vật lý 2,thầy quang,dhbkhcm

.c om ng ng th an co CHƯƠNG V cu u du o QUANG LƯỢNG TỬ CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt cu u du o ng th an co ng c om I.Bức xạ nhiệt: 1.Bức xạ nhiệt cân Bức xạ nhiệt lượng vật phát dạng sóng điện từ vật bị kích thích tác dụng nhiệt Bức xạ nhiệt xảy điều kiện nhiệt độ vật không thay đổi gọi xạ nhiệt cân Cường độ xạ thành phần phổ xạ điện từ vật phát phụ thuộc chất vật nhiệt độ CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt co ng c om 2) Những đại lượng đặc trưng: a) Năng suất phát xạ toàn phần RT : đại lượng có trị số lượng phát từ đơn vị diện tích mặt ngồi vật theo phương, đơn vị thời gian, ứng với bước sóng du o ng th an dT RT  dS u dT lượng toàn phần phần tử diện cu tích dS phát đơn vị thời gian nhiệt độ T Trong hệ đơn vị SI, đơn vị RT W/m2 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt an T d du o ng th r ,T  co ng c om b) Hệ số phát xạ đơn sắc: Xét vật phát xạ, phát chùm sáng không đơn sắc Tách chùm sáng ánh sáng gần đơn sắc, có bước sóng nằm khoảng từ λ đến λ + dλ với dλ nhỏ so với λ Đại lượng: dR cu u hệ số phát xạ đơn sắc vật nhiệt độ T ứng với bước sóng  Đơn vị W/m3 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ng c om Bằng thực nghiệm đo r ,T ứng với xạ đơn sắc có bước sóng khác nhiệt độ T xác định tính suất phát xạ tồn phần vật công thức :  an co RT   r ,T d  ng th cu u du o Chúng ta tính suất phát xạ toàn phần suất phát xạ đơn sắc qua đơn vị tần số  RT   r ,T d CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Liên hệ rλ,T rν,T Rõ ràng là: c om r ,T d   r ,T d cu u du o ng th an co ng c c    d    d   c  r ,T d  r ,T d  c c  r ,T  r ,T hay r ,T  r ,T   CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt co ng c om c)Hệ số hấp thụ toàn phần: Gọi dTlà toàn lượng xạ gửi tới đơn diện tích đơn vị thời gian dT' phần lượng diện tích hấp thụ khoảng thời gian đại lượng: du o ng th an d  'T aT  d T cu u gọi hệ số hấp thụ toàn phần vật nhiệt độ T Thực nghiệm chứng tỏ vật thông thường aT < CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt d) Hệ số hấp thụ đơn sắc: c om d ,T ng a ,T  d ' ,T co d ,T phần lượng xạ bước sóng  cu u du o ng th an gửi tới đơn vị diện tích đơn vị thời gian d ' ,T phần lượng hấp thụ Thơng thường thì: CuuDuongThanCong.com a ,T  https://fb.com/tailieudientucntt cu u du o ng th an co ng c om 3.Vật đen tuyệt đối: Là vật hấp thụ hoàn toàn lượng xạ đơn sắc gửi tới nhiệt độ Vậy vật đen tuyệt đối thì: a ,T  với  T Trong thực tế, ,một bình kín rỗng có kht lỗ nhỏ mặt phủ lớp chất đen xốp coi vật đen tuyệt đối Cần ý rằng, vật đen tuyệt đối không hấp thụ xạ mà cịn phát xạ CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt an th du o a ,T  f ( , T ) ng r ,T co ng c om II Định luật Kirchhoff : Tỉ số suất phát xạ đơn sắc r ,T hệ số hấp thụ đơn sắc a ,T vật trạng thái cân nhiệt không phụ thuộc vào chất vật mà phụ thuộc vào nhiệt độ T bước sóng  xạ đơn sắc cu u Hàm số f ( , T ) không phụ thuộc vào vật nào, gọi hàm số phổ biến Theo ĐL này, vật phát xạ mạnh hấp thụ mạnh xạ CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Momen động lượng electron tâm quỹ đạo: c om Ln  me rn Theo thuyết Bohr: co ng rn  n r0 cu u du o ng th an h h Ln  n  n (  ) 2 2    me r0 n vận tốc tỉ lệ nghịch với số nguyên dương CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt • Gia tốc electron gia tốc hướng tâm: v   an   2 2  rn me r0 n n r0 me r0 n 2 ng c om cu u du o ng th an co Gia tốc tỉ lệ nghịch với luỹ thừa số nguyên Electron chuyển động quỹ đạo Bohr thứ n tương đương với dòng điện ( chiều ngược với chuyển động electron) có