CÁC LOẠI QUANG PHỔ TIA HỒNG NGOẠI – TIA tử NGOẠI – TIA x

CÁC LOẠI QUANG PHỔ - TIA HỒNG NGOẠI – TIA TỬ NGOẠI – TIA X I.Máy quang phổ có phận : + Ống chuẩn trực : tạo chùm tia song song + Hệ tán sắc( gồm ,hai,ba…lăng kính) : làm tán sắc ánh sáng + Buồng ảnh : thu vạch màu sau chùm tia song song bị tán sắc lăng kính P II Các loại quang phổ Quang phổ phát xạ : a Quang phổ liên tục : Là dãy sáng có màu biến đổi liên tục từ đỏ đến tím • Điều kiện phát sinh : Quang phổ liên tục vật rắn, lỏng, khí có tỉ khối lớn, bị nung nóng phát • Đặc điểm : Quang phổ liên tục nguồn sáng • Ứng dụng : Người ta dùng quang phổ liên tục để xác định nhiệt độ vật phát sáng phụ thuộc vào nhiệt độ b Quang phổ vạch : Là hệ thống vạch màu riêng rẽ nằm tối • Điều kiện phát sinh : chất khí hay áp suất thấp bị kích thích phát sáng • Đặc điểm : Quang phổ vạch phát xạ nguyên tố khác khác : Số lượng vạch màu, vị trí vạch màu , màu sắc độ sáng tỉ đối vạch • Ứng dụng : Nhận biết có mặt nguyên tố hoá học nồng độ, tỉ lệ nguyên tố hợp chất Quang phổ vạch hấp th : Là hệ thống vạch tối quang phổ liên tục • Điều kiện phát sinh : vật rắn, lỏng, khí • Đặc điểm : Ở nhiệt độ định, đám khí hay có khả phát ánh sáng đơn sắc có khả hấp thụ ánh sáng đơn sắc Như vậy, quang phổ vạch hấp thụ nguyên tố có tính chất đặc trưng riêng cho nguyên tố III Tia hồng ngoại : Tia hồng ngoại xạ không nhìn thấy được, có chất sóng điện từ có bước sóng lớn bước sóng ánh sáng ủoỷ ( T 0,76àm n vi mm ) ã Nguon phát tia hồng ngoại : - Tia hồng ngoại vật bị nung nóng phát ra.Vật có nhiệt độ thấp phát tia hồng ngoại - Trong ánh sáng mặt trời có khoảng 50% lượng chùm tia sáng thuộc tia hồng ngoại - Người ta thường dùng bóng đèn có dây tóc vônfram nóng sáng, có công suất từ 250W đến 1000W ( Nhiệt độ dây tóc khoảng 2000 0C ) • • Tác dụng : - Tác dụng bật tia hồng ngoại tác dụng nhiệt - Tác dụng lên kính ảnh hồng ngoại Ứng dụng : dùng để sấy sûi Trong công nghiệp, dùng sấy khô sản phẩm sơn ( vỏ ô tô, tủ lạnh ) hoa Trong y tế, dùng đèn hồng ngoại để sưởi ấm da, lưu thơng máu IV Tia tử ngoại : Tia tử ngoại xạ không nhìn thấy được, có chất sóng điện từ có bước sóng ngắn bước sóng ánh sáng tím (từ 0,38µm đến vài nanơ mét ) • Nguồn phát tia hồng ngoại : - Các vật bị nung nóng 30000 C phát tia tử ngoại mạnh - Khoảng 9% công suất chùm ánh sáng Mặt trời thuộc tia tử ngoại - Các đèn hồ quang điện nguồn phát tia tử ngoại mạnh • Tác dụng : − Tia tử ngoại bị nước , thủy tinh hấp thụ mạnh − Tác dụng mạnh lên kính ảnh − Làm số chất phát quang − Iôn hóa không khí − Gây số phản ứng quang hóa, quang hợp − Có tác dụng sinh học: hủy diệt tế bào da • Ứng dụng : − Trong công nghiệp, dùng để phát vết nứt, vết xước nhỏ bề mặt sản phẩm tiện − Trong y học, dùng chữa bệnh còi xương V TIA X • Bản chất tia X (tia Rơnghen ): sóng điện từ có bước sóng ngắn 10–8 m - 10–12 m • Các tính chất công dụng tia Rơnghen : • Tính chất : − Có khả đâm xuyên mạnh − Tác dụng mạnh lên kính ảnh − Làm phát quang số chất − Có khả ion hóa chất khí − Có tác dụng sinh lý, hủy hoại tế bào, giết vi khuẩn • Công dụng : − Trong y học dùng để chiếu điện, chụp điện, chữa bệnh ung thư nông, gần da − Trong công nghiệp để dò lỗ hổng, khuyết tật nằm bên sản phẩm đúc VI Thang sóng điện từ : Tia gamma, TiaX, tia tử ngoại, ánh sáng nhìn thấy , tia hồng ngoại sóng vô tuyến ( có chung chất sóng điện từ , khác chúng có bước sóng dài ngắn khaùc BÀI TẬP Câu 395: Quang phổ vạch phát xạ Hyđro có bốn vạch màu đặc trưng: A Đỏ, vàng, lam, tím B Đỏ, lục, chàm, tím C Đỏ, lam, chàm, tím D Đỏ, vàng, chàm, tím Câu 396: Tia hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia tử ngoại, tia Rơghen tia gamma là: A Sóng học B Sóng điện từ C Sóng ánh sáng D sóng vơ tuyến Câu 397: Một vật phát tia hồng ngoại vào mơi trường xung quanh phải có nhiệt độ: A Cao nhiệt độ môi trường B Trên C Trên D Trên Câu 398: Thân thể người nhiệt độ phát xạ loại xạ sau? A Tia X B Bức xạ nhìn thấy C Tia hồng ngoại D Tia tử ngoại Câu 399 Bức xạ có bước sóng khoảng từ 10 -9m đến 4.10-7m thuộc loại loại sóng đây? A Tia X B Ánh sáng nhìn thấy C Tia hồng ngoại D Tia tử ngoại LOẠI 4: LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG TÓM TẮT LÝ THUYẾT 1/ Định nghĩa tượng quang điện :Là tượng Chiếu ánh sáng thích hợp vào mặt kim loại làm cho electron mặt kim loại bị bật 2./Định luật quang điện : Đối với kim loại dùng làm catôt có bước sóng giới hạn λ0 định gọi giới hạn quang điện Hiện tượng quang điện xảy bước sóng λ ánh sáng kích thích nhỏ giới hạn quang điện ( λ λ0 ) Lượng t lượng : với h = 6,625 10–34 J.s gọi số Planck ; f tần số ánh sáng mà phát ra; ε gọi lượng tử lượng (eV , J) đổi eV = 1,6.10-19 J 4.Giới hạn quang điện : - Công thức Anhxtanh : Thuyết lượng tử ánh sáng: Hiện tượng quang điện trong: tượng ánh sáng giải phóng electron liên kết chúng trở thành electron dẫn , đồng thời tạo lỗ trống tham gia vào trình dẫn điện ( xảy với chất quang dẫn) • Ứng dụng : chế tạo quang điện trở pin quang điện Lưỡng tính sóng - hạt ánh sáng : nh sáng vừa có tính chất sóng ( ánh sáng có chất sóng điện từ ) vừa có tính chất hạt ( tính chất lượng tử ) Người ta nói ánh sáng có lưỡng tính sóng - haït Hiện