Lượng tử là gì – Bài tập lượng tử ánh sáng

Lượng tử là gì

Lượng tử đại diện cho một vật lượng không có khối lượng được tìm thấy từ Phóng xạ .

Vật lý lượng tử là chuyên ngành vật lý giải thích các hiện tượng ở quy mô nguyên tử hay nhỏ hơn (hạ nguyên tử). Nó không bao gồm các ngành như cơ học lượng tử, lý thuyết trường lượng tử… Cơ học lượng tử là sự kết hợp chặt chẽ của ít nhất bốn loại hiện tượng mà cơ học cổ điển không tính đến, đó là

Thuyết lượng tử

Vào ngày này năm 1900, nhà vật lý học người Đức Max Planck công bố nghiên cứu đột phá của ông về ảnh hưởng của bức xạ đối với một vật đen (blackbody), và thuyết lượng tử của vật lý hiện đại đã ra đời.

Thông qua các thí nghiệm vật lý, Planck đã chứng minh rằng năng lượng, trong một số tình huống nhất định, có thể thể hiện các đặc tính của vật chất. Theo các lý thuyết của vật lý cổ điển, năng lượng chỉ là một hiện tượng giống như sóng liên tục, không phụ thuộc vào đặc tính của vật chất. Lý thuyết Planck, cho rằng năng lượng bức xạ được tạo thành từ các thành phần giống như hạt, được gọi là quanta.

Lý thuyết mới này đã giúp giải quyết các hiện tượng tự nhiên không giải thích được trước đây, như biểu hiện của nhiệt trong chất rắn và bản chất của sự hấp thụ ánh sáng ở mức độ nguyên tử. Năm 1918, Planck đã được trao giải Nobel Vật lý cho công trình nghiên cứu về bức xạ vật đen.

Các nhà khoa học khác, chẳng hạn như Albert Einstein, Niels Bohr, Louis de Broglie, Erwin Schrodinger và Paul M. Dirac, đã đào sâu lý thuyết của Planck và phát triển cơ học lượng tử – một ứng dụng toán học của lý thuyết lượng tử trong đó năng lượng được xét là hạt hay sóng, tùy thuộc vào các biến nhất định. Do đó, cơ học lượng tử xem xét tự nhiên theo góc nhìn biến đổi, tương phản rõ rệt với cơ học cổ điển, trong đó tất cả các tính chất chính xác của các vật thể, về nguyên tắc, đều có thể tính toán được. Ngày nay, sự kết hợp của cơ học lượng tử với thuyết tương đối của Einstein là nền tảng của vật lý hiện đại.

