vaân saùng thöù hai ) c.Vò trí vaân toái : Hieäu quang trình caùch nhau soá leõ laàn nöõa böôùc soùng = = (K + ) l x = (K + ) K = 0 : vaân toái baäc 1 K = 1 ( hoaëc K = - 2 ) : vaân toái baäc hai d.Khoaûng vaân : i = vò trí vaân saùng x = Ki ; vò trí vaân toái x = (K + ) i e.Khoaûng caùch giöõa vaân saùng thöù m vaø n laø : ℓ = xn – xm = ( n – m) i i= f.Khoaûng caùch giöõa vaân saùng thöù n vaø vaân toái thöù m : ℓ = xn – xm = n.i – (m + ).i k.Soá vaân trong tröôøng giao thoa : - Soá khoaûng vaân : n = L laø chieàu roäng cuûa tröôøng giao thoa L = 2x . - Soá vaân toái mt = [n] + 1 ; - Soá vaân saùng laø ms = [n] [n] : phaàn nguyeân cuûa n - Soá vaân saùng luoân laø soá nguyeân leõ . - Soá vaân toái luoân laø soá nguyeân chaün . Coù theå duøng coâng thöùc : Soá vaân saùng : ms = 2 [ ] + 1 ; [ ] chæ laáy phaàn nguyeân cuûa Soá vaân toái : mt = 2 [+ ] g.Thí nghieäm giao thoa trong moâi tröôøng coù chieát suaát n : - Böôùc soùng aùnh saùng trong chaân khoâng : lo = = n = n l -Khoaûng vaân : i = = h. Thí nghieäm giao thoa Young coù baûn maët song song moûng Heä vaân dôøi veà phía coù ñaët baûn maët song song 1 ñoaïn xo : xo = ( n- 1) e laø chieàu daøy cuûa baûn maët song song . n laø chieát suaát cuûa moâi tröôøng duøng laøm baûn maët song song * LÖÔÏNG TÖÛ AÙNH SAÙNG : Hieän töôïng quang ñieän : Hieän töôïng quang ñieän laø hieän töôïng khi chieáu aùnh saùng thích hôïp vaøo maët kim loaïi , thì caùc electron ôû maët kim loaïi baät ra .Caùc electron baät ra goïi laø quang electron .Doøng chuyeån dôøi coù höôùng cuûa caùc electron baät ra khoûi kim loaïi (catoát) bay veà anoát taïo neân doøng ñieän goïi laø doøng quang ñieän . Coâng thöùc : Eomax Vôùi = h.f : goïi laø naêng löôïng phoâtoân (ñôn vò laø J) A = : goïi laø coâng thoaùt electron (ñôn vò ño laø J) Eomax = . : goïi laø ñoäng naêng ban ñaàu cöïc ñaïi (ñôn vò ño laø J) : goïi laø giôùi haïn quang ñieän ( ñôn vò ño laø m ) c = 3. m/s : goïi laø vaän toác aùnh saùng f : goïi laø taàn soá cuûa aùnh saùng öùng vôùi phoâtoân ñoù h = 6,625 . 1034 Js : goïi laø haèng soá Plaêng Hieäu ñieän theá haõm Uh Uh > 0 vöøa ñuû laøm trieät tieâu hoaøn toaøn doøng quang ñieän . Luùc UAK = - Uh < 0 thì coâng cuûa löïc ñieän tröôøng khi electron di chuyeån töø catoát sang anoát caân baèng vôùi ñoäng naêng ban ñaàu cöïc ñaïi cuûa electron . - Ñònh lyù ñoäng naêng : . Uh = .m. = 1,6 .10-19 c Hieäu suaát löôïng töû H Soá electron bò böùt ra töø kim loaïi H = Soá phoâtoân tôùi ñaäp vaøo kim loaïi H = .100% Coâng suaát cuûa chuøm aùnh saùng chieáu vaøo catoát laø : P = . Cöôøng ñoä cuûa doøng quang ñieän boõa hoøa laø: I = * Quang phoå : - Böôùc soùng : - Tieân ñeà 2 cuûa Bo : En – Em = h.fnm - Naêng löôïng ion hoùa khi nguyeân töû ôû traïng thaùi öùng vôùi möùc naêng löôïng thöù n : * VAÄT LYÙ HAÏT NHAÂN: Ñònh luaät phoùng xaï : N = N0.e-lt = m = m0.e-lt = N0 , m0 : laàn löôït laø soá haït nhaân vaø khoái löôïng ban ñaàu . N , m : laø soá haït nhaân vaø khoái löôïng ôû thôøi ñieåm t K = : laø soá chu kyø baùn raõ trong khoaûng thôøi gian t . l = : laø haèng soá phoùng xaï . T : laø chu kyø baùn raõ . Ñoä phoùng xaï : H = H0.e-lt laø ñoä phoùng xaï sau thôøi gian t H0 = l.N0 laø ñoä phoùng xaï ban ñaàu ( ñôn vò ño cuûa ñoä phoùng xaï laø Bq- Becôren) . 