Luyện tập ôn thi lượng tử ánh sáng

Tham khảo tài liệu luyện tập ôn thi lượng tử ánh sáng, khoa học tự nhiên, vật lý phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luyện tập ôn thi lượng tử ánh sáng_____________________________________________________________________________ LỜI NÓI ĐẦU Nhằm giúp các bạn học sinh và giáo viên ban Khoa Học tự nhiên (THPT) cótài liệu ôn luyện về phần Lượng tử ánh sáng - bộ môn Vật Lý để chuẩn bị cho kỳthi học kỳ, cuối năm và nhất là kỳ thi Tốt nghệp THPT và kỳ thi tuyển sinh váocác trường Đại học, Cao đẳng. Chúng tôi - những tác giả nghệp dư hợp tác vớinhau biên soạn tập tài liệu (CÊMINA): Lượng Tử Ánh Sáng. Tập tài liệu này được biên soạn theo chương trình giáo dục Trung Học PhổThông, môn Vật Lý 12. Để đáp ứng được sự chặt chẽ của phần Lượng Tử ÁnhSáng, chúng tôi chia nội dung cuốn sách được thành 3 phần. Phần 1: Kiến thức cơ bản và nâng cao. Tóm tắt các kiến thức trong chương trính SGK và một số sách tham khảo vớimức độ cần đạt ghi trong chương trình. Các kiến thức này rất cần thiết cho việchọc sinh ôn tập để làm bài, nhất là các bài thi trắc nghiệm. Phần 2: Các dạng bài tập và phương pháp giải. Nêu ra các dạng bài tập căn bản và nâng cao, hướng dẫn phương pháp giải vớinhiều ví dụ áp dụng cho từng dạng. Đây là phần quan trọng bởi các phương phápgiải toán Vật Lý - Lượng Tử Ánh Sáng đếu được chúng tôi nói đến trong phần này. Phần 3: Các bài tập ôn luyện. -3-_____________________________________________________________________________ Phần này bao gồm các bài tập tự luận, trắc nghệm để bạn đọc ôn tập. Trongphần này chúng tôi sẽ tham khảo thêm các đề thi của Bộ GD-ĐT và một số trường. Chúng tôi hi vọng tập tài liệu (CÊMINA) Vật Lý 12 - Lượng Tử ÁnhSáng sẽ là tài liệu thiết thực và bổ ích, giúp cho các bạn học sinh và các thầy côgiáo, các bậc phụ huynh có điều kiện ôn tập tốt để chuẩn bị cho các kỳ thi của nhàtrường và Bộ GD-ĐT tổ chức sắp tới. Vì thời gian chuẩn bị và thực hiện còn quá ngắn nên tập CÊMINA củachúng tôi chắc chắn còn mắc phải những thiếu sót. Chúng tôi hi vọng sẽ nhận đượcnhiều lời góp ý xây dựng của quý bạn đọc để tập tài liệu có chất hơn. Chúng tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đến thầy Đinh Anh Tuấn - giáo viênTrường THPT Đặng Thúc Hứa và tập thể lớp A-k32 Trường THPT Đặng ThúcHứa - Nghệ An đã tạo điều kiện thuận lợi để tài liệu này được hoàn thành. -4-_____________________________________________________________________________ A. TÓM TẮT KIẾN THỨCVẤN ĐỀ 1 HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN - THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG1. Khái niệm hiện tượng quang điện. +) Hiện tượng ánh sáng làm bật các electron ra khỏi bề mặt kim loại gọi là hiệntượng quang điện ngoài, thường gọi tắt là hiện tượng quang điện. +) Các electron bị bật ra khỏi bề mặt kim loại gọi là quang electron.2. Tế bào quang điện. +) Tế bào quang điện là một bình Ithạch anh đã hút hết không khí (tế bàoquang điện chân không), bên trong cóhai điện cực anôt A và catôt K. Nối I bhanôt A với cực dương của nguồn điện,catôt K với cực âm va chiếu vào catôtchùm sáng có bứơc sóng ngắn thì xảyra hiện tượng quang điện và trong mạch -5-_____________________________________________________________________________xuất hiện dòng quang điện với cường độ I. +) Khi UAK  U1 thì I giữ giá trị không đổiIbh , gọi là cường độ - Uh O Ui UAKquang điện bão hoà; Ibh tăng tỉ lệ với cường độchùm sáng chiếu vào catôt . Đặc tuyến vôn-ampe (Hình 1.1)của tế bào quang điện trên Hình 1.1.3. Các định luật quang điện. a. hiện tượng quang điện chỉ xảy ra khi ánh sáng kích thích chiếu vào kim loại cóbước sóng nhỏ hơn hoặc bằng bước sóng λ0 . λ0 được gọi là giới hạn quang điệncủa kim loại: λ  λ0. b. Đối với ánh sáng thích hợp ( có λ  λ0) cường độ dòng quang điện bão hoà tỉlệ thuận với với cường độ chùm sáng kích thích. c. Động năng ban đầu cực đại của các quang electron không phụ thuộc cường độcủa chùm ánh sáng kích thích mà chỉ phụ thuộc bước sóng của ánh sáng kích thíchvà bản chất của kim loại làm catôt.4. Thuyết lượng tử ánh sáng a. Giả thuyết lượng tử năng lượng của Plăng: Lượng năng lượng mà mỗi lần mộtnguyên tử hay phân tử hấp thụ hay pháp xạ có các giá trị hoàn toàn xác định, gọi làlượng tử năng lượng, ký hiệu bằng chữ ε, có giá trị: ε = hf -6-_____________________________________________________________________________ trong đó:f là tần số của ánh sáng bị hấp thụ hay được pháp xạ ra, h là một hằng số gọi là hằng số Plăng. h = 6,625.10-34 (J.s) b. Thuyết phôtôn. +) Chùm ánh sáng là một chùm các phôtôn (các lượng tử ánh sáng). Mỗi phôtôncó năng lượng xác định ε = hf (f là tần số của sóng ánh sáng đơn sắc tương ứng).Cường độ của chùm sáng tỉ lệ với số phôtôn phát ra trong vòng 1 giây. +) Phân tử, nguyên tử, êlecteron…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 ánh sáng. Năng lượng của mỗiphôtôn rất nhỏ. Một chùm sáng dù yếu cũng chứa rất nhiều phôtôn do rất nhiềunguyên tử, phân tử thoát ra. Vì vậy ta nhìn thấy chùm sáng liên tục.5. Công thức Anh- xtanh về hiện tượng quang điện. 2 c mv0 max hf = h  A (A: công thoát êlectron).  2 hc  Giới hạn quang điện : λ0 = . A  Muốn cho dòng quang điện triệt tiêu hoàn toàn phải có: ...