Sáng kiến kinh nghiệm Phương pháp giải bài tập theo chủ đề Lượng tử ánh sáng góp phần phát triển năng lực học sinh trong dạy học Vật lý

doc 20 trang Người đăng duyenlinhkn2 Ngày đăng 26/07/2022 Lượt xem 339Lượt tải 2 Download
Bạn đang xem tài liệu "Sáng kiến kinh nghiệm Phương pháp giải bài tập theo chủ đề Lượng tử ánh sáng góp phần phát triển năng lực học sinh trong dạy học Vật lý", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Sáng kiến kinh nghiệm Phương pháp giải bài tập theo chủ đề Lượng tử ánh sáng góp phần phát triển năng lực học sinh trong dạy học Vật lý
A. MỞ ĐẦU
	I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
- Qua nhiều năm giảng dạy mơn Vật Lý ở lớp12 Ban Cơ bản của trường THPT Dương Háo Học. Tơi nhận thấy nội dung mà SGK cơ bản viết quá ngắn gọn,cĩ nhiều kiến thức cịn áp đặt học sinh,phần mở rộng kiến thức trong sách đáp ứng yêu cầu thi THPT Quốc gia cịn hạn chế. Học sinh trường mình học rất yếu,nhất là kĩ năng vận dụng và tính tốn, do các em một phần bị hỏng kiến thức ở lớp dưới, chây lười trong học tập, chưa xác định rõ mục đích học tập của mình,củng như định hướng nghề nghiệp tương lai nên kết quả thi khơng cao.
- Đại đa số giáo viên cịn tư tưởng dạy bám sát SGK,dạy theo tiết mà PPCT qui định khơng phát huy được phẩm chất năng lực của người học.
 	- Chủ đề “Phương pháp giải bài tập theo chủ đề lượng tử ánh sáng gĩp phần phát triển năng lực học sinh trong dạy học vật lý” là phần tương đối quan trọng của chương trình vật lý 12,việc vận dụng các kiến thức đã học để tính toán và vận dụng trong cuợc sớng rất có ý nghĩa, tuy nhiên “Phương pháp giải bài tập theo chủ đề lượng tử ánh sáng gĩp phần phát triển năng lực học sinh trong dạy học vật lý ” đối với lớp 12 Ban Cơ bản của trường THPT Dương Háo Học là khĩ,vì khả năng tiếp thu và vận dụng của các em rất yếu.
- Việc định hướng cho các em giải bài tập là điều rất cần thiết, giúp các em làm quen với việc giải bài tập, cảm thấy thích thú khi học “Phương pháp giải bài tập theo chủ đề lượng tử ánh sáng gĩp phần phát triển năng lực học sinh trong dạy học vật lý ”.
 - Vì thế tơi đã tìm hiểu và đưa ra mợt sớ “Phương pháp giải bài tập theo chủ đề lượng tử ánh sáng gĩp phần phát triển năng lực học sinh trong dạy học vật lý ” chủ đề này học sinh cĩ thể học trong 2 tiết,tùy thuộc vào đối tượng học sinh mà giáo viên cĩ thể áp dụng cho phù hợp.
	-Là tài liệu trao đổi với đồng nghiệp về thiết kế,xây dựng các chuyên đề học tập gĩp phần phát triển năng lực học sinh trong giai đoạn đổi mới hiện nay.
II. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU: 
“Phương pháp giải bài tập theo chủ đề lượng tử ánh sáng gĩp phần phát triển năng lực học sinh trong dạy học vật lý ” nhằm giúp các em nhớ được các kiến thức, các cơng thức đã học, rèn luyện cho các em kỹ năng vận dụng kiến thức để giải quyết nhanh các vấn đề có liên quan đến bài tốn, từ đó các em có thể làm tốt bài thi trắc nghiệm trong kỳ thi THPT Quốc gia.
III. GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI :
1/Về nội dung chỉ bao quanh các dạng bài tốn “Phương pháp giải bài tập theo chủ đề lượng tử ánh sáng gĩp phần phát triển năng lực học sinh trong dạy học vật 
lý ”.
