Cách giải bài tập cơ học lượng tử năm 2024
Uploaded byThuan Nguyen Show
0% found this document useful (0 votes) 2K views 22 pages quantum exercises Copyright© © All Rights Reserved Available FormatsPDF, TXT or read online from Scribd Share this documentDid you find this document useful?Is this content inappropriate?Download as pdf or txt 0% found this document useful (0 votes) 2K views22 pages Bài Tập Cơ Học Lượng Tử Uploaded byThuan Nguyen quantum exercises Download as pdf or txt Jump to Page You are on page 1of 22 Search inside document Reward Your CuriosityEverything you want to read. Anytime. Anywhere. Any device. No Commitment. Cancel anytime. Bài tập và lời giải của các Trường Đại học nổi tiếng Hoa Kỳ (Major American Universities Ph.D. Qualifying Questions and Solutions) Bài tập và lời giải Cơ học lượng tử (= Problems and Solutions on Quantum Mechanics) Trường Đại học Khoa học và Công nghệ Trung Hoa biên soạn Yung-Kuo Lim chủ biên; Nguyễn Phúc Dương, Phạm Thúc Tuyền, Nguyễn Toàn Thắng dịch Phần Lượng tử ánh sáng Vật Lí lớp 12 sẽ tổng hợp Lý thuyết, các dạng bài tập chọn lọc có trong Đề thi THPT Quốc gia và trên 400 bài tập trắc nghiệm có lời giải. Vào Xem chi tiết để theo dõi các dạng bài Lượng tử ánh sáng hay nhất tương ứng. Tổng hợp Lý thuyết Chương Lượng tử ánh sáng
Chủ đề: Hiện tượng quang điện ngoài
Chủ đề: Tia X
Chủ đề: Mẫu nguyên tử Bo - Quang phổ vạch của Hidro
Chủ đề: Hiện tượng quang - Phát quang - Tia laze
Bài tập trắc nghiệm Lượng tử ánh sáng
Cách tính Công suất nguồn bức xạ, hiệu suất lượng tửA. Phương pháp & Ví dụ1. Phương pháp • Công suất của nguồn sáng- hoặc công suất chiếu sáng: • Cường độ dòng quang điện bão hòa: • Hiệu suất lượng tử: 2. Ví dụ Ví dụ 1: Một ngọn đèn phát ra ánh sáng đỏ với công suất P = 2W, bước sóng của ánh sáng λ = 0,7 μm. Xác định số phôtôn đèn phát ra trong 1s.
Lời giải: • Ta có: Ví dụ 2: Chiếu một bức xạ điện tử có bước sóng λ = 0,5μm vào bề mặt catôt của tế bào quang điện tạo thành dòng bão hòa I = 0,32A. Công suất bức xạ chiếu vào catôt là P = 1,5W. Biết h = 6,625.10-34Js, c=3.108 m/s và |e|=1,6.10-19 C. Tìm hiệu suất lượng tử là bao nhiêu?
Lời giải: Hiệu suất lượng tử năng lượng: Cách giải bài tập Electron quang điện chuyển động trong điện từ trườngA. Phương pháp & Ví dụ1. Phương pháp - Bài toán 1: Xác định bán kính quỹ đạo của electron trong từ trường - Bài toán 2: Xác định điện tích của quả cầu kim loại đặt trong không khí khi bị chiếu sáng để hiện tượng quang điện ngoài xảy ra: - Bài toán 3: Xác định bán kính cực đại vùng e quang điện khi đến anot: 2. Ví dụ Ví dụ 1: Catốt của tế bào quang điện chân không là một tấm kim loại phẳng có giới hạn quang điện là λo = 0,6 μm. Chiếu vào catốt ánh sáng có bước sóng λ = 0,5 μm. Anốt cũng là tấm lim loại phẳng cách catốt 1cm. Giữa chúng có một hiệu điện thế 10V. Tìm bán kính lớn nhất trên bề mặt anốt có quang electron đập tới.
