luyen thi dai hoc toan tap

Khi chiếu ánh sáng vào tấm kim loại có bước sóng nhỏ hơn hoặc bằng giới hạn quang điện thì mới gây được hiện quang điện, còn nếu bước sóng của ánh sáng lớn so với giới hạn quang điện thì[r]

PHẦN 1: SÓNG ÁNH SÁNG

1.1 TÁN SẮC ÁNH SÁNG A TĨM TẮT LÍ THUYẾT

Tán sắc ánh sáng phân tách chùm sáng phức tạp thành chùm sáng đơn sắc khác

Nguyên nhân tượng ánh sáng chiết suất môi trường phụ thuộc vào tần số (và bước sóng ánh sáng) ánh sáng có tần số nhỏ (bước sóng lớn) chiết suất môi trường bé n = n(f) n = n()

Ánh sáng đơn sắc ánh sáng có bước sóng (tần số) màu sắc định; khơng bị tán sắc qua lăng kính

Ánh sáng trắng (ánh sáng phức tạp) hổn hợp nhiều ánh sáng đơn sắc khác có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím

Hiện tượng tán sắc ứng dụng máy quang phổ để phân tích chùm sáng phức tạp, nguồn phát ra, thành thành phần đơn sắc giải thích nhiều tượng quang học khí cầu vồng, trăng quầng…

B CÁC DẠNG BÀI TẬP TỰ LUẬN CƠ BẢN Phương pháp giải

- Bài tập phần tán sắc ánh sáng chủ yếu tập quang hình sử dụng định luật phản xạ, khúc xạ ánh sáng tượng phản xạ toàn phần nên phương pháp giải tương tự giải tập quang hình với lưu ý chiết suất phụ thuộc màu sắc ánh sáng

- Định luật phản xạ ánh sáng:

Tia phản xạ nằm mặt phẳng tới phía bên pháp tuyến so với tia tới Góc phản xạ góc tới (i’=i)

- Định luật khúc xạ ánh sáng:

Tia khúc xạ nằm mặt phẳng tới phía bên pháp tuyến so với tia tới Công thức: n1Sini = n2Sinr

- Các cơng thức lăng kính: Sini1=nSinr1 Sini1=nSinr1 A = r1+r2 D = i1+i2-A

Ví dụ 1: Một tia sáng trắng truyền từ khơng khí vào thuỷ tinh góc tới 450 Biết chiết suất thuỷ tinh ánh sáng đỏ n

đ  2và ánh sáng tím nt Tính góc hợp tia khúc xạ màu đỏ tia khúc xạ màu tím

Giải:

Ta có Sini= nđ Sinrđ = nt Sinrt =

 Sinrđ =

 rđ = 300

 Sinrt =

 rt  24,090

Góc hợp tia khúc xạ màu đỏ tia khúc xạ màu tím r=rđ-rt= 5,910.

Ví dụ 2: Cho lăng kính có tiết diện thẳng tam giác , đáy BC góc chiết quang A Biết chiết suất thuỷ tinh ánh sáng đỏ nđ  2và ánh sáng tím nt Chiều tia sáng trắng vào mặt bên AB lăng kính cho tia tới nằm phía pháp tuyến (hình vẽ)

GV: LÊ VĂN LONG

Hình 1

A

B C

a Xác định góc tới tia sáng AB để tia tím cho góc lệch cực tiểu

b Xác định góc tới tia sáng AB để khơng có tia sáng ló khỏi AC

Giải:

a Để tia tím cho góc lệch cực tiểu r1t=r2t=A/2=300 Sini1= ntSinr1t=

2

 i1= 600

b Để khơng có tia sáng ló khỏi AC cần điều kiện r2đ>ighđ (1)

r2t>ight (2) Mặt khác: Sinighđ =

2

 ighđ = 450 Sinight =

3

 ight = 35,260 < ighđ (3)

Do Sini1= ntSinr1t= nđSinr1đ 3Sinr1t= 2Sinr1đ r1đ>r1t Nên A -r2đ> A -r2t r2t >r2đ (4)

Từ (1), (2), (3), (4) ta thấy điều kiện r2đ>ighđ r2t>ight , ta thấy tia đỏ khơng ló khỏi AC tia cịn lại khơng ló khỏi AC

Từ (1): r2đ>450 r2đ< 150  Sin i1= 2Sinr1đ< Sin150 Vậy i1 < 21,470

Ví dụ 3: Một thấu kính có hai mặt lồi bán kính R = 30 cm làm thuỷ tinh Chiết suất thuỷ tinh xạ màu đỏ n1= 1,5140 xạ màu tím n2 = 1,5318 Tính khoảng cách tiêu điểm thấu kính ánh sáng đỏ tiêu điểm ánh sáng tím

Giải

Tiêu cự thấu kính ánh sáng màu đỏ f1 tính: R

n f

2 ) (

1 



1

 f1= 30( )

2 5140 ,

1

1 R cm

n 

 

= 7,71cm Tiêu cự thấu kính ánh sáng màu đỏ f1 tính:

R n

f

2 ) (

2 



2

 f2= 30( )

2 5318 ,

1

2 R cm

n 

 

= 7,977cm

Khoảng cách tiêu điểm thấu kính ánh sáng đỏ tiêu điểm ánh sáng tím

f = f1- f2 = 0,267cm

MỘT SỐ BÀI TẬP LUYỆN TẬP

1 Một lăng kính có góc chiết quang nhỏ A = 40, coi nhỏ có chiết suất ánh sáng đỏ nđ= 1,64, ánh sáng tím 1,69 Cho chùm sáng hẹp rọi vào mặt bên lăng kính, góc tới i nhỏ Tính góc tia tím tia đỏ sau ló khỏi lăng kính

2. Chiếu tia sáng trắng từ nước hướng khơng khí Cho chiết suất nước ứng với ánh sáng đỏ 1,331 với ánh sáng tím 1,343

a Với góc tới 300, tím góc tia khúc xạ màu đỏ tia khúc xạ màu tím

b Để tia khúc xạ màu vàng là mặt phân cách góc tới phải bao nhiêu? Cho chiết suất nước ánh sáng màu vàng 1,333

c Tìm điều điện góc tới để khơng có tia n ló khơng khí

3. Một bể sâu 1,6m chứa đầy nước Một tia sáng mặt trời rọi vào mặt nước bể, góc tới i = 600 Tính độ dài vết sáng đáy bể Cho chiết suất nước ánh sáng đỏ 1,331 với ánh sáng tím 1,343

HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP LUYỆN TẬP

C A

B i

1

r2đ r

2t

Hình 3

Nước Khơng khí

1 Khi ánh sáng đơn sắc qua lăng kính góc tới nhỏ góc chiết quang nhỏ góc lệch tia tới tia ló:  = A(n-1)

Đối với ánh sáng đỏ : đ = A(nđ -1) = 180



(1,64-1)0,044rad2,560. Đối với ánh sáng tím : t = A(nt -1) =

180



(1,69-1)0,048rad2,760. Góc tia tím tia đỏ sau ló khỏi lăng kính  =t - đ = 0,20 a Áp dụng định luật khúc xạ ta có:

Sin rđ =nđ Sini = 1,331Sin 300 rđ 41,70 Sin rt =nt Sini = 1,343Sin 300 rt  42,20

Góc tia khúc xạ màu đỏ tia khúc xạ màu tím:

r = rt - rđ  0,50

b Ta có Sin rv =nv Sini  Sin300= 1,333Sini  i  220

c Gọi giới hạn phản xạ toàn phần tia đỏ iođ , tia tím i0t ta có: Sini0đ = 1/nđ = 1/1,331  i0đ = 48,700

Sini0t = 1/nt = 1/1,343  i0t = 48,130

Do i0đ > i0t nên tia đỏ phản xạ tồn phần tia khác phản xạ tồn phần Vậy điều kiện để khơng có tia ló khỏi khơng khí là:

i > i0đ = 48,700

3 Áp dụng định luật khúc xạ đơí với ánh sáng đỏ tím ta có: Ta có Sini= nđ Sinrđ = nt Sinrt =

2

 Sinrđ = 2.1,3313  rđ = 40,590

 Sinrt = 2.1,3433  rt 40,15 Độ dài vết sáng đáy bể đoạn:

TD = HD – HT = h.tanrđ - h.tanrt = 1,6(tan40,59-tan40,15) = 0,021m = 2,1cm

C CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM KHÁCH QUAN

1. Khi chiếu tia sáng trắng từ khơng khí vào nước theo phương khơng vng góc với mặt nước, góc khúc xạ

A tia tím lớn tia đỏ B tia đỏ lớn tia tím

C tia đỏ tia tím khơng có tán sắc D tia tím lớn tất tia màu đơn sắc khác

2. Khi chiếu tia sáng trắng từ khơng khí vào nước với góc tới khác 0, so với tia tới A tia tím lệch nhiều tia đỏ

B tia đỏ lệch nhiều tia tím

C tia màu lệch khơng có tán sắc D tia đỏ lệch nhiều tất tia màu đơn sắc khác

3. Trường hợp sau không xẩy tượng tán sắc? A ánh sáng trắng qua lăng kính

B chùm sáng gồm màu đỏ vàng qua lăng kính C ánh sáng trắng truyền vng góc với mặt nước

D chùm sáng gồm màu đỏ vàng truyền từ nước khơng khí

4. Hiện tượng tán sắc xảy

A lăng kính thuỷ tinh

B lăng kính chất rắn chất lỏng

C mặt phân cách môi trường rắn lỏng, với chân không khơng khí D mặt phân cách hai mơi trường chiết quang khác

5. Chùm sắc đơn sắc truyền qua lăng kính thuỷ tinh A bị lệch phía đáy khơng đổi màu

GV: LÊ VĂN LONG

i I

D T H h

rđ rt

B bị lệch phía đáy đổi màu

C khơng bị lệch phía đáy khơng đổi màu D khơng bị lệch phía đáy đổi màu

6. Phát biểu sau sai nói ánh sáng trắng ánh sáng đơn sắc?

A Ánh sáng trắng hổn hợp nhiều ánh sáng đơn sắc, có màu từ đỏ đến tím

B Chiết suất chất làm lăng kính giống ánh sáng đơn sắc khác C Ánh sáng đơn sắc ánh sáng không bị tán sắc qua lăng kính

D Chiết suất môi trường ánh sáng đỏ nhỏ nhất, ánh sáng tím lớn

7. Những ánh sáng không bị tán sắc qua lăng kính? A Ánh sáng trắng, ánh sáng đỏ, ánh sáng vàng

B Ánh sáng trắng, ánh sáng đỏ, ánh sáng tím

C Ánh sáng trắng, ánh sáng đỏ, ánh sáng vàng, ánh sáng tím D Ánh sáng tím, ánh sáng đỏ, ánh sáng vàng

8. Cho chùm sáng đơn sắc truyền từ thuỷ tinh khơng khí A tần số giảm, bước sóng khơng đổi

B tần số khơng đổi, bước sóng giảm C tần số khơng đổi, bước sóng tăng D tần số tăng,bước sóng khơng đổi

9. Chiết suất thuỷ tinh ánh sáng màu chàm, cam, vàng n1, n2, n3 A n2>n3>n1 B n2>n1>n3 C n3>n2>n1 D n3>n1>n2

10. Cho chùm sáng trắng song song chiếu vào thấu kính hội tụ theo phương song song với trục

A trục ta thu điểm sáng màu trắng tiêu điểm

B chùm sáng có màu khác hội tụ điểm khác trục chính, điểm tím gần thấu kính điểm đỏ xa thâu kính

C chùm sáng có màu khác hội tụ điểm trục

D chùm sáng có màu khác hội tụ điểm khác trục chính, điểm đỏ gần thấu kính điểm tím xa thâu kính

11. Một tia sáng trắng truyền từ khơng khí vào thuỷ tinh góc tới 300 Biết chiết suất thuỷ tinh ánh sáng đỏ nđ  2và ánh sáng tím nt Góc hợp tia khúc xạ màu đỏ tia khúc xạ màu tím

A 150 B 100 C 50 D 200.

12. Một tia sáng trắng truyền từ nước khơng khí, góc tới góc giới hạn phản xạ tồn phần tia đỏ

A khơng có ánh sáng ló khơng khí

B số tia bị phản xạ toàn phần, số khúc xạ C tất tia bị khúc xạ

D trừ tia đỏ là mặt phân cách, tia lại bị phản xạ toàn phần

13. Chiếu tia sáng trắng vào mặt bên AB lăng kính có tiết diện thẳng tam giác đều, đáy BC góc chiết quang A, chiết suất thuỷ tinh ánh sáng đỏ nđ  2và ánh sáng tím nt Khi tia đỏ bị phản xạ toàn phần mặt bên AC

A có phần ánh sáng ló khỏi AC B khơng có ánh sáng ló khỏi AC C có tia tím ló khỏi lăng kính

D trừ tia đỏ bị phản xạ tồn phần, cịn tia khác bị phản xạ tồn phần

14. Ánh sáng màu vàng có bước sóng khơng khí 0 = 0,6m, truyền qua thuỷ tinh chiết suất 1,5 dày 0,02mm Số bước sóng ánh sáng vàng truyền thuỷ tinh

A 40 B 33,33 C 50 D 30

A z = x z x

n n

 . B z = x

x z

n n

 .

