ใบงานที่ 1 กระแสไฟฟ้า ·...

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