2/ Về kỹ năng thì rèn luyện cho các em vận dụng cơng thức, suy luận và khả năng tính toán, giải quyết nhanh các bài tốn trắc nghiệm.Khuyến khích học sinh giải các dạng tốn mở rộng mà SGK lớp 12 cơ bản cịn thiếu,các đề thi CĐ-ĐH các năm trước nhằm đáp ứng yêu cầu đổi mới của Bộ Giáo Dục hiện nay.
3/ Đối tượng: học sinh lớp 12 Trường THPT Dương Háo Học.
IV. CÁI MỚI CỦA ĐỀ TÀI:
1/ Phân loại được các dạng bài tập từ cơ bản đến nâng cao.Bám sát các đề luyện tập và các đề thi CĐ-ĐH các năm trước.
2/ Học sinh nắm được các cách giải cơ bản, để từ đó có thể vận dụng giải những bài tập trắc nghiệm nhanh trong các kì thi THPT Quốc gia.
3/Giáo viên tập thĩi quen soạn dạy học theo chủ đề khơng phải bĩ buộc vào thời gian,vào PPCT quy định.
	B. NỘI DUNG :
 I)CƠ SỞ LÍ LUẬN:
 -Mục tiêu của chương trình Vật lý phổ thông là làm sau khi tốt nghiệp bậc THPT học sinh tối thiểu phải nắm được các kiến thức cơ bản theo chuẩn kiến thức kỹ năng mà BGD đã quy định, cần thiết để đi vào các nhành nghề thuộc lĩnh vực KHTN,kỹ thuật và công nghệ.Đáp ứng yêu cầu công nghiệp hóa,hiện đại hóa trong giai đoạn hiện nay.
 -Vật lý là khoa học thực nghiệm, cách tiếp cận với môn học, đòi hỏi phải 
có nhiều tư duy ( bao gồm cả tư duy thực tế lẫn tư duy trừu tượng). Nhìn vào một bài tập vật lí học sinh không biết nên bắt đầu từ đâu,đưa ra phương pháp giải như thế nào để có phương án thích hợp tìm ra kết quả.
-Hơn nữa,trong các tài liệu thiết kế giáo án, bài soạn của một tiết bài tập
hầu như không có và không được chú trọng. Đa số giáo viên khi đến tiết bài tập,
gọi học sinh lên giải một vài bài tập trong sách giáo khoa, nhận xét sữa chữa,ghi điểm. 
 -Như thế khả năng giải bài tập vật lí của học sinh bị hạn hẹp, việc hình thành phương pháp giải bài tập vật lí với từng loại chủ đề sẽ khó đối với học sinh.
-“Phương pháp giải bài tập theo chủ đề lượng tử ánh sáng gĩp phần phát triển năng lực học sinh trong dạy học vật lý ” nhằm giúp học sinh củng cố lý thuyết, khắc sâu kiến thức; qua đó hình thành sự hứng thú học tập,óc sáng tạo của học sinh trong môn vật lý.Đáp ứng được yêu cầu đổi mới của Bộ Giáo Dục & Đào Tạo trong giai đoạn hiện nay.
 II) CƠ SỞ THỰC TIỄN:	
- Trong các kỳ thi, môn Vật lý được tổ chức thi trắc nghiệm nên việc
hình thành phương pháp giải cho từng loại đơn vị kiến thức là rất cần thiết.
	 - Một số ít giáo viên còn xem nhẹ tiết bài tập, chỉ giải vài bài tập ở SGK là xong.Hoặc một số giáo viên giải bài tập quá nhiều không phân dạng được cho học sinh,thì chắc lẻ rằng học sinh sẽ không nhớ lâu và làm bài tốt trong các kì thi tốt nghiệp,CĐ-ĐH được.
 - Chính vì vậy, việc đưa ra“Phương pháp giải bài tập theo chủ đề lượng tử ánh sáng gĩp phần phát triển năng lực học sinh trong dạy học vật lý” thể hiện đúng mục tiêu môn học ,sẽ góp phần không nhỏ trong việc nâng cao chất lượng học môn Vật lý.
 III) THỰC TRẠNG CỦA ĐỀ TÀI :
1/ Dùng cơng thức đã học để giải bài tập phải mất nhiều thời gian vì khả năng học sinh vận dụng yếu, chuyển vế khơng đúng.
2/ Học sinh tính tốn và suy luận rất chậm, đổi đơn vị khơng đúng.