C z = x z x

n n

 . D z = x

x z

n n

 .

16. Khi cho ánh sáng truyền từ môi trường suốt chiết suất n1 sang môi trường suốt chiết suất n2 > n1

A bước sóng tăng tốc độ ánh sáng tăng B bước sóng tăng tốc độ ánh sáng giảm C bước sóng giảm tốc độ ánh sáng tăng D bước sóng giảm tốc độ ánh sáng giảm

17. Ta quan sát thấy cầu vồng A ánh sáng mặt trời bị nhiễu xạ B ánh sáng mặt trời giao thoa C ánh sáng mặt trời bị tán sắc

D ánh sáng mặt trời bị giọt nước “nhuộm màu”

18. Tìm kết luận sai

A Ánh sáng đơn sắc khơng bị lăng kính làm tán sắc

B Ánh sáng đơn sắc có bước sóng khơng thay đổi truyền qua môi trường suốt C Ánh sáng đơn sắc có tần số xác định

D Ánh sáng đơn sắc bị khúc xạ qua lăng kính

19. Chiếu tia sáng trắng từ khơng khí vào mặt nước dựng chậu đủ rộng góc tới khác Đáy chậu gương phẳng nằm ngang phản xạ chùm sáng tới cho chùm khúc xạ ló khơng khí Ánh sáng ló khơng khí

A chùm tia có màu từ tím đến đỏ song song B tia sáng màu trắng

C chùm tia có màu từ đỏ đến tím mà góc khúc xạ khơng khí tia đỏ lớn tia tím D chùm tia có màu từ đỏ đến tím mà góc khúc xạ khơng khí tia tím lớn tia đỏ

ĐÁP ÁN CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM

Câu Đáp án Câu Đáp án Câu Đáp án Câu Đáp án

1 B 6 B 11 A 16 D

2 A 7 D 12 D 18 C

3 C 8 C 13 B 19 B

4 D 9 A 14 C 20 A

5 A 10 B 15 A

HƯỚNG DẪN CHỌN ĐÁP ÁN

1. Tia tím lệch nhiều phía pháp tuyến nên góc khúc xạ tia đỏ lớn tia tím

2. Khi chiếu tia sáng trắng từ khơng khí vào nước tia tím lệch nhiều tia đỏ

3. ánh sáng trắng truyền vng góc với mặt nước khơng xảy tượng khúc xạ

4. Hiện tượng tán sắc xảy mặt phân cách hai môi trường chiết quang khác

5. Chùm sắc đơn sắc truyền qua lăng kính thuỷ tính bị lệch phía đáy khơng đổi màu

6. Chiết suất chất làm lăng kính khác ánh sáng đơn sắc khác nên phát biểu: chiết suất chất làm lăng kính giống ánh sáng đơn sắc khác sai

7. Những ánh sáng không bị tán sắc qua lăng kính ánh sáng đơn sắc: Ánh sáng tím, ánh sáng đỏ, ánh sáng vàng

TRƯỜNG THPT YÊN THÀNH ÔN THI ĐẠI HỌC

8. Khi ánh sáng truyền từ môi trường suốt đến môi trường suốt khác tần số khơng đổi, chiết suất nhỏ bước sóng lớn nên chọn tần số khơng đổi, bước sóng tăng

9. Chiết suất thuỷ tinh ánh sáng màu cam lớn màu vàng thuỷ tinh ánh sáng màu vàng lớn màu chàm nên n2>n3>n1

10. Cho chùm sáng trắng song song chiếu vào thấu kính hội tụ theo phương song song với trục chùm sáng có màu khác hội tụ điểm khác trục chính, điểm tím gần thấu kính điểm đỏ xa thâu kính

11. Ta có Sinrđ = 2Sin300 rđ = 450 Sinrt = 3Sin300 rt = 600

Góc tia khúc xạ màu đỏ tia khúc xạ màu tím 600-450=150

12. Do góc giới hạn phản xạ toàn phần ánh sáng đỏ lớn nên góc tới tới góc giới hạn phản xạ tồn phần tia đỏ tia màu khác phản xạ tồn phần

13. Theo ví dụ : tia đỏ bị phản xạ toàn phần mặt bên AC khơng có ánh sáng ló khỏi AC

14. Ta có : f =

 

v C



0

 = m

v C

 0 0,4 Số bước sóng:



AB

= 50

15 Ta có: f =

z z x x v

v



   Z x

x x z x x

x Z z

n n v

C v C v

v

 



   

/ /

16. Do n2 > n1 nên tốc độ ánh sáng truyền môi trường n2 bé môi trường n1 Do đó: v1 > v2  2 = v2T < 1 = v1T

17. Ta quan sát thấy cầu vồng tia sáng mặt trời bị tán sắc giọt nước khơng khí

18. Bước sóng ánh sáng đơn sắc thay đổi truyền qua mơi trường suốt có chiết suất khác

19. Chiếu tia sáng trắng từ khơng khí vào mặt nước duới góc tới i ánh sáng bị tán sắc, tia tím bị lệch nhiều (góc khúc xạ rt), tia đỏ lệch (góc khúc xạ rđ) Các tia màu sau phản xạ gương truyền đến mặt nước với góc tới tương ứng rt rđ nên theo nguyên lí tính thuận nghịch chiều truyền ánh sáng tia màu ló khơng khí với góc khúc xạ i Do Ánh sáng ló khơng khí chùm tia có màu từ tím đến đỏ song song

1.2 NHIỄU XẠ ÁNH SÁNG GIAO THOA ÁNH SÁNG A TĨM TẮT LÍ THUYẾT

1 Nhiễu xạ ánh sáng

- Nhiễu xạ ánh sáng tượng ánh sáng không tuân theo định luật truyền thẳng ánh sáng gặp vật cản

- Nguyên nhân tượng nhiễu xạ ánh sáng có tính chất sóng - chùm sáng đơn sắc coi sóng có bước sóng xác định

- Do có tượng nhiễu xạ ánh sáng nên ánh sáng bị loe qua lỗ nhỏ, khe hẹp…

2 Giao thoa ánh sáng

- Khi hai chùm sáng kết hợp gặp chúng giao thoa với cho hình ảnh vân sáng, vân tối xen kẻ

- Thực giao thoa với ánh sáng trắng thu vạch sáng trắng giữa, xung quanh có dãi màu màu cầu vồng

