ใบงานที่ 1 กระแสไฟฟ้า ·...
TRANSCRIPT
ใบงานวชาฟสกสเรองฟสกสอะตอม ว 33205 โดย ครสพรรณา มมข
ใบงานท 1 การคนพบอเลกตรอน
ชอ ......................................................................................ชน...........................เลขท .................... ==================================================================== 1. อเลกตรอนมวล m ประจ e เคลอนทเปนทางโคงรศม R ในทศตงฉากกบสนามแมเหลก B
แตถาตอง
การท าใหเคลอนทเปนเสนตรง ตองใสสนามไฟฟาขนาดเทาใดและในทศอยางไรเมอเทยบกบสนามแมเหลกและ ทศการเคลอนทของอเลกตรอน . R
B
e 2. อนภาคมวล m ประจ q ถกเรงจากจดหยดนงผานความตางศกย V = 2000 โวลต ท าใหไดความเรว v = 4 x 106 m/s เมอเรมเขาสสนามแมเหลก B
= 0.1 เทสลาทศตงฉากกบความเรวรศมความโคงของ
การเคลอนทของอนภาคในสนามแมเหลกจะเปนกเซนตเมตร 1. 1.0 2. 2.0 3. 3.0 4. 4.0 3. จากการทดลองเมอพนละอองน ามนในทศตงฉากกบสนามไฟฟาคงทระหวางแผนตวน าคขนานดงรป พบวาละอองน ามนสวนมากเคลอนทโคงลงมบางสวนเคลอนทโคงขนและบางสวนเคลอนทในทศ เดมสมมตวาละอองน ามนหยดหนงมสภาพเปนกลางทางไฟฟาละอองน ามนหยดนนจะเคลอนทใน เสนทางใดเพราะเหตใด
ไดคะแนน …………..……. ………………… …………………
ผตรวจ ......../......./.......
+ + + + + + 1 2 3 - - - - -
1. เสนทาง 1 เพราะวาแรงทางไฟฟามากกวาแรงโนมถวง
2. เสนทาง 2 เพราะวาแรงทางไฟฟาเทากบแรงโนมถวง
3. เสนทาง 3 เพราะแรงทางไฟฟานอยกวาแรงโนมถวง
4. เสนทาง 3 เพราะวามเฉพาะแรงโนมถวง
ใบงานฟสกสอะตอม ฟสกส 6 ว 33206 โดย ครสพรรณา มมข
2
4. ในการทดลองหยดน ามนของมลลแกนพบวาตองการใหหยดน ามนมวล m และอเลกตรอนเกาะตดอย n ตว ลอยนงอยระหวางแผนโลหะ 2 แผนซงขนานและหางกนเปนระยะ d และมความตางศกยไฟฟาเปน V ประจของอเลกตรอนทค านวณไดจากการทดลองนจะมคาเปนเทาไร
1. nV
mgd 2. nd
mgV 3. V
nmgd 4. d
nmgV
5. ในการทดลองเรองหยดน ามนของมลลแกน ถาหยดน ามนมมวล 6.4 x 10-15 กโลกรมและไดรบอเลกตรอนเพม 5 ตวเคลอนทขนดวยความเรง 5 เมตร/วนาท2 ถาระยะระหวางแผนโลหะเทากบ 1 เซนตเมตร ศกยไฟฟา แผนบนหรอแผนลางสงกวากนและสงกวากนกโวลต 6. ในการทดลองเรองหยดน ามนของมลลแกน ถาหยดน ามนมมวล m และมประจ q ก าลงเคลอนทลงในแนวดง ดวยความเรงเปน 2 เทาของความเรงสนามโนมถวง g จงหาขนาดและทศทางของสนามไฟฟา 7. การทรทเธอรฟอรดท าการทดลองยงอนภาคแอลฟาไปยงแผนทองค าบาง แลวพบวาโครงสรางของอะตอม ไมเปนไปตามแบบของทอมสน เนองจากรทเธอรฟอรด พบวา