1 Ci ( Curi) = 3,7.1010 Bq Ñoä huït khoái laø Soá haït nhaân bò phaân raõ sau thôøi gian t laø Soá mol n = soá haït nhaân töông öùng : N = n.NA NA = 6,022.1023 : laø soá Avoâgadroâ M : laø khoái löôïng mol m : laø khoái löôïng chaát . n : laø soá mol. Baøi taäp quang lyù Baøi 1 : Trong thí nghieäm Young ( Iaâng ) , aùnh saùng ñôn saéc coù böôùc soùng 0,6 mm, Haikhe saùng caùch nhau a= 1mm, khoaûng caùch giöõa hai khe naøy ñeán maøn aûnh laø D =1m Tính khoaûng vaân. Tính khoaûng caùch töø vaân saùng trung taâm ñeán vaân saùng thöù naêm . ÑS: a) 0,6mm b) 3mm Baøi 2: Trong thí nghieäm Iaâng a= 0,5mm.D = 2m, khoaûng vaân baèng 2 mm. Tính böôùc soùng cuûa aùnh saùng. Taïi ñieåm M caùch vaân trung taâm 10 mm ta coù vaân saùng khoâng ,taïi sao ? ÑS : a) 0,5mm b) vaân saùng Baøi 3: Trong thí nghòeâm Iaâng veà giao thoa aùnh saùng ,bieát khoaûng caùch giöõa hai khe saùng laø 0,15mm,khoaûng caùch giöõa hai khe saùng vaø maøn höùng vaân laø 1,5m.Khoaûng caùch giöõa 5 vaân saùng lieân tieáp treân maøn laø 2 cm. Haõy xaùc ñònh böôùc soùng cuûa aùnh saùng duøng trong thí nghieäm? (Tuù taøi 1998) ÑS : 0,5mm Baøi 4: Trong thí nghieäm Iaâng , caùc khe saùng ñöôïc chieáu baèng aùnh saùng traéng Cho a= 0,3 mm, D =2 m Tính khoaûng caùch giöõa vaân saùng baäc 1 cuûa maøu ñoû (lñ = 0,76mm)vaø vaân saùng baäc moät cuûa maøu tím (lt = 0,4mm) b)Tính khoaûng caùch giöõa vaân saùng baäc hai cuûa maøu ñoû vaø vaân saùng baäc hai cuûa maøu tím ? c) Baây giôø khe saùng ñöôïc chieáu saùng ñoàng thôøi bôûi hai aùnh saùng ñôn saéc coù böôùc soùng laàn löôït laø l1 = 0,4mm vaø l2 . Ngöôøi ta nhaän thaáy vaân saùng baäc 3 cuûa aùnh saùng ñôn saéc l1 truøng vôùi vaân saùng baäc 2 cuûa aùnh saùng ñôn saéc l2 . Tìm l2 vaø xaùc ñònh vò trí naøy ? Ñaùp soá : a ) 2,4mm ; b ) 4,8mm ; c) l2 = 0,6mm Baøi 5 : Trong thí nghieäm Iaâng ,caùc khe saùng ñöôïc chieâuù baèng aùnh saùng traéng. Khoaûng caùch giöõa hai khe laø 0,3 mm,khoaûng caùch töø hai khe ñeán maøn aûnh laø 2 m, tính beà roäng cuûa quang phoå lieân tuïc baäc 1, baäc 2 , baäc 3. Cho bieát böôùc soùng cuûa aùnh saùng tím laø 0,4mm vaø cuûa aùnh saùng ñoû laø 0,75mm ÑS : 2,32 mm ; 4,67 mm ; 7 mm Baøi 6 : Trong thí nghieäm Young , hai nguoàn keát hôïp S1 vaø S2 caùch nhau moät khoaûng a = 1 mm vaø caùch maøn quan saùt moät khoaûng D = 2 m.Hai nguoàn S1 ,ø S2 phaùt ra moïi aùnh saùng ñôn saéc coù böôùc soùng 0,4mm≤ l ≤ 0,75mm.Xeùt moät ñieåm P treân maøn vaø caùch vaân trung taâm moät khoaûng 6 mm.Tìm caùc böôùc soùng cuûa caùc aùnh saùng ñeå cho vaân toái taïi ñieåm P. ÑS: 4 böùc xaï : 0,4mm ; 0,462mm : 0,545mm :0,667mm . Baøi7 : Trong thí nghieäm Young veà giao thoa aùnh saùng , caùc khe S1 vaø S2 ñöôïc chieáu saùng bôûi aùnh saùng ñôn saéc . Khoaûng