 3/ Đa số học sinh “sợ” làm bài tập phần lượng tử ánh sáng.Học sinh cho rằng tính tốn nhiều số mũ,căn bậc hai,phần trăm............là rất khĩ.
4/Qua nhiều năm giảng dạy khối 12, học sinh sau khi được hướng dẫn giải bài tập theo đề tài này, thì đa số học sinh (khoảng 80%) lớp 12 của trường THPT Dương Háo Học làm tốt phần bài tập dạng này.
5/Giáo viên chưa quen soạn chủ đề học tập để phát triển năng lực học sinh.Cịn phụ thuộc nhiều vào SGK,vào tiết PPCT nên chưa phát huy được năng lực học tập của học sinh.
IV) CÁC GIẢI PHÁP THỰC HIỆN
Phương pháp chung để thực hiện giảng dạy một chủ đề bài tập:
Có thể tiến hành theo các hoạt động chính sau đây:
Hoạt động 1: Ôn tập hệ thống kiến thức.
- Giáo viên yêu cầu học sinh tóm tắt các vấn đề chính của tiết học hôm đó,lưu cách đổi đơn vị khi tính toán và yêu cầu học sinh nêu lại các dạng bài tập đã trình bày ở các tiết trước.
- Giáo viên giải thích thêm một số vấn đề mà học sinh thắc mắc (nếu cần).
Hoạt động 2: Phân loại các dạng bài tập : 
 Giáo viên đưa ra các dạng bài tập phù hợp với từng loại bài học.
Học sinh nhận diện bài tập và dựa vào những điều đã biết để thảo luận,vận dụng.
Các nhóm cử đại diện trình bày
Cả lớp quan sát,nhận xét.
Giáo viên chỉnh sửa các sai sót , thắc mắc, kết luận lại vấn đề.
Hoạt động 3 : Củng cố , đánh giá.
Cho bài tập trắc nghiệm hay phiếu học tập kiểm tra sự tiếp thu của học sinh.
Tuỳ theo nội dung của kiến thức có thể mở rộng thêm cho học sinh khá- giỏi.
Nhận xét tiết học, hướng dẫn soạn bài mới.
Lưu ý: Khi thực hiện cụ thể một tiết giải bài tập ta cĩ thể lịng ghép hoạt động 1,2 lại với nhau,giáo viên yêu cầu học sinh nêu lại các bài tập của ngày học lý thuyết và đưa thêm các dạng bài tập khác.Mỗi dạng giáo viên yêu cầu học sinh giải từ một đến hai bài tập,bài tập tương tự học sinh về nhà giải.
 2) Phương pháp cụ thể để thực hiện giảng dạy một chủ đề bài tập:
 2.1) Phân loại các dạng bài tập: dạng bài tập từ dễ đên khĩ
 2.1.1 Dạng 1: Tính lượng tử năng lượng, tần số ánh sáng,bước sóng ánh sáng.
 Với : năng lượng (J)
 h = 6,625. (J.s): gọi là hằng số Plăng.
 c=3. m/s : Vận tốc ánh sáng
 Các đơn vị cĩ liên quan: và 
 Lưu ý : Khi làm bài tập học sinh nên đọc kỷ đề bài,xác định các đại lượng đã cho,nhận dạng bài tốn,lưu ý đơn vị đáp án đã cho mà tính tốn và áp dụng cơng thức cho phù hợp. 
 Bài tập 1. Phơtơn cĩ bước sĩng trong chân khơng là 0,5 μm thì sẽ cĩ năng lượng là 
A. .	B. . 	 C. .	 D. .
 Giải
 Chọn B 
Bài tập 2. Bước sĩng của ánh sáng đơn sắc mà một phơ tơn cĩ năng lượng 2eV là bao nhiêu?
 A. 	B. 	 C. 	D. 
 Giải
 Chọn D
 *Các bài tập rèn luyên:
Bài tập . Năng lượng của phơtơn ứng với ánh sáng cĩ bước sĩng 768 nm là
 A. 1,62 eV.	B. 16,2 eV.	 C.. 	D. 2,6 eV.
	Giải
	 2,6 eV Chọn D
 2.1.2)Dạng 2: Điều kiện để cĩ hiện tượng quang điện.Tính giới hạn quang điện khi biết cơng thốt A và ngược lại.