1. อนภาคแอลฟาเกอบทงหมดเบนไปจากแนวเดมเปนมมใด ๆ และบางทมการสะทอนกลบ 2. อนภาคแอลฟาเบนไปจากแนวเดมทกทศทกทางเทา ๆ กน 3. อนภาคแอลฟาทงหมดวงทะลผานแผนทองไปในแนวเกอบเปนเสนตรง 4. อนภาคแอลฟาบางสวนเบนไปจากแนวเดมเปนมมใด ๆ ทงทสวนใหญผานไปในแนวตรง
ใบงานฟสกสอะตอม ฟสกส 6 ว 33206 โดย ครสพรรณา มมข
3
8. ข
ค
ก
ง
ถายงอนภาคแอลฟาเขาไปยงนวเคลยสของโลหะทางเดนของอนภาคแอลฟาทเปนไปไดคอ 1. ก และ ง เทานน 2. ข และ ค เทานน 3. ก ค และ ง เทานน 4. ก ข ค และ ง นวเคลยส
ใบงานฟสกสอะตอม ฟสกส 6 ว 33206 โดย ครสพรรณา มมข
4
ใบงานท 2
แบบจ าลองอะตอมของ Bohr ชอ ......................................................................................ชน...........................เลขท .................... ==================================================================== 1. อะตอมของไฮโดรเจนตามแบบจ าลองของบอร อเลกตรอนจะโคจรรอบนวเคลยสทมประจบวกดวย รศม 5 x 10-11 เมตร จงค านวณหาความเรงเขาสศนยกลางวามคาเทาไร 1. 6.5 x 1024 เมตร/วนาท2 2. 9.0 x 1024 เมตร/วนาท2
3. 1.0 x 1023 เมตร/วนาท2 4. 2.5 x 1023 เมตร/วนาท2 2. จากโครงสรางอะตอมไฮโดรเจนตามทฤษฎของบอร อเลกตรอนทอยในวงโคจรท 3 จะมรศมของวง โคจรเปนกเทาของอเลกตรอนทอยในวงโคจรท 2
1. 9
4 2. 3
2 3. 2
3 4. 4
9
3. ส าหรบอเลกตรอนในอะตอมไฮโดรเจนตามทฤษฎของบอร คาพลงงานจลนเปนกเทาของพลงงานศกยไฟฟา
1. 1 2. 2 3. 2
1 4. 4
1
ไดคะแนน …………..……. ………………… …………………
ผตรวจ ......../......./.......
ใบงานฟสกสอะตอม ฟสกส 6 ว 33206 โดย ครสพรรณา มมข
5
4. อะตอมของธาตชนดหนงมอเลกตรอนโคจรรอบนวเคลยส 1 ตวคาพลงงานของอะตอม ณ สถานะหนงเปน -10.4 eV คาพลงงานจลนและพลงงานศกยไฟฟาของอเลกตรอนนนจะมคาเปนเทาไร 5. สเปกตรมเสนสวางของอะตอมไฮโดรเจนถาเสนสวางอนดบแรกในอนกรมบลเมอรทเราเหนชดเจนมความยาวคลน มากทสด คอ 640 nm เสนสวางอนดบทสมความยาวคลนเทาไร 6. เมออะตอมไฮโดรเจนอยทสถานะกระตน n = 2 กลบสสถานะพนโดยตรงใหสเปกตรมทม ความถ f1 และเมอ