caùch giöõa hai khe vaø maøn quan saùt laø D = 3 m . Khoaûng caùch giöõa hai vaân saùng lieân tieáp laø i = 1,5 mm, cho a = 1 mm a.Tìm böôùc soùng cuûa aùnh saùng tôùi ? b.Xaùc ñònh vò trí cuûa vaân saùng thöù 3 vaø vaân toái thöù 4 ? c.Taïi vò trí M1 vaø M2 caùch vaân trung taâm laàn löôït laø 7,5 mm vaø 9,75 mm ta coù vaân loaïi gì ? Baäc bao nhieâu ? d.Bieát beà roäng tröôøng giao thoa laø 20 mm . Tính soá vaân saùng , soá vaân toái quan saùt ñöôïc ? Ñsoá : a. 0,5 mm b. xs3 = 4,5 mm xt4 = 5,25 mm c. M1 laø vaân saùng baäc 5 , M2 laø vaân toái baäc 7 . d. 13 vaân saùng vaø 14 vaân toái . Baøi 8 : Trong thí nghieäm giao thoa aùnh saùng ñôn saéc , khoaûng caùch giöõa hai khe Young laø a = 0,8 mm , maøn caùch khe moät khoaûng D = 2 m .Khoaûng caùch töø vaân saùng thöù 1 ñeán vaân saùng thöù 11 cuøng phía so vôùi vaân trung taâm laø 16 mm . a.Tính khoaûng vaân vaø böôùc soùng l ? b.Taïi vò trí M1 , M2 caùch vaân trung taâm laàn löôït 8 mm vaø 12 mm ta coù vaân loaïi gì ? Baäc bao nhieâu ? c.Bieát beà roäng tröôøng giao thoa laø 10 mm . Tính soá vaân saùng , soá vaân toái quan saùt ñöôïc ? Ñsoá : a. 1,6 mm ; 0,64 mm b.Vaân saùng thöù 5 vaø vaân toái thöù 8 c. 7 , 6 . Baøi 9 :Thöïc hieän thí nghieäm giao thoa aùnh saùng vôùi khe Young , caùc khe S1, S2 caùch nhau moät ñoaïn a = 1 mm . Nguoàn saùng S caùch ñeàu hai khe , caùc vaân giao thoa höùng ñöôïc treân maøn caùch hai khe 1 ñoaïn D = 3 m . Beà roäng vuøng giao thoa höùng ñöôïc treân maøn laø 14,6 mm . a.Xeùt khe S phaùt ra hai aùnh saùng ñôn saéc coù böôùc soùng l1 = 0,54 mm vaø l2 = 0,36 mm . Hoûi ôû nhöõng vò trí naøo treân maøn trong vuøng giao thoa , caùc vaân saùng cuûa hai aùnh saùng ñôn saéc noùi treân truøng nhau ? b.Xeùt khe S phaùt ra aùnh saùng traéng coù böôùc soùng trong khoaûng 0,68 mm vaø 0,410 mm . Tính böôùc soùng cuûa nhöõng böùc xaï bò taét taïi ñieåm M treân maøn caùch vaân trung taâm 3 mm . Hoûi taïi M coù bao nhieâu böùc xaï cho vaân saùng ? Ñaùp soá : a. Coù 5 vò trí truøng nhau b. Coù 1 böùc xaï cho vaân saùng taïi M Baøi 10 : Trong thí nghieäm giao thoa aùnh saùng vôùi khe Young , cho hai khe caùch nhau a = 2 mm . Aùnh saùng ñôn saéc duøng trong thí nghieäm coù böôùc soùng 0,60 mm . Caùc vaân giao thoa höùng ñöôïc treân maøn caùch hai khe moät ñoaïn D = 2 m , beà roäng vuøng giao thoa höùng ñöôïc treân maøn laø 10,5 mm . Tính khoaûng vaân ? Tính soá vaân saùng , soá vaân toái quan saùt ñöôïc trong vuøng giao thoa ? Baây giôø khe S phaùt ra hai aùnh saùng ñôn saéc coù böôùc soùng laø l = 0,60 mm vaø khi aáy treân maøn quan saùt ñöôïc caùc cöïc ñaïi giao thoa cuûa heä hai vaân truøng nhau töông öùng vôùi caùc vaân soá 0 ; 4 ; 8 ; cuûa heä vaân vaøng . Xaùc ñònh l/ , bieát 0,4 mm ≤ l/ ≤ 0,50 mm . Ñaùp soá : a. i = 0,6 mm b. 17 vaân saùng , 18 vaân toái c. 0,48 mm Baøi11 : Hai khe Young S1 , S2 caùch nhau a = 1,0 mm ñöôïc chieáu saùng baèng moät khe S song song vaø caùch ñeàu hai khe . a.S ñöôïc chieáu saùng baèng aùnh saùng coù böôùc soùng m. Maøn quan