- Giao thoa chứng thực nghiệm khảng định ánh sáng có tính chất sóng - Thí nghiệm giao thoa khe iâng

D S1

S2

O

E x d1

d2 S

 Khoảng vân: i =

a D



 Vị trí vân sáng thí nghiệm Iâng: x = k

a D



= ki

 Vị trí vân sáng thí nghiệm Iâng: x = (k+ )

2

a D



= (k+ )

i

B CÁC DẠNG BÀI TẬP TỰ LUẬN CƠ BẢN

Dạng 1:Xác định vị trí vân sáng, vân tối, khoảng vân, bước sóng ánh sáng thí nghiệm Phương pháp giải

- Xác định vị trí vân ta áp dung cơng thức: Vân sáng: x = k

a D



= ki Vân tối: x = (k+ )

2

a D



= (k+ )

i - Sử dụng công thức khoảng vân i =

a D



, cho đại lượng ta tính đại lượng cịn lại - Từ việc tính bước sóng ta tính tần số ánh sáng theo cơng thức : f =



c

vào bảng màu sắc bước sóng ánh sáng để trả lời ánh sáng thí nghiệm có màu

- Khoảng cách n vân có (n-1) khoảng vân

- Khoảng vân giao thoa in môi trường chiết suất n so với khoảng vân i thực khơng khí (các điều kiện khác không thay đổi):

n f v

f c i

i

n n

  

/ / 



Ví dụ 1: Trong thí nghiệm Iâng tượng giao thoa ánh sáng Khe S đặt song song cách khe S1 S2 Khoảng cách hai khe S1S2 0,2mm, Vân giao thoa hứng E đặt sau chứa hai khe S1 S2 khoảng 1m Ánh sáng thí nghiệm có bước sóng 0,6m

a Xác định khoảng vân giao thoa vị trí vân sáng bậc bốn

b Vân tối thứ tư kể từ vân trung tâm cách vân sáng bậc phía khoảng

Giải:

a Khoảng vân giao thoa i = m mm a

D

3 10

,

1 10 ,

3



 





Vị trí vân sáng bậc bốn ứng với k = 4  x = 4i =12mm b Vân sáng bậc cách vân tối thứ khía khoảng: 1,5i = 4,5mm

Ví dụ 2: Trong thí nghiệm Iâng tượng giao thoa ánh sáng Khe S đặt song song cách khe S1 S2 Khoảng cách hai khe S1S2 2mm, E đặt sau chứa hai khe S1 S2 khoảng 1,2m Người ta đo khoảng cách vân sáng liên tiếp 1,5mm

a, Tính bước sóng ánh sáng thí nghiệm

b, Tại điểm M cách vân trung tâm 1,8mm điểm N cách vân trung tâm 0,75mm có vân loại gì? c Tính khoảng vân ta thực giao thoa ánh sáng nước có chiết suất n =4/3 Xem điều kiện khác không đổi

Giải:

a Khoảng cách vân sáng liên tiếp khoảng vân nên: 5i=1,5mm

Suy ra: i = 0,3mm Áp dụng công thức:

i = m

D ia a

D

2 ,

10 10 ,

0 3 3 

   

=0,5m

GV: LÊ VĂN LONG

D S

1

S2 L

O

O’

S d

1

d r1

r2

z z

x0

b Tại điểm M có : xM = 1,8mm = 6i  k =6, nên M có vân sáng bậc sáu

Tại điểm N có: xN = 0,75mm = 2,5i = 0,5i + i , nên N có vân tối thứ ba kể từ vân trung tâm c Khi thực giao thoa nước tần số ánh sáng khơng đổi nên:

f =

n

v c



   v n

c

n

 

 

 DD aa n ii n

n n

   / / 



Do in = mm n

i

3 /

3 ,

 = 0,225mm

Lưu ý: Đối với vân tối khơng có khái niệm "bậc", mà dùng vân tối thứ kể từ vân trung tâm.

Dạng 2: Xác định dịch chuyển hệ vân dịch chuyển khe (S, S1 S2),

chắn khe mặt song song Phương pháp giải

- Khi khe S không cách khe S1 S2 việc xác định vị trí vân sáng, vân tối phải tính đến khoảng cách SS1 = r1 SS2 = r2

- Độ dịch chuyển hệ vân độ dịch chuyển vân trung tâm

- Tại vân trung tâm hiệu quang trình ánh sáng truyền từ S đến

- Khi ánh sáng truyền qua mặt song song bề dày e, chiết suất n quảng đường ánh sáng tăng thêm lượng : e(n-1)

Ví dụ 1: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng , ban đầu khe S phát ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,4m đặt song song cách hai khe S1 S2 Cho S1S2 = a = 0,2mm, vân giao thoa hứng E sau hai khe S1 S2 khoảng D = 1m Khoảng từ S đến chứa S1 S2 L = 20cm

1 Tính khoảng cách vân sáng bậc Tìm độ dịch chuyển hệ vân nếu:

a S dịch theo phương song song với quan sát đoạn y = 0,1mm

b Màn chứa hai khe S1 S2 dịch chuyển theo phương song song với quan sát đoạn z = 0,12mm

3 Nếu chứa hai khe S1 S2 dịch chuyển lại gần quan sát đoạn nhỏ hệ vân thay đổi nào?

Giải

1 Khoảng vân giao thoa: i = 10

,

1 10 ,

3

mm m

a D



 





Khoảng cách vân sáng bậc bốn khoảng vân: 8.2=16mm

2 a Khi S dịch theo phương song song với quan sát đoạn y = 2mm hình vẽ vân trung tâm dịch từ O đến O’ cách O khoảng x0 (hình vẽ )

Do O’ vân trung tâm nên: (r1 + d1) - (r2 + d2) =

 (d1 - d2) = (r2 - r1)



L ay D ax



0

 x0 = y mm mm

L D

5 ,

, 20 100

 

Vậy độ dịch chuyển hệ vân độ dịch chuyển vân trung tâm 0,5mm

b Trường hợp chứa hai khe S1 S2 dịch chuyển theo phương song song với quan sát đoạn z = 0,12mm vân trung tâm dịch từ O đến O’ cách O khoảng (x0 +z) hình vẽ

Tương tự câu a, ta tính x0 = y z D

Độ dịch chuyển hệ vân (cũng độ dịch chuyển vân trung tâm) bằng: OO’ = z + z

y D

=( 0,12+ 0,12 20 100

)mm OO’ = 0,72mm

D S

1

S2 L

O O’

S d

1 d2 r1

r y

c Nếu chứa hai khe S1 S2 dịch chuyển lại gần quan sát đoạn nhỏ D giảm lúc S cách S1 S2 nên vân trung tâm không dịch chuyển, khoảng vân i giảm, vân phía ngồi dịch phía vân trung tâm

Ví dụ 2: Trong thí nghiệm Iâng khe S1 S2 chiếu ánh sáng đơn sắc, khoảng cách hai khe a = 1mm; khoảng cách mặt phẳng chứa khe quan sát D = 3m (hình vẽ) Đặt sau khe S1 phẳng có hai mặt song song có bề dày e = 10m, chiết suất n =1,5 Hỏi hệ vân dịch chuyển quan sát đoạn bao nhiêu?

