Tuyệt phẩm công phá Giải nhanh theo chủ đề trên kênh VTV2 môn Vật Lý Tập 3 (FULL TEXT)

lượng khác nhau
C. Năng lượng của một phôtôn không đổi khi truyền trong chân không
D. Phôtôn tồn tại trong cả trạng thái đứng yên và chuyển động
Hướng dẫn:Chọn đáp án D
Phôtôn chỉ tồn tại trong trạng thái chuyển động. Không có phôtôn đứng yên.
Chú ý: Nếu nguồn sáng phát ra từ O với công suất P ( số phôtôn phát ra trong 1 giây
N = P / ε ) phân bố đều theo mọi hướng thì số phôtôn đập vào điện tích S đặt cách O một
N
khoảng R là n = S . Nếu S có dạng hình tròn bán kính r hoặc đường kính d thì
2
4π R
2
S = π r = π d
2 / 4.
Ví dụ 7: Một nguồn sáng có công suất 3,58 W, phát ra ánh sáng tỏa đều theo mọi hướng mà
−19
mỗi phôtôn có năng lượng 3,975.10 J . Một người quan sát đứng cách nguồn sáng 300 km.
Bỏ qua sự hấp thụ ánh sáng bởi khí quyển. Tính số phôtôn lọt vào mắt người quan sát trong
mỗi giây. Coi bán kính con người là 2 mm.
A. 70 B. 80 C. 90 D. 100
Hướng dẫn:Chọn đáp án D
N P 1 2 3,58
6
n . S r
.4.10 100
2 2 19 2
4π R ε 4π R π 3,975.10 .4 π.300000
π −
= = = ≈
−
Ví dụ 8: Một nguồn sáng có công suất 2,4 W, phát ra ánh sáng có bước sóng 0,6µ m tỏa theo
mọi hướng. Hãy xác định khoảng cách xa nhất người còn trông thấy được nguồn sáng này.
Biết rằng mắt còn cảm nhận được ánh sáng khi còn ít nhất 100 phôtôn lọt vào mắt mỗi giây.
Cho hằng số Plăng
Trang365
−34
8
6,625.10 Js và tốc độ ánh sáng trong chân không 3.10 m/s . Coi đường
kính con người vào khoảng 4 mm. Bỏ qua sự hấp thụ ánh sáng bởi khí quyển.
A. 470 km B. 274 km C. 220 km D. 269 km
Hướng dẫn:Chọn đáp án D
hc Pλ
n 2,4.0,6.10 100
P = N ⇒ N = = .4π
R ⇒ = 4 R
λ hc S 19,875.10 π 2.10
⇒ R ≈ 269.10
3
( m)
−6
2 2
π
−26
2
−3
( )
2
Chú ý: Cường độ sáng (I – đơn vị W / m )là năng lượng được ánh sáng truyền trong một
đơn vị thời gian qua một đơn vị diện tích đặt vuông góc với phương truyền:
( )
A J P
I = = ⇒ P = IS ⇔ Nε
= IS
S m S
2
( ) t ( s)
Ví dụ 9: Ánh sáng đơn sắc với bước sóng
2
4 cm . Cho hằng số Plăng
Trang366
−34
6,625.10 Js
6
0,39.10 − m chiếu vuông góc vào một diện tích
và tốc độ ánh sáng trong chân không
8
3.10 m/s .
2
Nếu cường độ ánh sáng bằng 0,15 ( W/m ) thì số phôtôn đập lên diện tích ấy trong một đơn
vị thời gian là
13
14
14
A. 5,8.10 B. 1,888.10 C. 3,118.10 D. 1,177.10
Hướng dẫn:Chọn đáp án D
−4 −6
hc ISλ
0,15.4.10 .0,39.10
IS = P = N ⇒ N = = ≈ 1,177.10
−26
λ hc 19,875.10
Ví dụ 10: Có hai tia sáng đơn sắc khác nhau (1) và (2) cùng chiến tới một thấu kính lồi (làm
bằng thủy tinh) theo phương song song với trục chính (hình vẽ).
Phát biểu nào sau đây là chính xác:
A. Chiết suất của thủy tinh đối với ánh sáng
ứng với tia sáng (1) lớn hơn chiết suất của thủy
tinh đối với ánh sáng ứng với tia sáng
B. Năng lượng của phôtôn ứng với tia sáng (1) nhỏ hơn
năng lượng của phôtôn ứng với tia sáng (2)
C. Tiêu điểm chung của thấu kính cho cả hai tia sáng là A.
D. Ánh sáng ứng với tia sáng (1) có bước sóng ngắn hơn ánh sáng ứng với tia sáng (2)
Hướng dẫn:Chọn đáp án B
Tia 1 hội tụ tại điểm xa thấu kính hơn nên chiết suất của nó bé hơn, tức là bước sóng lớn hơn.
Do đó, năng lượng phôtôn nhỏ hơn
2) Điều kiện để xảy ra hiện tượng quang điẹn
Để xảy ra hiện tượng quang điện thì λ ≤ λ0 ⇔ ε ≥ A
⎧ hc
ε = hf =
⎪ λ
⎨
hc = 19,875.10
⎪ hc
λ0
⎪⎩
= λ
−26
( Jm)
Ví dụ 1 (CĐ 2007): Công thoát electron ra khỏi một kim loại là A = 1,88 eV. Biết hằng số
Plăng
h
−19
1eV 1,6.10 J
−34
= 6,625.10 J.s , vận tốc ánh sáng trong chân không
= . Giới hạn quang điện của kim loại đó là
−19
A. 0,33µm B. 0,22µm C. 0,66.10 µm
Hướng dẫn:Chọn đáp án D
14
c
14
8
= 3.10 m/s và
D. 0,66µm