saùt ñaët song song vôùi maët phaúng chöùa hai khe vaø caùch noù moät khoaûng 2,0 m . Tính khoaûng vaân ? b.Thöïc hieän thí nghieäm trong chaát loûng coù chieát suaát n . Ta thaáy vaân saùng thöù ba di chuyeån 0,75 mm . Tính n ? c. Ñaët moät baûn thuûy tinh moûng , hai maët song song coù beà daøy e = 0,02 mm . Chaén moät trong hai khe Young treân thì thaáy heä vaân treân maøn dôøi moät khoaûng x0 = 24 mm . Tính chieát suaát n/ cuûa thuûy tinh ? Ñaùp soá : a. i = 1,09 mm b. n 1,3 c. n/ = 1,6 Baøi 12 : Moät khe S phaùt aùnh saùng ñôn saéc coù böôùc soùng chieáu saùng hai khe S1 , S2 song song vôùi S . Hai khe caùch nhau a = 0,50 mm . Maët phaúng chöùa hai khe caùch maøn quan saùt D = 1 m . Tính khoaûng vaân ? Tònh tieán khe S theo phöông S1S2 moät ñoaïn b baèng bao nhieâu ñeå vaân toái ñeán chieám choã cuûa moät vaân saùng keà noù . Bieát khoaûng caùch töø S ñeán maët phaúng chöùa hai khe S1S2 laø d = 50 cm . Khoâng tònh tieán khe S maø môû roäng daàn khe S . Tính ñoä roäng cuûa khe S ñeå heä vaân bieán maát ? Ñaùp soá : a. i = 1 mm b . b = 0,25 mm c. b/ = 0,5 mm TRAÉC NGHIEÄM Thöïc hieän giao thoa vôùi aùnh saùng traéng , treân maøn quan saùt ta thu ñöôïc hình aûnh nhö theá naøo ? Choïn ñaùpaùn ÑUÙNG ? Vaân trung taâm laø vaân saùng traéng , hai beân coù nhöõng daõy maøu nhö caàu voàng . Moät daõy maøu bieán thieân lieân tuïc töø ñoû ñeán tím . Caùc vaïch maøu khaùc nhau rieâng bieät hieän treân moät neàn toái . Khoâng coù caùc vaân maøu treân maøn . Trong thí nghieäm giao thoa aùnh saùng vôùi khe Iaâng , neáu ñaët tröôùc moät trong hai khe moät baûn thuûy tinh moûng coù hai maët song song thì hieän töôïng xaûy ra nhö theá naøo so vôùi khi khoâng coù noù ? Haõy choïn caâu traû lôøi ÑUÙNG A. Heä thoáng vaân khoâng thay ñoåi B. Heä thoáng vaân bieán maát C. Heä thoáng vaân dòch chuyeån treân maøn veà phía coù baûn thuûy tinh . D. Vaân trung taâm trôû thaønh vaân toái vaø khoâng thay ñoåi vò trí . Trong caùc ñieàu kieän sau , ñieàu kieän naøo cho vaân saùng treân maøn ?Choïn ñieàu kieän ñuùng ? Taäp hôïp caùc ñieåm coù hieäu quang trình ñeán hai nguoàn baèng moät soá nguyeân laàn böôùc soùng . Taäp hôïp caùc ñieåm coù hieäu quang trình ñeán hai nguoàn baèng moät soá leû laàn cuûa nöûa böôùc soùng Taäp hôïp caùc ñieåm coù hieäu khoaûng caùch ñeán hai nguoàn baèng moät soá nguyeân laàn böôùc soùng . A, B , C ñeàu ñuùng . Phaùt bieåu naøo sau ñaây laø SAI khi noùi veà aùnh saùng traéng vaø aùnh saùng ñôn saéc ? Aùnh saùng traéng laø taäp hôïp cuûa voâ soá caùc aùnh saùng ñôn saéc khaùc nhau coù maøu bieán thieân lieân tuïc töø ñoû ñeán tím . Chieát suaát cuûa chaát laøm laêng kính ñoái vôùi caùc aùnh saùng ñôn saéc khaùc nhau laø gioáng nhau . Aùnh saùng ñôn saéc laø aùnh saùng khoâng bò taùn saéc khi qua laêng kính . Khi caùc aùnh saùng ñôn saécñi qua moät moâi tröôøng trong suoát thì chieát suaát cuûa moâi tröôøng ñoái vôùi aùnh saùng ñoû laønhoû nhaát , ñoái vôùi aùnh saùng tím laølôùn nhaát Trong moät thí nghieäm giao thoa