BÀI tập vật lý 2 đh kỹ THUẬT CÔNG NGHIỆP THÁI NGUYÊN

Khoa: Khoa học - Bộ môn: Vật lí BÀI TẬP HỌC PHẦN VẬT LÝ Giảng viên: Phạm Thị Ngọc Dung GV: Phạm Thị Ngọc Dung Khoa: Khoa học - Bộ môn: Vật lí CHNG 1: LÝ THUYẾT MAXWELL – SÓNG ĐIỆN TỪ Nêu nội dung luận điểm Maxwell? Thế điện trường xoáy? Phát biểu nội dung, viết giải thích phương trình, nêu ý nghĩa phương trình Maxwell – Faraday dạng tích phân, vi phân? Nêu nội dung luận điểm Maxwell? Định nghĩa dòng điện dịch? Giả thuyết Maxwell phương, chiều, độ lớn dòng điện dịch? Phát biểu nội dung, viết giải thích phương trình, nêu ý nghĩa phương trình Maxwell – Ampe dạng tích phân, vi phân? Nêu khái niệm trường điện từ? Viết giải thích cơng thức tính mật độ lượng, lượng trường điện từ? Viết giải thích phương trình hệ phương trình Maxwell trường điện từ? Viết giải thích phương trình hệ phương trình Maxwell điện trường tĩnh, từ trường khơng đổi? Sóng điện từ gì? Viết giải thích phương trình hệ phương trình Maxwell sóng điện từ? Nêu tính chất sóng điện từ? Các tính chất sóng điện từ phẳng đơn sắc? 10 Viết giải thích cơng thức tính mật độ lượng, lượng sóng điện từ? Đặc điểm lượng sóng điện từ phẳng đơn sắc? 11 Nêu khái niệm, viết giải thích cơng thức thơng sóng điện từ, cường độ sóng điện từ? CHƯƠNG 2: QUANG HỌC SÓNG I Lý thuyết: Định nghĩa quang lộ, cường độ sáng? Phát biểu nội dung nguyên lí chồng chất ánh sáng, nguyên lí Huygens – Fresnel? Hiện tượng giao thoa sánh sáng gì? Điều kiện để xảy tượng giao thoa ánh sáng? Điều kiện có cực đại, cực tiểu giao thoa? Nêu ứng dụng tợng giao thoa ánh s¸ng? Nêm khơng khí gì? Trong nêm khơng khí: Xây dựng cơng thức tính bề dầy lớp khơng khí ứng với vị trí vân tối, vân sáng, cơng thức tính khoảng vân, góc nghiêng ? Nêm thủy tinh gì? Trong nêm thủy tinh: Xây dựng cơng thức tính bề dầy lớp thủy tinh ứng với vị trí vân tối, vân sáng, cơng thức tính khoảng vân, góc nghiêng ? Trong hệ thống cho vân trịn Newton, xây dựng cơng thức tính bán kính vân tối, vân sáng? Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng gì? Tính chất đới cầu Fresnell? Nªu ứng dụng tợng nhiễu xạ ánh sáng? Viết gải thích công thức tính biên độ dao động sáng tổng hợp tợng nhiễu xạ qua lỗ tròn, qua đĩa tròn? Điều kiện để điểm quan sát điểm sáng, điểm tối ? Điều kiện có cực đại nhiễu xạ, cực tiểu nhiƠu x¹ nhiƠu x¹ qua khe hĐp? II Bi di: Khoảng cách hai khe máy giao thoa Yâng l = 1mm Khoảng cách từ quan sát tới mặt phẳng chứa hai khe D = 3m Khi toàn đặt không khí, ngời ta đo đợc khoảng cách hai vân sáng liên tiếp i = 1,5mm a.Tìm bớc sóng ánh sáng tới b.Đặt trớc hai khe sáng máng cã hai mỈt song song chiÕt st n= 1,5 , bề dầy e = 10 m Xác định độ dịch chuyển hệ thống vân giao thoa quan sát Khoảng cách hai khe máy giao thoa Yâng l = 1mm Khoảng cách từ quan sát tới mặt phẳng chứa hai khe D = 3m, ánh sáng chiếu vào hệ thống GV: Phm Th Ngc Dung Khoa: Khoa học - Bé m«n: VËt lÝ cã bíc sãng  0,7 m Nếu đổ đầy nớc chiết suất n/ = 1,33 vào khoảng không gian quan sát mặt phẳng chứa hai khe a Xác định vị trí vân sáng thứ 4, vị trí vân tối thứ 5? b Khoảng cách hai vân sáng liên tiếp ? Khoảng cách hai khe máy giao thoa Yâng l = 3mm Khoảng cách từ quan sát tới mặt phẳng chứa hai khe D = 3m, khoảng cách vân sáng liên tiếp 4mm a Tính bớc sóng ánh sáng chiếu vào khe Yâng? b Thay ánh sáng đơn sắc ánh sáng trắng TÝnh bỊ réng quang phỉ bËc vµ quang phỉ bậc quan sát? Lấy giới hạn miền quang phổ khả kiến 0,4 m 0,75  m Trong thÝ nghiƯm Y©ng vỊ giao thoa ánh sáng, nguồn sáng xạ có bớc sóng lần lợt 0,5 m Biết vân sáng 12 xạ trùng với vân sáng bậc 10 xạ a Xác định bớc sóng b Tính khoảng cách từ vân sáng bậc xạ đến vân sáng bậc 11 xạ phía với vân sáng giữa? Biết khe Yâng cách 1mm, khoảng cách từ khe tới ảnh 1m Trên thuỷ tinh ph¼ng chiÕt st n = 1,5 , ngêi ta phđ màng mỏng suốt có bề dầy không đổi chiÕt suÊt n , = 1,4 Mét chïm s¸ng đơn sắc song song có bớc sóng 0,7 m chiếu vuông góc với màng mỏng HÃy xác định bề dầy tối thiểu màng mỏng , biết giao thoa chùm tia phản xạ có cờng độ sáng cực đại, cực tiểu? Chiếu chùm sáng đơn sắc song song, bớc sóng 0,6 m vuông góc với mặt dới nêm không khí, góc nghiêng cđa nªm rÊt bÐ (  sin  ) a Tìm góc , biết khoảng cách vân tối liên tiếp mặt nêm 0,2cm b Đổ nớc có chiết suất n = 4/3 vào khoảng hai thuỷ tinh, ta có mỏng nớc hình nêm Xác định :Chiều dầy lớp nớc ứng với vân sáng thứ hai khoảng cách hai vân sáng liên tiếp mặt nêm Cho chùm ánh sáng đơn sắc song song có bớc sóng 0,4 m, đợc dọi vuông góc với mặt dới nêm thuỷ tinh (chiết suất n=1,2) a.Xác định gãc nghiªng cđa nªm Biết số vân giao thoa chứa khoảng l = cm N = 10 vân (gãc nghiªng cđa nªm rÊt bÐ sin   ) b.TÝnh bỊ dÇy cđa thủ tinh øng víi vân tối thứ vân sáng thứ Trong thiết bị cho vân tròn Newtơn ánh sáng đơn sắc có bớc sóng 0,6 m , chiếu vuông góc với mặt phẳng thấu kính, mặt cong thấu kính R= 10,8m HÃy xác định : a.Bán kính vân tối thứ bán kính vân sáng thứ b.Nếu ngời ta đổ đầy chất láng cã chiÕt st nhá h¬n chiÕt st cđa thủ tinh vµ chiÕt st cđa chÊt lµm thÊu kÝnh vµo khe thấu kính thuỷ tinh phẳng HÃy xác định : Chiết suất chất lỏng Nếu quan sát thấy bán kính vân tối thứ 3,82mm (coi vân trung tâm vân thứ 0) Một ảnh đợc đặt cách nguồn sáng điểm đơn sắc (có bớc sóng 0,5m ) khoảng 2m Chính khoảng đặt lỗ tròn đờng kính 0,2cm a.Hỏi hình nhiễu xạ ảnh có tâm sáng hay tối ? GV: Phm Th Ngc Dung Khoa: Khoa học - Bộ môn: Vật lí b.Hỏi muốn lỗ tròn chứa đới cầu Frênen phải dịch chuyển lỗ tròn nh đờng thẳng 10 Một nguồn sáng điểm dọi ánh sáng đơn sắc có bớc sóng 0,5m , vào lỗ tròn nhỏ cách nguồn sáng 1m, quan sát cách lỗ tròn 2m , có đới cầu vẽ qua lỗ tròn HÃy xác định : a Bán kính lỗ tròn Hỏi điểm quan sát sáng hay tối ? b Bán kính lỗ tròn phải để tâm hình nhiễu xạ lµ tèi nhÊt ? 11 Chiếu chùm tia sáng tới đơn sắc vng góc với vân trịn Newton quan sát ánh sáng phản xạ Bán kính hai vân tối liên tiếp 4,00 mm 4,38 mm, bán kính cong thấu kính 6,4 m Tìm số thứ tự vân tối bước sóng ánh sáng tới Giải: Vị trí vân tối thứ k xác định: rk  k R  rk 1  k  R    k rk21  rk2 0,5.10  m R rk2 5  k  6 R Vậy vân tối có bán kính r1=4mm R2=4,38mm vân tối bậc 12 Tính bán kính đới Fresnel trường hợp sóng phẳng Biết khoảng cách từ mặt sóng đến điểm quan sát b = 1m, bước sóng ánh sáng dùng thí nghiệm 5.10-7 m Giải: bR b rk  k  rk  k Ta có : b R b 1 Khi R→  R b b   rk  k R  r1=0,71mm r2=1mm r3=1,23mm r4=1,42mm r5=1,59mm 13 Người ta đặt quan sát cách nguồn sáng điểm (phát ánh sáng có bước sóng 0,6 m) khoảng x Chính khoảng x có đặt trịn chắn sáng, đường kính mm Hỏi x phải để điểm Mo quan sát có độ sáng gần giống lúc chưa đặt tròn, biết điểm Mo nguồn sáng nằm trục trịn Giải: Cường độ sáng M chưa có a12  a a n  I a      (an=0) Khi có chắn : Giả sử che k đới cầu : I  a k 1 a n   a k21 GV: Phạm Thị Ngọc Dung Khoa: Khoa häc - Bộ môn: Vật lí a 22 a12  I   4 Muốn I0=I ak+1= a1  k=1  a1=a2 phải che đới Rb rk2  k R+b=x Rb 4rk2 x R b   x  1,67(m) k 14 Một chùm ánh sáng trắng dọi vng góc với thuỷ tinh mỏng mặt song song bề dầy d = 0,4 m , chiết suất n = 1,5 Hỏi phạm vi quang phổ thấy chùm ánh sáng trắng (bước sóng từ 0,4 m đến 0,75 m ), Những chùm tia phản chiếu có bước sóng tăng cường? 