tượng quang _ phát quang : hấp thụ ánh sáng có bước sóng để phát ánh sáng có bước sóng khác Ánh sáng huỳnh quang có bước sóng dài buớc sóng ánh sáng kích thích Sơ lược Laze: Là máy khuếch đại ánh sáng dựa vào phát xạ cảm ứng • • Chùm sáng laze phát có tính đơn sắc , tính dị hướng , tính kết hợp cao cường độ lớn Ứng dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực: y học , công nghiệp ,thông tin liên lạc … BÀI TẬP Câu 400: Lần lượt chiếu hai xạ có bước sóng λ1 = 0,75μm λ2 = 0,25μm vào kẽm có giới hạn quang điện λo = 0,35μm Bức xạ gây tượng quang điện? A Chỉ có xạ λ1 B Khơng có xạ hai xạ C Cả hai xạ D Chỉ có xạ λ2 Câu 401: Với ε1, ε2, ε3 lượng phôtôn ứng với xạ màu vàng, xạ tử ngoại xạ hồng ngoại A ε3 > ε1 > ε2 B ε2 > ε3 > ε1 C ε2 > ε1 > ε3 D ε1 > ε2 > ε3 Câu 402 Cường độ dòng điện qua ống tia X I = mA Biết e = 1,6.10-19 C Số electron đến đập vào đối catôt phút • A N = 7,5.1017 B N = 1,25.1016 C N = 5,3.1018 D N 15 = 2,4.10 Câu 403 Tần số lớn chùm xạ phát từ ống tia X 3.1018 Hz Lấy e = 1,6.10-19 C; h = 6,625.10-34 J.s Hiệu điện hai điện cực ống (bỏ qua động electron lúc đầu) A U = 9,3 kV B U = 12,42 kV C U = 11,5 kV D U = 14,5 kV Câu 404 Hiệu điện hai điện cực ống tia X 10 kV Bỏ qua động electron lúc bứt khỏi catôt Lấy e = 1,6.10-19 C, h = 6,625.10-34 Js, c = 3.108 m/s Bước sóng ngắn chùm tia X A = 9,5.10-11 m B = 12,4.10-11 m C = 8,4.10-10 m D = 5,8.10-10 m Câu 405: Kim loại Kali (K) có giới hạn quang điện 0,55 μm Hiện tượng quang điện không xảy chiếu vào kim loại xạ nằm vùng A ánh sáng màu tím B hồng ngoại C ánh sáng màu lam D tử ngoại Câu 406: Giới hạn quang điện kim loại natri 0,50 μm Hiện tượng quang điện xảy chiếu vào kim loại A xạ màu vàng có bước sóng λv = 0,589 μm B tia tử ngoại C tia hồng ngoại D xạ màu đỏ có bước sóng λđ = 0, 656 μm Câu 407: Ánh sáng có bước sóng gây tượng quang điện chất : A Can xi B Nát ri C Kali D Xeci Câu 408: Trong công thức nêu đây, công thức công thức Anhxtanh? A hf = A + B hf = A - C hf = A + D hf = A Câu 409: Công thức sau cơng thức tính giới hạn quang điện kim loại : A B A C A D A Câu 410: Chiếu xạ có bước sóng điện Kim loại vào âm tế bào quang dùng làm âm cực có giới hạn quang điện khỏi kim loại? Tìm cơng điện tử bứt A (J) B (J) C (J) D (J) Câu 411: Giới hạn quang điện đồng (Cu) λ0 = 0,30 μm Biết số Plăng h = 6,625.10-34 J.s vận tốc truyền ánh sáng chân khơng c = 3.108 m/s Cơng êlectrơn khỏi bề mặt đồng A 6,265.10-19 J B 6,625.10-19 J C 8,625.10-19 J D 8,526.1019 J Câu412: Tính lượng tử lượng ánh sáng đỏ ( ): A 26,5.10- 20 (J) Và 36,14.10- 20 (J) C 26,5.10- 18 (J) Và 36,14.10- 18 (J) ) ánh sáng vàng ( B 20,5.10- 20 (J) Và 6,14.10- 20 (J) D 20,5.10- 18 (J) Và 6,14.10- 18 (J) Câu 413: Cơng electron khỏi đồng 4,47eV Cho h = m/s; Tính giới hạn quang điện đồng: A B C Js; c = D Câu 414: Catod tế bào quang điện có cơng A = 3,5eV Cho h = Js Tính giới hạn quang điện kim loại dùng làm catod: A B C D Câu 415: Biết giới hạn quang điện kim loại Cho : h = A Js; c = J Tính cơng thóat electron m/s B Câu 416: Giới hạn quang điện kẽm 1,4 lần Tìm giới hạn quang điện natri J C J D J , cơng kẽm lớn natri A 0,504m B 0,504mm C D Câu417: Cơng êlectrơn khỏi kim loại 1,88 eV Biết số Plăng h = 6,625.10-34 J.s, vận tốc ánh sáng chân không c = 3.10 m/s eV = 1,6.10-19 J Giới hạn quang điện kim loại là: A 0,66 10-19 μm B 0,22 μm C 0,33 μm D 0,66 μm Câu418: Chiếu xạ có bước sóng điện Kim loại dùng làm âm cực có giới hạn quang điện vào âm tế bào quang cơng điện tử (J) Tìm vận tốc ban đầu cực đại quang electron? A m/s B m/s C m/s D m/s Câu419: Cơng êlectrơn khỏi kim loại 3,45 eV Chiếu xạ có tần số f1 = 5.1014Hz ; f2 = 75.1013Hz ; f3 = 1015Hz ;f4 = 12.1014Hz vào bề mặt kim loại Những xạ gây tượng quang điện có tần số là: a f1, f2 f4 b f1 f2 c f2, f3 f4 d f3 f4 18 Câu 420: Trong 20s người ta xác định có 10 electron đập vào catốt Tính cường độ dòng điện qua ống: A 0,8A B 0,08A C 0,008A D 0,0008A LOẠI 5: MẪU NGUYÊN TỬ BO TÓM TẮT LÝ THUYẾT Mẫu nguyên tử Bo : a) Tiên đề trạng thái dừng : Nguyên tử tồn trạng thái có lượng xác định, gọi trạng thái dừng Trong trạng thái dừng nguyên tử không xạ + Công thức tính bán kính quỹ đạo dừng electron nguyên tử H : r = n2r0 ; với r0 = 5,3.10-11 m bán kính Bo (ở quỹ đạo K) n = 1, 2, 3, + Tên quỹ đạo dừng: H Tên quỹ đạo: Số lượng tử( n): K L M N O P b) Tiên đề xạ hấp thụ lượng nguyên tử : Khi E6 nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có lượng En sang trạng thái dừng có lượng Em ( với En > Em ) nguyên tử phát phôtôn có lượng hiệu En – Em E5 E4 E3 E2 Ngược lại, nguyên tử trạng thái dừng có lượng Em thấp mà hấp thụ phôtôn có lượng h.fmn hiệu En – Em chuyển lên trạng thái dừng có lượng En lớn Quang phổ vạch nguyên tử hiđrô Sơ H đồ mức H lượng H nguyên tử Hidro P O E1 N M Pasen L Banme K Laiman  Dãy Laiman: Nằm vùng tử ngoại - Ứng với e chuyển từ quỹ đạo bên quỹ đạo K  Dãy Banme: Một phần nằm e: O → L e: P → L vùng tử ngoại, phần nằm vùng ánh sáng nhìn thấy - Ứng với e chuyển từ quỹ đạo bên quỹ đạo L - Vùng ánh sáng nhìn thấy có vạch: Vạch đỏ Hα ứng với e: M → L ; Vạch chàm H γ ứng với Vạch lam H β ứng với e: N → L ; Vạch tím H δ ứng với  Dãy Pasen: Nằm