aùnh saùng vôùi khe Iaâng , ngöôøi ta boá trí sao cho khoaûng caùch S1S2 = a = 4 mm , D = 2 m .Quan saùt treân maøn cho thaáy khoaûng caùch giöõa hai vaân saùng baäc 5 caùch nhau 3 mm . Böôùc soùng do caùc nguoàn phaùt ra nhaän giaù trò ÑUÙNG naøo sau ñaây A. B. C. D. moät giaù trò khaùc 2. Taïi ñieåm M1 caùch vaân trung taâm moät khoaûng 0,75 mm laø vaân saùng hay vaân toái ? Choïn keát quaû ÑUÙNG : A. Vaân toái baäc 5 B. Vaân saùng baäc 2 C. Vaân toái baäc 3 D. moät giaù trò khaùc 3. Xeùt M2 caùch M1 moät khoaûng 1,8 mm .Hoûi taïi M2 laø vaân saùng hay vaân toái ? Choïn keát quaû ÑUÙNG : A. Vaân toái öùng vôùi k = 9 B. Vaân toái öùng vôùi k = 8 C. Vaân saùng öùng vôùi k = 8 D. Giaù trò khaùc Trong moät thí nghieäm giao thoa aùnh saùng vôùi khe Iaâng , ngöôøi ta boá trí sao cho khoaûng caùch S1S2 = a = 2 mm , D = 1 m .Quan saùt treân maøn cho thaáy khoaûng caùch töø vaân saùng trung taâm ñeán vaân saùng thöù 10 laø 3 mm . 1. Böôùc soùng do caùc nguoàn phaùt ra nhaän giaù trò ÑUÙNG naøo sau ñaây A. B. C. D. moät giaù trò khaùc 2. Taïi hai ñieåm M, N ñoái xöùng nhau qua vaân saùng trung taâm caùch nhau moät khoaûng 8 mm laø hai vaân saùng . Soá vaân saùng vaân toái quan saùt ñöôïc treân maøn laø A. 23 vaân saùng vaø 22 vaân toái B. 20 vaân saùng vaø 21 vaân toái C. 21 vaân saùng vaø 20 vaân toái D. Giaù trò khaùc Trong moät thí nghieäm giao thoa aùnh saùng vôùi khe Iaâng , ngöôøi ta boá trí sao cho khoaûng caùch S1S2 = a = 1 mm , D = 3 m.Quan saùt treân maøn cho thaáy khoaûng caùch giöõa hai vaân toái lieân tieáp ño ñöôïc laø 1,5 mm . 1. Böôùc soùng do caùc nguoàn phaùt ra nhaän giaù trò ÑUÙNG naøo sau ñaây A. B. C. D. moät giaù trò khaùc 2. Xaùc ñònh khoaûng caùch töø vaân saùng baäc 4 ñeán vaân toái baäc 4 .Choïn keát quaû ÑUÙNG : A. 0,65 mm B. 0,55 mm C. 0,75 mm D. giaù trò khaùc Trong moät thí nghieäm giao thoa aùnh saùng vôùi khe Iaâng , ngöôøi ta boá trí sao cho khoaûng caùch S1S2 = a = 1 mm , D = 1 m.Nguoàn saùng ñôn saéc coù böôùc soùng Tính khoaûng caùch giöõa hai vaân saùng lieân tieáp treân maøn : A. 0,7 mm B. 0,6 mm C. 0,5 mm D. 0,4 mm 2. Xaùc ñònh vò trí vaân toái thöù ba : A. 0,75 mm B. 0,9 mm C. 1,25 mm D. 1,5 mm 3. Ñaët tröôùc khe S1 moät baûn thuûy tinh hai maët phaúng song song coù chieát suaát n = 1,5 , ñoä daøy e = 12 .Hoûi vò trí heä thoáng vaân seõ dòch chuyeån treân maøn nhö theá naøo ? A. Veà phía S1 3mm B. veà phía S2 3 mm C. Veà phía S1 6 mm D. Giaù trò khaùc 4. Neáu khoâng ñaët baûn thuûy tinh maø ñoå daày vaøo khoaûng giöõa khe vaø maøn moät chaát loûng coù chieát suaát n/ , ngöôøi ta thaáy khoaûng caùch giöõa hai vaân saùng lieân tieáp laø 0,45 mm .Tính chieát suaát n/ cuûa chaát loûng . A. 1,33 B. 1,4 C. 1,6 D.1,5 Baøi 13 : Moät kim loaïi coù giôùi haïn quang ñieän lo = 0,6 mm nhaän moät chuøm aùnh saùng ñôn saéc l = 0,4mm a.Hoûi coù xaûy ra hieän töôïng quang ñieän khoâng? b.Tính coâng thoaùt cuûa electron khoûi beà maët kim loaïi ra Jun vaø eV ? c.Tính vaän toác ban ñaàu cöïc ñaïi cuûa caùc