15 Ánh sáng trắng có bước sóng vùng khả kiến : 0,43 m đến 0,69  m , đến đập vuông góc lên mỏng nước có chiết suất n = 1,33 ; có độ dầy khơng đổi d = 0,32 m lơ lửng khơng khí Hỏi với bước sóng  ánh sáng phản xạ từ mỏng có cường độ sáng cực tiểu người quan sỏt? III Bi ngn: Để đo bề dầy mỏng suốt, ngời ta đặt trớc hai khe máy giao thoa Yâng ¸nh s¸ng chiÕu vµo hƯ thèng cã bíc sãng  0,6 m ChiÕt st cđa b¶n máng n = 1,5 Ngời ta quan sát thấy vân sáng bị dịch chuyển vị trí vân sáng thứ năm ( ứng với lúc cha đặt mỏng) HÃy xác định bề dầy mỏng Một chùm ánh sáng đơn sắc song song bớc sóng 0,5m , đợc dọi thẳng góc với khe hẹp có bỊ réng b = 2.10-3cm TÝnh bỊ réng cđa ¶nh quan sát đặt cách khe khoảng d =1m ( bề rộng ảnh khoảng cách hai cực tiểu hai bên cực đại chÝnh gi÷a) Khoảng cách hai khe máy giao thoa Yâng l = 1mm Khoảng cách từ quan sát tới mặt phẳng chứa hai khe D = 3m Khi tồn đặt khơng khí, người ta đo khoảng cách hai vân sáng liên tiếp i= 1,3mm.Tìm bước sóng ánh sáng tới Khoảng cách hai khe máy giao thoa Yâng l = 1mm Khoảng cách từ quan sát tới mặt phẳng chứa hai khe D = 3m Đặt trước hai khe sáng mỏng có hai mặt song song, chiết suất n = 1,5 , bề dầy e = 10  m ánh sáng chiếu vào hệ thống có bước sóng  0,5m Hãy tính khoảng cách hai vân sáng liên tiếp trường hợp Khoảng cách hai khe máy giao thoa Yâng l = 1mm Khoảng cách từ quan sát tới mặt phẳng chứa hai khe D = 3m Nếu đổ đầy chất lỏng có chiết suất n , = 1,4 vào khoảng không gian quan sát mặt phẳng chứa hay khe Hãy tính khoảng cách hai vân sáng liên tiếp trường hợp ánh sáng chiếu vào hệ thống có bước sóng  0,7 m Khoảng cách hai khe máy giao thoa Yâng l = 1mm Khoảng cách từ quan sát tới mặt phẳng chứa hai khe D = 3m Khi tồn đặt khơng khí, ánh sáng tới có bước sóng  0,5m Xác định vị trí vân sáng thứ ba Khoảng cách hai khe máy giao thoa Yâng l = 1mm Khoảng cách từ quan sát tới mặt phẳng chứa hai khe D = 3m Người ta đặt trước hai khe máy giao thoa ng mỏng có bề dầy khơng đổi e 6m ; chiết suất n = 1,5 Ánh sáng chiếu vào hệ thống có bước sóng  0,6 m Hãy xác định vị trí vân tối thứ Khoảng cách hai khe máy giao thoa Yâng l = 1mm Khoảng cách từ quan sát tới mặt phẳng chứa hai khe D = 3m Đặt trước hai khe sáng mỏng có hai mặt song song, chiết suất n = 1,5 , bề dầy e = 10  m Xác định độ dịch chuyển hệ thống vân giao thoa quan sát Khoảng cách hai khe máy giao thoa Yâng l = 1mm Khoảng cách từ quan sát tới mặt phẳng chứa hai khe D = 3m ánh sáng chiếu vào hệ thống có bước sóng  0,5m Nếu đổ đầy vào khoảng không gian quan sát mặt phẳng chứa hay khe chất lỏng có chiết suất n , người ta thấy bề rộng vân giao thoa i2=1,1mm Tính chiết suất chất lỏng GV: Phạm Thị Ngọc Dung Khoa: Khoa học - Bộ môn: Vật lí 10 Chiếu đồng thời xạ đơn sắc có 1  0,  m 2  0, 4 m vào khe Iâng Khoảng cách từ khe 0,5mm, khoảng cách khe đến quan sát 2m Tìm khoảng cách ngắn vị trí quan sát có vân sáng trùng nhau? 11.Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng qua khe Iâng, khoảng cách khe 2mm, khoảng cách từ khe đến quan sát 1m Bước sóng dùng thí nghiệm   0,5 m Tại vị trí cách vân trung tâm 0,75mm ta vân loại gì? Thứ mấy? 12 Để đo bề dầy mỏng suốt, người ta đặt trước hai khe máy giao thoa ng mỏng có bề dầy khơng đổi chiết suất n = 1,5 Ánh sáng chiếu vào hệ thống có bước sóng  0,6 m Người ta quan sát thấy vân sáng bị dịch chuyển vị trí vân sáng thứ năm ( ứng với lúc chưa đặt mỏng) Hãy xác định bề dầy mỏng 13 Trên thuỷ tinh phẳng chiết suất n = 1,5 , người ta phủ màng mỏng suốt có bề dầy khơng đổi chiết suất n, = 1,4 Một chùm sáng đơn sắc song song có bước sóng  0,7 m chiếu vng góc với màng mỏng Hãy xác định bề dầy tối thiểu màng mỏng , biết giao thoa chùm tia phản xạ có cường độ sáng cực tiểu? 14 Trên thuỷ tinh phẳng chiết suất n = 1,5 , người ta phủ màng mỏng suốt có bề dầy khơng đổi chiết suất n, = 1,4 Một chùm sáng đơn sắc song song có bước sóng  0,7 m chiếu vng góc với màng mỏng Hãy xác định bề dầy tối thiểu màng mỏng , biết giao thoa chùm tia phản xạ có cường độ sáng cực đại? 15 Chiếu chùm sáng đơn sắc song song, bước sóng  0,6 m vng góc với mặt nêm khơng khí, Tìm góc  , biết khoảng cách từ vân tối thứ đến vân tối thứ 10 mặt nêm 0,2cm (góc nghiêng nêm bé sin   ) 16 Đổ nước có chiết suất n = 4/3 vào khoảng hai thuỷ tinh nêm khơng khí, ta có mỏng nước hình nêm Dọi chùm sáng đơn sắc song song, bước sóng  0,6 m vng góc với mặt nêm Xác định: Chiều dầy lớp nước ứng với vân sáng thứ tư mặt nêm 17 Chiếu chùm ánh sáng đơn sắc song song bước sóng  0,6 m lên màng mỏng mặt song song nằm lơ lửng khơng khí, có chiết suất n = 1,3 góc i 30 Hỏi bề dầy nhỏ màng mỏng phải để chùm tia phản xạ có cường độ sáng cực đại ? 18 Chiếu chùm ánh sáng đơn sắc song song bước sóng  0,6 m lên màng mỏng mặt song song nằm lơ lửng khơng khí,có chiết suất n = 1,3 góc i 60 Hỏi bề dầy nhỏ màng mỏng phải để chùm tia phản xạ có cường độ sáng cực tiểu 19 Cho chùm ánh sáng đơn sắc song song có bước sóng  0,6m , dọi vng góc với mặt nêm thuỷ tinh (chiết suất n =1,5) Xác định góc nghiêng nêm Biết khoảng cách hai vân tối liên tiếp 1mm ( góc nghiêng nêm bé sin   ) 20 Cho chùm ánh sáng đơn sắc song song có bước sóng  0,5m , dọi vng góc với mặt nêm thuỷ tinh có chiết suất n=1,5 (Góc nghiêng nêm bé sin   ) Tính bề dầy thuỷ tinh ứng với vân tối thứ 21 Trong thiết bị cho vân trịn Newtơn bán kính vân tối thứ hai 3,6mm (cho vân tối trung tâm vân thứ 0) Hãy xác định bán kính vân sáng thứ 22 Trong thiết bị cho vân tròn Newtơn bán kính vân sáng thứ năm 5,4mm (cho vân tối trung tâm vân thứ 0) ánh sáng tạo vân giao thoa có bước sóng 0,6 m Tìm bán kính cong thấu kính 23 Chiếu chùm ánh sáng đơn sắc có bước sóng  0,5m , vng góc với mặt phẳng lỗ trịn, có bán kính r =1mm ; bán kính mặt sóng R=1m, điểm quan sát cách mặt sóng khoảng b = 2m Hãy xác định số đới cầu chứa lỗ trịn ứng với điểm 24 Một nguồn sáng điểm chiếu ánh sáng đơn sắc bước sóng  0,6m , vào lỗ trịn bán kính r = 1mm Khoảng cách từ nguồn sáng tới lỗ tròn R = 1m Tìm khoảng cách từ lỗ trịn tới điểm quan sát để lỗ tròn chứa đới cầu Fêsnel (Nguồn sáng điểm chiếu sáng nằm đường thẳng) 25 Một chùm ánh sáng đơn sắc song song có bước sóng  0,5m , dọi vng góc với mặt phẳng khe hẹp có bề rộng b = 2.10 -3cm Ngay sau khe đặt thấu kính hội tụ, mặt phẳng tiêu thấu kính cách thấu kính khoảng D = 1m Tính bề rộng ảnh quan sát? (Bề rộng ảnh khoảng cách cự tiểu bên cực đại giữa) GV: Phạm Thị Ngọc Dung Khoa: Khoa học - Bộ môn: VËt lÝ CHƯƠNG 3: THUYẾT TƯƠNG ĐỐI I Lý thuyết: Viết giải thích cơng thức phép biến đổi loren tọa độ không gian, thời gian? Viết giải thích cơng thức thể tính tương đối khơng gian, tính tương đối thời gian, công thức cộng vận tốc học tương đối tính? Viết giải thích phương trình động lực học tương