vùng hồng ngoại - Ứng với e chuyển từ quỹ đạo bên quỹ đạo M Câu421: Trong nguyên tử hiđrô, êlectrôn chuyển từ quĩ đạo O quĩ đạo L phát vạch quang phổ A Hγ (chàm) B (lam) C Hα (đỏ) D Hδ (tím) Câu 422: Trong nguyên tử hiđrô, êlectrôn chuyển từ quĩ đạo N quĩ đạo L phát vạch quang phổ A Hγ (chàm) B Hβ (lam) C Hα (đỏ) D Hδ (tím) Câu 423Các vạch quang phổ ngun tử hiđrơ miền hồng ngoại có electron chuyển từ quỹ đạo quỹ đạo A K B M C L D N Câu424 Mức lượng nguyên tử H2 cho (eV) với n = -34 1,2,3 … ứng với quỹ đạo K, L, M, … Biết h = 6,625.10 Js.Tần số vạch A f = 6,16.1014 Hz 5,84.1014 Hz B f = 2,54.1015 Hz C f = 8,02.1015 Hz D f = DẠNG 1: XÁC ĐỊNH BƯỚC SÓNG CỦA MỘT VẠCH QUANG PHỔ Phương pháp: Trước tiên cần xác định xem vạch quang phổ cần tính bước sóng electron chuyển quỹ đạo dừng Nếu chưa biết cần tính lượng En , Em quỹ đạo dừng (eV) Với n = 1, 2, Áp dụng tiên đề Bo xạ lượng nguyên tử: Câu 425: bước sóng vạch quang phổ thứ quang phổ Hyđro tần số xạ A 0,2459.1014Hz B 2,459.1014Hz C 24,59.1014Hz D.245,9.1014Hz Tính Câu 426: bước sóng vạch quang phổ thứ hai quang phổ Hyđro Tính chu kỳ xạ A 0,0457.10-14s B 0,0447.10-14s C 0,057.10-14s D.0,0450.10-14s Câu 427: Cho: 1eV = 1,6.10-19 J; h = 6,625.10-34 J.s; c = 3.108 m/s Khi êlectrôn nguyên tử hiđrô chuyển từ quĩ đạo dừng có lượng E n = − 0,85 eV sang quĩ đạo dừng có lượng Em = − 13,60 eV nguyên tử phát xạ điện từ có bước sóng: A 0,0974 μm B 0,4340 μm C 0,4860 μm D 0,6563 μm Câu 428: Cho: 1eV = 1,6.10-19 J; h = 6,625.10-34 J.s; c = 3.108 m/s Khi êlectrôn nguyên tử hiđrô chuyển từ quĩ đạo dừng có lượng E n = − 0,55 eV sang quĩ đạo dừng có lượng Em = − 11,60 eV nguyên tử phát xạ điện từ có bước sóng: A 0,0974 μm B 0,4340 μm C 0,11242 μm D 0,11263 μm Câu 429: Theo tiên đề Bo , êlectrôn nguyên tử hiđrô chuyển từ quĩ đạo dừng có lượng EM = − 1,51 eV sang quĩ đạo dừng có lượng E L = − 3,40 eV ngun tử phát phơtơn có tần số xấp xỉ bằng: a 2,280.1015Hz b 4,560.1015 Hz c 0,228.1015Hz d 0,456.1015Hz Câu 430: Năng lượng trạng thái dừng nguyên tử hidro cho bởi: (eV) Với n = 1, 2, ứng với quỹ đạo K, L, M, Cho h = Js; c = m/s Tính bước sóng vạch ? A 0,4871 μm B 0,4270 μm C 0,4124 μm D 0,3126 μm Câu 431.Biết số Plăng h = 6,625.10-34 J.s độ lớn điện tích nguyên tố 1,6.10-19 C Khi ngun tử hiđrơ chuyển từ trạng thái dừng có lượng -1,514 eV sang trạng thái dừng có lượng -3,407 eV ngun tử phát xạ có tần số A 2,571.1013 Hz B 4,572.1014Hz C 3,879.1014 Hz D 6,542.1012 Hz Câu 432 Công suất xạ Mặt Trời 3,9.10 26 W Năng lượng Mặt Trời tỏa ngày A 3,3696.1030 J B 3,3696.1029 J C 3,3696.1032 J D 