Lời giải: Áp dụng công thức: Ví dụ 2: Chiếu bức xạ có bước sóng λ = 0,6 μm vào catot của 1 tế bào quang điện có công thoát A = 1,8 eV. Dùng màn chắn tách ra một chùm hẹp các electron quang điện và cho chúng bay vào một điện trường hướng từ A đến B sao cho UAB = - 10 V. Vận tốc nhỏ nhất và lớn nhất của các electron khi tới B lần lượt là
Lời giải: Do có hiện tượng quang điện nên: Khi electron electron bứt ra mà chúng bay vào điện trường hướng từ A đến B sao cho UAB = VA – VB = - 10 V → VA < VB electron sẽ được tăng tốc vì B là bản dương. Khi đó electron có vận tốc lớn nhất ứng với khi nó bứt ra khỏi tấm kim loại cực đại và nó có vận tốc nhỏ nhất khi nó bứt ra với vận tốc ban đầu bằng không. • Electron cực đại • Electron cực tiểu là: Cách giải bài tập Mẫu nguyên tử Bo, Quang phổ vạch của HidroA. Phương pháp & Ví dụ1. Phương pháp 1. Tiên đề về trạng thái dừng • Nguyên tử chỉ tồn tại trong một số trạng thái có năng lượng xác định gọi là các trạng thái dừng. Khi ở trong các trạng thái dừng thì nguyên tử không bức xạ • Trong các trạng thái dừng của nguyên tử, electron chỉ chuyển động xung quanh hạt nhân trên những quỹ đạo có bán kính hoàn toàn xác định gọi là các quỹ đạo dừng. Đối với nguyên tử Hidro bán kính quỹ đạo dừng tăng tỉ lệ với bình phương của các số nguyên liên tiếp: Rn = n2.ro Rn: là bán kính quỹ đạo thứ n n: là quỹ đạo thứ n ro = 5,3.10-11 m: là bán kính cơ bản ro 4ro 9ro 16ro 25ro 36ro K L M N O P 2. Tiên đề về hấp thụ và bức xạ năng lượng • Khi nguyên tử chyển từ trạng thái dừng có năng lượng (En) sang trạng thái dừng có năng lượng thấp hơn (Em) thì nó phát ra một pho ton có năng lượng đúng bằng hiệu: En - Em ε = hfnm = En - Em • Ngược lại, nếu nguyên tử đang ở trong trạng thái dừng có năng lượng Em mà hấp thụ một photon có năng lượng đúng bằng hiệu En - Em thì nó chuyển lên trạng thái dừng có năng lượng En. • Từ tiên đề trên: Nếu một chất hấp thụ được ánh sáng có bước sóng nào thì nó cũng có thể phát ra ánh sáng ấy. 3. Quang phổ vạch Hiđrô • Mức năng lượng ở trạng thái n: • e lectron bị ion hóa khi: E∞ = 0. • Công thức xác định tổng số bức xạ có thể phát ra khi e ở trạng thái năng lượng thứ n:
2. Ví dụ Ví dụ 1: Ở nguyên tử hidro, quỹ đạo nào sau đây có bán kính lớn nhất so với bán kính các quỹ đạo còn lại?
Lời giải: • Ta có: Rn = n2.ro (trong đó ro là bán kính quỹ đạo cơ bản: ro = 5,3.10-11 m) Quĩ đạo O có n = 5. Quĩ đạo N có: n = 4 Quĩ đạo L có n = 2 Quĩ đạo P có n = 6. ⇒ Trong các quỹ đạo trên, quỹ đạo P có n lớn nhất lên bán kính là lớn nhất. Ví dụ 2: Electron đang ở quỹ đạo n chưa rõ thì chuyển về quỹ đạo L và thấy rẳng bán kính quỹ đạo đã giảm đi 4 lần. Hỏi ban đầu electron đang ở quỹ đạo nào?
Lời giải: • Ta có: Bán kính quỹ đạo L: R2 = 22.ro = 4.ro Bán kính quỹ đạo n: Rn = n2.ro Theo đề bài: Vậy electron ban đầu đang ở quỹ đạo N Ví dụ 3: Năng lượng của êlectron trong nguyên tử hyđrô được tính theo công thức: En = -13,6 / n2; n = 1, 2, 3, … Xác định năng lượng ở quỹ đạo dừng L.
