Hiệu ứng quang điện – các vấn đề và giải pháp
1. Phát biểu đúng về hiệu ứng quang điện là…
A. Có thể giải thích bằng cách xem ánh sáng như một sóng.
B. Số lượng electron được giải phóng từ bề mặt kim loại sẽ giảm nếu tần số ánh sáng tăng.
C. Cường độ ánh sáng không ảnh hưởng đến năng lượng của các electron thoát ra từ bề mặt kim loại.
D. Hiệu ứng quang điện xảy ra trong vùng hồng ngoại.
E. Hiệu ứng quang điện sẽ xảy ra khi cường độ ánh sáng chiếu vào kim loại lớn.
Dung dịch
A. Hiệu ứng quang điện có thể được giải thích bằng cách xem ánh sáng như một hạt, chứ không phải là một sóng. Năng lượng ánh sáng không được phân bố liên tục khi sóng di chuyển mà là những gói nhỏ gọi là photon, hay còn gọi là lượng tử ánh sáng (hãy tưởng tượng nó giống như nước mưa).
B. Nếu tần số ánh sáng tăng thì số electron thoát ra từ bề mặt kim loại cũng tăng. Khi tần số ánh sáng tăng thì năng lượng ánh sáng cũng tăng. Năng lượng hấp thụ càng lớn thì càng nhiều electron thoát ra từ bề mặt kim loại.
C. Cường độ ánh sáng tương ứng với tốc độ phát xạ năng lượng hoặc tốc độ truyền năng lượng ánh sáng trên bề mặt kim loại. Cường độ ánh sáng tăng lên không có nghĩa là năng lượng ánh sáng tăng lên. Năng lượng photon (E = hf) phụ thuộc vào tần số (f) hay bước sóng và hằng số Planck (h).
D. Hiệu ứng quang điện xảy ra ở tần số hoặc bước sóng của ánh sáng cực tím, hay còn gọi là tia cực tím. Tần số tia cực tím là tần số ngưỡng mà tại đó năng lượng photon có khả năng giải phóng electron khỏi bề mặt kim loại. Tần số hồng ngoại không thể là tần số ngưỡng vì nó quá nhỏ, nếu không thì tần số của tia X và tia gamma có thể lớn hơn tần số tia cực tím.
E. Cường độ ánh sáng không ảnh hưởng đến hiệu ứng quang điện.
Đáp án đúng là C.
2.
(1) Hiệu ứng quang điện có thể được giải thích bằng cách giả sử ánh sáng bao gồm các gói năng lượng
(2) Hiệu ứng quang điện có thể chứng minh rằng ánh sáng có thể hoạt động như một sóng
(3) Năng lượng electron thoát ra từ bề mặt kim loại phụ thuộc vào tần số
(4) Hiệu ứng quang điện xảy ra ở vùng lân cận vùng hồng ngoại
Phát biểu đúng về hiệu ứng quang điện là…
A. (1) và (2)
B. (1) và (3)
C. (1) và (4)
D. (2) và (3)
E. (2) và (4)
Dung dịch
Câu trả lời đúng là B.
[irp]
3.
(1) Sự tách electron khỏi kim loại được xác định bởi bước sóng của ánh sáng tới
(2) Cường độ ánh sáng chiếu tới không đảm bảo việc loại bỏ electron khỏi bề mặt kim loại
(3) Dưới tần số ngưỡng, các electron vẫn ở ngoài kim loại khi cường độ ánh sáng tới được khuếch đại
Phát biểu đúng về hiệu ứng quang điện là…
Dung dịch
Phát biểu (1): Phát biểu này là đúng. Nếu bước sóng tới nhỏ hơn bước sóng của ngưỡng kim loại thì các electron không được giải phóng.
Câu (2): Câu này đúng. Sự thoát ra của electron khỏi bề mặt kim loại phụ thuộc vào tần số, bước sóng hoặc năng lượng ánh sáng.
Câu (3): Câu này sai. Electron thoát ra khỏi kim loại nếu tần số ánh sáng lớn hơn tần số ngưỡng của kim loại. Sự vắng mặt của electron trên bề mặt kim loại phụ thuộc vào năng lượng của ánh sáng chứ không phải cường độ ánh sáng. Năng lượng ánh sáng phụ thuộc vào tần số hoặc bước sóng (E = hf). Cường độ ánh sáng liên quan đến tốc độ phát xạ năng lượng ánh sáng.
4.
(1) Electron có thể thoát ra khỏi bề mặt kim loại khi kim loại bị chiếu xạ bởi sóng điện từ
(2) Sự tách electron khỏi bề mặt kim loại phụ thuộc vào tần số của ánh sáng tới
(3) Hàm công của mỗi kim loại là như nhau
Phát biểu đúng về hiệu ứng quang điện là…
Dung dịch
Phát biểu (1): Phát biểu này là đúng. Sóng điện từ bao gồm nhiều loại sóng có tần số hoặc bước sóng khác nhau. Chỉ có sóng điện từ có tần số hoặc bước sóng lớn hơn ngưỡng hoặc tần số bước sóng mới có thể loại bỏ electron khỏi kim loại.
