▪ Một số chất có khả năng hấp thụ ánh sáng có bước sóng này để phát quang ánh sáng có bước sóng khác, gọi là hiện tượng quang – phát quang.. Nghĩa là ánh sáng phát quang hầu như tắt [r]
(1) TRƯỜNG THPT PHÚ LÂM GIÁO VIÊN: ÔN TRẦN NGỌC VINH
1
Bài 32: HIỆN TƯỢNG QUANG – PHÁT QUANG
I- SỰ PHÁT QUANG
▪ Một số chất (ở thể rắn, lỏng khí) hấp thụ lượng dạng đó có khả phát xạ điện từ miền ánh sáng nhìn thấy, gọi sự phát quang Chất có khả phát quang gọi chất phát quang
Ví dụ: phát quang đom đóm, phát quang phơtpho bịoxi hóa khơng khí,…
▪ Sự phát quang có nhiều đặc điểm khác biệt với tượng phát ánh sáng khác, số phải kể đến hai đặc điểm quan trọng là: Một là, chất phát quang có quang phổ đặc trưng cho Hai là, sau ngừng kích thích, phát quang số chất tiếp tục kéo dài thêm khoảng thời gian đó, dừng hẳn; thời gian phát quang (là khoảng thời gian từ lúc ngừng kích thích đến lúc ngừng phát quang) kéo dài từ 10–10 s đến vài ngày
II- CÁC DẠNG QUANG – PHÁT QUANG
▪ Một số chất có khả hấp thụ ánh sáng có bước sóng để phát quang ánh sáng có bước sóng khác, gọi tượng quang – phát quang Ví dụ: Tinh thể kẽm
sunfua chiếu sáng tia tử ngoại (hoặc tia X) phát ánh sáng nhìn thấy Tia tử ngoại (hoặc tia X) gọi ánh sáng kích thích, tinh thể kẽm sunfua gọi chất phát quang, cịn ánh sáng nhìn thấy tinh thể kẽm sunfua phát ánh sáng phát quang
Ngồi ra, cịn có tượng phát quang khác như: hóa – phát quang đom đóm,
phát quang catơt hình vơ tuyến, điện – phát quang đèn LED,…
▪ Người ta thấy có hai dạng quang – phát quang:
➢ 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 Ví dụ: Chất lỏng fluorexêin chiếu sáng tia tử ngoại phát sáng màu lục ngừng phát sáng nhanh sau ngừng chiếu sáng Trong bóng đèn huỳnh quang, nguồn điện phóng hai cực phát tia tử ngoại tác động vào lớp bột huỳnh quang
làm cho đèn phát sáng
➢ Lân quang phát quang có thời gian phát quang dài (10–8 s trở lên);
thường xảy với chất rắn, gọi chất lân quang Ví dụ: Các loại sơn vàng, xanh, đỏ… quét số biển báo giao thông, đầu cọc giới đường chất lân quang có thời gian phát quang kéo dài khoảng vài phần mười giây
III- ĐỊNH LUẬT XTỐC VỀ SỰ PHÁT QUANG
Ánh sáng phát quang có bước sóng dài bước sóng ánh sáng kích thích: λpq > λkt
IV- ỨNG DỤNG
Các loại tượng phát quang có nhiều ứng dụng khoa học, kĩ thuật đời sống,
như sử dụng đèn ống để thắp sáng, hình dao động kí điện tử,
(2) TRƯỜNG THPT PHÚ LÂM GIÁO VIÊN: ÔN TRẦN NGỌC VINH
2
CÂU HỎI RÈN LUYỆN
Câu (TN – 2007) Phát biểu sau sai nói về phát quang ? A. Sự huỳnh quang thường xảy chất lỏng chất khí
B. Sự lân quang thường xảy chất rắn
C. Bước sóng ánh sáng phát quang ln ln lớn bước sóng ánh sáng kích thích D. Bước sóng ánh sáng phát quang ln ln nhỏhơn bước sóng ánh sáng kích thích Câu Chọn câu
A. Tia hồng ngoại gây tượng phát quang với số chất khí
B. Bước sóng ánh sáng lân quang nhỏ bước sóng ánh sáng kính thích
C. Ánh sáng lân quang tắt sau tắt nguồn sáng kích thích
D. Phát quang tượng xảy hấp thụ ánh sáng
Câu (CĐ – 2011) Theo thuyết lượng tử ánh sáng, để phát ánh sáng huỳnh quang, nguyên tử hay phân tử chất phát quang hấp thụ hồn tồn phơtơn ánh sáng kích