cường độ là: ie 2 rn CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Momen từ dòng điện là: c om vn rn n  i.S  e  rn  e 2 rn th an co ng  e e n r0  n  n B 2me r0 n 2me cu u du o ng e 22 B   10 Am : manheton Bohr 2me n e   Ln 2me CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt cu u du o ng th an co ng c om Ví dụ 2: Xác định bước sóng lớn nhỏ dãy hồng ngoại nguyên tử hidro (dãy Pasen) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ng th an co ng c om 1   RH     3 n  1    RH     max  1,87  m max 3  cu u du o 1  1  RH     min  0,82 m min 3   CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt cu u du o ng th an co ng c om Ví dụ 3: Nguyên tử hidro trạng thái kích thích ứng với mức lượng n (n > 1) Tính số vạch quang phổ phát CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt cu u du o ng th an co ng c om Giải Từ mức n có n-1 chuyển mức đến mức thấp Từ mức n-1 có n-2 chuyển mức đến mức thấp Từ mức n-2 có n-3 chuyển mức đến mức thấp - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -Từ mức có chuyển mức đến mức thấp Từ mức có chuyển mức đến mức thấp CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Tổng chuyển mức có thể: co ng c om S      (n  1) n(n  1)  du o ng th an Vậy số vạch quang phổ phát là: cu u n(n  1) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt cu u du o ng th an co ng c om Ví dụ 3: Nguyên tử hidro trang thái (n=1) kích thích ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ xác định Kết nguyên tử hidro phát ba vạch sáng quang phổ Xác định bước sóng ba vạch sáng nói rõ chúng thuộc vạch quang phổ CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt • Ta có: cu u du o ng th an co ng c om n(n  1) 3 n  1    RH       1216 A ( Liman)  1  1    RH       1026 A ( Liman)  1  1    RH       6563 A ( Balmer )  2  CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt cu u du o ng th an co ng c om Ví dụ 4: Photon có lượng 16,5eV làm bật electron khỏi nguyên tử hidro trạng thái Tính vận tốc electron bật khỏi nguyên tử CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om Giải Áp dụng định luật bảo toàn lượng: an co ng 1 2   E1  me v  me v    E1  2,9eV 2  10 m / s cu u du o ng th 2,9.2.1, 6.10 v 31 9,1.10 19 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt cu u du o ng th an co ng c om Ví dụ 5: Tính độ thay đổi bước sóng photon gây giật lùi nguyên tử hidro electron chuyển từ mức E2 mức E1 , nguyên tử ban đầu coi đứng yên CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt • Áp dụng định luật bảo toàn động lượng lượng: du o ng th an co ng c om h ' h '  Mv  v c Mc 2 Mv Mv E2  E1   h '  E2  E1   h ' 2 Mv h ,2 h(  ')    2 2Mc cu u • M khối lượng nguyên tử hidro • E2 – E1 = hν, ν tần số photon phát tượng giật lùi CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt h h ,2        (   ) 2 Mc Mc h   (  2 ) 2Mc h    2( Mc  h ) c  hc      c    2( Mc  h ) hc h 6    6, 6.10 A Mc Mc cu u du o ng th an co ng c om , CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ... nhiệt lượng vật phát dạng sóng điện từ vật bị kích thích tác dụng nhiệt Bức xạ nhiệt xảy điều kiện nhiệt độ vật không thay đổi gọi xạ nhiệt cân Cường độ xạ thành phần phổ xạ điện từ vật phát phụ... vật trạng thái cân nhiệt không phụ thuộc vào chất vật mà phụ thuộc vào nhiệt độ T bước sóng  xạ đơn sắc cu u Hàm số f ( , T ) không phụ thuộc vào vật nào, gọi hàm số phổ biến Theo ĐL này, vật. .. https://fb.com/tailieudientucntt cu u du o ng th an co ng c om 3 .Vật đen tuyệt đối: Là vật hấp thụ hoàn toàn lượng xạ đơn sắc gửi tới nhiệt độ Vậy vật đen tuyệt đối thì: a ,T  với  T Trong thực tế, ,một