đối tính? cơng thức tính khối lượng, lượng vật chuyển động? Viết giải thích cơng thức nêu lên mối quan hệ lượng động năng, lượng v ng lng? II Bài tập dài: Một elêctron tơng đối tính có động hai lần lợng nghỉ HÃy xác định vận tốc, động lợng, bớc sóng ĐơBrơi ứng với elêctron đó? Tìm vận tốc, động lợng hạt Mêzôn, lợng toàn phần 10 lần lợng nghỉ nó? Tính lợng toàn phần phôtôn mà động lợng động lợng êlêctron, êlêctron có lợng 3MeV? Một hạt có lợng toàn phần 6000 MeV có động lợng 3000 MeV/C HÃy tìm khối lợng nghØ cđa h¹t Cho C = 3.108 m/s Xác định bước sóng Đơbrơi hạt prơtơn khơng vận tốc ban đầu gia tốc qua hiệu điện th bng 103 MV? Hạt êlêctron không vận tốc ban đầu đợc gia tốc qua hiệu điện U= 1MV Biết sau gia tốc hạt chuyển động với vận tốc ứng với bớc sóng Đơbrơi HÃy xác định lợng toàn phần, bớc sóng Đơbrơi êlêctron sau gia tốc? Tính vận tốc động lợng êlêtron có động MeV? Tính vận tốc động lợng prôtôn có động 200 MeV? Mt elờctron tng đối tính chuyển động với vận tốc V 0,6.C Hóy xỏc nh ng lng, nng lng, bớc sóng ĐơBrơi cđa elêctron đó? 10 Hạt êlêctron khơng vận tốc ban đầu gia tốc qua hiệu điện U Tính hiệu điện , biết sau gia tốc hạt êlêctron chuyển động ứng với bước sóng 5A0 III Bài tập ngắn: Một vật hình lập phơng tích V= 1000 dm3 Xác định thể tÝch cđa vËt ®èi víi hƯ O chun ®éng víi vËn tèc v = 0,6 c ®èi víi hƯ O mà vật đứng yên, theo phơng song song với cạnh vật Tính diện tích hình chữ nhật có cạnh 20cm 50cm chun ®éng víi vËn tèc V=0,8C ®èi víi hƯ quy chiếu ngời quan sát theo phơng song song với cạnh hình đó? Một hình chữ nhật chuyển động theo phơng song song với cạnh nó, ngời ta ®o ®ỵc diƯn tÝch b»ng 4/5 diƯn tÝch tÜnh cđa Tính vận tốc hình chữ nhật đối víi hƯ quy chiÕu cđa ngêi quan s¸t? ChiỊu dài tàu vũ trụ đo đợc 1/2 chiỊu dµi tÜnh cđa nã Hái vËn tèc cđa tàu vũ trụ hệ quy chiếu ngời quan sát Vật chuyển động phải có vận tốc để chiều dài giảm 25% Có thể gia tốc cho êlêctrôn đến động độ tăng tơng đối khối lợng không 5% Tính bớc sóng động lợng phôtôn phôtôn có lợng lợng nghỉ êlêctron Hạt êlêctrôn tơng đối tính chuyển động với vận tốc 2,4.10 8m/s Tính lợng êlêctrôn đó? GV: Phm Th Ngc Dung Khoa: Khoa học - Bộ môn: Vật lí Hạt prôtôn chuyển động với vận tốc 2,4.10 8m/s Tính bớc sóng Đơbrơi hạt prôtôn đó? 10 Tính tần số bớc sóng hạt phôtôn phôtôn có lợng 0,8KeV? CHNG 4: Lí THUYT LNG T I Lý thuyt: Nêu nội dung thuyết phôtôn AnhStanh? Hiện tợng quang điện gì? Khái niệm dòng quang điện, êlectron quang điện? Phát biểu nội dung định luật giới hạn quang điện? Dùng thuyết phôtôn AnhStanh để giải thích định luật? Phát biểu nội dung định luật dòng quang điện bÃo hòa, định luật động cực đại? Dùng thuyết phôtôn AnhStanh để giải thích định luật đó? Hiệu ứng Cômpton gì? Viết giải thích biểu thức định luật bảo toàn lợng, định luật bảo toàn động lợng hiệu ứng Cômpton? Nêu đặc điểm thể lỡng tính sóng hạt ánh sáng? Nội dung giả thuyết Đơbrơi? II Bi tập di: HIỆU ỨNG QUANG ĐIỆN Khi chiÕu mét chïm ¸nh sáng có tần số = 14.1014 s-1 ,vào kim loại làm Ka tốt có tợng quang điện xẩy Ngời ta dùng hiệu điện kháng điện U để ngăn toàn số electron không bay sang anốt đợc Cho biết tần số giới hạn kim loại làm Katốt 0= 6.1014 s-1 a Tìm ®é lín cđa hiƯu ®iƯn thÕ h·m U b §éng ban đầu cực đại quang điện tử c Tìm công thoát electron kim loại Để bứt electron khỏi nguyên tử kim loại phải cung cấp cho nguyên tử lợng 3,5ev Lấy h=6,625.10-34Js ; c = 3.108m/s a Tính bớc sóng lớn ánh sáng đơn sắc chiếu vào kim