 - Điều kiện để cĩ hiện tượng quang điện: 
 - Giới hạn quang điện: 
 - Cơng thốt của electrion : A=
 Lưu ý : Khi làm bài tập học sinh nên đọc kỷ đề bài,xác định các đại lượng đã cho,lưu ý đơn vị đáp án đã cho mà tính tốn và áp dụng cơng thức cho phù hợp. 
 Bài tập 1. Chiếu một ánh sáng đơn sắc vào mặt một tấm đồng.Hiện tượng quang điện sẽ khơng xảy ra đối với ánh sáng cĩ bước sĩng?
 A. .	B. .	 C. .	D. .
 Giải 
 Ta cĩ mà 0 đ= Chọn D
 Bài tập 2.Cơng thốt của êlectron ra khỏi natri là 2,5 eV. Giới hạn quang điện của natri là:
A. .	B. .	 C. .	D. .
 Giải 
 Chon A 
 Bài tập 3. Kim loại kẻm cĩ giới hạn quang điện là . Cơng thốt của êlectrơn ra khỏi kim loại đĩ là bao nhiêu eV?
A. 	 B. 	 C. 	 D. 
 Giải 
 5,68.10-19J= 3,55 eV Chọn A
*Các bài tập rèn luyên:
BT1: (TN-2008): Giới hạn quang điện của đồng (Cu) là λ0 = 0,30 μm. Biết hằng số h = 6,625.10-34 J.s và vận tốc truyền ánh sáng trong chân khơng c = 3.108 m/s. Cơng thốt của êlectrơn khỏi bề mặt của đồng là 
 A.6,625.10-19 J. B. 6,265.10-19 J. 	C. 8,526.10-19 J. 	D. 8,625.10-19 J.
HD Giải: Cơng thốt: Đáp án A
BT2: Gới hạn quang điện của Ge là lo = 1,88mm. Tính năng lượng kích họat (năng lượng cần thiết để giải phĩng một êlectron liên kết thành êlectron dẫn) của Ge?
HD giải: Từ cơng thức: 
=1,057.10-19 J = 0,66eV
BT3: Một kim loại cĩ cơng thốt là 2,5eV. Tính giới hạn quang điện của kim loại đĩ :
	A. 0,4969m 	B. 0,649m 	C. 0,325m 	D. 0,229m
HD Giải: Giới hạn quang điện =4,96875.10-7 m = 0,4969mm . Đáp án A
2.1.3) Dạng 3: Áp dụng hệ thức Anh – xtanh tìm động năng ban đầu cực đại, hay vận tốc ban đầu cực đại của các quang elictron.
 _ Hệ thức Anh-Xtanh: 
 _ Động năng ban đầu cực đại: Đơn vị Wđ0max (J)
 Lưu ý : Khi làm bài tập học sinh nên đọc kỷ đề bài,xác định các đại lượng đã cho,nhận dạng bài tốn,lưu ý đơn vị đáp án đã cho mà tính tốn và áp dụng cơng thức cho phù hợp. 
Bài tập 1:Catốt của tế bào quang điện làm bằng vơnfram, biết cơng thốt của êlectrơn với vơnfram là 7,2.10-19J. Chiếu vào catốt ánh sáng cĩ bước sĩng . Động năng cực đại của êlectrơn khi bức ra khỏi catơt là:
10,6.10-19J. B. 7,2.10-19J.	C.4,0.10-19J. D. 3,6.10-19J.
 Giải 
 Wđ0 (max)=
 = 3,6.10-19 J Chọn D
 Bài tập 2: Chiếu một chùm sáng đơn sắc cĩ bước song vào bề mặt một kim loaik cĩ giới hạn quang điện là 0,6 .Tính vận tốc ban đầu cực đại của quang êlectrơn khi nĩ bứt ra khỏi catơt .
 6.105 m/s. B. 1,84.105 m/s.	C. 2,76.105 m/s. D. 6.106 m/s.
 Giải 
 Wđ0 (max)=
 =16,56.10-20 J
 = = 36.1010 m/s Chọn A
*Các bài tập rèn luyên:
BT1: Ta chiếu ánh sáng cĩ bước sĩng0,42 mm vào K của một tbqđ. Cơng thốt của KL làm K là 2eV. Để triệt tiêu dịng quang điện thì phải duy trì một hiệu điện thế hãmUAK bằng bao nhiêu?