เปลยน จากสถานะกระตน n = 5 กลบสสถานะพนโดยตรงใหสเปกตรมทมความถ f2 จงหาอตราสวนของ 1
2
ff
7. จาก Balmer series จงหาความยาวคลนทมากทสดทเปลงออกมาของคลนแมเหลกไฟฟา ( RH= 1 x 107 m-1 ) 8. อเลกตรอนทโคจรรอบนวเคลยสของวงโคจรหนงมพลงงานจลน 3.4 eV จงหาความยาวคลนของคลน แมเหลกไฟฟาทปลอยออกมาเมออเลกตรอนกลบสสภาวะพน
ใบงานฟสกสอะตอม ฟสกส 6 ว 33206 โดย ครสพรรณา มมข
6
9. พลงงานต าสดของอเลกตรอนในอะตอมไฮโดรเจนคอ -13.6 eV ถาอเลกตรอนเปลยนสถานะจาก n= 3 กลบ สสถานะ n = 2 จะใหแสงทมพลงงานควอนตมกอเลกตรอนโวลต 10. ถาระดบพลงงานของอะตอมปรอทเปน E1= -10.4 eV E2= -5.5 eV E3= -3.7 eV จงหาความยาวคลน ของโฟตอนเมออะตอมของปรอทเปลยนระดบพลงงาน จาก E2
ไปสสภาวะพน
ใบงานฟสกสอะตอม ฟสกส 6 ว 33206 โดย ครสพรรณา มมข
7
ใบงานท 3 ปรากฏการณโฟโตอเลกทรก
ชอ ......................................................................................ชน...........................เลขท .................... ==================================================================== 1. จากการทดลองเพอศกษาปรากฏการณโฟโตอเลกตรก ขอสรปตอไปนขอใดถกตอง ก. พลงงานสงสดของอเลกตรอนขนอยกบความเขมของแสงเทานน ข. ส าหรบแสงทมความถสงกวาความถขดเรม จ านวนโฟโตอเลกตรอนจะเพมมากขนเปนปฏภาค กบความถทเพมขน ค. เนองจากแสงมสมบตเปนคลน เมอมความเขมสงกจะมพลงงานมาก ท าใหโฟโตอเลกตรอนม พลงงานมากดวย
ง. เมอแสงตกกระทบโลหะมความถสงกวาความถขดเรม จะเกดโฟโตอเลกตรอนขน ค ำตอบทถกตองคอ 1. ก และ ค 2. ข และ ง 3. ง เทานน 4. ค าตอบเปนอยางอน
2. ฉายแสงความยาวคลน 660 นาโนเมตร ลงบนวตถหนงพนท 1 ตารางเซนตเมตร ปรากฏวาวดโฟตอนทตกลง บนพนทนได 5 x1019 อนภาคตอวนาท จงหาความเขมของแสงทตกกระทบพนทน 3. ในปรากฏการณโฟโตอเลกทรก กราฟระหวางความตางศกยหยดยง VS กบความถของแสง f ส าหรบแอโนด ทท าดวยโลหะ A และ B ซงโลหะ A มคาฟงกชนงานมากกวาโลหะ B จะเปนตามรปใด VS VS
A B B A 0 f f VS VS
A B B A 0 f 0 f
ไดคะแนน …………..……. ………………… …………………
ผตรวจ ......../......./.......