thích có lượng ε để chuyển sang trạng thái kích thích, sau
A. giải phóng êlectron tự có lượng nhỏhơn ε có mát lượng
B. phát phơtơn khác có lượng lớn ε có bổ sung lượng
C. giải phóng êlectron tự có lượng lớn ε có bổ sung lượng
D. phát phơtơn khác có lượng nhỏ ε có mát lượng
Câu Ánh sáng huỳnh quang ánh sáng
A. tồn thời gian dài 10–8 s sau tắt ánh sáng kích thích
B. tắt hẳn sau tắt ánh sáng kích thích C. có bước sóng nhỏ bước sóng ánh sáng kích thích
D. tinh thể phát ra, kích thích ánh sáng Mặt Trời Câu Ánh sáng lân quang ánh sáng
A. phát chất rắn, chất lỏng lẫn chất khí B. tắt hẳn sau tắt ánh sáng kích thích
C. tồn thời gian dài 10–8 s sau tắt ánh sáng kích thích
D. có bước sóng nhỏ bước sóng ánh sáng kích thích Câu Sự phát sáng vật phát quang ?
A. Tia lửa điện B. Hồ quang C. Bóng đèn ống D. Bóng đèn pin
Câu (ĐH – 2010) Khi chiếu chùm tia tử ngoại vào ống nghiệm đựng dung dịch fluorexêin thấy dung dịch phát ánh sáng màu lục Đó tượng
A. phản xạ ánh sáng B. quang – phát quang
C. tán sắc ánh sáng D. hóa – phát quang
Câu (THPT QG – 2015) Sự phát sáng sau tượng quang – phát quang ?
A. Sự phát sáng đom đóm B. Sự phát sáng đèn dây tóc
C. Sự phát sáng đèn ống thơng dụng D. Sự phát sáng đèn LED
Câu (THPT QG – 2017) Đèn LED sử dụng phổ biến nhờ hiệu suất phát sáng cao Nguyên tắc hoạt động đèn LED dựa tượng
A. điện – phát quang B. nhiệt – phát quang
C. hóa – phát quang D. quang – phát quang
Câu 10 (Tham khảo – THPT QG – 2017) Khi chiếu chùm xạ tử ngoại vào dung dịch fluorexêin dùng dịch phát
A. ánh sáng màu lục B. tia X
(3) TRƯỜNG THPT PHÚ LÂM GIÁO VIÊN: ÔN TRẦN NGỌC VINH
3
Câu 11 Một chất có khả phát quang ánh sáng màu đỏ ánh sáng màu lục Nếu dùng tia tử ngoại để kích thích phát quang chất ánh sáng phát quang có màu ?
A. Ánh sáng đỏ B. Ánh sáng lam
C. Ánh sáng lục D. Ánh sáng vàng
Câu 12 Trong một bóng đèn huỳnh quang, ánh sáng kích thích có bước sóng 0,36 μm phơtơn ánh sáng huỳnh quang mang lượng
A. eV B. eV C. eV D. eV
Câu 13 Cột mốc, biển báo giao thông không sử dụng chất phát quang màu (1) mà dùng màu (2) hay màu (3) phần lớn ánh sáng đèn phương tiện giao thông gây phát quang với chất phát quang màu (1) dễ gây phát quang với
những chất phát quang màu (2) hay màu (3) Các màu (1), (2), (3)
A. đỏ, vàng, tím B. tím, đỏ, vàng
C. đỏ, tím, vàng D. vàng, đỏ, tím
Câu 14 Nếu ánh sáng kích thích ánh sáng màu lam ánh sáng huỳnh quang không thể ánh sáng ?
A. Ánh sáng đỏ B. Ánh sáng lam
C. Ánh sáng lục D. Ánh sáng chàm
Câu 15 (TN – 2009) Một chất có khả phát ánh sáng phát quang với bước sóng
0,55 μm Khi dùng ánh sáng có bước sóng để kích thích chất khơng thể
phát quang ?
A. 0,45 μm B. 0,35 μm C. 0,50 μm D. 0,60 μm
Câu 16 (THPT QG – 2017) Trong khơng khí, chiếu ánh sáng có bước sóng 550 nm vào chất huỳnh quang chất phát ánh sáng huỳnh quang có bước sóng
A. 480 nm B. 540 nm C. 650 nm D. 450 nm
Câu 17 (ĐH – 2010) Một chất có khả phát ánh sáng phát quang với tần số 6.1014 Hz
Khi dùng ánh sáng có bước sóng để kích thích chất khơng thể phát quang
được ?