HD Giải: Tính được Uh= - 0,95V 
BT2: Chiếu chùm bức xạ điện từ cĩ tần số f = 5,76.1014 Hz vào một miếng kim loại thì các quang electron cĩ vận tốc ban đầu cực đại là v = 0,4.106 m/s. Tính cơng thốt electron và bước sĩng giới hạn quang điện của kim loại đĩ.
HD Giải : A = hf - = 3,088.10-19 J; l0 = = 0,64.10-6 m.
 2.1.4 Dạng 4: Số êlíctrơn bị bứt ra khỏi ca tốt của tế bào quang điện trong một giây (ne)
 (e=qe=1,6.10-19 C,1..)
 Lưu ý : Khi làm bài tập học sinh nên đọc kỷ đề bài,xác định các đại lượng đã cho,nhận dạng bài tốn lưu ý đơn vị đáp án đã cho mà tính tốn và áp dụng cơng thức cho phù hợp. 
 Bài tập: Cường độ dịng quang điện bão hịa là 40 .Số ê líctron bị bứt ra khỏi ca tốt trong mỗi giây.
 A. 25.1012 êlictrơn 	B. 25.1013 êlictrơn
 C. 2,5.1012 êlictrơn	 D. 2,5.1013 êlictrơn
 Giải 
 25.1013 êlictrơn Chọn B
*Các bài tập rèn luyên:
BT: Cơng thốt electron khỏi kim loại natri là 2,48 eV. Một tế bào quang điện cĩ catơt làm bằng natri, khi được chiếu sáng bằng chùm bức xạ cĩ l = 0,36 mm thì cho một dịng quang điện cĩ cường độ bảo hịa là 3mA. Tính vận tốc ban đầu cực đại của electron quang điện và số electron bứt ra khỏi catơt trong 1 giây.
HD Giải: Wd0 = - A = 1,55.10-19 J; 
v0 = = 0,58.106 m/s; ne = = 1,875.1013.
2.1.5Dạng 5: Xác định hiệu điện thế hảm ( ):
 Với ( e = 1,6. ; Uh: V )
 Lưu ý : Khi làm bài tập học sinh nên đọc kỷ đề bài,xác định các đại lượng đã cho,nhận dạng bài tốn lưu ý đơn vị đáp án đã cho mà tính tốn và áp dụng cơng thức cho phù hợp. 
 Bài tập. Chiếu chùm sáng sáng đơn sắc cĩ bước sĩng 0,3 vào bề mặt của một kim loại cĩ giới hạn quang điện là 0,6 .Tính hiệu điện thế hảm cần đặt vào giữa 2 cực của một tế bào quang điện để dịng quan điện triệt tiêu hồn tồn.
 -6,62 V. B. -4,50 V. C.2,07 V. D. -2,07 V
Giải 
Từ cơng thức : 
 Wđ0 (max)=hc 
 =33,125.10-20 J
 Uh= V Chọn C
*Các bài tập rèn luyên:
BT1: Chiếu bức xạ cĩ bước sĩng l = 0,4 mm vào catơt của một tế bào quang điện. Biết cơng thốt electron của kim loại làm catơt là A = 2 eV, điện áp giữa anơt và catơt là UAK = 5 V. Tính động năng cực đại của các quang electron khi tới anơt.
HD Giải : Wđ0 = - A = 8,17.10-19 J; 
Wđmax = Wđ0 + |e|UAK = 16,17.10-19 J = 10,1 eV.
BT2: Catot của tế bào quang điện làm bằng đồng, cơng thốt khỏi đồng là 4,47eV.
 Cho biết: h = 6,625.10-34 (J.s) ; c = 3.108 (m/s) ; e = 1,6.10-19 (C).
 a. Tính giới hạn quang điện của đồng.
 b. Chiếu đồng thời 2 bức xạ điện từ cĩ bước sĩng λ1 = 0,210 (μm) và λ2 = 0,320 (μm) vào catot của tế bào quang điện trên, phải đặt hiệu thế hãm bằng bao nhiêu để triệt tiêu hồn tồn dịng quang điện. 
HD Giải :
 a. Tính λ0 .Giới hạn quang điện của đồng: λ0 = μm).
 b. Tính Uh: λ1 < λ0 < λ2 do đĩ chỉ cĩ λ1 gây ra hiện tượng quang điện.