Giải:

Khi chắn khe S1 mặt song song vân trung tâm dịch đến O’ cách O khoảng x0

Do quảng đường ánh sáng truyền qua mặt kéo dài lượng e (n-1) nên quảng đường ánh sáng truyền từ S1 đến O’ là:

d1’ = d1+ e(n-1)

Quảng đường ánh sáng truyền từ S2 đến O’ là: d2’ = d2 Do O’ vân trung tâm nên:

d2’ - d1’ = d2 - d1 - e(n-1) =

 d2 - d1 = e(n-1)  e(n 1)

D ax

 x0 = e n m mm

a D

15 )

1 , ( 10 10 10

3 )

(

3  



  

Dạng 3: Giao thoa ánh sáng trắng. Phương pháp giải

- Khi chiếu vào khe S thí nghiệm Iâng ánh sáng trắng quan sát ta thu vạch sáng trắng giữa, trùng vân sáng trung tâm ánh sáng đơn sắc khác nhau; xung quanh có dãi màu màu cầu vồng

- Bề rộng quang phổ khoảng cách vân tím đến vân đỏ bậc (ta quan sát số dãi màu từ tím đến đỏ gần vân trung tâm): xk= xđk - xtk

- Xác định số xạ cho vân sáng điểm M đưa toàn tìm giá tri k

nguyên hệ:

    

  



 m m

m a

D k xM

6 ,076.10 10

. 38 ,0

) (

 

- Xác định số xạ cho vân sáng điểm N đưa tồn tìm giá tri k

nguyên hệ:

    

   



 m m

m a D k

xM

6 ,076.10 10

. 38 ,0

) ( 2 )1 2 (

 

Ví dụ 1: Một khe S phát ánh sáng trắng (0,38m  0,76m) chiếu sáng vào khe Iâng

cách 3mm Hệ vân giao thoa quan sát M sau khe đoạn D = 1,8m

a Xác định bề rộng quang phổ bậc (khoảng cách vân sáng bậc màu đỏ với vân sáng bậc màu tím phía so với vân trung tâm)

b Tại điểm M cách vân trung tâm đoạn 1,65mm có xạ cho vân sáng, vân tối?

Giải:

a Bề rộng quang phổ bậc tính:

x2= xđ2 - xt2 = d  t 2 ( d  t)

a D a

D a

D

  



GV: LÊ VĂN LONG

S

S

O O’

e d1

d2 x0

x2= 3.10 3(0,76 0,38).10 6m

8 ,

2 

  = 0,456mm

b

 Số xạ cho vân sáng M tính:

Từ xM =  a

D k

m k

m k

kD a

xM 3 2,75.10

,

10 10 65 ,

1 

 

 





Do 0,38.10-6m 0,76.10-6m nên: 0,38

k 75 ,

0,76  3,6k7,2  k = (4, 5, 6, 7)

Có giá trị k nên có xạ cho vân sáng M Với k1 = 1 = 0,6875.10-6m

Với k2 = 2 = 0,5500.10-6m Với k3 = 3 = 0,4583.10-6m Với k4 = 4 = 0,3928.10-6m

Số xạ cho vân tối M tính:

Từ xM =   a D k

2 )

( 

m k

m k

D k

a

xM 3 .10

1

5 , )

1 ( ,

10 10 65 , ) (

2 

 

  

 





Do 0,38.10-6m 0,76.10-6m nên: 0,38

1

5 ,



k 0,76  3,1k6,7 k = (4, 5, 6)

Có giá trị k nên có xạ cho vân tối M Với k1 = 1 = 0,61.10-6m

Với k2 = 2 = 0,50.10-6m Với k3 = 3 = 0,42.10-6m

Ví dụ 2: Hai khe thí nghiêm Iâng chiếu ánh sáng trắng (0,38m  0,76m)

Tính xem vị trí vân sáng bậc (k=4) ánh sáng đỏ (=0,76m) có vạch sáng

những ánh sáng nằm trùng

Giải:

Vị trí vân sáng bậc ánh sáng đỏ : x4d =

a D

d



Vị trí vân sáng xạ khác trùng với vân sáng bậc màu đỏ: x=

a D k

Do: x4d = x 

a D

d



=

a D k

 = m

k m k k

d  

 4.0,76 3,04

4

 

Mà: 0,38m0,76m  0,38

k 04 ,

0,76

 4 k 8  k = (4, 5, 6, 7, 8)

Với k = vân sáng màu đỏ k =  = 0,608m

k =  = 0,507m

k =  = 0,434m

k =  = 0,38m

Như có xạ khác màu đỏ cho vân sáng trùng với vân sáng bậc ánh sáng đỏ

Dạng 4: Giao thoa ánh sáng nguồn phát gồm số ánh sáng đơn sắc. Phương pháp giải

trên Trên quan sát quan sát số vân màu với vân trung tâm, trùng vân sáng ánh sáng đơn sắc vân sáng trung tâm

- Để tìm vị trí vân màu với vân trung tâm ta tìm giá trí k ngun cơng thức tính vân sáng xạ:

a D k11

= 2 

a D k 

- Số vạch sáng quan sát nhỏ tổng số vân sáng xạ đơn sắc

Ví dụ 1: Chiếu vào khe S thí nghiệm Iâng đồng thời xạ có bước sóng 1 = 0,48m 2 = 0,64m Khoảng cách hai khe S1 S2 a = 2mm Màn quan sát đặt sau hai khe S1 S2 đoạn D = 1,2m

a Tính khoảng cách hai vân sáng bậc xạ 1 vân tối thứ xạ 2 phía so với vân trung tâm

b Tính khoảng cách từ vân sáng đến vân sáng màu với

Giải:

a Vị trí vân sáng bậc xạ 1: xs1 =

a D

1 3

Vị trí vân tối thứ (ứng với k = 3) xạ 2: xt4 = (2.3+1)

a D

2

2



=

a D

2

5 ,

3 

Khoảng cách hai vân sáng bậc xạ 1 vân tối thứ xạ 2 phía so với vân trung tâm:

x = xt4 -xs1 =

a D

2 , 

-

a D

1 3

= (3,52  31) a

D

=

x = (3,5.0,64 3.0,48).10 m 0,48mm

10

2 ,

1

3  

 

b Vị trí vân màu với vân trung tâm nơi xạ 1 2 cho vân sáng, nên: xs1 = xs2



a D k11

=

a D k22

 0,48k1 = 0,64k2

 3k1 = 4k2  k1= k2 + k2/3

Do k1 k2 nguyên nên k2 chia hết cho Do giá trị k1, k2 để chó vân sáng trùng sau

k2 3 6 9 …

k1 4 8 12

Vị trí vân màu với vân trung tâm gần ứng với k2=3 (hoặc k1=4): xcm=

 

a D

2 3

mm m 1,152 10

2 , 10 64 ,

3

 