loại để để có tợng quang điện xảy b Dùng kim loại làm catốt tế bào quang điện đặt vào anốt catốt tế bào quang điện hiệu điện 45v Dùng ánh sáng đơn sắc có bớc sóng lớn nói chiếu vào ca tốt Tính vËn tèc cđa electron ®Õn anèt BiÕt |e|=1,6.10-19c; me = 9,1.10-31kg Khi chiếu chùm ánh sáng vào kim loại có tợng quang điện xẩy Nếu dùng hiệu điện kháng điện có độ lớn 3V quang êlêctrôn bắn khỏi kim loại bị giữ lại không bay sang anốt đợc Biết tần số giới hạn đỏ kim loại 6.1014s-1 a.Tính công thoát êlêctrôn kim loại b.Tính tần số chùm ánh sáng tới Chiếu vào catốt tế bào quang điện xạ điện từ có b ớc sóng 0,1854 m , hiệu điện hÃm có giá trị Uc=2V a HÃy xác định giới hạn quang điện kim loại làm catốt / b Nếu chiếu vào catốt xạ có bớc sóng mà trì hiệu điện anốt catốt 4V, động cực đại quang êlêctrôn bay sang đến anốt ? GV: Phạm Thị Ngọc Dung Khoa: Khoa häc - Bộ môn: Vật lí Một tế bào quang điện , catốt làm kim loại có công thoát êlêtron A t = 2ev đợc chiÕu bëi tia tư ngo¹i cã bíc sãng  0,3975m HÃy tính : a Năng lợng phôton động ban đầu cực đại quang êlêtron b Hiệu điện hai cực tế bào quang điện có giá trị dòng quang điện triệt tiêu ? Catốt tế bào quang điện đợc làm kim loại có công thoát êlêctron 1,39ev a HÃy tìm giới hạn quang điện kim loại làm catốt b Chiếu vào catốt tế bào quang điện ánh sáng đơn sắc có bớc sóng 0,5m Tính lợng phôtôn ứng với ánh sáng ; Tính vận tốc ban đầu cực đại quang êlêctron bứt khỏi kim loại Khi chiếu lần lợt xạ có bíc sãng 1 0,35m vµ  0,54 m vµo bề mặt kim loại làm catốt quang êlêtron bứt với vận tốc ban đầu cực đại tơng ứng V1 V2 hai lần a So sánh V1 V2 b.Với catốt đợc làm kim loại để có hiệu ứng quang điện bớc sóng ánh sáng chiếu vào phải có giá trị ? Chiếu xạ có bớc sóng 0,405 m vào catốt tế bào quang điện quang êlêtron có vận tốc ban đầu cực đại V Thay xạ có tần số 16.1014Hz vận tốc ban đầu cực đại quang êlêtron V2 = 2V1 a Tính công thoát êlêtron kim loại làm catốt b Xác định độ tăng hiệu điện hÃm để triệt tiêu dòng quang điện hai lần chiếu Catốt tế bào quang điện làm kim loại có giới hạn quang điện 0,35m Tính : a Công thoát êlectrôn kim loại b Động ban đầu cực đại quang êlêctron bật khỏi catốt xạ tử ngoại chiếu vào có bíc sãng  0,3m 10 ChiÕu vµo catèt cđa tế bào quang điện xạ điện từ có bớc sóng 0,1854 m , hiệu điện hÃm có giá trị Uc=2V a HÃy xác định giới hạn quang điện kim loại làm catốt / b Nếu chiếu vào catốt xạ có bớc sóng mà trì hiệu điện anốt catốt UAK= Uc động cực đại bay sang đến anốt ? 11 Catốt tế bào quang điện làm kim loại có giới hạn quang điện 0,35m Bớc sóng tử ngoại chiếu vào 0,3m Tính : a Vận tốc ban đầu cực đại quang êlêctron b Vận tốc cực đại êlêctron đến anốt biết hiệu điện anốt catốt U = 80V 12 Khi chiếu lần lợt xạ có bớc sóng 0,35m 0,54 m vào bề mặt kim loại làm catốt quang êlêtron bứt với vận tốc ban đầu cực đại V1 = 2V2 a Với kim loại để có hiệu ứng quang điện bớc sóng ánh sáng chiếu vào phải có giá trị ? b Nếu chiếu ánh sáng trắng có bớc sóng 0,4 m 0,75m vận tốc ban đầu cực đại quang êlêtron GV: Phm Th Ngc Dung Khoa: Khoa học - Bộ môn: Vật lÝ 13 Khi chiÕu bøc x¹ cã bíc sãng  0, 405 m vào bề mặt catốt tế bào quang điện, ta đợc dòng quang điện bÃo hòa coa cờng độ I=98mA Dòng triệt tiêu hiệu điện hÃm 1,26V a Tìm công thoát êlectron kim loại làm catốt vận tốc ban đầu cực đại quang ªlectron? b NÕu hiƯu st quang ®iƯn b»ng 50% TÝnh công suất nguồn xạ chiếu vào catốt? HIU ỨNG CƠMPTƠN 14 Trong thÝ nghiƯm vỊ hiƯu øng Compt¬n elêctron