Full lý thuyết giảng dạy và bài tập toàn bộ chương Giao thoa ánh sáng + Tán sắc ánh sáng+ Nhiễu xạ và giao thoa ánh sáng+ Quang phổ+ Các loại tia+Các bài tập trắc nghiệm và tự luận các dạng từ cơ bản đến nâng cao Full lý thuyết giảng dạy và bài tập toàn bộ chương Lượng tử ánh sáng+ Hiện tượng quang điện và các định luật quang điện+ Quang trở và pin quang điện+ Mẫu nguyên tử Bo và quang phổ vạch nguyên tử Hidro+ Sự phát quang và sơ lược về laze+Các bài tập trắc nghiệm và tự luận các dạng từ cơ bản đến nâng cao
Mr Nguyễn Tiến Cường Luyện thi THPT QG- Vật lý 12 Email:kuong94@gmail.com Mobile: 036.729.1666 Sóng ánh sáng A Tán sắc ánh sáng Định nghĩa: - Khi qua lăng kính, chùm ánh sáng trắng : + Bị lệch phía đáy lăng kính , tuân theo định luật khúc xạ ánh sáng + Bị tách thành nhiều chùm sáng có màu khác từ đỏ đến tím Trong chùm tia màu đỏ lệch chùm tia màu tím lệch nhiều - Hiện tượng ánh sáng trắng bị tách thành nhiều màu từ đỏ đến tím qua lăng kính gọi tượng tán sắc ánh sáng - Dải sáng nhiều màu từ đỏ đến tím gọi quang phổ ánh sáng trắng , gồm màu : đỏ , cam, vàng , lục , lam chàm tím - Góc lệch tia sáng : D đỏ < D cam < D vàng < < D tím Nguyên nhân: - Ánh sáng trắng hỗn hợp nhiều ánh sáng đơn sắc từ đỏ đến tím - Chiết suất chất dùng làm lăng kính ánh sáng đơn sắc khác khác (n = g() ) Chiết suất sáng đỏ nhỏ , ánh sáng tím lớn Tức : n đỏ < n cam < < n tím - Tính chất tính chất chung cho môi trường suốt Khi ánh sáng trắng truyền qua môi trường suốt lưỡng chất phẳng ,bản mặt song song , thấu kính , lăng kính xảy tượng tán sắc thể rõ truyền qua lăng kính Hiện tượng tán sắc xảy thời với tượng khúc xạ ánh sáng Ứng dụng: - Ứng dụng máy quang phổ: Tách chùm sáng đa sắc thành thành phần đơn sắc - Giải thích tượng xảy tự nhiên cầu vồng bảy sắc Ánh sáng đơn sắc: - Ánh sáng đơn sắc ánh sáng không bị tán sắc qua lăng kính Mỗi ánh sáng đơn sắc có màu sắc xác định gọi màu đơn sắc - Một chùm ánh sáng đơn sắc truyền từ môi trường sang môi trường khác, yếu tố không bị thay đổi tần số màu sắc Ánh sáng trắng: - Là hỗn hợp nhiều ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên từ đỏ đến tím Chiết suất – Vận tốc bước sóng: - Chiết suất mơi trường môi trường khác chiết suất tỉ đối - Chiết suất môi trường chân khơng chiết suất tuyệt đối mơi trường Chiết suất chân khơng/ khơng khí = tuyệt đối môi trường suốt tỉ lệ nghịch với vận tốc truyền sáng mơi trường - Chiết suất n v1 n1 v -Vì vận tốc truyền sáng mơi trường nhỏ vận tốc truyền sáng chân không nên chiết suất tuyệt đối môi trường lớn - Vận tốc truyền sáng phụ thuộc vào mơi trường truyền sóng + Trong khơng khí, vận tốc c = 3.108 m/s + Trong mơi trường nước có chiết suất n thay đổi với ánh sáng đó, vận tốc truyền sóng - Bước sóng ánh sáng đơn sắc tính cơng thức: Sưu tập & Biên soạn Play hard – Work hard v c c n Trang Mr Nguyễn Tiến Cường Luyện thi THPT QG- Vật lý 12 Email:kuong94@gmail.com Mobile: 036.729.1666 c 3.108 f f + Trong khơng khí + Trong môi trường chiết suất n: n v f n - Vì chiết suất mơi trường vật chất n > nên n - Chiết suất thủy tinh biến thiên theo màu sắc ánh sáng tăng dần từ màu đỏ tới màu tím Các cơng thức liên quan: - Phản xạ ánh sáng: i = i’ - Khúc xạ ánh sáng: Hiện tượng ánh sáng truyền qua bề mặt phân cách hai môi trường suốt bị gãy khúc đổi hướng đột ngột mặt phân cách gọi tượng khúc xạ ánh sáng n1 sin i n sin r - Phản xạ tồn phần: Cho mơi trường với độ chiết suất tương ứng n n2 với n1 > n2 Khi tia sáng từ môi trường tới bề mặt phân cách mơi trường với mơi trường mà góc tới đạt giá trị đủ lớn i i gh i với gh góc khúc xạ giới hạn tia sáng phản xạ ngược lại môi trường cũ thay khúc xạ sang mơi n sin i gh n1 ( n n ) trường *Lăng kính: Là khối chất suốt (thủy tinh, thạch anh…), hình lăng trụ đứng, có tiết diện thẳng hình tam giác - Góc hai mặt bên lăng kính gọi góc chiết quang A Trong trường hợp A i nhỏ: sin i n sin r i n.r sin i ' n sin r ' i ' n.r ' A r r' A rr' D (n 1).A D i i ' A D A A D D � i i ' ;r r' 2 - Trường hợp góc lệch cực tiểu: - Góc lệch tia đỏ tia tím là: D D tim Ddo * Thấu kính: Là khối chất suốt giới hạn hai mặt cong thường hai mặt cầu Một hai mặt mặt phẳng Với thấu kính mỏng hai chỏm cầu nhỏ so với bán kính R1 R2 - Căn vào hình dạng tác dụng thấu kính người ta chia làm loại: thấu kính hội tụ (rìa mỏng giữa), thấu kính phân kì (rìa dày giữa) - Đường thẳng nối tâm hai mặt cầu gọi quang trục Quang tâm O giao điểm trục với chỏm cầu (do hai chỏm cầu mỏng nên coi hai giao điểm với trục trùng nhau) Các đường thẳng qua quang tâm, không trùng với trục gọi trục phụ thấu kính - Chiếu chùm sáng đơn sắc song song với trục chính, ta chùm tia ló hội tụ điểm, phân kỳ đường tia ló kéo dài cắt điểm Điểm gọi tiêu điểm thấu kính Khoảng cách từ tiêu điểm đến quang tâm gọi tiêu cự f thấu kính Mặt phẳng vng góc với trục tiêu cự gọi tiêu diện thấu kính Mọi tia sáng chiếu song song song với trục phụ cho tia ló qua có đường kéo dài qua tiêu điểm phụ D f ( đơn vị f mét, đơn vị D điốp) - Độ tụ thấu kính Sưu tập & Biên soạn Play hard – Work hard Trang Mr Nguyễn Tiến Cường Email:kuong94@gmail.com Luyện thi THPT QG- Vật lý 12 Mobile: 036.729.1666 - Ta quy ước, thấu kính hội tụ có tiêu cự dương, độ tụ dương, thấu kính phân kì có tiêu cự âm, độ tụ âm Đối với �1 1 � D (n 1) � � f �R1 R � thấu kính mỏng ta có cơng thức tính độ tụ sau: Quy ước bán kính mặt lồi có giá trị dương, bán kính mặt lõm có giá trị âm, bán kính mặt phẳng vô cực �1 1 � (n d 1) � � f �R1 R � - Đối với màu đỏ: d �1 1 � (n t 1) � � f �R R � - Đối với màu tím: t => Khoảng cách tiêu điểm đỏ tím là: x Ft Fd f d f t Một số tập tán sắc ánh sáng: Bài 1: Chiếu chùm tia sáng trắng hẹp đến lăng kính thuỷ tinh có tiết diện thẳng tam giác điều kiện tia sáng màu lục có góc lệch cực tiểu 400 Chiết suất thuỷ tinh ánh sáng tím 1,554 a, Tính chiết suất thuỷ tinh ánh sáng màu lục b, Mơ tả chùm tia sáng ló khỏi lăng kính ĐS: a, nL = 1,532 b, chùm ló khỏi lăng kính tạo thành quang phổ liên tục Bài 2: Một lăng kính có góc chiết quang A = 60 làm thuỷ tinh có chiết suất ánh sáng đỏ n d 1, 414 � ánh sáng tím n t 1,732 � Chiếu vào mặt bên lăng kính chùm tia sáng trắng hẹp cho tia đỏ có góc lệch cực tiểu a, Tính góc tới tia sáng góc lệch tia ló màu đỏ b, Phải quay lăng kính quanh cạnh A góc theo chiều để tia tím chum tia có góc lệch cực tiểu ĐS: a,iđ = 450 ; Dmin = 300 b, quay quanh cạnh A góc 150 theo chiều KĐH Bài 3: Một chùm tia sáng trắng hẹp đến lăng kính thuỷ tinh có tiết diện thẳng tam giác điều kiện góc lệch tia sáng tím cực tiểu Chiết suất thuỷ tinh ánh sáng tím n t = 1,53; với ánh sáng đỏ nđ = 1,51 Tính góc tạo tia đỏ tia tím chùm chùm tia ĐS: Dmint – Dđ = 0,032rađ Bài 4: Một lăng kính thuỷ tinh có tiết diện thẳng tam giác ABC đáy BC, góc chiết quang A Chiết suất thuỷ tinh ánh sáng đỏ, vàng, tím lần lượt: nđ = 1,51 ; nv = 1,52 ; nt = 1,53 Chiếu chùm tia sáng trắng hẹp đến mặt AB lăng kính cho tia tới nằm pháp tuyến điểm tới I a, Xác định góc tới tia sáng để tia vàng có góc lệch cưc tiểu b, Trong điều kiện trên, tính góc tạo tia đỏ tia tím chùm ánh sáng ló ĐS: a, i = 49027’ b, Dt – Dđ = 0,0308rad Bài 5: Ánh sáng đỏ có bước sóng chân khơng 0,6563μm, chiết suất nước ánh sáng đỏ 1,3311 Trong nước, ánh sáng đỏ có bước sóng: A 0,49305μm B 0,4931μm C 0,4415μm D 0,4549μm Chiếu ánh sáng trắng nguồn nóng sáng phát vào khe hẹp F máy quang phổ lăng kính kính ảnh (hoặc kính mờ) buồng ảnh thu A Bảy vạch sáng từ đỏ đến tím, ngăn cách khoảng tối B Cách vạch màu sáng, tối xen kẻ C Ánh sáng trắng D Một dải có màu đỏ đến tím nối liền cách liên tục Gọi nđ, nt nv chiết suất môi trường suốt ánh sáng đơn sắc đỏ, tím vàng Sắp xếp sau đúng? A nđ < nv < nt B nv > nđ > nt C nđ > nt > nv D nt > nđ > nv Sưu tập & Biên soạn Play hard – Work hard Trang Mr Nguyễn Tiến Cường Email:kuong94@gmail.com