Phát biểu (2): Phát biểu này là đúng. Nếu tần số ánh sáng nhỏ hơn tần số ngưỡng của kim loại thì electron không thể tách rời khỏi kim loại. Ngược lại, nếu tần số ánh sáng lớn hơn tần số ngưỡng của kim loại, các electron sẽ được giải phóng khỏi kim loại.
Câu (3): Câu này sai. Hàm công của kim loại là công tối thiểu hoặc năng lượng tối thiểu cần thiết để loại bỏ electron khỏi bề mặt kim loại. Hàm công của mỗi kim loại phụ thuộc vào đặc tính của kim loại đó.
[irp]
5.
( 1) Các electron phát ra trong hiệu ứng quang điện được gọi là electron photon
(2) Tốc độ electron bức xạ không phụ thuộc vào cường độ ánh sáng chiếu vào bề mặt kim loại
(3) Động năng của các electron phát ra phụ thuộc vào năng lượng của sóng ánh sáng trên bề mặt kim loại
(4) Loại bỏ electron khỏi bề mặt kim loại độc lập với tần số ngưỡng (fo)
Phát biểu đúng về hiệu ứng quang điện là…
Dung dịch
(1) Các electron được phát xạ được gọi là electron quang điện
(2) Tốc độ electron bức xạ tương ứng với số lượng electron phát ra trong một khoảng thời gian. Tốc độ electron phát ra bị ảnh hưởng bởi cường độ ánh sáng, trong đó cường độ ánh sáng có liên quan đến tốc độ truyền ánh sáng. Cường độ ánh sáng chỉ có tác dụng khi năng lượng ánh sáng lớn hơn năng lượng ngưỡng kim loại. Nếu năng lượng ánh sáng nhỏ hơn năng lượng ngưỡng của kim loại, cường độ ánh sáng không có tác dụng.
(3) Phát biểu này là đúng. Động năng của các electron phát ra phụ thuộc vào năng lượng của sóng ánh sáng trên bề mặt kim loại. Electron chỉ được giải phóng khỏi bề mặt kim loại khi năng lượng ánh sáng lớn hơn năng lượng ngưỡng của kim loại.
(4) Phát biểu này là sai. Nếu tần số của sóng ánh sáng tới nhỏ hơn tần số ngưỡng của kim loại thì các electron không được giải phóng. Vì vậy, sự phóng điện của electron phụ thuộc vào tần số ngưỡng.
6.
(1) tần số ánh sáng chiếu vào cực âm phải lớn hơn tần số ngưỡng
(2) chức năng làm việc của catốt kim loại lớn hơn năng lượng ánh sáng chiếu vào catốt
(3) bước sóng ngưỡng phải lớn hơn bước sóng của ánh sáng chiếu vào cực âm
(4) động năng của các electron được giải phóng từ cực âm phải lớn hơn năng lượng ngưỡng
Để các electron quang điện gặp nhau:
Dung dịch
(1) Phát biểu này là đúng. Hiện tượng quang điện xảy ra khi tần số ánh sáng chiếu vào kim loại catốt lớn hơn tần số ngưỡng của kim loại catốt.
(2) Phát biểu này là sai. Hàm công là công tối thiểu hoặc năng lượng tối thiểu cần thiết để giải phóng electron. Để hiện tượng quang điện xảy ra, năng lượng ánh sáng phải lớn hơn hàm công của catốt kim loại.
(3) Phát biểu này là sai. Hiện tượng quang điện xảy ra khi bước sóng ánh sáng chiếu vào cực âm lớn hơn bước sóng ngưỡng của cực âm kim loại.
(4) Phát biểu này là đúng. Để thoát khỏi kim loại, động năng của các electron phải lớn hơn năng lượng ngưỡng của kim loại catốt.
Câu trả lời đúng là (1) và (4).
[irp]
7. Hãy chú ý đến câu phát biểu sau:
(1) Chức năng làm việc của kim loại phải nhỏ hơn năng lượng ánh sáng chiếu vào cực âm kim loại
(2) Năng lượng ngưỡng catốt lớn hơn năng lượng ánh sáng chiếu vào kim loại catốt
(3) Động năng của các electron được giải phóng từ cực âm luôn lớn hơn năng lượng của ngưỡng cực âm
(4) Động năng của các electron được giải phóng từ bề mặt catốt tỷ lệ thuận với năng lượng ánh sáng chiếu vào catốt
Phát biểu chính xác về hiệu ứng quang điện là…
Dung dịch
(1) Tuyên bố này là đúng
(2) Tuyên bố này là sai
(3) Tuyên bố này là đúng
(4) Phát biểu này chỉ đúng nếu năng lượng ánh sáng chiếu vào cực âm lớn hơn năng lượng ngưỡng của kim loại cực âm. Nếu năng lượng ánh sáng nhỏ hơn năng lượng ngưỡng của kim loại thì các electron không thể tách ra khỏi bề mặt của cực âm kim loại.
[irp]