ใบงานฟสกสอะตอม ฟสกส 6 ว 33206 โดย ครสพรรณา มมข
8
-1
1
4. จากการทดลองเรองปรากฏการณโฟโตอเลกทรก โดยท าการทดลองสองครง ครงแรกใชแสง A ครงทสอง ใชแสง B ไดความสมพนธระหวางกระแสในวงจร (I) และความตางศกย(V) ดงกราฟ จงพจำรณำขอสรปตอไปน I A B 0 V 5. จากกราฟ แสดงความสมพนธระหวางความตางศกยไฟฟาหยดยง ( Vs) กบความถของแสง( f ) ดงรป ขอควำมตอไปนขอใดถกตอง Vs
0 2.5 5 f(1014Hz) 6. ก าหนดใหฟงกชนงานของแทนทาลม และทองค าเปน 4.2 eV และ 4.8 eV ตามล าดบอยากทราบวา ตองท าการฉายแสทมความยาวคลน 270 nm ลงไปบนวตถใดจงจะเกดปรากฏการณโฟโตอเลกตรก 1. ไมเกดปรากฏการณโฟโตอเลกตรก 2. แทนทาลม 3. ทองค า 4. แทนทาลมและทองค า
ก. แสง A มความถนอยกวาแสง B ข. แสง A มความเขมมากกวาแสง B ค. แสง B ตองใชขนาดความตางศกย หยดยงมากกวาแสง A ง. แสง A ท าใหเกดโฟโตอเลกตรอนม พลงงานจลนมากกวาแสง B
ขอใดสรปถกตอง 1. ก ข และ ค 2. ก และ ค 3. ก และ ง 4. ค าตอบเปนอยางอน
1. พลงงานนอยสดทท าใหเกดโฟโตอเลกตรอนเทากบ 1 eV 2. ความถขดเรมเทากบ 2.5 MHz 3. พลงงานจลนสงสดเทากบ 1.6 x 10- 19 J 4. ความตางศกยหยดย งเทากบ - 1 โวลต
ใบงานฟสกสอะตอม ฟสกส 6 ว 33206 โดย ครสพรรณา มมข
9
7. ในปรากฏการณโฟโตอเลกตรอน ถาใหแสงทมความถ 8 x 1014 Hz ตกกระทบโลหะชนดหนงปรากฏวาตอง ใชความตางศกยหยดยงในการหยดโฟโตอเลกตรอนทหลดออกมา 1.3 โวลต จงหาคาพลงงานยดเหนยวของ โลหะทใชในการทดลอง 8. แสงมความยาวคลน 180 นาโนเมตร ตกกระทบผวโลหะทองแดงทมคาพลงงานยดเหนยว 3.2 eV จงหาคาพลงงานจลนสงสดของอเลกตรอนทหลดจากผวทองแดง ก าหนดใหคานจของพลงคเทากบ 6.6 x 10-34 จลวนาท 9. แสงความถ 7 x 1014 Hz ตกกระทบโลหะทมคาฟงกชนงาน 4.3 x 10- 19 จล อเลกตรอนทหลด จากผวจะมโมเมนตมสงสดเทาใด
1. 3.2 x 10- 19 kg m s-1 2. 1.4 x 10- 20 kg m s-1 3. 3.2 x 10- 20 kg m s-1 4. 2.4 x 10- -25 kg m s-1
ใบงานฟสกสอะตอม ฟสกส 6 ว 33206 โดย ครสพรรณา มมข
10
ใบงานท 4 รงสเอกซ
ชอ ......................................................................................ชน...........................เลขท .................... ==================================================================== 1. สวนทท าใหแรงไฟสงในโทรทศนส าหรบเรงอเลกตรอนมความตางศกย 10,000 โวลต ถาโอกาสทจะเกดรงสเอกซ พอมบางความยาวคลนทสนทสดทเปนไปไดทจอภาพจะปลอยรงสเอกซมากองสตรอม 2. ถาพลงงานจลนสงสดของอเลกตรอนหลดจากไสหลอดรงสเอกซเทากบ 4 x 103 eV จงหา
1. หลอดรงสเอกซ นตองใชความตางศกยเทาไร 2. จงหาความถสงสดของรงสเอกซ
3. ระดบพลงงานชนในของอเลกตรอนในเปาของหลอดรงสเอกซเทากบ - 1.1 x 10-14 จล ถาอเลกตรอนนถกชน หลดออกไป จะเกดรงสเอกซเฉพาะตวมความยาวคลน 2.0 x 10-11 เมตร รงสเอกซเฉพาะตวนเกดจากอเลกตรอน ทอยในระดบพลงงานกจล
ไดคะแนน …………..……. ………………… …………………
ผตรวจ ......../......./.......
ใบงานฟสกสอะตอม ฟสกส 6 ว 33206 โดย ครสพรรณา มมข
11
แคโทดA แอโนด B
รงสเอกซ
V1 V2
4. ในการใหก าเนดรงสเอกซจากรป ถารกษาความตางศกย V2 ใหคงทแลวเพมความตางศกย V1 เลกนอยจะม ผลท าใหสงตาง ๆ เหลานเปลยนแปลงหรอไมอยางไร
1. กระแสไหลผานไสหลอด…………… 2. จ านวนอเลกตรอนทชนเปาโลหะ B …. 3. พลงงานจลนสงสดของรงสเอกซ……. 4. ความรอนทเปาโลหะ B ……………. 5. ความเขมของรงสเอกซ …………….