eletron quang ñieän ? ÑS : a) coù b) A = 3,31.10 -19 J = 2,07eV c ) 606km/s Baøi 14: Moät teá baøo quang ñieän coù catoât laøm baèng xeâ di (Cs). Coâng thoaùt cuûa electron khoûi xeâ di laø 1,9 e V.Chieáu vaøo catoât cuûa teá baøo quang ñieän naøy aùnh saùng coù böôùc soùng 0,4 mm Tính giôùi haïn quang ñieän cuûa xeâ di? Tính vaän toác ban ñaàu cöïc ñaïi cuûa caùc electron quang ñieän ? Muoán cho doøng ñieän trong thí nghieäm treân trieät tieâu hoaøn toaøn phaûi ñaët giöõa anoât vaø catoât moät hieäu ñieän theá haõm baèng bao nhieâu ?. Ñaùp soá : a. b. v0 = 6,5 .105 m/s c. = 1,2 V Baøi 15 : Moät teá baøo quang ñieän coù catoát laøm baèng Natri (coù giôùi haïn quang ñieän laø 0,5 mm ) .Chieáu vaøo catoát cuûa teá baøo quang ñieän naøy aùnh saùng traéng coù böôùc soùng .Hoûi trong maïch coù doøng quang ñieän khoâng ? Neáu coù haõy tính ñoäng naêng ban ñaàu cöïc ñaïi cuûa electron quang ñieän böùt ra . Ñaùp soá : Eñomax = 9,93 .10-20 J Baøi 16 : Hieäu ñieän theá giöõa anoát vaø catoát moät oáng Rôghen laø 200 KV. Tính ñoäng naêng cuûa electron khi ñeán ñoái anoát ? Tính böôùc soùng ngaén nhaát cuûa tia Rôghen maø oáng ñoù coù theâ’phaùt ra ? Ñaùp soá : a. Eñmax = 3,2 .10-14 J b. Baøi 17: Chieáu caùc böùc xaï vaø vaøo moät teá baøo quang ñieän , ngöôøi ta nhaän thaáy vaän toác ban ñaàu cöïc ñaïi cuûa caùc electron quang ñieän khaùc nhau 2 laàn . Haõy xaùc ñònh giôùi haïn quang ñieän cuûa catoát kim loaïi Ñaùp soá : Baøi 18 : Duøng aùnh saùng ñôn saéc coù böôùc soùng chieáu vaøo catoát cuûa moät teá baøo quang ñieän . Khi ñaët vaøo anoát vaø catoát cuûa teá baøo quang ñieän naøy moät hieäu ñieän theá haõm Uh1 = - 2 V thì doøng quang ñieän trieät tieâu . Hoûi neáu duøng aùnh saùng ñôn saéc coù böôùc soùng thì hieäu ñieän theá haõm Uh 2 coù giaù trò baèng bao nhieâu ? Tính tyû soá vaän toác ban ñaàu cöïc ñaïi cuûa electron quang ñieän trong hai tröôøng hôïp treân . Ñaùp soá : Uh 2 = - 5,1 V ; = 1,6 Baøi 19 : Catoát cuûa moät teá baøo quang ñieän laøm baèng Xeâñi coù coâng thoaùt electron A = 1,89eV .Chieáu vaøo catoát moät chuøm saùng ñôn saéc maøu vaøng coù böôùc soùng vaø coù coâng suaát P = 0,625 W . a.Tính giôùi haïn quang ñieän ñoái vôùi catoát b.Tìm vaän toác cöïc ñaïi cuûa electron thoaùt khoûi catoát .Muoán taêng vaän toác cöïc ñaïi naøy leân thì phaûi laøm theá naøo ; taêng cöôøng ñoä coâng suaát cuûa chuøm saùng maøu vaøng hay thay baèng aùnh saùng maøu khaùc ? c.Tìm hieäu ñieän theá haõm phaûi ñaët vaøo giöõa anoát vaø catoát ñeå laøm trieät tieâu doøng quang ñieän ? d.Tìm soá phoâtoân ñaäp vaøo maët catoát trong 1 phuùt ? e.Tìm cöôøng ñoä doøng quang ñieän baõo hoøa , bieát hieäu suaát löôïng töû H = 90% ? Ñaùp soá : a. b.2,72.105 m/s c. Uh 1,48 V d. N = 1,178.1020 haït e.Ibh = 0,2826 A Baøi 20 : Chieáu moät chuøm saùng coù böôùc soùng leân maët catoát cuûa moät teá baøo quang ñieän ,ngöôøi ta thaáy hieäu ñieän theá haõm ñeå khoâng coù doøng quang ñieän laø Uh = 0,39 V . a.Tìm giôùi haïn quang ñieän vaø coâng thoaùt electron