Luyện thi THPT QG- Vật lý 12 Mobile: 036.729.1666 Chiếu xiên góc tia sáng gồm hai ánh sáng màu vàng màu chàm từ khơng khí xuống mặt nước chậu, A Góc khúc xạ tia màu chàm lớn góc khúc xạ tia màu vàng B Góc khúc xạ tia màu chàm nhỏ góc khúc xạ tia màu vàng C Góc khúc xạ tia màu chàm lớn góc tới D Góc khúc xạ tia màu vàng lớn góc tới Chiết suất nước tia đỏ nđ, tia tím nt Chiếu tia sáng tới gồm hai ánh sáng đỏ tím từ nước 1 sin i n d Hỏi tia sáng ló ngồi khơng khí tia nào? khơng khí với góc tới i cho n t A Khơng có tia ló B Tia tím C Cả tia tím tia đỏ D Tia đỏ Bài 6: (SP 5-2013) Chiều vào mặt bên lăng kính có góc chiết quang A = 60 chùm tia sáng trắng hẹp Biết góc lệch tia vàng cực tiểu Chiết suất lăng kính tia vàng tia tím n v=1,52 nt=1,54 Góc lệch tia màu tím là: A 36,840 B.24,760 C.48,500 D.40,720 Bài 7: Chiếu chùm tia sáng trắng hẹp song song coi tia sáng vào mặt bên AB lăng kính có A = 500, góc tới i1 = 600 Chùm tia ló khỏi mặt AC gồm nhiều màu sắc biên thiên liên tục từ đỏ đến tím Biết chiết suất chất làm lăng kính tia đỏ tím n đ = 1,54 nt = 1,58 Hãy xác định góc hợp tia đỏ tia tím khỏi lăng kính A 37,10 B.24,760 C.2,340 D.3,3240 0 Bài 8: Một lăng kính thủy tinh có góc A = , B = 90 , nt = 1,6644 nđ = 1,6552 Chiếu chùm tia sáng trắng hẹp, song song theo phương vng góc mặt bên lăng kính Dùng ảnh song song mặt bên AB sau lăng kính khoảng l = 1m thu chùm tia ló khỏi lăng kính Xác định khoảng cách hai vệt sáng đỏ tím A.5,3152 mm B.1,3 mm C.5,2416 mm D.1,6522 mm Bài 9: Chiếu chùm ánh sáng hẹp song song từ khơng khí vào bể nước góc tới i = 60 0, chiều sâu bể nước h = 1m Dưới đáy bể đặt gương phẳng song song với mặt nước Biết chiết suất nước tia tím tia đỏ 1,34 1,33 Tính độ rộng chùm tia ló mặt nước A.11 mm B.12 mm C.13 mm D.14 mm Bài 10: Chiếu chùm tia sáng trắng song song từ khơng khí đến mặt khối thủy tinh nằm ngang góc tới 600 Cho chiết suất thủy tinh tia tím tia đỏ n t 1, 732 � n d 1, 414 � tỉ số bề rộng chùm khúc xạ tím đỏ thủy tinh bao nhêu? A.1,58 B.0,91 C.1,73 D.1,1 Bài 11: Chiếu tia sáng tráng từ khơng khí vào thủy tinh hai mặt song song có chiều dày e = 10cm góc tới i = 800 Biết chiết suất thủy tinh tia đỏ tia tím n đ = 1,472 nt = 1,511 Tính khoảng cách hai tia ló đỏ tím A.1,2 mm B.2,04 mm C.0,35 mm D.0,75 mm Bài 12: Một thấu kính mỏng mặt lồi bán kính R1 = R2 = 10cm, chiết suất chất làm thấu kính đới với tia đỏ tia tím n đ =1,61; nt = 1,69 Chiếu chùm ánh sáng trắng song song với trụ Đặt ảnh vng góc trục qua tiêu điểm tia đỏ Tính độ rộng vệt sáng Biết thấu kính có rìa đường tròn có đường kính d = 2,5cm A.2,0012 cm B.1,69 cm C.3,281 cm D.7,246 cm Bài 13: Một tia sáng đơn sắc truyền tới điểm I mặt phẳng tiết diện thẳng qua tâm giọt nước hình cầu suốt có chiết suất n với góc i = 45 Tia ló truyền đến điểm J thuộc bề mặt phân cách giọt nước khơng khí bị phản xạ phần truyền tới điểm K sau khúc xạ ngồi Biết n đ = 1,32 nt = 1,35 Tính góc lệch tia ló màu đỏ tia ló màu tím A 3,20 B.32,50 C.100 D.2,50 Sưu tập & Biên soạn Play hard – Work hard Trang Mr Nguyễn Tiến Cường Email:kuong94@gmail.com Luyện thi THPT QG- Vật lý 12 Mobile: 036.729.1666 Bài 14: Một lăng kính thủy tinh có tiết diện thẳng tam giác ABC góc A = 60 đặt khơng khí Một chùm tia sáng đơn sắc hẹp màu lam hẹp song song đến mặt AB theo phương vng góc thu tia ló là mặt AC Tính chiết suất chất làm lăng kính tia màu lam A 0,866 B.1,115 C.1,33 D.1,414 Bài 15: Một lăng kính thủy tinh có tiết diện thẳng tam giác ABC cân A.Một tia sáng đơn sắc đến AB theo phương vng góc với sau hai lần phản xạ tồn phần hai mặt AC, AB ló ngồi theo phương vng góc với BC Tính góc chiết quang A A 720 B.360 C.900 D.450 Bài 16: Một thấu kính hội tụ mỏng có hai mặt cầu giống nhau, bán kính R, có chiết suất tia đỏ n đ = 1,60, ánh sáng tím nt = 1,69 Ghép sát vào thấu kính thấu kính phân kỳ, hai mặt cầu giống bán kính R Tiêu điểm hệ thấu kính tia đỏ tia tím trùng Thấu kính phân kỳ có chiết suất tia đỏ (n1) tia tím (n2) liên hệ với bởi: A n2 = n1 + 0,09 B n2 = 2n1 + C n2 = 1,5n1 D n2 = n1 + 0,01 B Nhiễu xạ ánh sáng giao thoa ánh sáng: I Nhiễu xạ ánh sáng: Thí nghiệm: - Chiếu chùm tia laze qua lỗ tròn nhỏ chắn sáng, theo lý thuyết ta thu chấm quan sát có đường kính với đường kính lỗ tròn Tuy nhiên thực tế ta lại thu chấm sáng lan rộng lỗ tròn bao gồm vùng sáng tối xen kẽ vành tròn đồng tâm Đây tuwọng nhiễu xạ ánh sáng Định nghĩa: - Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng tượng tia sáng bị lệch khỏi phương truyền thẳng gần vật cản ánh sáng Hiện tượng nhiễu xạ không giải thích quang hình học, giải thích dựa lý thuyết sóng ánh sáng II Giao thoa ánh sáng: - Ánh sáng từ đèn Đ qua kính lọc sắc đỏ F chiếu sáng khe S làm cho khe S trở thành nguồn phát sóng ánh sáng, truyền đến hai khe S1,S2 (khe Y-âng) Hai khe S1,S2 chiếu nguồn sáng nên trở thành hai nguồn kết hợp có tần số => Hai sóng phát hai sóng kết hợp có bước sóng có độ lệch pha khơng đổi - Tại vùng khơng gian hai sóng chồng lên gọi vùng giao thoa, xuất vạch sáng màu đỏ xen kẽ vạch tối, song song với khe S, vạch sáng thể tập hợp điểm hai sóng giao thoa với biên độ cực đại, vạch tối thể tập hợp điểm hai sóng triệt tiêu a khoảng cách khe hẹp S1,S2 D khoảng cách từ khe S1,S2 đến quan sát tượng giao thoa a Ta tìm k ∈ Z, thay ngược lại tìm giá trị bước sóng tương ứng cho vân sáng điểm cách trung tâm đoạn x Tương tự giá trị bước sóng cho vân tối điểm đó, ta có: ax � �D x � k � � (0,38m � �0, 76m) � 1� � �a k � D � � 2� III Một số tập giao thoa ánh sáng: Dạng 1: Quan hệ i ; x ; a ; D ; ; k Trong thí nghiệm Iâng giao thoa ánh sáng , khoảng cách khe a = 1,2mm ; khoảng cách từ khe đến D = 2m , bước sóng = 0,6m Tính khoảng vân giao thoa A 1mm B 104 mm C .10-4 mm D Khác 2: Trong thí nghiệm Iâng giao thoa với ánh đơn sắc có bước sóng =0,5 Khoảng cách từ hai khe đến 1m, khoảng cách hai khe sáng 0,5mm Khoảng cách hai vân sáng liên tiếp : A 0,5mm B 0,1mm C 2mm D 1mm Trong thí nghiệm giao thoa khe Iâng : a =2mm; D =1m Dùng ánh sáng đơn sắc có λ = 0,5μm chiếu vào khe S.Vị trí vân tối số có tọa độ A 1mm B 1,125mm C 0,875mm D 3,5mm Ánh sáng đơn sắc dùng thí nghiệm giao thoa khe Iâng có bước sóng 0,6 μm Hai khe sáng cách 0,2mm cách 1,5m Vân sáng bậc cách vân sáng trung tâm: A 13,5mm B 20mm C.5mm D 9mm Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng, hai khe S 1và S2 chiếu sáng ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,6m Biết S1S2= 0,3mm, khoảng cách hai khe đến quan sát 2m Vân tối gần vân trung tâm cách vân trung tâm khoảng A mm B 4mm C 8mm D 2mm Trong thí nghịêm Young giao thoa ánh sáng, khoảng cách hai khe 0,3mm, khoảng cách từ hai khe đến giao thoa 2m Bước sóng ánh sáng đơn sắc thí nghiệm 0,6 μm Vị trí vân tối thứ so với vân trung tâm là: A 22mm B 18mm C 20mm D 16mm Trong thí nghiệm giao thoa, ánh sáng bước sóng 0, 5 m , D = 2m khoảng cách vân tối liên tiếp 1mm Khoảng cách khe A 1mm B 1,5mm C 2mm D 0,1mm Trong thí nghiệm Iâng giao thoa ánh sáng Biết S 1S2 = 2mm , khoảng cách từ khe đến 2m , khoảng cách từ vân sáng thứ đến vân sáng 1,8mm Bước sóng đơn sắc dùng thí nghiệm A 0,4 m B 0,55 m C 0,5 m D 0,6 m Trong thí nghiệm Iâng giao thoa ánh sáng, người ta dùng ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,6 μm Hiệu khoảng cách từ hai khe đến vị trí quan sát vân sáng bậc bao nhiêu? A 3,6 μm B 2,4 μm C 1,2 μm D 4,8 μm Dạng 2: Xác định khoảng cách vân, tính chất điểm M Trong thí nghiệm Iâng, khe sáng cách 0,5mm cách 1m, bước sóng 0,5 m a Tìm khoảng cách giữa: vân sáng sáng ; vân tối tối ; sáng tối phía b Tìm khoảng cách giữa: vân sáng sáng ; vân tối tối ; sáng tối phía c Xác định tính chất ánh sáng điểm M cách VTT 2mm ; 5,5mm ; 7,7mm Trong thí nghiệm Iâng giao thoa ánh sáng Biết S 1S2 = 2mm , khoảng cách từ khe đến 2m Bước sóng đơn sắc dùng thí