Bài tập lượng tử ánh sáng

A. TRẮC NGHIỆM ĐỊNH TÍNH

1. Pin quang điện là nguồn điện hoạt động dựa trên hiện tượng

     A. quang điện trong.                                                   B. huỳnh quang.

     C. quang – phát quang.                                               D. tán sắc ánh sáng.

2. Phát biểu nào sau đây sai khi nói về phôtôn ánh sáng?

     A. Phôtôn chỉ tồn tại trong trạng thái chuyển động.

     B. Mỗi phôtôn có một năng lượng xác định.

     C. Năng lượng của phôtôn của ánh sáng tím lớn hơn năng lượng phôtôn của ánh sáng đỏ.

     D. Năng lượng của các phôtôn của các ánh sáng đơn sắc khác nhau đều bằng nhau.

3. Chọn phát biểu đúng, khi nói về thuyết lượng tử ánh sáng

     A. Năng lượng phôtôn càng nhỏ khi cường độ chùm ánh sáng càng nhỏ.

     B. Phôtôn có thể chuyển động hay đứng yên tùy thuộc vào nguồn sáng chuyển động hay đứng yên.

     C. Năng lượng của phôtôn càng lớn khi tần số của ánh sáng ứng với phôtôn đó càng nhỏ.

     D. Ánh sáng được tạo bởi các hạt gọi là phôtôn.

4. Dùng thuyết lượng tử ánh sáng không giải thích được

      A. hiện tượng quang – phát quang.

      B. hiện tượng giao thoa ánh sáng.

      C. nguyên tắc hoạt động của pin quang điện.

      D. hiện tượng quang điện ngoài.

5. Pin quang điện là nguồn điện, trong đó

     A. hóa năng được biến đổi trực tiếp thành điện năng.

     B. quang năng được biến đổi trực tiếp thành điện năng.

     C. cơ năng được biến đổi trực tiếp thành điện năng.

     D. nhiệt năng được biến đổi trực tiếp thành điện năng.

6. Gọi năng lượng của phôtôn ánh sáng đỏ, ánh sáng lục và ánh sáng tím lần lượt là εĐεL và εT thì

AεT > εL > εĐ.              BεT > εĐ > εL.             CεĐ > εL > εT.              DεL > εT > εĐ.

7. Khi chiếu vào một chất lỏng ánh sáng màu chàm thì ánh sáng huỳnh quang phát ra không thể 

     A. ánh sáng màu tím.                                                  B. ánh sáng màu vàng.

     C. ánh sáng màu đỏ.                                                   D. ánh sáng màu lục.

8. Trong một thí nghiệm, hiện tượng quang điện xảy ra khi chiếu chùm sáng đơn sắc tới bề mặt tấm kim loại. Nếu giữ nguyên bước sóng ánh sáng kích thích mà tăng cường độ của chùm sáng thì

      A. số electron bật ra khỏi tấm kim loại trong một giây tăng lên.

      B. động năng ban đầu cực đại của êlectron quang điện tăng lên.

      C. giới hạn quang điện của kim loại bị giảm xuống.

      D. vận tốc ban đầu cực đại của các êlectron quang điện tăng lên.

9. Theo thuyết lượng tử ánh sáng, phát biểu nào dưới đây là sai?

     A. Ánh sáng được tạo thành bởi các hạt gọi là phôtôn.

     B. Năng lượng của các phôtôn ánh sáng là như nhau, không phụ thuộc tần số của ánh sáng.

     C. Trong chân không, các phôtôn bay dọc theo tia sáng với tốc độ c = 3.108 m/s.

     D. Phân tử, nguyên tử phát xạ hay hấp thụ ánh sáng, cũng có nghĩa là chúng phát xạ hay hấp thụ phôtôn.

10. Khi chiếu chùm tia tử ngoại vào một ống nghiệm đựng dung dịch fluorexêin thì thấy dung dịch này phát ra ánh sáng màu lục. Đó là hiện tượng

     A. phản xạ ánh sáng.                                                  B. quang – phát quang.

     C. hóa – phát quang.                                                   D. tán sắc ánh sáng.

11. Theo thuyết lượng tử ánh sáng, phát biểu nào dưới đây là sai?

     A. Khi ánh sáng truyền đi, lượng tử ánh sáng không bị thay đổi và không phụ thuộc vào khoảng cách tới nguồn sáng.

     B. Năng lượng của lượng tử của ánh sáng màu đỏ lớn hơn năng lượng của lượng tử của ánh sáng tím.

C. Nguyên tử hay phân tử vật chất không hấp thụ hay bức xạ ánh sáng một cách liên tục mà thành từng phần riêng biệt, đứt quãng.

     D. Mỗi chùm ánh sáng dù rất yếu cũng chứa một số lượng rất nhiều các lượng tử ánh sáng.

12. Theo thuyết lượng tử ánh sáng, phôtôn ứng với mỗi ánh sáng đơn sắc có năng lượng càng lớn nếu ánh sáng đơn sắc đó có

      A. tần số càng lớn.                                                     B. tốc độ truyền càng lớn.

      C. bước sóng càng lớn.                                              D. chu kì càng lớn.

13. Trong nguyên tử hiđrô, với r0 là bán kính Bo thì bán kính quỹ đạo dừng của electron không thể là

      A. 12r­0.                             B. 25r0.                             C. 9r0.                             D. 16r0.

14. Trong quang phổ vạch phát xạ của nguyên tử hiđrô, nếu electron đang ở trên quỹ đạo N (n = 4) thì sẽ có tối đa bao nhiêu vạch quang phổ khi electron trở về quỹ đạo K (n = 1)

      A. 6.                                  B. 5.                                   C. 4.                                D. 3.