cuûa kim loaïi laøm catoát ? b.Bieát coâng suaát cuûa chuøm aùnh saùng tôùi maët catoát laø P = 12,5 W vaø cöôøng ñoä doøng quang ñieän baõo hoøa I = 0,05 A . Tìm hieäu suaát cuûa hieäu öùng quang ñieän ? Ñaùp soá : a. A = 2,15 eV = 3,44.10-19 J b. H = 1 % Baøi 21 : Chieáu moät chuøm böùc xa coù böôùc soùng l = 2000 A0 vaøo moät taám kim loaïi ngöôøi ta thaáy electron baén ra coù ñoäng naêng cöïc ñaïi baèng 5 eV . Hoûi khi chieáu vaøo taám kim loaïi ñoù laàn löôït hai böùc xaï coù böôùc soùng l1 = 16000A0 vaø l2 = 1000A0 thì coù hieän töôïng quang ñieän xaûy ra hay khoâng ? Neáu coù , haõy tính ñoäng naêng ban ñaàu cöïc ñaïi cuûa electron baén ra ? Ñaùp soá : E0ñmax = 1,79.10-18 J ï Baøi 22 : Ngöôøi ta chieáu caùc phoâtoân coù leân moät maët kim loaïi .Caùc electron böùt ra vôùi ñoäng naêng cöïc ñaïi seõ chuyeån ñoäng theo quyõ ñaïo troøn baùn kính 18 cm trong moät töø tröôøng 1,5.10-5 T .Tính giôùi haïn quang ñieän cuûa kim loaïi ñoù ? Ñaùp soá : 0,427 mm Baøi 23 : Chieáu moät böùc xaï ñieän töø coù böôùc soùng leân maët kim loaïi duøng laøm catoát cuûa moät teá baøo quang ñieän , thu ñöôïc doøng baõo hoøa coù cöôøng ñoä I0 = 2 mA . Coâng suaát cuûa böùc xaï ñieän töø laø P = 1,515 W Tìm tæ soá giöõa caùc electron thoaùt ra khoûi beà maët kim loaïi vaø soá phoâtoân roïi leân noù ? Giaõ söû caùc electron ñoù ñöôïc taùch ra baèng maøn chaén ñeå laáy moät chuøm heïp höôùng vaøo moät töø tröôøng ñeàu coù caûm öùng töø B = 10-4 T , sao cho vuoâng goùc vôùi phöông ban ñaàu cuûa vaän toác electron . Bieát quyõ ñaïo cuûa caùc electron coù baùn kính cöïc ñaïi laø R = 23,32 mm . b1. Xaùc ñònh vaän toác ban ñaàu cöïc ñaïi cuûa caùc electron quang ñieän theo soá lieäu treân . b2 . Tính giôùi haïn quang ñieän cuûa kim loaïi duøng laøm catoát ? Ñaùp soá : a. ; b. 4,1.105 m/s ; 0,691 mm Baøi 24 : Khi chieáu böùc xaï taàn soá f1 = 2,2.1015 Hz vaøo moät kim loaïi thì coù hieän töôïng quang ñieän vaø caùc quang electron baén ra ñeàu bò giöõ laïi bôûi hieäu ñieän theá haõm U1 = 6,6 V, coøn khi chieáu böùc xaï f2 = 2,538.1015 Hz vaøo kim loaïi ñoù thì caùc quang electron baén ra ñeàu bò giöõ laïi bôûi hieäu ñieän theá haõm U2 = 8 V . a.Xaùc ñònh haèng soá Planck ? b.Xaùc ñònh giôùi haïn quang ñieän cuûa kim loaïi naøy ? c.Khi chieáu ñoàng thôøi hai böùc xaï coù böôùc soùng vaø vaøo kim loaïi treân thì hieän töôïng quang ñieän coù xaûy ra khoâng ? Tìm hieäu ñieän theá haõm giöõa chuùng . Cho bieát e = 1,6.10-19 C ; c = 3.108 m/s . Ñaùp soá : a. H = 6,627.10-34 Js b. c. Uh = 0,59 V Baøi 25 : Xaùc ñònh hieäu ñieän theá cöïc tieåu treân oáng tia X ñeå taïo ñöôïc tia X coù böôùc soùng 0,1 mm ? Ñaùp soá : 12,4 KeV Baøi 26: Trong quang phoå vaïch cuûa Hiñroâ böôùc soùng daøi nhaát trong daõy Laiman baèng 1215 A0 , böôùc soùng ngaén nhaát trong daõy Banme baèng 3650 A0 .Tìm naêng löôïng caàn thieát ñeå böùt electron ra khoûi nguyeân töû Hiñroâ khi electron ôû treân quyõ ñaïo coù naêng löôïng thaáp nhaát . Cho h = 6,625.10-34 Js ; c = 3.108 m/s ; 