nghiệm 0,5m Khoảng cách từ vân sáng bậc đến vân sáng bậc 10 là: A 4,5mm B 5,5mm C 4,0mm D 5,0mm Trong thí nghiệm Iâng, khe sáng cách 0,1mm cách 1m Khoảng cách vân sáng liên tiếp 9mm Ánh sáng thí nghiệm có bước sóng: A 0,55 μm B 0,45 μm C.0,65 μm D 0,75 μm Sưu tập & Biên soạn Play hard – Work hard Trang Mr Nguyễn Tiến Cường Luyện thi THPT QG- Vật lý 12 Email:kuong94@gmail.com Mobile: 036.729.1666 Hai khe Iâng cách 3mm chiếu ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,60 μm Các vân giao thoa hứng cách hai khe 2m Tại điểm M cách vân trung tâm 1,2 mm có: A vân sáng bậc B vân sáng bậc C vân tối thứ D vân tối thứ Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng, đo khoảng cách từ vân sáng thứ tư đến vân sáng thứ 10 phía vân sáng trung tâm 2,4 mm, khoảng cách hai khe Iâng 1mm, khoảng cách từ chứa hai khe tới quan sát 1m Bước sóng ánh sáng dùng thí nghiệm là: A λ = 0,40 μm B λ = 0,45 μm C λ = 0,68 μm D λ = 0,72 μm Trong giao thoa vớí khe Young có a = 1,5mm, D = 3m, người ta đếm có tất vân sáng mà khoảng cách hai vân sáng ngồi 9mm Tìm λ: A 0,6μm B 0,4μm C 0,75μm D 0,55μm Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe Y-âng, biết bề rộng hai khe a = 0,6 mm, khoảng cách D = m Bước sóng ánh sáng dùng thí nghiệm có trị số = 0,60 m Khoảng cách vân sáng thứ bên trái vân sáng thứ bên phải vân trung tâm A 1,2 cm B 1,4 cm C 0,6 cm D 4,8 cm Trong thí nghiệm Iâng giao thoa ánh sáng khoảng cách hai khe 2mm, khoảng cách từ hai khe đến 1m, ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,5m Khoảng cách vân sáng bậc vân tối thứ hai bên so với vân sáng trung tâm là: A 0,375mm B.1,875mm C 18,75mm D 3,75mm 10 Trong thí nghiệm Iâng, a= 4mm, D= 2m, = 0,60 m Tại điểm M cách vân sáng trung tâm đọan 0,75mm vân sáng hay vân tối thứ ? A Vân tối ứng với k = B Vân sáng ứng với k = C Vân tối ứng với k = D.Khác 11 Trong thí nghiệm Iâng, a= 4mm, D= 2m, = 0,60 m Xét điểm N cách VTT 2,55mm Hỏi N có vân sáng hay vân tối thứ ? A Vân tối ứng với k = B Vân tối ứng với k = C Vân sáng ứng với k = D Khác 12 Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng Iâng,khỏang cách hai khe S1S2 2mm,khỏang cách từ S1S2 đếm 2m, bước sóng ánh sáng 0,5 μm Tại có tọa độ xM = 3mm vị trí : A Vân tối thứ B Vân sáng thứ C Vân sáng bậc D Vân tối thứ 13 Trong thí nghiệm Iâng giao thoa với ánh đơn sắc có bước sóng = 0,5 Khoảng cách từ hai khe đến 1m, khoảng cách hai khe sáng 0,5mm Tạị M (E) cách vân sáng trung tâm 3,5mm vân sáng hay vân tối thứ mấy: A Vân sáng thứ B Vân tối thứ C Vân sáng thứ D Vân tối thứ 14 Trong thí nghiệm Young giao thoa ánh sáng Khoảng cách từ hai khe sáng đến 2m khoảng cách hai khe sáng 0,5 mm Ánh sáng thí nghiệm có bước sóng 0.4 m Tại điểm cách vân sáng trung tâm 6,4 mm vân sáng bậc ? A bậc B bậc C bậc D bậc 15 Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng Iâng,khỏang cách hai khe S1S2 2mm,khỏang cách từ S1S2 đếm 2m,bước sóng ánh sáng 0,5 μm Tại có tọa độ xM = 1,5mm vị trí : A Vân tối bậc B Vân sáng bậc C Vân sáng bậc D Vân tối bậc Dạng 3: Giao thoa với ánh sáng trắng Trong thí nghiệm Y-âng, a = 2mm ; D = 2m hai khe chiếu ánh sáng trắng có bước sóng từ 0,38 đến 0,76 m a Tính bề rộng quang phổ bậc ; bậc ; bậc b Tại vị trí cách VTT 3,5mm có đơn sắc cho vân sáng, vân tối Giao thoa với khe Young có a = 0,5mm, D = 2m Nguồn sáng dùng ánh sáng trắng có 0, 4 m 0, 75 m Tính bề rộng quang phổ bậc quang phổ bậc 3: x1 14mm � � � � x2 42mm � x1 14 mm � � � � x2 4, mm � x1 1, 4mm � � � � x2 4, 2mm � �x1 1, 4mm � � � �x2 42mm A B C D 3(ĐH – 2009): Trong thí nghiệm Y-âng, hai khe chiếu ánh sáng trắng có bước sóng từ 0,38 m đến 0,76m Tại vị trí vân sáng bậc ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,76 m có vân sáng ánh sáng đơn sắc khác? A B C D 4 Trong thí nghiệm Iâng, a = 2mm ; D = 2m Nguồn phát ánh sáng trắng Xác định khoảng cách từ vân sáng thứ vân tối thứ xạ đỏ có = 0,76m miền dương vùng giao thoa A 2,66mm B 3,42mm C 4.18mm D 26,6mm Sưu tập & Biên soạn Play hard – Work hard Trang Mr Nguyễn Tiến Cường Luyện thi THPT QG- Vật lý 12 Email:kuong94@gmail.com Mobile: 036.729.1666 Trong thí nghiệm I-âng với nguồn phát ánh sáng trắng có bước sóng 0,4 m � �0, 76 m ; a= 0,5 mm; D= 2m Tại vị trí cách vân trung tâm 1,5 cm có số xạ đơn sắc cho vân sáng trùng : A B.5 C.6 D.7 Thí nghiệm Iâng, a= 3mm, D=3m Ánh sáng thí nghiệm có bước sóng khoảng 0,410 μm đến 0,650 μm Số xạ cho vân tối điểm M cách vân trung tâm 3mm là: A.2 B.5 C.4 D.3 Trong thí nghiệm Y-âng, : 0,38 m đến 0,76 m Tại vị trí vân sáng bậc ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,76 m vân sáng ánh sáng đơn sắc khác ? A.3 B.8 C.7 D.4 8: Trong thí nghiệm Young, a = 0,8mm, D = 1,6m : 0, m 0, 76 m Hãy xác định bước sóng xạ đơn sắc có vân sáng trùng với vân sáng bậc ánh sáng tím(có bước sóng 0,4 m ) m A 0,5 m m B m m C m m D 0, 5 m (ĐH 2010) Trong thí nghiệm Y-âng, : 380nm đến 760nm, a = 0,8mm, D= 2m Trên màn, vị trí cách vân trung tâm 3mm có vân sáng xạ với bước sóng A 0,48m 0,56m B.0,40m 0,60m C 0,45m 0,60m D.0,40m 0,64m Dạng 4: Xác định số vân sáng, vân tối 1: Trong thí nghiệm Young giao thoa ánh sáng, bề rộng vùng giao thoa 18mm, người ta đếm 16 vân sáng Khoảng vân i xác định: A 1,2mm B 1,2cm C 1,12mm D 1,12cm Trong thí nghiệm giao thoa khe Iâng :a =1mm;D =2m Dùng ánh sáng đơn sắc có λ1 = 0,66μm chiếu vào khe S Biết độ rộng 13,2mm Số vân sáng A B 11 C 13 D 15 3: Trong thí nghiệm Iâng giao thoa với ánh đơn sắc có bước sóng =0,5 Khoảng cách từ hai khe đến 1m, khoảng cách hai khe sáng 0,5mm Bề rộng vùng giao thoa quan sát 13mm Số vân tối vân sáng miền giao thoa là: A 13 vân sáng , 14vân tối B 11 vân sáng , 12vân tối B 12 vân sáng , 13vân tối C 10 vân sáng , 11vân tối Trong thí nghiệm I-âng giao thoa ánh sáng, khoảng cách hai vân tối thứ 2( đối xứng qua vân trung tâm) có số khoảng vân A 2,5 B C 3,5 D Trong thí nghiệm I-âng giao thoa ánh sáng a= 0,8mm;D= 2m, bước sóng dùng thí nghiệm 0, 5 m Bề rộng trường giao thoa 12,5 mm Số vân sáng trường giao thoa A B.10 C.11 D.12 (ĐH 2010) Trong thí nghiệm Y-âng, hai khe chiếu ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,6m Khoảng cách hai khe 1mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe tới quan sát 2,5m, bề rộng miền giao thoa 1,25cm Tổng số vân sáng vân tối có miền giao thoa A 21 vân B 15 vân C 17 vân D 19 vân Dạng 5: Trùng vân đơn sắc Trong thí nghiệm Iâng Chiếu đồng thời hai ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ1 = 0,66μm ánh sáng có bước sóng λ2 vân sáng bậc ứng với λ2 trùng với vân sáng bậc bước sóng λ1 Bước sóng λ2 : A λ2 = 0,44 μm B λ2 = 0,54 μm C λ2 = 0,75 μm D không đủ liệu : Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng Nguồn phát hai ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ1 = 0,4μm λ2 = 0,6μm Điểm M vân sáng bậc ánh sáng có λ1 ,tại M ánh sáng có bước sóng λ2 ta có A Vân sáng bậc B.Vân sáng bậc C Vân tối bậc D Vân tối bậc 1 0, m 2 thí nghiệm giao thoa khe Y-âng tính từ vân trung tâm , vân sáng bậc xạ thứ trùng với vân sáng bậc xạ thứ Bước sóng có giá trị A 0,45 m B 0,4 m C 0,55 m D 0,6 m Khi chiếu đồng thời hai xạ có bước sóng 0,5 m 0, 75 m Khi chiếu đồng thời hai xạ có bước sóng thí nghiệm giao thoa khe Y-âng tính từ vân trung tâm, vân sáng bậc xạ thứ trùng với vân sáng bậc xạ thứ A B C.4 D.5 Trong thí nghiệm I-âng giao thoa ánh sáng a=0,8mm;D= 2m, chiếu đồng thời hai xạ bước sóng dùng thí nghiệm 0, m 0, m Khoảng cách hai vân sáng bậc hai hai ánh sáng đơn sắc ( phía so với vân trung tâm ) A 0,5 mm B 1mm C 1,2 mm D mm Trong thí nghiệm I-âng vị trí vân sáng bậc ánh sáng có bước sóng 0,497 m có vân sáng bậc xạ có bước sóng A 0,597 m B 0,579 m C 0,462 m D 0,426 m Sưu tập & Biên soạn Play hard – Work hard Trang Mr Nguyễn Tiến Cường Luyện thi THPT QG- Vật lý 12 Email:kuong94@gmail.com