A. 0,55 μm B. 0,45 μm C. 0,38 μm D. 0,40 μm
Câu 18 (CĐ – 2009) Chiếu vào chất lỏng ánh sáng chàm ánh sáng huỳnh quang phát khơng thể
A. ánh sáng vàng B. ánh sáng lục C. ánh sáng đỏ D. ánh sáng tím
Câu 19 (TN – GDTX – 2010) Khi chiếu ánh sáng kích thích vào chất lỏng chất
lỏng phát ánh sáng huỳnh quang màu vàng Ánh sáng kích thích khơng thể ánh sáng
A. màu đỏ B. màu chàm C. màu lam D. màu tím
Câu 20 (THPT QG – 2017) Khi chiếu ánh sáng đơn sắc màu chàm vào chất huỳnh quang
thì ánh sáng huỳnh quang phát ánh sáng
A. màu lục B. màu tím C. màu đỏ D. màu vàng
Câu 21 (THPT QG – 2017) Một chất huỳnh quang bị kích thích chùm sáng đơn sắc
phát ánh sáng màu lục Chùm sáng kích thích chùm sáng
A. màu cam B. màu tím C. màu đỏ D. màu vàng
Câu 22 Một chất có khả phát xạ có bước sóng 0,5 µm bị chiếu sáng xạ
0,3 µm Phần lượng phơtơn bị q trình phát quang
(4) TRƯỜNG THPT PHÚ LÂM GIÁO VIÊN: ÔN TRẦN NGỌC VINH
4
Câu 23 Một chất có khả phát xạ có bước sóng 0,5 µm bị chiếu sáng xạ
0,3 µm Biết cơng suất chùm sáng kích thích gấp 10 lần công suất chùm sáng phát
quang Tỉ sốgiữa số photon bật số photon chiếu tới
A. 0,667 B. 0,001667 C. 0,1667 D.
Câu 24 Một chất có khả phát xạ có bước sóng 0,5 µm bị chiếu sáng xạ
0,3 µm Gọi P0là cơng suất chùm sáng kích thích biết 600 phơtơn chiếu tới có
phơtơn bật Cơng suất chùm sáng phát
A. 0,1P0 B. 0,01P0 C. 0,001P0 D. 100P0
Câu 25 (ĐH – 2011) Một chất phát quang kích thích ánh sáng có bước sóng
0,26 μm phát ánh sáng có bước sóng 0,52 μm Giả sử công suất chùm sáng phát quang 20% cơng suất chùm sáng kích thích Tỉ số số phôtôn ánh sáng phát quang số phôtôn ánh sáng kích thích khoảng thời gian
A.
5 B.
4
5 C.
1
5 D.
1 10
Câu 26 Chiếu ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,30 μm vào chất thấy chất phát ánh sáng có bước sóng 0,50 μm Cho công suất chùm sáng phát quang 1,5% cơng suất chùm sáng kích thích Trung bình có phơtơn ánh sáng kích thích chiếu tới có phơtơn ánh sáng phát quang bật ?
A. 60 B. 40 C. 120 D. 80
Câu 27 Một chất có khả phát xạ có bước sóng 0,5 µm bị chiếu sáng xạ
0,3 µm Biết cơng suất chùm sáng kích thích gấp 100 lần công suất chùm sáng phát
quang cơng suất chùm sáng kích thích W Số phơtơn mà chất phát 10 s
A. 2,516.1017 B. 2,516.1015 C. 1,51.1019 D. 1,546.1015
Câu 28 Chất lỏng fluorexein hấp thụ ánh sáng kích thích có bước sóng λ = 0,48 μm phát ánh sáng có bước sóng λ’ = 0,64 μm Cho rằng, hiệu suất phát quang tỉ số lượng ánh sáng phát quang lượng ánh sáng kích thích đơn vị thời gian Biết
hiệu suất phát quang 50%, số phôtôn ánh sánh kích thích chiếu đến s
là 2011.109hạt Số phôtôn chùm sáng phát quang phát 1 s
A. 2,4132.1012 B. 1,34.1012 C. 2,4108.1011 D. 1,356.1011
Câu 29 Dung dịch Fluorêxêin hấp thụ ánh sáng có bước sóng 0,49 µm phát ánh sáng có
bước sóng 0,52 µm Cho rằng, hiệu suất phát quang tỉ số lượng ánh sáng phát quang lượng ánh sáng kích thích đơn vị thời gian Biết hiệu suất phát quang dung dịch Fluorêxêin 75% Số phần trăm phôtôn bị hấp thụ dẫn đến phát quang dung dịch
A. 82,7% B. 79,6% C. 75,0% D. 66,8%
Câu 30 Một dung dịch hấp thụ xạ có bước sóng 300 nm phát xạ có bước sóng
520 nm Cho rằng, hiệu suất phát quang tỉ số lượng ánh sáng phát quang
và lượng ánh sáng kích thích đơn vị thời gian Số phôtôn bị hấp thụ dẫn đến
phát quang chiếm 20% tổng số phôtôn chiếu tới dung dịch Hiệu suất phát quang
dung dịch
A. 15,7% B. 11,54% C. 7,5% D. 26,82%