6. min ของรงสเอกซ ……………….
ใบงานฟสกสอะตอม ฟสกส 6 ว 33206 โดย ครสพรรณา มมข
12
ใบงานท 5 ทวภาวะของคลนและอนภาค
ชอ ......................................................................................ชน...........................เลขท .................... ==================================================================== 1. รถยนตคนหนงมมวล 1,000 กโลกรมแลนดวยความเรว 72 กโลเมตรตอชวโมงถาคดวารถยนตคนนเปนคลน จะมความยาวคลน เดอ บรอยด เทาไร 2. ความเรวของอเลกตรอนเพมขน 4 เทา ความยาวคลน เดอ บรอยดจะมคาเปนกเทาของความยาวคลนเดม 3. จงหาความยาวคลนของอเลกตรอน ซงเคลอนทดวยพลงงานจลน 5 eVในหนวย นาโนเมตร 4 ถามวลของอนภาค A เปนครงหนงของมวลอนภาค B เปนอนภาคทงสองมพลงงานเทากนอนภาค A จะประพฤตตวเปนคลนทมความยาวคลนเปนกเทาของอนภาค B 5. ปรากฏการณในขอใดทแสดงวาอนภาคแสดงคณสมบตของคลน
1. ปรากฏการณโฟโตอเลกตรก 2. ปรากฏการณคอมพตน 3. ปรากฏการณแทรกสอดโฟตอน 4. ปรากฏการณเลยวเบนของอเลกตรอน
ไดคะแนน …………..……. ………………… …………………
ผตรวจ ......../......./.......
ใบงานฟสกสอะตอม ฟสกส 6 ว 33206 โดย ครสพรรณา มมข
13
6. จงพจารณาขอความตอไปน 1. อเลกตรอนเปนหนวยยอยทสดของธาตใดธาตหนง 2. ปรากฏการณโฟโตอเลกตรกสนบสนนวาแสงแสดงสมบตคลนได 3. ปรากฏการณคอมพตนแสดงวาคลนแมเหลกไฟฟาแสดงสมบตเปนอนภาคได 4. กลศาสตรควอนตมไมสามารถอธบายความสมพนธระดบอะตอมได ขอความทถกตองคอขอใดบาง 1. ก ข และ ค 2 ก และ ค 3. ค เทานน 4. ค าตอบเปนอยางอน
7. ขอใดมหลกการทแสดงใหเหนวากลศาสตรควอนตมตางจากกลศาสตรของนวตน 1. พลงงานรวมกอนชนและหลงชนกนของอเลกตรอนกบอะตอมของปรอทมคาคงท 2. โมเมนตมของโฟตอนกบอเลกตรอนกอนชนและหลงชนกนมคาเทากน 3. โมเมนตมเชงมมของอเลกตรอนในแตละชนของไฮโดรเจนอะตอมมคาคงท 4. ความแมนย าของการวดต าแหนงและโมเมนตมถกจ ากดดวยคานจของพลงค
8. ถาโฟตอนกบอเลกตรอนมความยาวคลน 5 องสตรอม เทากน จงหา
1. อตราสวนของโมเมนตมของโฟตอนกบอเลกตรอน 2. อตราสวนของพลงงานจลนของโฟตอนกบอเลกตรอน
9. อเลกตรอนมความเรว 1,050 เมตร/วนาท วดความเรวไดละเอยดถง 0.01% จะวดต าแหนงของอเลกตรอน ไดถกตองกเซนตเมตรก าหนดใหมวลของอเลกตรอน 9 x 10-31 กโลกรมและคาคงตวของพลง6.6 x 10-34 จล วนาท