Lời giải: • Quĩ đạo dừng thứ L ứng với n = 2 ⇒ EL = 13,6 / 4 = 3,4 eV Ví dụ 4: Năng lượng của êlectron trong nguyên tử hyđrô được tính theo công thức: En = -13,6 / n2; n = 1,2,3, …Hỏi khi electron chuyển từ quỹ đạo L về quỹ đạo K thì nó phát ra một photon có bước sóng là bao nhiêu?
Lời giải: Khi e chuyển từ quỹ đạo L về quỹ đạo K thì nó phát ra một photon: Ví dụ 5: Trong quang phổ của nguyên tử hiđro, ba vạch đầu tiên trong dãy lai man có bước sóng λ12 = 121,6 nm; λ13 = 102,6 nm; λ14 = 97,3 nm. Bước sóng của vạch đầu tiên trong dãy Banme và vạch đầu tiên trong dãy pasen là
Lời giải: Bài tập bổ sungCâu 1: Biết công thoát của kim loại là 4,14 eV. Giới hạn quang điện là
Câu 2: Trong một thí nghiệm về hiệu ứng quang điện, người ta có thể làm triệt tiêu dòng quang điện bằng cách dùng một điện áp hãm có giá trị bằng 3,2V. Người ta tách ra một chùm hẹp các electron quang điện và hướng nó đi vào một từ trường đều, theo hướng vuông góc với các đường cảm ứng từ. Biết bán kính quỹ đạo lớn nhất của các electron bằng 20cm. Từ trường có cảm ứng từ là:
Câu 3: Khi chiếu 1 bức xạ điện từ có bước sóng 0,5μm vào bề mặt của tế bào quang điện tạo ra dòng điện bão hòa là 0,32A. Công suất bức xạ đập vào Catot là P = 1,5W. Tính hiệu suất của tế bào quang điện.
Câu 4: Chiếu bức xạ có bước sóng 0,405µm vào một tấm kim loại thì các quang electron có vận tốc ban đầu cực đại là v1. Thay bức xạ khác có tần số 16.1014 Hz thì vận tốc ban đầu cực đại của các quang electron là v2 = 2v1. Tìm công thoát electron của kim loại.
Câu 5: Giới hạn quang điện của kim loại dùng làm Catot là 0,66µm. Tính vận tốc cực đại của e quang điện khi bứt ra khỏi Catot, biết ánh sáng chiếu vào có bước sóng là 0,5mm.
Câu 6: Theo thuyết lượng tử ánh sáng, phát biểu nào dưới đây là sai?
Câu 7: Khi nói về thuyết lượng tử ánh sáng, phát biểu nào sau đây là đúng?
Câu 8: Chọn câu đúng. Chiếu một chùm tia hồng ngoại vào lá kẽm tích điện âm thì
Câu 9: Phát biểu nào sau đây sai khi nói về phôtôn ánh sáng?
Câu 10: Chiếu ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,30 µm vào một chất thì thấy chất đó phát ra ás có bước sóng 0,50 µm. Cho rằng công suất của chùm sáng phát quang chỉ bằng 0,01 công suất của chùm sáng kích thích. Hãy tính tỉ số giữa số phôtôn ánh sáng phát quang và số phôtôn ánh sáng kích thích phát trong cùng một khoảng thời gian.
Xem thêm các dạng bài tập Vật Lí lớp 12 có trong đề thi THPT Quốc gia khác:
Săn shopee siêu SALE :
ĐỀ THI, GIÁO ÁN, GÓI THI ONLINE DÀNH CHO GIÁO VIÊN VÀ PHỤ HUYNH LỚP 12Bộ giáo án, đề thi, bài giảng powerpoint, khóa học dành cho các thầy cô và học sinh lớp 12, đẩy đủ các bộ sách cánh diều, kết nối tri thức, chân trời sáng tạo tại https://tailieugiaovien.com.vn/ . Hỗ trợ zalo VietJack Official |