Điều kiện để dịng quang điện triệt tiêu:. 
2.1.6) Dạng 6. Cơng suất bức xạ - hiệu suất lượng tử
 Lưu ý : Khi làm bài tập học sinh nên đọc kỷ đề bài,xác định các đại lượng đã cho,nhận dạng bài tốn lưu ý đơn vị đáp án đã cho mà tính tốn và áp dụng cơng thức cho phù hợp. 
 _ Cơng suất bức xạ : số hạt phơtơn tới ca tốt trong mỗi giây
 _ Hiệu suất lượng tử: me = 9,1.Kg là khối lượng electrion 
Bài tập 1: Chiếu một chùm bức xạ cĩ bước sĩng 0,36 vào ca tốt của một tế bào quang điện thì cương độ dịng quang điện bảo hịa là 3 .Nếu hiệu suất lượng tử (tỉ số giữa elictron bậc ra từ ca tơt và số pho tơn đập vào ca tốt trong một đơn vị thời gian) là 50 % thì cơng suất của chùm bức xạ chiếu vào ca tốt là?
 A.35,5.10 W B.20,7.10 W C.35,5.10 W D.20,07.10 W
 Giải
 Chọn D
Bài Tập 2: Một ngọn đèn phát ra ánh sáng đơn sắc cĩ l=0,6mm sẽ phát ra bao nhiêu photon trong 10s nếu cơng suất đèn là P = 10W.Giải: = 3,02 .1020 photon
*Các bài tập rèn luyên:
BT1: Nguồn Laser mạnh phát ra những xung bức xạ cĩ năng lượng . Bức xạ phát ra cĩ bước sĩng . Tính số photon trong mỗi bức xạ đĩ?
HD Giải : Gọi số photon trong mỗi xung là .( là năng lượng của một photon)
 Năng lượng của mỗi xung Laser: photon
BT2: Cho cường độ dịng quang điện bão bào là 0,32mA. Tính số e tách ra khỏi Katot của tế bào quang điện  trong thời gian 20s biết chỉ 80% số e tách ra về được Anot.
HD Giải: H == 0,8 => nl = Hay: .Thế số: 
BT3: Một tế bào quang điện cĩ catơt làm bằng Asen cĩ cơng thốt electron bằng 5,15 eV. Chiếu chùm sáng đơn sắc cĩ bước sĩng 0,20 mm vào catơt của tế bào quang điện thì thấy cường độ dịng quang điện bảo hịa là 4,5 mA. Biết cơng suất chùm bức xạ là 3 mW . Xác định vận tốc cực đại của electron khi nĩ vừa bị bật ra khỏi catơt và hiệu suất lượng tử.
HD Giải . Ta cĩ: Wd0 = - A = 1,7.10-19 J; v0 = = 0,6.106 m/s.
 ne = = 2,8.1013; nl = = 3.1015 ð H = = 9,3.10-3 = 0,93%
2.1.7)Dạng 7. Vận dụng thuyết lượng tử cho tia X , tính tần số cực đại và bước sóng cực tiểu :
 = 	 , = ( UAK: V ; 1kV=103V)
 Lưu ý : Khi làm bài tập học sinh nên đọc kỷ đề bài,xác định các đại lượng đã cho,lưu ý đơn vị đáp án đã cho mà tính tốn và áp dụng cơng thức cho phù hợp. 
 Bài tập. Giữa anơt và catơt của một ống phát ra tia X cĩ hiệu điện thế khơng đổi là 25 kV.Bỏ qua động năng của êlíctrơn bứt ra từ catốt.Bước sĩng nhỏ nhất của tia Rơnghen do ống phát ra là.
A. .	B. .	 C. .	 D. .
 Giải
= = Chọn B
 *Các bài tập rèn luyên:
 ( CĐ-2011) : Giữa anơt và catơt của một ống phát tia X cĩ hiệu điện thế khơng đổi là 25 kV. Bỏ qua động năng của eelectron khi bứt ra từ catơt. Bước sĩng ngắn nhất của tia X mà ống cĩ thể phát ra bằng
31,57 pm. B. 39,73 pm. C. 49,69 pm D. 35,15 pm.