 



Khoảng cách từ vân sáng đến vân sáng màu với 1,152mm

Ví dụ 2: Một nguồn sáng điểm nằm cách hai khe Iâng phát đồng thời hai xạ đơn sắc có bước sóng 1=0,6m bước sóng 2 chưa biết Khoảng cách hai khe a = 0,2mm, khoảng cách từ khe đến D = 1m

a Tính khoảng vân giao thoa 1

b Trong khoảng rộng L = 2,4 cm màn, đếm 17 vạch sáng, có vạch kết trùng hệ vân Tính bước sóng 2, biết vạch trùng nằm khoảng L

(đề thi tuyển sinh đại học 2003)

Giải:

a Khảng vân giao thoa ứng với bước sóng 1=0,6m là:

i1= m mm a

D

3 10

,

1 10 ,

3

1  

 



b Gọi n1 n2 số vân sáng xạ có bước sóng 1 bước sóng 2 Do L/i1= nên n1=9 vân

Mặt khác có 17 vạch vạch trùng nhau: n1+n2 = 17+3=20  n2=11 Khoảng vân i2 : i L cm 2,4mm

10 , 11

2  

 

Từ i2= m m

D a i a

D

 

 4,8

1 10 , 10 ,

2 3

2

2    

 

Dạng 5: Các toán giao thoa sử dụng công thức giao thoa khe Iâng Xác định vùng giao thoa, số vân quan sát

Phương pháp giải

Trong thực tế, người ta chùm kết hợp để thực giao thoa ánh sáng cách cho ánh sáng tới giao thoa với ánh sáng phản xạ gương, giao thoa chùm phản xạ gương nghiêng với góc gần 1800, giao thoa chùm khúc xạ qua qua lưỡng lăng kính, lưỡng thấu kính

Trong toàn này, để sử dụng cơng thức tính khoảng vân, vị trí vân sáng, vân tối thí phải giá trị a D Những nội dung lại giống dạng tập giao thoa khe Iâng

- Lưỡng lăng kính Fresnen (thiết bị tạo giao thoa chùm khúc xạ qua lăng kính)

a = S1S2= 2(n-1).A.OS n - chiết suất lăng kính A - góc chiết quang

D khoảng cách từ hai ảnh S1 , S2 đến E

- Bán thấu kính Biê (thấu kính cắt theo trục sau tách ra):

a = S1S2 = (1 + ) '

d d

b b = O1O2

D khoảng cách từ hai ảnh S1 , S2 đến E

- Giao thoa sóng tới sóng phản xạ gương.

a = SS'

D khoảng cách từ S , S' đến E

- Gương Fresnen (hệ gương phẳng đặt lệch góc (-) với  nhỏ)

a = S1S2=  SO

D khoảng cách từ hai ảnh S1 , S2 đến E

GV: LÊ VĂN LONG 12

S2 S1 S

E M

N O



Hình 10

S1

S2 S

O2

O1 E

Hình 11

S1

S2 S

O

E

Hình 13

S'

S E

Hình 12



Ngoài ra, tốn cịn đề cập tính miền giao thoa số vân quan sát

Số vân sáng quan sát nửa trường giao thoa : k =

i L

2 (L độ rông vùng giao thoa, k N)

Số vân sáng tổng cộng : N = 2k+1

Ví dụ 1: Hai lăng kính lưỡng lăng kính Fresnen góc chiết quang A =30', làm thuỷ tinh chiết suất n =1,5 Một khe hẹp S nằm mặt phảng đáy chung song song với cạnh hai lăng kính, cách lăng kính khoảng d = 25cm Trên M cách lăng kính khoảng d' = 60cm, ta quan sát hệ vân giao thoa

a Khe S phát ánh sáng đơn sắc bước sóng  = 0,6m Xem ảnh S qua hai

lăng kính dịch chuyển theo phương vng góc với mặt phẳng đáy chung Tính khoảng vân số vân quan sát

b Khe S phát ánh sáng trắng(0,38m  0,76m) Điểm A cách vân sáng 1mm

có vân sáng xạ nào?

Giải:

a Ánh sáng từ nguồn S sau khúc xạ qua hai lăng kính cho hai chùm khúc xạ xem xuất phát từ hai ảnh S1 S2 nằm hai tia khúc xạ kéo dài tia qua mặt phẳng đáy chung

Góc lệch tia sáng sau qua lăng kính là:  = A(n-1)

Từ hình vẽ ta tính được: D = d +d’ = 85cm

a = S1S2 = 2d tan 2d2dA(n-1) a = 25 (1,5 1)

180 14 , ,

 cm= 2,18mm

Khoảng vân: i = m mm

a D

23 , 10

18 ,

85 , 10 ,

3



 





Vùng giao thoa quan sát vùng có ánh sáng khúc xạ từ lăng kính chồng lên MN

MN = L = 2d’ tan 2d’2d’A(n-1)

MN = 60 (1,5 1) 180

14 , ,

 cm = 5,23mm

Ta thấy: 11,4

23 ,

2 / 23 , /

 

i L

Số vân sáng quang sát là: 11.2+1 = 23 vân b Khe S phát ánh sáng trắng(0,38m 0,76m)

Số xạ cho vân sáng A tính: Từ xA = 

a D k

m k

m k

kD a

xA 3

10 56 , 85

,

10 18 ,

10 

 

 





Do 0,38.10-6m 0,76.10-6m nên: 0,38

k 56 ,

0,76  3,36k6,7  k = (4, 5, 6)