Mobile: 036.729.1666 Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng nguồn sáng phát hai xạ đơn sắc có bước sóng 1 = 0,5 m 2 Vân sáng bậc 12 1 trùng với vân sáng bậc 10 2 Xác định bước sóng 2 A 0,55 m B 0,6 m C 0,4 m D 0,75 m Trong thí nghiệm Iâng giao thoa ánh sáng , khoảng cách khe a = 2mm ; khoảng cách từ khe đến D = 2m Nguồn phát ánh sáng trắng Xác định khoảng cách từ vân sáng thứ vân tối thứ xạ đỏ có = 0,76m miền dương vùng giao thoa A 2,66mm B 3,42mm C 4.18mm D 26,6mm Trong thí nghiệm Y – âng giao thoa ánh sáng cho biết khoảng cách hai khe mm, khoảng cách từ hai khe tới 2,5 m, bước sóng ánh sáng đơn sắc dùng thí nghiệm 0,6 m Bề rộng trường giao thoa đo 12,5 mm Số vân quan sát A 15 B C D 17 C Quang phổ: I Máy quang phổ: Định nghĩa: Máy quang phổ dụng cụ dùng để phân tích chùm sáng có nhiều màu thành phần đơn sắc khác Nó dùng để nhận biết thành phần cấu tạo phức tạp nguồn sáng phát Cấu tạo: - Máy quang phổ gồm phận chính: Ống chuẩn trực phận tạo chùm sáng song song Nó có khe hẹp S nằm tiêu diện thấu kính hội tụn L1 Chùm sáng phát từ nguồn J cần nghiên cứu rơi vào khe S Chùm ló khỏi thấu kính L chùm sáng song song Lăng kính P phận có tác dụng làm tán sắc chùm sáng song song từ L chiếu tới thành nhiều chùm sáng đơn sắc song song, lệch theo hướng khác Buồng ảnh gồm thấu kính hội tụ L 2, đặt chắn chùm sáng song song đơn sắc từ lăng kính P chiếu tới kính ảnh F đặt tiêu diện thấu kính L2 Thấu kính L2 có tác dụng tạo ảnh đơn sắc khác S1, S2… kính ảnh Mỗi ảnh có dạng vạch màu gọi vạch quang phổ Hệ thống vạch hai nguồn sáng S 1, S2 tạo thành quang phổ nguồn sáng J Quang phổ số nguồn sáng: - Nếu nguồn sáng J phát chùm sáng đơn sắc quang phổ có vạch màu - Nếu nguồn sáng J phát chùm sáng trắng quang phổ dải màu liên tục có màu biến thiên theo thứ tự đỏ - cam- vàng - lục - lam - chàm - tím => Quang phổ liên tục Thực ra, ngồi vùng ánh sáng nhìn thấy nói trên, quang phổ liên tục kéo dài sang miền hồng ngoại tử ngoại - Nếu nguồn sáng J đèn hiđro quang phổ quang phổ gồm nhiều vạch màu vùng tử ngoại, nhìn thấy hồng ngoại Trong vùng ánh sáng nhìn thấy có dài vạch màu: Đỏ (H ); lam (H); chàm (H); tím (H) Đó gọi dãy Banme II Quang phổ liên tục phát xạ: Định nghĩa: - Quang phổ liên tục dải sáng có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím Nguồn phát quang phổ liên tục: - Quang phổ liên tục quang phổ ánh sáng trắng, nguồn phát ánh sáng trắng nguồn phát quang phổ liên tục - Các vật rắn, lỏng khí có tỉ khối lớn bị nung nóng phát quang phổ liên tục Mặt trời khối khí có tỉ khối lớn phát sáng, mặt trời phát quang phổ liên tục Đặc điểm cuả quang phổ liên tục: - Đặc điểm quan trọng quang phổ liên tục phân bố độ sáng vùng màu khác quang phổ phụ thuộc vào nhiệt độ nguồn sáng - Ở nhiệt độ 5000C, vật bắt đầu phát sáng vùng ánh sáng màu đỏ yếu nên mắt thường chưa cảm nhận vật tối - Nhiệt độ cao, miền phát sáng vật mở rộng phía ánh sáng có bước sóng ngắn quang phổ liên tục Sưu tập & Biên soạn Play hard – Work hard Trang 10 Mr Nguyễn Tiến Cường Luyện thi THPT QG- Vật lý 12 Email:kuong94@gmail.com Mobile: 036.729.1666 C làm nóng đối catốt D bị phản xạ trở lại Câu 17: Tính chất bật tia X A tác dụng lên kính ảnh B làm phát quang số chất C làm iơn hóa khơng khí D khả đâm xuyên Câu 18: Quang phổ ánh sáng Mặt Trời phát A quang phổ vạch phát xạ B quang phổ liên tục C quang phổ vạch hấp thụ D quang phổ đám Câu 19: Quang phổ ánh sáng Mặt Trời phát thu Trái Đất A quang phổ vạch phát xạ B quang phổ liên tục C quang phổ vạch hấp thụ D quang phổ đám Câu 20: Có thể nhận biết tia X A chụp ảnh B tế bào quang điện C huỳnh quang D câu Câu 21: Quang phổ gồm dải màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím A quang phổ liên tục B quang phổ vạch hấp thụ C quang phổ đám D quang phổ vạch phát xạ Câu 22: Điều sau không nói quang phổ liên lục ? A Quang phổ liên tục không phụ thuộc vào thành phần cấu tạo nguồn sáng B Quang phổ liên tục phụ thuộc vào nhiệt độ nguồn sáng C Quang phổ liên tục vạch màu riêng biệt tối D Quang phổ liên tục vật rắn, nóng khí có tỉ khối lớn bị nung nóng phát Câu 23: Vạch quang phổ thực chất A vạch sáng, tối quang phổ B xạ đơn sắc, tách từ chùm sáng phức tạp C ảnh thật khe máy quang phổ tạo chùm sáng đơn sắc D thành phần cấu tạo máy quang phổ Câu 24: Quang phổ liên lục phát hai vật khác A hồn tồn khác nhiệt độ B hoàn toàn giống nhiệt độ C giống nhau, vật có nhiệt độ phù hợp D giống nhau, chúng có nhiệt độ Câu 25: Quang phổ vạch hấp thụ A quang phổ gồm vạch màu riêng biệt tối B quang phổ gồm vạch màu biến đổi liên tục C quang phổ gồm vạch tối quang phổ liên tục D quang phổ gồm vạch tối sáng Câu 26: Quang phổ sau quang phổ vạch phát xạ A ánh sáng từ nhẫn nung đỏ B ánh sáng Mặt Trời thu Trái Đất C ánh sáng từ bút thử điện D ánh sáng từ dây tóc bóng đèn nóng sáng Câu 27: Chọn câu Tia hồng ngoại tia tử ngoại A sóng điện từ có tần số khác B khơng có tượng phản xạ, khúc xạ, giao thoa C có tia hồng ngoại làm đen kính ảnh D có tia hồng ngoại có tác dụng nhiệt Câu 28: Chọn kết luận Tia hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia tử ngoại, tia X tia gamma A sóng vơ tuyến, có bước sóng khác B sóng học, có bước sóng khác C sóng ánh sáng có bước sóng giống D sóng điện từ có tần số khác Câu 29: Chọn câu trả lời không đúng: Sưu tập & Biên soạn Play hard – Work hard Trang 15 Mr Nguyễn Tiến Cường Luyện thi THPT QG- Vật lý 12 Email:kuong94@gmail.com Mobile: 036.729.1666 A Tia X phát bới nhà Bác học Rơnghen B Tia X có lượng lớn có bước sóng lớn C Tia X không bị lệch điện trường từ trường D Tia X sóng điện từ Câu 30: Ở nhiệt độ định chất: A hấp thụ xạ đơn sắc phát xạ đơn sắc B hấp thụ xạ đơn sắc khơng thể phát xạ đơn sắc C xạ đơn sắc, mà hấp thụ hay phát ra, phụ thuộc vào nhiệt độ D xạ đơn sắc, mà hấp thu hay phát ra, phụ thuộc vào áp suất Câu 31: Bức xạ hồng ngoại xạ A đơn sắc, có màu hồng B đơn sắc, khơng màu đầu đỏ quang phổ C có bước sóng nhỏ 0,4μm D có bước sóng từ 0,75μm đến 10-3m Câu 32: Tia Rơnghen phát ống Rơnghen A từ trường dòng eleectron chuyển động từ catốt sang đối catốt bị thay đổi mạnh electron bị hãm đột ngột đối catốt B đối catốt bị nung nóng mạnh C phát xạ electron từ đối catốt D electron lượng cao xuyên sâu vào lớp vỏ bên nguyên tử đối catốt, tương tác với hạt nhân lớp vỏ Câu 33: Quang phổ hồng ngoại nước có vạch màu bước sóng 2,8μm Tần số dao động sóng A 1,7.1014Hz B 1,07.1014Hz C 1,7.1015Hz D 1,7.1013Hz Câu 34: Tia hồng ngoại phát A vật nung nóng(đến nhiệt độ cao) B vật có nhiệt độ 00C C vật có nhiệt độ lớn 0(K) D vật có nhiệt độ cao môi trường xung quanh Câu 35: Khi tăng dần nhiệt độ dây tóc đèn điện, quang phổ ánh sáng phát thay đổi sau đây? A Sáng dần lên, đủ bảy màu cầu vồng B Ban đầu có màu đỏ, sau có thêm màu cam, màu vàng, cuối nhiệt độ đủ cao, có đủ bảy màu, khơng sáng thêm C Vừa sáng dần thêm, vừa trải rộng dần, từ màu đỏ, qua màu cam, vàng, cuối cùng, nhiệt độ đủ cao, có đủ bảy màu D Hồn tồn khơng thay đổi Câu 36: Hiện tượng đảo vạch quang phổ, nhiệt độ t đám hấp thụ phải đủ lớn để phát xạ so với nhiệt độ t0 nguồn sáng trắng thì: A t > t0 B t < t0 C t = t0 D t có giá trị Câu 37: Điều sau nói quang phổ liên tục ? A Dùng để xác định bước sóng ánh sáng B Dùng để xác định thành phần cấu tạo vật phát sáng C Để xác định nhiệt độ nguồn sáng D Quang phổ liên tục phụ thuộc vào thành phần cấu tạo nguồn sáng Câu 38: Phát biểu sau không nói quang phổ vạch phát xạ ? A Quang phổ vạch phát xạ chất khí hay áp suất thấp bị kích thích phát sáng B Là hệ thống gồm vạch màu riêng rẽ tối C Quang phổ vạch phát xạ gồm vạch màu liên tục nằm tối D Mỗi nguyên tố hoá học trạng thái khí hay phát sáng áp suất thấp cho quang phổ vạch đặc trưng cho nguyên tố Sưu tập & Biên soạn Play hard – Work hard Trang 16 Mr Nguyễn Tiến Cường Luyện thi THPT QG- Vật