3,3696.1031 J Câu433.Trong chân khơng, xạ đơn sắc vàng có bước sóng 0,589 µm Lấy h = 6,625.10-34J.s; c=3.108 m/s e = 1,6.10-19 C Năng lượng phôtôn ứng với xạ có giá trị A 2,11 eV C 4,22 eV C 0,42 eV D 0,21 eV DẠNG 2: TÌM BƯỚC SĨNG NÀY KHI BIẾT CÁC BƯƠC SĨNG KHÁC Phương pháp: Đầu tiên ta vẽ sơ đồ chuyển mức lượng nguyên tử hiđrô đề cho Dựa sơ đồ ta có: E3 E31 = E32 + E21 E Vậy : E1 Câu 434: Trong quang phổ vạch hiđrô (quang phổ hiđrơ), bước sóng vạch thứ dãy Laiman ứng với chuyển êlectrôn từ quỹ đạo L quỹ đạo K 0,1217 μm ,vạch thứ dãy Banme ứng với chuyển M →L 0,6563 μm Bước sóng vạch quang phổ thứ hai dãy Laiman ứng với chuyển M → K bằng: A 0,5346 μm B 0,7780 μm C 0,1027 μm D 0,3890 μm Câu 435: Trong quang phổ vạch hiđrô (quang phổ hiđrô), bước sóng vạch thứ dãy Laiman ứng với chuyển êlectrôn (êlectron) từ quỹ đạo L quỹ đạo K 0,1220 μm ,vạch thứ hai dãy Banme ứng với chuyển N →L 0,4860 μm Bước sóng vạch quang phổ thứ ba dãy Laiman ứng với chuyển N → K A 0,5346 μm B 0,0975 μm C 0,1027 μm D 0,990 μm DẠNG 3: TÍNH BÁN KÍNH QUỸ ĐẠO VÀ LƯỢNG TỬ NĂNG LƯỢNG Phương pháp: Bán kính quỹ đạo dừng: r = n2r0 với r0 = 5,3.10-11 m bán kính Bo (ở quỹ đạo K) n = 1, 2, 3, + Tên quỹ đạo dừng: Tên quỹ đạo: K L M N O P Số lượng tử (n): Lượng tử lượng: ; h = 6,625.10- 34 Js ; c = 3.108 m/s Câu 436: Trong ngun tử hiđrơ, bán kính Bo ro = 5,3.10-11 m Bán kính quỹ đạo dừng N là: A 47,7.10-11 m B 84,8.10-11 m C 21,2.10-11 m D 132,5.1011 m Câu437: Trong ngun tử hiđrơ, bán kính Bo ro = 5,3.10 -11 m Bán kính quỹ đạo dừng P là: A 190,8.10-11 m B 8,8.10-11 m C 210,2.10-11 m D 192,5.1011 m Câu 438: Lỵng tư ¸nh s¸nh cđa ¸nh s¸ng mÇu lơc cã bíc sãng (0,55 m) có giá trị A 3,614 10-19 J; B 6,000 10-14 J; C 1,103 10-48 J; D 4,021 10-19 J Cõu 439: Lợng tử ánh sánh ánh sáng mầu có bớc sóng (0,75 m) có giá trị A 32,97 10-19 J; B 2,65.10-19 J; C 2,103 10-18 J; D 4,021 10-19 J Câu 440: Biết số Plăng h = 6,625.10-34J.s vận tốc ánh sáng chân không c = 3.10 8m/s Năng lượng phôtôn (lượng tử lượng) ánh sáng có bước sóng λ = 6,625.10-7 μm A 10-13 J B 3.10-20 J C 10-19J D 3.10-13 J DẠNG 4: XÁC ĐỊNH QUỸ ĐẠO DỪNG CỦA NGUYÊN TỬ HIĐRÔ SAU KHI HẤP THỤ PHÔTÔN Phương pháp: Lượng tử lượng: ; h = 6,625.10- 34 Js ; c = 3.108 m/s Electron chuyển từ mức lượng Em lên mức lượng En cho bởi: ; Áp dụng : (eV) Với n = 1, 2, Từ En , suy n , suy quỹ đạo dừng cần tìm Câu 441: Năng lượng trạng thái dừng nguyên tử hidro cho bởi: (eV) Với n = 1, 2, ứng với quỹ đạo K, L, M, Ngun tử hiđrơ trạng thái nhận phơtơn có tần số f = 3,08.1015 Hz, electron chuyển quỹ đạo dừng nào? A L B M C N D O