15. Nguyên tắc hoạt động của quang điện trở dựa vào

     A. hiện tượng tán sắc ánh sáng.

     B. hiện tượng quang điện ngoài.

     C. hiện tượng quang điện trong.

     D. hiện tượng phát quang của chất rắn.

16. Hiện tượng quang điện ngoài là hiện tượng electron bị bứt ra khỏi tấm kim loại khi

      A. chiếu vào tấm kim loại này một chùm hạt nhân hêli.

      B. chiếu vào tấm kim loại này một bức xạ điện từ có bước sóng thích hợp.

      C. cho dòng điện chạy qua tấm kim loại này.

      D. tấm kim loại này bị nung nóng bởi một nguồn nhiệt.

17. Theo mẫu nguyên tử Bo, trạng thái dừng của nguyên tử

      A. chỉ là trạng thái kích thích.

      B. có thể là trạng thái cơ bản hoặc trạng thái kích thích.

      C. chỉ là trạng thái cơ bản.

      D. là trạng thái mà các electron trong nguyên tử dừng chuyển động.

 Đáp án: 1A. 2D. 3D. 4B. 5B. 6A. 7A. 8A. 9B. 10B. 11B. 12A. 13A. 14A. 15C. 16B. 17B

Giải chi tiết:

1. Pin quang điện là nguồn điện hoạt động dựa trên hiện tượng quang điện trong. Đáp án A.

2. Các ánh sáng đơn sắc khác nhau có tần số khác nhau nên năng lượng của các phôtôn của các ánh sáng đơn sắc khác nhau sẽ khác nhau. Đáp án D.

3. Ánh sáng được tạo bởi các hạt gọi là phôtôn. Phôtôn chỉ tồn tại trong trạng thái chuyển động. Không có phôtôn đứng yên. Năng lượng của phôtôn ε = hf. Đáp án D.

4. Dùng thuyết lượng tử ánh sáng giải thích được hiện tượng quang điện, không giải thích được hiện tượng giao thoa ánh sáng. Đáp án B.

5. Pin quang điện biến đổi trực tiếp quang năng thành điện năng.  Đáp án B.

6ε = hf; fT > fL > fĐ  εT > εL > εĐ. Đáp án A.

7. Tần số của ánh sáng phát quang luôn nhỏ hơn tần số của ánh sáng kích thích; fT > fC. Đáp án A.

8. Số phôtôn đến đập vào bề mặt kim loại trong một giây tỉ lệ với cường độ chùm sáng còn số electron bứt ra khỏi bề mặt kim loại trong một giây thì tỉ lệ với số phôtôn đến đập vào bề mặt kim loại trong một giây. Đáp án A.

9. Năng lượng của các phôtôn ánh sáng phụ thuộc vào tần số của ánh sáng. Đáp án B.

10. Chiếu một chùm bức xạ điện từ vào một vật nào đó mà làm vật đó phát sáng thì đó là hiện tượng quang – phát quang. Đáp án B.

11ε = hf; fĐ < fT  εĐ < εT. Đáp án B.

12ε = hf  f càng lớn thì ε càng lớn. Đáp án A.

13. rn = n2r0; 12 không phải là số chính phương. Đáp án A.

14. Từ 4 chuyển trực tiếp về 3; 2 và 1 có 3 vạch; từ 3 chuyển trực tiếp và 2 và 1 có 2 vạch; từ 2 chuyển về 1 có 1 vạch. Số vạch tối đa = 3 + 2 + 1 = 6. Đáp án A.

15. Quang điện trở hoạt động dựa vào hiện tượng quang điện trong. Đáp án C.

16. Hiện tượng quang điện ngoài là hiện tượng: chiếu ánh sáng (chùm bức xạ điện từ) thích hợp vào bề mặt tấm kim loại thì làm các electron bứt ra khỏi bề mặt tấm kim loại đó. Đáp án B.

17. Trạng thái dừng gồm cả trạng thái cơ bản và các trạng thái kích thích. Đáp án B.

 

 

 

 

 

 

Tag: rối thế hiệu suất lời chấm giáo pdf mật mã dạng sinh spin nhảy chương nội chủ đề vương văn san