lý 12 Email:kuong94@gmail.com Mobile: 036.729.1666 Câu 39: Sắp xếp theo thứ tự giảm dần tần số sóng điện từ sau: A Ánh sáng nhìn thấy, tia hồng ngoại, tia tử ngoại B Tia hồng ngoại, tia tử ngoại, ánh sáng thấy C Tia tử ngoại, ánh sáng thấy được, tia hồng ngoại D Ánh sáng thấy được, tia tử ngoại, tia hồng ngoại Câu 40: Hiện tượng đảo sắc vạch quang phổ (đảo vạch quang phổ) cho phép kết luận A điều kiện nhiệt độ áp suất, chất hấp thụ xạ ánh sáng có bước sóng B vạch tối xuất quang phổ liên tục giao thoa ánh sáng C điều kiện, chất hấp thụ xạ ánh sáng D nhiệt độ xác định, chất hấp thụ xạ mà có khả phát xạ ngược lại, phát xạ mà có khả hấp thụ Câu 41: Tia Rơnghen có A chất với sóng âm B bước sóng lớn bước sóng tia hồng ngoại C chất với sóng vơ tuyến D điện tích âm Câu 42: Phát biểu sau nói quang phổ ? A Quang phổ liên tục nguồn sáng phụ thuộc thành phần cấu tạo nguồn sáng B Mỗi ngun tố hóa học trạng thái khí hay nóng sáng áp suất thấp cho quang phổ vạch riêng, đặc trưng cho nguyên tố C Để thu quang phổ hấp thụ nhiệt độ đám khí hay hấp thụ phải cao nhiệt độ nguồn sáng phát quang phổ liên tục D Quang phổ hấp thụ quang phổ ánh sáng vật rắn phát vật nung nóng Câu 43: Phát biểu sau ? A Chất khí hay áp suất thấp kích thích nhiệt hay điện cho quang phổ liên tục B Chất khí hay kích thích nhiệt hay điện ln cho quang phổ vạch C Quang phổ liên tục nguyên tố đặc trưng cho nguyên tố D Quang phổ vạch nguyên tố đặc trưng cho nguyên tố Câu 44: Quang phổ liên tục A phụ thuộc vào nhiệt độ nguồn phát mà không phụ thuộc vào chất nguồn phát B phụ thuộc vào chất nhiệt độ nguồn phát C không phụ thuộc vào chất nhiệt độ nguồn phát D phụ thuộc vào chất nguồn phát mà không phụ thuộc vào nhiệt độ nguồn phát Câu 45: Máy quang phổ dụng cụ dùng để A tổng hợp ánh sáng trắng từ ánh sáng đơn sắc B phân tích chùm sáng phức tạp thành phần đơn sắc C đo bước sóng ánh sáng đơn sắc D nhận biết thành phần cấu tạo nguồn phát quang phổ liên tục Câu 46: Tìm phát biểu sai Trong ống chuẩn trực máy quang phổ A Thấu kính L1 đặt trước lăng kinh có tác dụng tạo chùm sáng song song, thấu kính L2 đặt sau lăng kính có tác dụng hội tụ chùm tia song song, B Lăng kinh có tác dụng làm lệch tia sáng phía đáy cho chúng gần trục thấu kính C Khe sáng S đặt tiêu diện thấu kinh L1 D Màn quan sát E đặt tiêu diện thấu kính L2 Câu 47: Chiếu ánh sáng Mặt Trời tới khe hẹp F máy quang phổ lăng kính chùm sáng thu khỏi hệ tán sắc là: Sưu tập & Biên soạn Play hard – Work hard Trang 17 Mr Nguyễn Tiến Cường Email:kuong94@gmail.com Luyện thi THPT QG- Vật lý 12 Mobile: 036.729.1666 A chùm ánh sáng trắng song song B nhiều chùm ánh sáng đơn sắc song song truyền theo phương khác C nhiều chùm ánh sáng đơn sắc song song truyền theo phương D gồm nhiều chùm ánh sáng đơn sắc hội tụ Câu 48: Cho ánh sáng từ nguồn qua máy quang phổ buồng ảnh ta thu dải sáng có màu biến đổi liên tục từ đỏ đến vàng Quang phổ nguồn quang phổ A liên tục B vạch phát xạ C vạch hấp thụ D vạch phát xạ quang phổ vạch hấp thụ Câu 49: Một lượng khí bị nung nóng phát quang phổ liên tục có A khối lượng riêng nhỏ B mật độ thấp C áp suất thấp D khối lượng riêng lớn Câu 50: Chất không phát quang phổ liên tục bị nung nóng? A chất rắn B chất lỏng C chất khí áp suất thấp D chất khí áp suất cao Câu 51: Chọn phát biểu A Nguồn phát quang phổ liên tục vật rắn, lỏng khí có tỉ khối lớn B Nguồn phát quang phổ vạch phát xạ chất khí có tỉ khối nhỏ bị nung nóng C Nguồn phát quang phổ vạch hấp thụ chất khí có tỉ khối nhỏ bị nung nóng D Nguồn phát quang phổ vạch phát xạ chất khí có tỉ khối nhỏ chiếu sáng Câu 52: Quang phổ liên tục A phụ thuộc nhiệt độ nguồn sáng B phụ thuộc chất nguồn sáng C phụ thuộc đồng thời vào nhiệt độ chất nguồn sáng D không phụ thuộc vào nhiệt độ chất nguồn sáng Câu 53: Biết quang phổ vạch phát xạ chất có hai vạch màu đơn sắc, ứng với bước sóng λ λ2 (với λ1 < λ2) quang phổ hấp thụ chất A quang phổ liên tục bị thiếu hai vạch ứng với bước sóng λ1 λ2 B quang phổ liên tục bị thiếu vạch ứng với bước sóng nhỏ λ1 C quang phổ liên tục bị thiếu vạch ứng với bước sóng khoảng từ λ1 đến λ2 D quang phổ liên tục bị thiếu vạch ứng với bước sóng lớn λ2 Câu 54: Tia hồng ngoại, tia tử ngoại tia Rơn – ghen khơng có tính chất chung nêu đây? A Đều có bước sóng nhỏ so với ánh sáng nhìn thấy B Đều sóng điện từ C Đều có tốc độ chân khơng D Đều có tính chất sóng Câu 55: Tìm phát biểu sai Tia Rơn – ghen A có tần số lớn khả đâm xuyên B có tác dụng lên kính ảnh Sưu tập & Biên soạn Play hard – Work hard Trang 18 Mr Nguyễn Tiến Cường Email:kuong94@gmail.com Luyện thi THPT QG- Vật lý 12 Mobile: 036.729.1666 C chiếu tới số chất làm chúng phát sáng D chiếu tới chất khí làm chất khí trở nên dẫn điện Câu 56: Tia Rơn – ghen A chân khơng có tốc độ nhỏ tốc độ ánh sáng B có tốc độ khơng phụ thuộc vào mơi trường C có tác dụng dủy diệt tế bào D bị lệch đường qua vùng có điện trường hay từ trường Câu 57: Nguyên tắc phát tia Rơn – ghen ống Rơn – ghen là: A Cho chùm phơtơn có bước sóng ngắn giới hạn chiếu vào kim loại có nguyên tử lượng lớn B Cho chùm êlectron có vận tốc lớn đập vào kim loại có nguyên tử lượng lớn C Nung nóng vật có tỉ khối lớn lên nhiệt độ cao D Chiếu tia âm cực vào chất có tính phát quang Câu 58: Trong ống Rơn – ghen, phần lớn động êlectron đến đối catôt A bị phản xạ trở lại B truyền qua đối catôt C chuyển thành lượng tia Rơn – ghen D chuyển thành nội làm nóng đối catơt Câu 59: Tia X khơng có cơng dụng A làm tác nhân gây ion hóa B chữa bệnh ung thư C sưởi ấm D chiếu điện, chụp điện Câu 60: Trong thí nghiệm tạo tia X ống phát tia Rơn – ghen, điện áp đặt vào anôt catôt ống U Động ban đầu êlectron bứt khỏi catơt khơng đáng kể Bước sóng nhỏ tia X phát A tỉ lệ thuận với U B tỉ lệ nghịch với U C tỉ lệ thuận với √U D tỉ lệ nghịch với √U LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG I HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN NGỒI Thí nghiệm Hertz tượng quang điện ▪ Chiếu chùm ánh sáng tử ngoại phát từ hồ quang vào kẽm tích điện âm (tấm kẽm thừa electron) gắn điện nghiệm ta thấy hai điện nghiệm cụp lại, kẽm điện tích âm ▪ Chắn chùm tia từ ngoại từ hồ quang kính thủy tinh tượng khơng xảy ▪ Thay kẽm tích điện âm kẽm tích điện dương, tượng khơng xảy Thay kẽm kim loại khác tích điện âm tượng xảy bình thường Nếu ban đầu tích điện dương (đủ lớn) cho kẽm kẽm thiếu electrơn Khi chiếu chùm ánh sáng hồ quang vào kẽm có electrơn bị bật bị kẽm hút trở lại (Theo định luật Coulomb: "Hai điện tích trái dấu hút nhau") Do điện tích kẽm khơng đổi Hai kim loại điện nghiệm tiếp tục xòe Sưu tập & Biên soạn Play hard – Work hard Trang 19 Mr Nguyễn Tiến Cường Luyện thi THPT QG- Vật lý 12 Email:kuong94@gmail.com Mobile: 036.729.1666 Tia tử ngoại chùm hồ quang bị thủy tinh hấp thụ mạnh nên chùm ánh sáng đến kẽm xạ đơn sắc có bước sóng dài (các tia tử ngoại có bước sóng dài, ánh sáng thấy được, tia hồng ngoại) Điều giúp khẳng định tượng electrôn bị bật khỏi kẽm xảy với xạ tử ngoại có bước sóng ngắn mà thơi Kết luận: Khi chiếu chùm ánh sáng thích hợp có bước sóng ngắn vào bề mặt kim loại làm cho electron bề mặt kim loai bị bật Hiện tượng gọi tượng quang điện Các e bị bật gọi e quang điện Thí nghiệm với tế bào quang điện a) Khái niệm tế bào quang điện Tế bào quang điện bình chân khơng gồm có hai điện cực: ▪ Anot vòng dây kim loại ▪ Catot có dạng chỏm cầu kim loại Dụng cụ: Kính lọc sắc F, G microampe để đo cường độ dòng điện I, V vôn kế để đo hiệu điện UAK Khi đóng mạch, di chuyển chạy C để UAK > Chiều chùm tia có bước sóng ngắn vào catơt, xảy tượng quang điện mạch xuất dòng điện gọi dòng quang điện tạo nên electron bắn từ catôt đến cực anot b) Kết thí nghiệm + Khi UAK Uh dòng quang điện bão hòa bị triệt tiêu hồn tồn ( I = 0) Vì electron bị bật từ Katot, với tốc độ ban đầu v omax động ban