1 A0 = 10-10 m Ñaùp soá : 13,6 eV Baøi 27 : chieáu aùnh saùng ñôn saéc coù böôùc soùng l vaøo khí Hiñroâ , ngöôøi ta nhaän thaáy chaát khí naøy phaùt ra böùc xaï coù phoå goàm 3 vaïch ( ñöôïc ghi treân phim ) . Hoûi caùc vaïch naøy thuoäc daõy naøo cuûa phoå Hiñroâ , böôùc soùng cuûa 3 vaïch ñoù ? Ñaùp soá : ; ; Baøi 28 : Böôùc soùng cuûa vaïch phoå thöù nhaát trong daõy Laiman cuûa quang phoå Hyñroâ laø 0,122 . Böôùc soùng cuûa 3 vaïch phoå , , laàn löôït laø . a.Tính taàn soá cuûa 4 böùc xaï keå treân . b.Tính böôùc soùng cuûa hai vaïch tieáp theo trong daõy Laiman vaø hai vaïch ñaàu tieân trong daõy Pasen . Ñaùp soá : a. f21 = 0,246.1015 Hz ; f32 = 0,457.1015 Hz ; f42 = 0,617.1015 Hz ; f52 = 0,691.1015 Hz b. Baøi 29 : Vieát ñaày ñuû caùc phöông trình phaûn öùng haït nhaân sau : 1. + X + 2. + p X + 3. Cl + X n + 4. + X + n 5. + n + X 6. + p + X 7. X + + n 8. + 6.X + 4.b- 9. X + b+ Baøi 30 : Chaát phoùng xaï Phoâtpho coù chu kyø baùn raõ T = 14 ngaøy ñeâm . Ban ñaàu coù 300g chaát aáy . Tính khoái löôïng coøn laïi sau 70 ngaøy ñeâm . Ñaùp soá : 9,4 g Baøi 31 : Luùc ñaàu phoøng thí nghieäm nhaän 200g Ioát phoùng xaï . Hoûi sau 768 giôø khoái löôïng chaát phoùng xaï naøy coøn laïi bao nhieâu gram ? Bieát chu kyø baùn raõ cuûa chaát phoùng xaï naøy laø T = 8 ngaøy ñeâm . Ñaùp soá : 12,5 g Baøi 32 : Moät chaát phoùng xaï A coù chu kyø baùn raõ T = 360 giôø . Khi laáy ra söû duïng thì khoái löôïng chaát phoùng xaï coøn laïi chæ baèng khoái löôïng luùc môùi nhaän veà . Tính thôøi gian keå töø luùc baét ñaàu nhaän chaát A veà ñeán luùc laáy ra söû duïng . Ñaùp soá : 75 ngaøy ñeâm Baøi 33: Tuoåi cuûa Traùi Ñaát khoaûng 5.109 naêm . Giaû thieát ngay töø khi Traùi Ñaát hình thaønh ñaõ coù chaát Urani .Neáu ban ñaàu coù 2,72 kg Urani thì ñeán nay coøn bao nhieâu ? Chu kyø baùn raõ cuûa Urani laø 4,5.109 naêm . Ñaùp soá : m = 1,26 kg Baøi 34 : Chaát Rañi phoùng xaï coù khoái löôïng haït nhaân laø : M = 225,977 u vaø coù chu kyø baùn raõ laø T = 600 naêm . 1. Haõy cho bieát thaønh phaàn caáu taïo cuûa haït nhaân Rañi . Tính naêng löôïng lieân keát cuûa haït nhaân Rañi . 2. Trong 0,256g Rañi coù bao nhieâu nguyeân töû bò phaân raõ sau 300 naêm . 3. Hoûi sau bao laâu thì coù 224 mg Rañi ñaõ bò phaân raõ phoùng xaï . 4. Vaøo khoaûng ñaàu naêm 1948 moät phoøng thí nghieäm nhaän ñöôïc moät maãu chaát phoùng xaï Rañi vôùi ñoä phoùng xaï laø H0 = 1,8.105 Bq . a. Tính khoái löôïng Rañi chöùa trong maãu ñoù . b. Tìm ñoä phoùng xaï cuûa maãu vaøo ñaàu naêm 1998 . c.Vaøo thôøi gian naøo ñoä phoùng xaï cuûa maãu baèng H = 1,65.105 Bq . Cho bieát : mP = 1,007276 u vaø mn = 1,008665 u . Ñaùp soá : 1. 88 proâtoân ; 138 nôtron ; 2. nguyeân töû . 3. t = 1800 naêm . 4. a. m » 1,85.10-6 g ; b. H = 1,698 Bq c. t = 75 naêm töùc vaøo naêm 2023. Baøi 35 : Coù bao nhieâu haït nhaân coâ ban bò phaân raõ phoùng xaï sau moät thaùng töø 1 mg ñoàng vò phoùng xaï coâ ban .Bieát chu kyø baùn raõ cuûa coâ ban laø 71,3 ngaøy . Ña
File đính kèm:
- bai tap quang ly.doc