 HD: 49,69 pm 
2.2/ Bài tập luyện tổng hợp cĩ hướng dẫn:
Bài 1: Khi chiếu bức xạ cĩ bước sĩng 0,4 mm vào catốt của một tế bào quang điện, muốn triệt tiêu dịng quang điện thì hiệu điện thế giữa A và K bằng -1,25V.
a. Tìm vận tốc ban đầu cực đại của các e quang điện.
b. Tìm cơng thốt của các e của kim loại làm catốt đĩ (tính ra eV).
HD Giải :a. = 0,663.106 m/s.
 b. Cơng thốt: .
Bài 2: Cơng thốt của vơnfram là 4,5 eV
a. Tính giới hạn quang điện của vơnfram.
b. Chiếu vào vơnfram bức xạ cĩ bước sĩng l thì động năng ban đầu cực đại của e quang điện là 3,6.10-19J. Tính l.
c. Chiếu vào tấm vơnfram một bức xạ cĩ bước sĩng l’. Muốn triệt tiêu dịng quang điện thì phải cần một hiệu điện thế hãm 1,5V. Tính l’?
HD Giải :
a. mm.
b. mm.
c. mm.
Bài 3: Cơng tối thiểu để bức một êlectron ra khỏi bề mặt một tấm kim loại của một tế bào quang điện là 1,88eV. Khi chiếu một bức xạ cĩ bước sĩng 0,489 mm thì dịng quang điện bão hịa đo được là 0,26mA.
a. Tính số êlectron tách ra khỏi catốt trong 1 phút.
b. Tính hiệu điện thế hãm để triệt tiêu hồn tồn dịng quang điện.
HD Giải :
a. Ibh = n = 26.10-5A. (n là số êlectron tách ra khỏi catốt trong 1s). n = ; 
Số êlectron tách ra khỏi K trong 1 phút: N=60n = 975.1014.
b. .Hiệu điện thế hãm Uh = – 0,66V.
Bài 4: Catốt của tế bào quang điện làm bằng xêdi (Cs) cĩ giới hạn quang điện l0=0,66mm. Chiếu vào catốt bức xạ tử ngoại cĩ bước sĩng l =0,33 mm. Hiệu điện thế hãm UAK cần đặt giữa anơt và catơt để triệt tiêu dịng quang điện là bao nhiêu?
HD Giải :
-Để triệt tiêu dịng quang điện, cơng của lực điện trường phải triệt tiêu được động năng ban đầu cực đại của quang êlectron (khơng cĩ một êlectron nào cĩ thể đến được anơt)
-Như vậy để triệt tiêu hồn tồn dịng quang điện thì: UAK £ –1,88V.
Bài 5: Khi chiếu lần lượt hai bức xạ cĩ bước sĩng 0,25 mm và 0,3 mm vào một tấm kim loại thì vận tốc ban đầu cực đại của các êlectron quang điện lần lượt là 7,31.105 m/s và 4,93.105 m/s.
a. Tính khối lượng của các êlectron.
b. Tính giới hạn quang điện của tấm kim loại.
HD Giải :
a. ;
m= 1,3645.10-36.0,667.106= 9,1.10-31 kg.
b. Giới hạn quang điện:
 Bài 6: a. Khi một chất bị kích thích và phát ra ánh sáng đơn sắc màu tím cĩ bước sĩng 0,4 mm thì năng lượng của mỗi phơtơn phát ra cĩ giá trị là bao nhiêu? Biết h =6,625.10-34Js; c =3.108 m/s.
 b. Đối với nguyên tử hiđrơ, khi êlectron chuyển từ quỹ đạo M về quỹ đạo K thì nguyên tử phát ra phơtơn cĩ bước sĩng 0,1026 μm. Lấy h = 6,625.10-34J.s, e = 1,6.10-19 C và c = 3.108m/s. Năng lượng của phơtơn này bằng bao nhiêu? Nếu photon này truyền vào nước cĩ chiết suất thì năng lượng của nĩ thay đổi thế nào?
HD Giải :
a. Năng lượng của photon tương ứng: J.
b. Năng lượng của photon tương ứng: eV
Tần số của ánh sáng sẽ khơng thay đổi khi truyền qua các mơi trường khác nhau nên năng lượng của nĩ cũng khơng thay đổi khi truyền từ khơng 

Tài liệu đính kèm:

  • docsang_kien_kinh_nghiem_phuong_phap_giai_bai_tap_theo_chu_de_l.doc