đầu Wdmax , chịu tác dụng lực điện trường hướng Katot ( Uh gây ra) lực ngăn không cho electron tới anot để gây dòng quang điện + Khi UAK = có dòng quang điện electron có vận tốc ban đầu tạo dịch chuyển có hướng hạt mang điện có dòng điện + Hiệu điện UAK tăng dần, làm dòng quang điện tăng dần, tăng đến giá trị U tăng tiếp UAK khơng làm cho dòng quang điện tăng thêm ( I = I bh ) Giá trị Ibh gọi dòng quang điện bão hòa + Đường số (1) (2) thể dòng quang điện hai ánh sáng khác nhau, có bước sóng, cường độ chùm sáng tạo dòng quang điện (2) lớn cường độ chùm sáng tạo dòng quang điện (1) Đặc tuyến Vơn – Ampe tế bào quang điện II CÁC ĐỊNH LUẬT QUANG ĐIỆN Định luật I : (Định luật giới hạn quang điện) Đối với kim loại, ánh sáng kích thích phải có bước sóng λ ngắn hay giới hạn quang điện λ kim loại đó, gây tượng quang điện Biểu thức: λ ≤ λ Giới hạn quang điện kim loại (kí hiệu λ0) đặc trưng riêng cho kim loại Chú ý: Trong kim loại điển hình hay dùng, kim loại kiềm có giới hạn quang điện lớn nên chiếu ánh sáng vào tượng quang điện dễ xảy với kim loại Kẽm hay Đồng Định luật II : (Định luật cường độ dòng quang điện bão hòa) Với ánh sáng kích thích có bước sóng thích hợp (λ ≤ λ 0) cường độ dòng quang điện bão hòa tỉ lệ với cường độ chùm sáng kích thích Định luật III : (Định luật động ban đầu cực đại electron quang điện) Sưu tập & Biên soạn Play hard – Work hard Trang 20 Mr Nguyễn Tiến Cường Luyện thi THPT QG- Vật lý 12 Email:kuong94@gmail.com Mobile: 036.729.1666 Động ban đầu cực đại electron quang điện không phụ thuộc vào cường độ chùm sáng kích thích mà phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng kích thích chất kim loại dùng làm catốt Chú ý: ▪ Kí hiệu động ban đầu cực đại W đmax theo định luật quang điện III ta thấy W đmax phụ thuộc vào λ chất kim loại dùng làm Catot, kim loại có giới hạn quang điện định nên nói cách khác, động ban đầu cực đại phụ thuộc vào λ λ0 III Thuyết lượng tử ánh sáng: Giả thuyết Planck lượng tử ánh sáng Nguyên tử, phân tử không hấp thụ lượng cách liên tục hấp thụ lượng lượng hoàn toàn xác định gọi lượng tử lượng = h f = h c 34 Trong h 6, 625.10 J.s số Plăng c 3.108 m / s vận tốc ánh sáng chân không f: tần số ánh sáng (của xạ) : bước sóng ánh sáng (của xạ) => Năng lượng mà vật hấp thụ hay xạ phải số nguyên lần lượng tử lượng Thuyết lượng tử (thuyết phôtôn) Anhxtanh Ánh sáng tạo hạt gọi phơtơn Với ánh sáng đơn sắc có tần số f, phôtôn giống nhau, phôtôn mang lượng = h f Phôtôn tồn trạng thái chuyển động Trong chân không, phôtôn bay với tốc độ c 3.10 m / s dọc theo tia sáng Mỗi lần nguyên tử hay phân tử phát xạ hấp thụ ánh sáng chúng phát hấp thụ phôtôn Khi ánh sáng truyền đi, lượng tử ánh sáng = h f không bị thay đổi không phụ thuộc vào khoảng cách tới nguồn sáng Tuy lượng tử ánh sáng mang lượng nhỏ = h f chùm sáng lại có số lớn lượng tử ánh sáng, ta có cảm giác chùm sáng liên tục IV GIẢI THÍCH CÁC ĐỊNH LUẬT QUANG ĐIỆN Hệ thức Anhxtanh Anhxtanh coi chùm sáng chùm hạt, hạt phôtôn mang lượng xác định ε = h.f Trong tượng quang điện có hấp thụ hồn tồn phơtơn chiếu tới Mỗi phơtơn bị hấp thụ truyền tồn lượng cho electron Đối với electron bề mặt lượng ε dùng làm hai việc: Cung cấp cho electron cơng A để thắng lực liên kết tinh thể ngồi Cung cấp cho electron động ban đầu cực electron bay đến Anot hf A Wd max mv 02 max A Theo định luật bảo tồn lượng ta có Cơng thức gọi hệ thức Anhxtanh Chú ý: Thay công thức tính tần số f = c/λ động theo Uh ta hệ hệ thức Anhxtanh hf A Wd max A mv02 max mv 02 max hc A eU h � A Các số : h = 6,625.10–34J.s, c = 3.108 m/s, m = 9,1.10–31kg, e = –1,6.10–19 C Giải thích định luật quang điện Sưu tập & Biên soạn Play hard – Work hard Trang 21 Mr Nguyễn Tiến Cường Luyện thi THPT QG- Vật lý 12 Email:kuong94@gmail.com Mobile: 036.729.1666 a) Giải thích Định luật I Để xảy tượng quang điện, lượng phôtôn phải lớn cơng A (là lượng để giữ electron lại kim loại) hc hc �۳� A � A (1) A → Khi ta có hc 0 A , gọi giới hạn quang điện Khi (1) viết lại λ ≤ λ0 Đặt b) Giải thích Định luật II Cường độ dòng quang điện bão hòa tỉ lệ với số electron quang điện Số electron quang điện tỉ lệ với số phôtôn đến đập vào Catot đơn vị thời gian Số phôton đến đập vào Catot đơn vị thời gian tỉ lệ với cường độ chùm sáng Vậy cường độ dòng quang điện bão hòa tỉ lệ với cường độ chùm sáng c) Giải thích Định luật III mv0max hc A Từ hệ thức Anhxtanh ta có Ta thấy động ban đầu cực đại (Wđmax) phụ thuộc vào λ A, tức bước sóng chùm sáng chiếu vào kim loại chất kim loại làm Catot Chú ý: ▪ Từ cơng thức tính giới hạn quang điện, thay vào hệ thức Anhxtanh ta hc hc mv0max 0 ▪ Trong cơng thức tính tốn tích số h.c thường lặp lại nhiều lần bước tính, để thuận tiện ta lưu giá trị số hc = 19,875.10–26 ▪ Giá trị v0max dao động khoảng từ 105(m/s) đến 107(m/s) Cơng thức tính cơng suất nguồn sáng: P n p n p hc n p số photon nguồn sáng phát giây, bước sóng chân khơng ánh sáng nguồn sáng phát I n e ne số electron quang điện đến anot tế e Cơng thức tính cường độ dòng quang điện bão hòa: bh bào quang điện giây, e điện tích nguyên tố dương H ne 100% np Cơng thức tính hiệu suất tế bào quang điện: Lưỡng tính sóng – hạt ánh sáng Các tượng phản xạ, khúc xạ, giao thoa…chứng tỏ ánh sáng tính chất sóng (sóng điện từ), tượng quang điện chứng tỏ ánh sáng có tính chất hạt Bước sóng dài tính chất sóng thể rõ, bước sóng ngắn tính chất hạt thể rõ Theo thuyết sóng ánh ánh sáng chùm sóng điện từ Khi đập vào bề mặt kim loại làm cho e bề mặt kim loại dao động, cường độ chùm sáng lớn e dao động mạnh bật ngồi tạo thành dòng quang điện Do chùm sáng có cường độ đủ mạnh gây tượng quang điện (trái với định luật I) động ban đầu cực đại e phụ thuộc cường độ chùm sáng kích thích (trái với định luật III) Bài tập tượng quang điện định luật quang điện Bài 1: Giới hạn quang điện kẽm 0 0,35m Tính cơng electron khỏi kẽm? Bài 2: Giới hạn quang điện KL dùng làm Katot Cơng KL dùng làm K theo đơn vị J eV Sưu tập & Biên soạn 0 0,66m Tính: Play hard – Work hard Trang 22 Mr Nguyễn Tiến Cường Luyện thi THPT QG- Vật lý 12 Email:kuong94@gmail.com Mobile: 036.729.1666 Tính động cực đại ban đầu vận tốc cực đại e quang điện bứt khỏi K, biết ánh sáng chiếu vào có bước sóng 0,5m Bài 3: Catốt tế bào quang điện có cơng 3,5eV a Tìm tần số giới hạn giới hạn quang điện kim loại b Khi chiếu vào catốt xạ có bước sóng 250 nm có xảy tượng quang điện khơng? -Tìm hiệu điện A K để dòng quang điện -Tìm động ban đầu cực đại êlectron quang điện -Tìm vận tốc êlectron quang điện bật khỏi K Bài 4: Catốt tế bào quang điện làm vônfram, biết cơng electron với vơnfram 7,2.10 -19J Chiếu vào catốt ánh sáng có bước sóng 0,18m Động cực đại êlectrôn khỏi catôt bao nhiêu? Bài 5: Hiệu điện Anot catot ống Culitzơ 20kV Cho e=1,6.10 -19C, h=6,625.10-34J.s, c=3.108m/s Bỏ qua động ban đầu electron Tính vận tốc electron đập vào catot? Bài 6: Chiếu ánh sáng có bước sóng 0,45m vào catot tế bào quang điện Cơng kim loại làm catot 2eV Tìm hiệu điện anot catot để dòng quang điện triệt tiêu? Bài 7: Cơng thoát electron khỏi kim loại Natri 2,48 eV Một tế bào quang điện có catơt làm Natri, chiếu sáng chùm xạ 0,36m cho dòng quang điện có cường độ bảo hòa 3mA Tính vận tốc ban đầu cực đại electron quang điện số electron bứt khỏi catôt giây? Bài 8: Chiếu xạ có bước sóng 0, 4m vào catơt tế bào quang điện Biết cơng electron kim loại làm catôt A = eV, điện áp anôt catôt U AK = V Tính động cực đại quang electron tới anôt Bài 9: Catot tế bào quang điện làm đồng, cơng khỏi đồng 4,47eV Cho biết: h = 6,625.10-34 (J.s) ; c = 3.108 (m/s) ; e = 1,6.10-19 (C) a Tính giới hạn quang điện đồng 0,21m 0,32m b Chiếu đồng thời xạ điện từ có bước sóng vào catot tế bào quang điện trên, phải đặt hiệu hãm để triệt tiêu hồn tồn dòng quang điện Bài 10: Nguồn Laser mạnh phát xung xạ có lượng W=3000J Bức xạ phát có bước sóng 480nm Tính số photon xạ đó? Bài 11: Chiếu vào catốt ánh sáng có bước sóng 0,546μm, dòng quang điện bảo hồ có giá trị 2mA Công suất xạ 1,515W Hiệu suất lượng tử bao nhiêu? Bài 12: Cơng êlectron Natri 2,48 (eV) Catot tế bào quang điện làm Natri chiếu sáng xạ có bước sóng λ = 0,36 (μm) có dòng quang điện bão hồ I bh = 50 (mA).Cho biết:h = 6,625.10-34 (J.s); c = 3.108 (m/s) ; me = 9,1.10-31 (kg); e = - 1,6.10-19 (C) a) Tính giới hạn quang điện Natri b) Tính vận tốc ban đầu cực đại êlectron quang điện c) Hiệu suất quang điện 60%, tính cơng suất nguồn xạ chiếu vào catơt d) Tính số e tách khỏi Katot tế bào quang điện thời gian 20s biết 80% số e tách Anot Bài 14: Khi chiếu chùm sáng vào kim loại có tượng quang điện xảy Nếu dùng hiệu điện hãm (V) êlectron quang điện bị giữ lại không bay sang anot Cho biết giới hạn quang điện kim loại : λ0 = 0,5 (μm) ; h = 6,625.10-34 (J.s) ; c = 3.108 (m/s) ; e = -1,6.10-19 (C) Tính tần số chùm ánh sáng tới kim loại Bài 15: Lần lượt chiếu hai xạ có bước sóng λ = 0,405 (μm), λ2 = 0,436 (μm) vào bề mặt kim loại đo hiệu điện hãm tương ứng U h1 = 1,15 (V); Uh2 = 0,93 (V) Cho biết: h = 6,625.10 -34 (J.s) ; c = 3.108 (m/s) ; e = 1,6.10-19 (C) Tính cơng kim loại Bài 16: Chiếu lên bề mặt kim loại có cơng electron A = 2,1 eV chùm ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ=0,485μm Người ta tách chùm hẹp electrơn quang điện có vận tốc ban đầu cực đại hướng vào không gian Sưu tập & Biên soạn Play hard – Work hard Trang 23 Mr Nguyễn Tiến Cường Luyện thi THPT QG- Vật lý 12 Email:kuong94@gmail.com Mobile: 036.729.1666 có điện trường E từ trường B Ba véc tơ v , E , B vng góc với đơi Cho B = 5.10 -4 T Để electron tiếp tục chuyển động thẳng cường độ điện trường E có giá trị sau đây? Bài 17: Một cầu kim loại có giới hạn quang điện 0,277m đặt lập với vật khác Chiếu vào cầu ánh sáng đơn sắc có < cầu nhiễm điện & đạt tới điện cực đại 5,77V Tính ? Bài 18: Một quang electron vừa bứt khỏi kim loại cho bay vào từ trường theo phương vng góc với đường cảm ứng từ Biết tốc độ ban đầu quang electron v 4,1.10 (m / s) 4 me 9,1.1031 (kg) từ trường B 10 (T) Tìm bán kính quỹ đạo quang electron Cho , q 1, 6.10 19 (C) Bài 19: Một nhơm có cơng electron A 3, 74eV Khi chiếu vào nhôm xạ 0, 085m hướng quang electron dọc theo đường sức điện trường có hướng trùng với hướng chuyển động electron Nếu cường độ điện trường có độ lớn E 1500V / m quãng đường tối đa electron bao nhiêu? Bài 20: Chiếu ánh sáng đơn sắc có bước sóng vào catơt tế bào quang điện có cơng A 3, 74eV , đường đặc trưng VônAmpe thu qua gốc toạ độ Nếu chiếu xạ có bước sóng /2 động ban đầu cực đại quang electron bao nhiêu? Bài 21: Chiếu xạ có tần số f1 vào cầu lập điện xảy tượng quang điện với điện cực đại cầu V1 động ban đầu cực đại electron quang điện nửa cơng kim loại Chiếu cầu xạ có tần số f = f1 + f vào cầu kim loại hiệu điện cực đại cầu 5V1 Hỏi chiếu riêng xạ tần số f vào cầu kim loại (đang trung hòa điện ) điện cực đại cầu bao nhiêu? (Tính theo V1) V QUANG TRỞ VÀ PIN QUANG ĐIỆN Hiện tượng quang điện - Hiện tượng quang điện tượng chất bán dẫn chiếu chùm ánh sáng thích hợp electron liên kết bị bứt khỏi liên kết (giữa nút mạng tinh bán dẫn) để trở thành electron tự (các electron dẫn) chuyển động khối bán dẫn - Mỗi electron giải phóng để lại “lỗ trống” mang điện tích dương, chuyển động tự từ nguyên tử sang nguyên tử khác, tham gia vào trình dẫn điện - So sánh tượng quang điện tượng quang điện ngoài: + Đều tượng electron bứt từ liên kết trở thành electron tự tác dụng photon ánh sáng � + Điều kiện để xảy + Khác nhau: Hiện tượng quang điện ngoài: Các electron bật khỏi kim loại, xảy với kim loại giới hạn quang điện nhỏ, thường thuộc vùng tử ngoại trừ kiềm kiểm thổ Hiện tượng quang điện trong: Các electron liên kết bị bứt khối bán dẫn, xảy bán dẫn, giới hạn quang điện lớn kim loại, thường nằm vùng hồng ngoại Quang trở: - Hiện tượng quang dẫn: Là tượng giảm mạnh điện trở chất bán dẫn bị chiếu sáng - Quang trở gồm lớp bán dẫn phủ lên nhựa cách điện, hai đầu lớp bán dẫn hàn với hai điện cực Nối quang trở với nguồn điện khoảng vài vôn Khi quang trở đặt bóng tối mạch khơng có dòng điện Khi chiếu sáng quang trở ánh sáng có bước sóng ngắn giới hạn quang điện mạch xuất dòng điện Pin quang điện: - Pin quang điện nguồn điện quang chuyển hóa thành điện Pin quang điện hoạt động dựa tượng quang điện chất bán dẫn: german, silic, selen - Cấu tạo: Sưu tập & Biên soạn Play hard – Work hard Trang 24 Mr Nguyễn Tiến Cường Luyện thi THPT QG- Vật lý 12 Email:kuong94@gmail.com Mobile: 036.729.1666 Trong bảng tuần hồn Silic (Si) có số thứ tự 14- 1s22s22p63s23p2 Lớp lấp đầy nửa với điện tử 3s23p2 Điều làm nguyên tử Si có xu hướng dùng chung điện tử với ngun tử Si khác để lớp vỏ ngồi có chung điện tử (bền vững) điện tử bị giam giữ liên kết mạng, khơng có điện tử tự Chỉ điều kiện kích thích quang, hay nhiệt làm điện tử bị bứt khỏi hiên kết, hay nói theo ngơn ngữ vùng lượng điện tử (tích điện âm) nhảy từ vùng hóa trị lên vùng dẫn bỏ lại vùng hóa trị lỗ trống (tích điện dương), chất bán dẫn dẫn điện Để tăng khả dẫn điện Trước tiên ta xem xét trường phần triệu P có điện tử điện tử Điện tử nhân P để khuếch tán bán dẫn silicon người ta thường pha tạp chất vào hợp tạp chất nguyên tử phospho (P) với tỷ lệ khoảng lớp vỏ nên liên kết tinh thể Si dư điều kiện bị kích thích nhiệt bứt khỏi liên kết với hạt mạng tinh thể => Bán dẫn loại N (Negative) Ngược lại, pha tạp tinh thể Si nguyên tử Boron (B) có điện tử lớp vỏ, có chất bán dẫn loại P (Positive) có tính chất dẫn điện chủ yếu lỗ trống Điều xảy ta cho loại bán dẫn tiếp xúc với Khi đó, điện tử tự gần mặt tiếp xúc bán dẫn loại N sẽ khuyếch tán từ bán dẫn loại N -> bán dẫn loại P lấp lỗ trống phần bán dẫn loại P Khi điện tử di chuyển làm cho bán dẫn N điện tử tích điện dương, ngược lại bán dẫn P tích điện âm Ở bề mặt tiếp xúc chất bán dẫn tích điện trái ngược xuất điện trường hướng từ bán dẫn N sang P ngăn cản dòng điện tử chạy từ bán dẫn N sang P Và khoảng tạo điện trường khơng có e hay lỗ trống tự Thiết bị mà vừa mơ tả ốt bán dẫn Điện trường tạo bề mặt tiếp xúc làm cho phép dòng điện tử chạy theo chiều, từ bán dẫn loại P sang bán dẫn loại N, dòng điện tử khơng phép chạy theo hướng ngược lại Để lí giải bạn liên hệ cách đơn giản đến phần tĩnh điện Pin quang điện khác điốt bán dẫn có diện tích bề mặt rộng có lớp N cực mỏng để ánh sáng truyền qua Khi chiếu ánh sáng vào pin quang điện phần bị phản xạ ( bề mặt pin quang điện có lớp chống phản xạ ) phần bị hấp thụ truyền qua lớp N Một phần may mắn đến lớp chuyển tiếp, nơi có cặp e lỗ trống nằm điện trường bề mặt giới hạn p-n Với bước sóng thích hợp truyền cho e lượng đủ lớn để bật khỏi liên kết Sẽ khơng thể có chuyện khơng có điện trường nhỏ tạo lớp chuyển tiếp Đó lí giải thích ta chiếu ánh sáng vào vật bán dẫn khơng thể sinh dòng điện Nhưng cặp e lỗ trống nằm tác dụng điện trường e bị kéo phía bán dẫn loại n lỗ trống bị kéo phía bán dẫn loại p.kết ta nối hai cực vào hai phần bán dẫn loại n p đo hiệu điện Giá trị hiệu điện phụ thuộc vào chất chất làm bán dẫn tạp chấp hấp phụ Với Si ( B;P) giá trị khoảng 0,6V Sưu tập & Biên soạn Play hard – Work hard Trang 25 Mr Nguyễn Tiến Cường Luyện thi THPT QG- Vật lý 12 Email:kuong94@gmail.com Mobile: 036.729.1666 VI MẪU NGUYÊN TỬ BO VÀ QUANG PHỔ VẠCH NGUYÊN TỬ HIDRO: Mẫu nguyên tử Ro-do-pho: Ở tâm nguyên tử có hạt nhân mang điện tích dương, xung quang hạt nhân có electron mang điện tích âm chuyển động giống hành tinh chuyển động xung quanh mặt trời => Mẫu chưa giải thích tính bền vững nguyên tử xuất quang phổ vạch nguyên tử Mẫu nguyên tử Bo: Để giải thích tạo thành quang phổ nguyên tố đơn giản hiđro, nhà vật lý Bo bổ sung vào mẫu hành tinh nguyên tử