đà thu đợc động 0,1 Mev tia X có lợng 0,5 Mev chiếu tới a Tìm bớc sóng phôtôn tới b.Tính góc tán xạ 12 Biết lúc đầu elêctron trạng thái nghỉ Cho C 2,426.10 m 15 Trong tán xạ Cômptơn phôtôn tới đà truyền cho êlêctron đứng yên động cực đại 45 KeV (tán xạ theo góc 1800) a Tìm nng lng ca phôtôn tới b Tìm bớc sóng phôtôn tán xạ 16 Trong thí nghiệm hiệu ứng Cômptơn ngời ta ghi đợc lợng phôtôn tán xạ 200 Kev động êlêctron 75 Kev a Tìm tc ca êlêctron b Tìm góc bay ca êlêctron 17 Phôtôn có bớc sóng 0,02426 A , tán xạ Cômptơn êlêctron đứng yên theo góc HÃy xác định ng lợng phôtôn tán xạ động nng êlêctron bắn 18 Một phôtôn có lợng 250 Mev va chạm với êlêctron đứng yên tán xạ Cômptôn theo góc 600 HÃy xác định : a Năng lợng phôtôn tán xạ b Động êlêtrôn c Vn tc êlêctron 19 Phôtôn có bớc sóng 0,03A0, tán xạ Cômptơn êlêctron đứng yên theo gãc 600 H·y tÝnh: a Độ giảm lượng photụn b Động lợng êlêctron 20 Phôtôn có bớc sóng 0,03A0 tán xạ Cômptơn êlêctron đứng yªn theo gãc 600 H·y tÝnh: a Góc bay ªlªctron b Vận tốc ªlªctron 21 Phơtơn có lượng 250 keV, bay đến va chạm với êlêctrơn đứng n tán xạ Cơmptơn theo góc 1200 Hãy xác định góc bay elêctron? 22 Ph«t«n có bớc sóng 0,03A0 tán xạ Cômptơn êlêctron đứng yên theo góc 600 HÃy tính: a Phần lợng truyền cho elờctron? b Tần số, động lợng Phụtụn tán xạ? III Bi ngn: HIU NG QUANG ĐIỆN GV: Phạm Thị Ngọc Dung 10 Khoa: Khoa häc - Bộ môn: Vật lí Nguyờn t Hyđrơ xạ ánh sáng có bước sóng ngắn 0, 0913 m Năng lượng cần thiết để ion hóa ngun tử hyđrơ bao nhiêu? Để bứt electron khỏi nguyên tử kim loại phải cung cấp cho nguyên tử lượng 3,5ev Tính bước sóng lớn ánh sáng đơn sắc chiếu vào kim loại để có tượng quang điện xảy Lấy h=6,625.10-34js ; c = 3.108m/s Ca tốt tế bào quang điện làm kim loại có giới hạn quang điện 0,657 m chiếu vào catốt chùm sáng đơn sắc màu vàng có bước sóng 0,589m Tính động ban đầu cực đại quang điện tử Cho h = 6,625.10-34js; c = 3.108m/s Chiếu xạ điện từ có bước sóng 0  0,546  m lên mặt kim loại dùng làm catốt tế bào quang điện, cường độ dịng quang điện bão hịa 2mA Cơng suất xạ điện từ 1,515W Tính hiệu suất lượng tử hiệu ứng quang điện Nếu chiếu ánh sáng trắng có bước sóng 0,4 m  0,75m vào bề mặt kim loại làm catốt gây hiệu ứng quang điện Cho bước sóng giới hạn quang điện 0 0,659m vận tốc ban đầu cực đại quang êlêtron ? Trong hiệu ứng quang điện người ta đo cường độ dòng quang điện bão hòa 3,2mA Nếu cường độ chùm xạ tăng n lần số êlêctrongiải phóng khỏi catốt giây bao nhiêu? NÕu chiÕu mét chïm ¸nh s¸ng cã bíc sãng 0  0, m vào catốt tế bào quang điện Công suất ánh sáng mà catốt nhận đợc 20mW Tính số phôtôn tới đập vào catốt giây? ChiÕu mét bøc x¹ cã bíc sãng 0,405 m vào catốt tế bào quang điện quang êlêtron có vận tốc ban đầu cực đại V Thay xạ có tần số 16.1014Hz vận tốc ban đầu cực đại quang êlêtron V = 2V1 Trong lần chiếu, cờng độ dòng quang điện bÃo hòa 8mA hiệu suất lợng tử 5% Hỏi bề mặt catốt nhận đợc công suất xạ lần chiếu? Khi chiếu xạ có tần số f=2,538.10 15Hz lên kim loại dùng làm catốt tế bào quang điện electron bắn bị giữ lại hiệu điện hÃm Uh=8V Nếu chiếu đồng thời lên kim loại xạ 0, m 0, m tợng quang điện có xảy hay không? 10 Khi chiếu xạ có bớc sãng 1  0, 236  m tíi catèt cđa tế bào quang điện electron bắn bị giữ lại hiệu điện hÃm U 1=2,749V Khi chiÕu bøc x¹ cã bíc sãng 2  0,138 m hiệu điện hÃm U 2=6,487V Xác định số Plăng? 