Ro-do-pho hai giả thiết sau a) Tiên đề 1: Tiên đề trạng thái dừng Nội dung: Nguyên tử tồn trạng thái có lượng xác định, gọi trạng thái dừng Trong trạng thái dừng, nguyên tử không xạ Hệ quả: Trong trạng thái dừng nguyên tử, electron chuyển động quỹ đạo có bán kính hồn tồn xác định, gọi quỹ đạo dừng Chú ý: Năng lượng nguyên tử trạng thái dừng bao gồm động electron tương tác electron với hạt nhân Để tính tốn lượng electron, Bo dùng mẫu hành tinh nguyên tử Quỹ đạo lớn có lượng lớn ngược lại, nguyên tử có lượng nhỏ bền vững Xét nguyên tử Hiđro r n2r r 5,3.1011 m với n = 1,2,3…và Bán kính quỹ đạo dừng n Mức lượng nguyên tử hiđro âm xác định En - Bán kính quỹ đạo Bo E0 18 n với E0 13, 6eV 2,176.10 J - Năng lượng ion hóa nguyên tử Hiđro Số lượng tử n … Tên quỹ đạo K L M N O P … Bán kính quỹ đạo r0 4r0 9r0 16r0 25r0 36r0 Mức lượng (eV) -13,6 -3,4 -1,51 -0,85 -0,544 -0,378 … Trạng thái Cơ KT1 KT2 KT3 KT4 KT5 … b) Tiên đề 2: Tiên đề xạ hấp thụ Bức xạ: Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có mức lượng cao (En) sang trạng thái dừng có mức lượng thấp (Em) ngun tử phát phơtơn có lượng hiệu En – Em: ε= En - Em = h.fnm (fmn tần số ánh sáng ứng với phơtơn đó) Hấp thụ: ngược lại, ngun tử trạng thái có mức lượng thấp (Em) mà hấp thụ phơtơn có lượng hfnm hiệu En – Em chuyển lên trạng thái dừng có mức lượng (En) lớn Chú ý: ε ≠ En - Em nguyên tử không hấp thụ phôtôn, không chuyển mức lượng Quang phổ vạch nguyên tử Hiđrô 3.1 Quang phổ vạch phát xạ nguyên tử hiđrô Dãy Lai-man (Lyman): gồm vạch vùng tử ngoại Dãy Ban-me (Balmer): gồm vạch quang phổ nằm vùng tử ngoại vạch vùng ánh sáng nhìn thấy (Đỏ: Hα; Lam: Hβ; Chàm: Hγ; Tím: Hδ) Dãy Pa-sen (Paschen): gồm vạch quang phổ vùng hồng ngoại 3.2 Giải thích tạo thành quang phổ vạch nguyên tử hiđrô a) Sự tạo thành vạch quang phổ Ở trạng thái bình thường (cơ bản) ngun tử hiđrơ có lượng thấp nhất, electron chuyển động quỹ đạo K Khi nguyên tử kích thích, electron chuyển lên quỹ đạo có mức lượng cao hơn: L, M, N, Sưu tập & Biên soạn Play hard – Work hard Trang 26 Mr Nguyễn Tiến Cường Luyện thi THPT QG- Vật lý 12 Email:kuong94@gmail.com Mobile: 036.729.1666 Nguyên tử sống trạng thái kích thích thời gian ngắn (khoảng 10 -8s) Sau electrơn chuyển quỹ đạo bên phát photon Mỗi electron chuyển từ quỹ đạo có mức lượng cao xuống mức lượng thấp phát phơtơn có lượng hiệu mức lượng ứng với hai quỹ đạo đó: hf = E cao - Ethấp Mỗi phơtơn có tần số f lại ứng với sóng ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ Mỗi sóng ánh sáng đơn sắc lại cho vạch quang phổ có màu định Vì quang phổ hiđro quang phổ vạch b) Sự tạo thành dãy quang phổ * Sự tạo thành dãy Lai-man: chuyển electron từ quỹ đạo bên (L, M, N,…) quỹ đạo K; ứng với L chuyển mức lượng từ E2, E3,… E1 * Sự tạo thành dãy Ban-me: chuyển quỹ đạo electron từ quỹ đạo bên (M, N, O, …) quỹ đạo L; ứng với chuyển mức lượng từ E3, E4, … E2 + Vạch đỏ: Hα(λα = 0,6563μm):M → L + Vạch lam: Hβ(λβ = 0,4861μm): N → L + Vạch chàm: Hγ(λγ = 0,4340μm): O → L + Vạch tím: Hδ(λδ= 0,4102μm): P → L * Sự tạo thành dãy Pa-sen: chuyển quỹ đạo electron từ quỹ đạo bên (N, O, P,…) quỹ đạo M ứng với chuyển mức lượng từ E4, E5,… E3 VII SỰ PHÁT QUANG Sự phát quang Có số chất hấp thụ lượng dạng đó, có khả phát xạ điện từ miền ánh sáng nhìn thấy Các tượng gọi phát quang Mỗi chất phát quang có quang phổ đặc trưng cho Sau ngừng kích thích, phát quang số chất tiếp tục kéo dài thêm thời gian đó, ngừng hẵn Khoảng thời gian từ lúc ngừng kích thích lúc ngừng phát quang gọi thời gian phát quang * Huỳnh quang lân quang Sự huỳnh quang phát quang có thời gian phát quang ngắn (dưới 10-8 s), nghĩa ánh sáng phát quang tắt sau tắt ánh sáng kích thích Nó thường xảy với chất lỏng chất khí Sự lân quang phát quang có thời gian phát quang dài (từ 10-8 s trở lên); thường xảy với chất rắn Các chất rắn phát lân quang gọi chất lân quang * Định luật Xtốc phát quang :Ánh sáng phát quang có bước sóng ’ dài bước sóng ánh sáng kích thích : ’ > * Ứng dụng tượng phát quang: Sử dụng đèn ống để thắp sáng, hình dao động kí điện tử, tivi, máy tính Sử dụng sơn phát quang quét biển báo giao thông Hấp thụ phản xạ lọc lựa ánh sáng – Màu sắc vật * Hấp thụ ánh sáng Hấp thụ ánh sáng tượng môi trường vật chất làm giảm cường độ chùm sáng truyền qua Định luật hấp thụ ánh sáng: Cường độ I chùm sáng đơn sắc truyền qua môi trường hấp thụ, giảm theo định luật hàm mũ độ dài d đường tia sáng: I = I 0e -d ; với I0 cường độ chùm ánh sáng tới, gọi hệ số hấp thụ môi trường Hấp thụ lọc lựa: Sự hấp thụ ánh sáng môi trường có tính chọn lọc, hệ số hấp thụ mơi trường phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng Những vật khơng hấp thụ ánh sáng miền nhìn thấy quang phổ gọi vật suốt khơng màu Những vật hấp thụ hồn tồn ánh sáng nhìn thấy có màu đen Những vật hấp thụ lọc lựa ánh sáng miền nhìn thấy gọi vật suốt có màu Phản xạ (hoặc tán xạ) lọc lựa – Màu sắc vật Sưu tập & Biên soạn Play hard – Work hard Trang 27 Mr Nguyễn Tiến Cường Luyện thi THPT QG- Vật lý 12 Email:kuong94@gmail.com Mobile: 036.729.1666 Ở số vật, khả phản xạ (hoặc tán xạ) ánh sáng mạnh yếu khác phụ thuộc bước sóng ánh sáng tới Đó phản xạ (hoặc tán xạ) lọc lựa Các vật thể khác có màu sắc khác chúng cấu tạo từ vật liệu khác Khi ta chiếu ánh sáng trắng vào vật, vật hấp thụ số ánh sáng đơn sắc phản xạ, tán xạ cho truyền qua ánh sáng đơn sắc khác Màu sắc vật phụ thuộc vào màu sắc ánh sáng rọi vào nó: Một vật có màu đỏ chiếu ánh sáng trắng chiếu vào ánh sáng màu lam màu tím hấp thụ hồn tồn chùm ánh sáng trở thành có màu đen VIII SƠ LƯỢC VỀ LAZE Laze gì? Laze nguồn sáng phát chùm sáng cường độ lớn dựa ứng dụng tượng phát xạ cảm ứng Đặc điểm laze: Tính đơn sắc, tính kết hợp, tính định hướng cao có cường độ lớn Sự phát xạ cảm ứng: Nếu nguyên tử trạng thái kích thích, sẵn sàng phát photon có lượng hf , bắt gặp photon có lượng ' hf bay lướt qua nguyên tử phát photon Photon có lượng bay phương với ' Ngồi ra, sóng điện từ ứng với photon hoàn toàn pha dao động mặt phẳng song song với mặt phẳng dao động sóng điện từ ứng với photon ' Nếu photon ban đầu bay qua loạt ngun tử trạng thái kích thích số photon tăng lên theo cấp số nhân Các photon có lượng, bước sóng nên có tính đơn sắc cao, tính kết hợp cao, bay theo phương nên có tính định hướng lớn cho cường độ chùm sáng lớn Cấu tạo laze: Ánh sáng phát từ đèn xê-nơn kích thích cho iơn crơm rubi chuyển lên mức lượng cao Sau đó, có phơtơn iơn crơm phát bay dọc theo trục gây phát xạ cảm ứng iôn crơm khác Kết có lượng lớn phôtôn phát bay hướng với phôtôn ban đầu Do chùm phôtôn bị phản xạ nhiều lần rubi (nhờ hệ hai gương hai đầu rubi) mà cường độ chùm phôtôn tăng lên nhiều Ứng dụng laze: Dùng để đo khoảng cách, ví dụ để đo khoảng cách xác từ Trái Đất đến Mặt Trăng Dùng biểu diễn nghệ thuật: Trình chiếu laze 3D, tạo người ảo, Dùng để khoan cắt lỗ nhỏ bề mặt kim loại Dùng phẫu thuật tinh vi Dùng tia dẫn đường cho tên lửa, Dùng đầu đọc đĩa CD, làm bút bẳng Sưu tập & Biên soạn Play hard – Work hard Trang 28 Mr Nguyễn Tiến Cường Luyện thi THPT QG- Vật lý 12 Email:kuong94@gmail.com Mobile: 036.729.1666 Dùng thông tin cáp quang Sưu tập & Biên soạn Play hard – Work hard Trang 29 ... λ0 III Thuyết lượng tử ánh sáng: Giả thuyết Planck lượng tử ánh sáng Nguyên tử, phân tử không hấp thụ lượng cách liên tục hấp thụ lượng lượng hoàn toàn xác định gọi lượng tử lượng = h f =... giao thoa ánh sáng Nguồn phát hai ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ1 = 0,4μm λ2 = 0,6μm Điểm M vân sáng bậc ánh sáng có λ1 ,tại M ánh sáng có bước sóng λ2 ta có A Vân sáng bậc B.Vân sáng bậc C... m / s vận tốc ánh sáng chân không f: tần số ánh sáng (của xạ) : bước sóng ánh sáng (của xạ) => Năng lượng mà vật hấp thụ hay xạ phải số nguyên lần lượng tử lượng Thuyết lượng tử (thuyết phôtôn)