11 Khi chiếu xạ có bíc sãng   0, 410 m tíi catèt cđa tế bào quang điện với công suất 3,03W cờng độ dòng quang điện bÃo hòa 2mA Tính hiệu suất lợng tử? 12 Khi chiếu lần lợt xạ cã bíc sãng 1  0, 25 m vµ 2 0,3 m vào bề mặt kim loại, ngời ta xác định đợc vận tốc ban đầu cực đại quang êlectron lần lợt 7,31.105m/s 4,93.105m/s Xác định khối lợng êlectron? HIU NG CƠMPTƠN 13 Trong thí nghiệm hiệu ứng Comptơn elêctron thu động 0,1 MeV tia X có lượng 0,5 MeV chiếu tới.Tính bước sóng phôtôn tán xạ.Biết lúc đầu elêctron trạng thái nghỉ 14 Cho tia X có lượng 0,5 MeV va chạm với êlêctron đứng yên tán xạ Cơmptơn Bước sóng phơtơn tán xạ 31,05.10-3 A0 Hãy tính góc tán xạ 15 Một phơtơn có lượng 0,3 MeV va chạm trực diện với êlêctrôn lúc đầu trạng thái nghỉ tán xạ Cômpton với lượng phôtôn tán xạ 0,138 MeV Tính động elêctron GV: Phạm Thị Ngọc Dung 11 Khoa: Khoa học - Bộ môn: VËt lÝ 16 Xác định động lượng êlêctrôn bay có phơtơn bước sóng ban đầu 0,03A 0, va chạm với êlêctrôn đứng yên tán xạ Cơmptơn theo góc 600 , với bước sóng phơtơn tán xạ 0,042 A0 17 Một phơtơn có lượng 300 keV va chạm với êlêctron đứng yên tán xạ Cơmptơn theo góc  90 , với bước sóng phơtơn tán xạ 0,066 A Hãy xác định động lượng êlêtrơn 18 Phơtơn có lượng 150 keV, bay đến va chạm với êlêctrơn đứng n tán xạ Cơmptơn theo góc 1200 Hãy xác định : Năng lượng phôtôn tán xạ 19 Một phơtơn có lượng 0,3 MeV va chạm trực diện với êlêctrôn lúc đầu trạng thái nghỉ, tán xạ Cômpton với lượng phôtôn tán xạ 0,138 MeV tính vận tốc elêctrơn 20 Trong thí nghiệm hiệu ứng Cơmptơn người ta ghi lượng phôtôn tán xạ 200 KeV động êlêctron 75 KeV Tìm bước sóng ban đầu phơtơn tới 21 Trong hiệu ứng Cơmptơn, chùm phơtơn tới có bước sóng  0,03 A Tính phần lượng truyền cho êlêctron phơtơn tán xạ theo góc 1800 22 Trong hiệu ứng Cụmptn, elờctrụn thu đợc động cực đại góc tán xạ bao nhiêu? Chứng minh? CHNG 5: VẬT LIỆU VÀ CƠNG NGHỆ VẬT LIỆU HiƯn tợng phân cực điện môi gì? Thế phân tử điện môi tự phân cực, phân tử điện môi không tự phân cực? Giải thích tợng phân cực điện môi? Định nghĩa véc tơ phân cực điện môi? Đặc điểm véc tơ phân cực điện môi điện môi có phân tử tự phân cực điện môi có phân tử không tự phân cực? Liên hệ véc tơ phân cực điện môi mật độ điện mặt liên kết? Đặc điểm điện trờng tổng hợp chất điện môi đặt điện trờng ngoài? Nêu tính chất bị đánh thủng điện môi? Tính chất điện môi Secnhet? Chất bán dẫn gì? Nêu đặc điểm chất bán dẫn tinh khiết? Chất bán dẫn loại P, loại n? Nêu hình thành đặc điểm lớp chuyển tiếp p-n? Nªu øng dơng cđa líp chun tiÕp p-n? Nguyªn lí cấu tạo, ứng dụng Điốt, Transistor? Sự từ hóa gì? Cách phân loại vật liệu từ? 10 Trình bày mômen từ mômen động lợng nguyên tử cô lập? Hiệu ứng nghịch từ gì? 11 Định nghĩa véc tơ từ hóa? Cách xác định véc tơ từ hóa khối vật liệu từ bị từ hóa đồng đều, không đồng đều? 12 Nêu đặc điểm chất thuận từ, nghịch từ đặt từ trờng ngoài? 13 Nêu tính chất sắt từ? ứng dụng sắt từ? 14 Nêu tÝnh chÊt vµ øng dơng cđa Ferit? GV: Phạm Thị Ngọc Dung 12 ... sáng M chưa có a 12  a a n  I a      (an=0) Khi có chắn : Giả sử che k đới cầu : I  a k 1 a n   a k21 GV: Phạm Thị Ngọc Dung Khoa: Khoa học - Bộ môn: Vật lí a 22 a 12  I   4 Muốn... xác định: rk  k R  rk 1  k  R    k rk21  rk2 0,5.10  m R rk2 5  k  6 R Vậy vân tối có bán kính r1=4mm R2=4,38mm vân tối bậc 12 Tính bán kính đới Fresnel trường hợp sóng phẳng... III Bài tập ngắn: Một vật hình lập phơng tích V= 1000 dm3 Xác định thĨ tÝch cđa vËt ®èi víi hƯ O chun ®éng víi vËn tèc v = 0,6 c ®èi víi hƯ O mà vật đứng yên, theo phơng song song với cạnh vật