Có giá trị k nên có xạ cho vân sáng M Với k1 = 1 = 0,64.10-6m

Với k2 = 2 = 0,512.10-6m Với k3 = 3 = 0,427.10-6m

Ví dụ 2: Một thấu kính hội tụ mỏng tiêu cự 20cm cưa đơi theo đường kính Hai nửa thấu kính , kéo xa đoạn e = 2mm Một khe hẹp S song song với đường cưa cách hai nửa thấu kính đoạn d = 60cm

a Tính khoảng cách hai ảnh S1 S2 S tạo nửa thấu kính

GV: LÊ VĂN LONG 13

S

Hình 14

S2 S1 S

E M

N O

D

d d’



b Khe S phát ánh sáng đơn sắc =0,6m Hệ giao thoa quan sát E cách nửa

thấu lính khoảng L = 1,5m Tính khoảng vân số vân sáng nhìn thấy

Giải:

Khoảng cách từ hai ảnh S1, S2 đến thấu kính xác định

d’ = cm

f d

df

30 20 60

20 60

   

Tam giác SO1O2 đồng dạng với tam giác SS1S2 nên

, '

2

2

1   

d d d O O

S S

S1S2 = 1,5O1O2 = 3mm a = 3mm

Từ hình vẽ ta thấy miền giao thoa M1N1 khoảng cách từ ảnh S1, S2 D = L-d’ = 1,2m

Tam giác SO1O2 đồng dạng với tam giác SM1M2 nên

5 ,

2

2

1   

d L d O O

M M

M1M2 = 3,5O1O2 = 7mm

Khoảng vân: i = m

a D

3

10

2 , 10 ,

 



 =0,24mm

Ta thấy: 2/214,6

i M M

Nên số vân sáng quan sát 14.2+1 = 29 vân

MỘT SỐ BÀI TẬP LUYỆN TẬP

1 Trong thí nghiệm Iâng tượng giao thoa ánh sáng Khe S đặt song song cách khe S1 S2 Khoảng cách hai khe S1S2 0,1mm, Vân giao thoa hứng E đặt sau chứa hai khe S1 S2 khoảng D =3m Khoảng cách vân sáng bậc bốn quan sát 48mm

a Xác định bước sóng ánh sáng thí nghiệm

b Xác định khoảng cách vân tối thứ hai đến vân sáng bậc sáu phía vân trung tâm

c Tại điểm M N cách vân trung tâm khoảng 24mm 1,5cm có vân loại gì?

2 Trong thí nghiệm Iâng ánh sáng đơn sắc khơng khí khoảng vân giao thoa quan sát M i = 0,2mm Nếu thực giao thoa nước chiết suất 4/3 khoảng vân bao nhiêu? Các điều kiện khác xem không đổi

3 Trong thí nghiệm Iâng tương giao thoa ánh sáng Khe hẹp S phát ánh sáng đơn sắc có bước sóng  = 0,6m; khoảng cách từ S đến chứa hai khe S1 S2 L = 80cm; biết S1S2 = a = 0,6mm, khoảng cách từ S1 S2 đến quan sát D = 2m Hỏi S phải dịch chuyển đoạn tối thiểu theo phương song song với quan sát để vị trí vân sáng trở thành vân tối?

4 Một khe S phát ánh sáng đơn sắc có bước sóng  = 0,55m chiếu vào khe S1 S2 thí nghiệm giao thoa khe Iâng Biết khoảng cách hai khe S1S2 = 3,3mm, khoảng cách từ khe đến quan sát D = 3m

a Tính khoảng vân

b Trên đường truyền chùm tia từ S1 đến E ta đặt thuỷ tinh dày 0,01mm, chiết suất n cho hai mặt mặt song song vng góc với tia sáng, hệ vân dịch đoạn x0 = 4,73mm Tìm n

5 Hai khe Iâng S1S2 cách a =1mm chiếu sáng khe S song song cách hai khe

a S chiếu ánh sáng có bước sóng 1 = 0,656m Tính khoảng vân ảnh E cách khe 2m

S

S2 S

1

N1 M1

M2 N

2

O1 O2

b Chiếu vào khe S đồng thời xạ 1 xạ 2 người ta thấy vân sáng bậc ba xạ 2 trùng với vân sáng bậc hai xạ 1 Tính 2

c Nếu chiếu vào khe S ánh sáng trắng (0,38m 0,76m), điểm E cách vân

trung tâm khoảng 1,2cm có xạ cho vân tối?

6 Chiếu vào khe S thí nghiệm Iâng đồng thời xạ có bước sóng 1 = 0,40m 2 = 0,60m Khoảng cách hai khe S1 S2 a = 1,5mm Màn quan sát đặt sau hai khe S1 S2 đoạn D = 2m

a Xác định vị trí nơi có vân sáng xạ trùng

b Giữa vân sáng bậc xạ 1 có vạch màu màu với vân trung tâm

7 Một khe sáng hẹp đơn sắc S , đặt gương phẳng G, cách mặt gương 1mm Trên ảnh E đặt vng góc với mặt gương, song song chác khe S khoảng 2m người ta thấy có vạch sáng tối xen kẽ cách đặn Khoảng cách 26 vạch sáng liên tiếp 14,5mm Tính bước sóng sánh sáng

8. Hai gương phẳng G1, G2 đặt sát nhau, nghiêng với góc (-) với  = 2,57.10-3rad Một khe hẹp S rọi ánh sáng đơn sắc =0,5 m, đặt song song với giao tuyến A hai

gương cách giao tuyến r = 1m

a Tính khoảng cách ảnh ảo S tạo hai gương

b đặt quan sát E phía trước gương, song song với giao tuyến A S1S2, cách giao tuyến A khoảng 1m, người ta thấy vân giao thoa Tìm số vân sáng quan sát

9. Một thấu kính hội tụ tiêu cự f = 20cm cắt thành nửa theo mặt phẳng chứa trục Sau tách thấu kính quang tâm O1 O2 cách 1mm hai bên trục Nguồn sáng đơn sắc có dạng khe hẹp S phát ánh sáng đơn sắc có bước sóng =0,6m, đặt

vng góc với trục chính, nằm mặt phẳng trung trực O1O2 cách thấu kính đoạn d = 40cm Vân giao thoa hứng ảnh sau thấu kính đoạn L = 140cm

a Xác định vị trí vân sáng bậc

b Tính chiều rộng vùng giao thoa số vân sáng, vân tối quan sát

10. Một lưỡng lăng kính Frenen (gồm lăng kính có đáy chung) có góc chiết quang 60’ làm thuỷ tinh chiết suất n =1,5 Một nguồn sáng điểm đơn sắc có bước sóng =0,5m, đặt mặt

phẳng đáy chung hai lăng kính cách lăng kính khoảng d = 20cm Đặt ảnh E vng góc với mặt phẳng đáy chung, cách lưỡng lăng kính khoảng 2m, nguời ta quan sát thấy vân giao thoa Tính khoảng vân số vân quan sát Cho 1’ = 3.10-4rad

HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP LUYỆN TẬP 1. a Khoảng cách hai vân sáng bậc bồn khoảng vân nên: 8i = 48mm

 i = 6mm m m

D ia



 0,6

3 10 , 10

6 3

 

 

 

b Khoảng cách vân tối thứ hai đến vân sáng bậc sáu phía vân trung tâm 4,5i = 27mm

c xM = 24mm = 4i  Tại M có vân sáng bậc bốn xN = 1,5cm = 2,5i  Tại N có vân tối thứ ba

2. Khoảng vân khơng khí: i = mm a

D , 



Khoảng vân giao toa nước: in =

a D

n



n v c f v

f c i

i

n n

   

/ / 



 mm mm

n i

in 0,15

3 /

2 ,

 



3. Khi S dịch theo phương song song với quan sát đoạn y tối thiểu vân trung tâm dịch từ O đến O’ cách O khoảng x0 (hình vẽ )

Do O’ vân trung tâm nên: (r1 + d1) - (r2 + d2) =

GV: LÊ VĂN LONG 15 D

S

S2 L

O O’

S d

1 d2 r1

r y

 (d1 - d2) = (r2 - r1)  L ay D ax 

 y = x0

D L

Do S phải dịch chuyển đoạn tối thiểu, vân sáng chuyển thành vân tối nên vân trung tâm dịch chuyển đoạn x0 =

a D i 2  

y = m mm

a L a D D L , 10 , 10 , 10 80 2

  3 

 

 

4. a Khoảng vân : i = m mm a D , 10 , 3 10 55 ,     

b Khi chắn khe S1 thuỷ tinh dày e = 0,01mm vân trung tâm dịch đến O’ cách O khoảng x0

Do quảng đường ánh sáng truyền từ S1 đến O’ là: d1’ = d1+ e(n-1)

Quảng đường ánh sáng truyền từ S2 đến O’ là: d2’ = d2

Do O’ vân trung tâm nên: d2’ - d1’ = d2 - d1 - e(n-1) =

 d2 - d1 = e(n-1)  e(n 1)

D ax

 0,5203 1,5203

10 01 , 10 73 , 10 , 3 3

0    

     n De ax n

5 a.Khoảng vân i1 = m mm

a D 312 , 10 10 656 ,

1  

 



b Theo đề ra: 2i1 = 3i2 i2 = mm mm

i 875 , 312 , 21   m m D a i 

 0,447

2 10 10 875 ,

0 3

2

2   



 

c Số xạ cho vân tối điểm có x = 1,2cm tính:

Từ x=  

a D k ) (  m k m k D k

xa .10

1 12 ) ( 10 10 , ) (          

Do 0,38.10-6m 0,76.10-6m nên: 0,38

1

12 

k 0,76  15,3k7,4 k = (8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15)

Do có giá trị k nên, điểm E cách vân trung tâm khoảng 1,2cm có xạ cho vân tối

6. a Vị trí có vân sáng xạ trùng thoả mãn: x1 = x2

a D k a

D

k11 22 

 0,4k1 = 0,6k2 k1 = k2 + k2/2 Do k1 k2 nguyên nên:

Các giá trị k2 là: 0, 2, 4, … Các giá trị k1 là: 0, 3, 6, …

Vị trí vân sáng có vân sáng xạ trùng gần vân trung tâm cách vân trung tâm khoảng i0 = 2i2 = m 1,6mm

10 , 10 ,   

Do vị trí nơi có vân sáng xạ trùng nhau:

S1

S2

O O ’

e d1

d2 x0

x = kx0 với k = 0, 1, 2, …

b Ta thấy vân sáng bậc năm (k1= 5) xạ 1 có giá trị k1 (ứng với k1 = 0,

3) cho vân sáng trùng với vân sáng xạ 2 Trong k1 vân trung tâm nên có vân màu với vân trung tâm vân sáng bậc năm xạ 1

7. Trên E có vùng vừa nhận ánh sáng phát trực tiếp từ S, vừa nhận ánh sáng phản phạn S qua gương (xem như) xuất phát từ S’ Hai chùm sáng thoả mãn điều kiện kết hợp cho ta vạch sáng tối xen kẻ Vạch sáng nơi ánh sáng tăng cường lẫn nhau, vạch tối nơi

ánh sáng triệt tiêu

Khi đó: a = SS’ = 2mm, D = 2m

Khoảng cách 26 vạch sáng liên tiếp 25 khoảng vân nên: 25i = 14,5mm i = mm 0,58mm

25 , 14



Từ i = m m

D ia a D    58 , 10 10 58 ,

0 3

     

8. a Tia tới SO cho hai tia phản xạ OM ON kéo dài qua ảnh S1 S2

Do hai gương phẳng G1, G2 đặt sát nhau, nghiêng với góc (-) nên hai tia phản xạ làm với

nhau góc 2

Từ hình vẽ ta thấy: a = S1S2 = 2rSin

a2r 2.1.2,57.10-3m =5,14mm

b Ta thấy: D = d + L= rCos +L r + L = 2m

Khoảng vân giao thoa: i = 0,19 10 14 , 10 , mm m a D     

Bề rộng vùng giao thoa khoảng MN quan sát: MN = 2LSin2L5,14mm

Ta thấy: /2 13,2 i

MN

Số vân sáng quan sát : 13.2+1 = 27 vân

9. a Khoảng cách từ hai ảnh S1, S2 đến thấu kính là:

d’ = cm

f d df 40 20 40 20 40    

Tam giác SO1O2 đồng dạng với tam giác SS1S2 nên:

'

2

2

1   

d d d O O S S

S1S2 = 2.O1O2 = 2mm

a = 2mm

Từ hình vẽ ta thấy miền giao thoa M1N1 khoảng cách từ ảnh S1, S2 D = L-d’ = 1,4-0,4 = 1(m)

Khoảng vân: i = m

a D 10 10 ,     =0,3mm Vị trí vân sáng bậc x5 = 5i1,5mm b Chiều rộng vùng giao thoa M1M2 tính: Tam giác SO1O2 đồng dạng với tam giác SM1M2 nên

5 , 2    d L d O O M M

 M1M2 = 4,5O1O2 = 4, 5mm

GV: LÊ VĂN LONG 17

Ta thấy: 

i M M1 2/2

7,5

Số vân sáng quan sát (7.2 +1) = 15 số vân tối quan sát 14

10 Ánh sáng từ nguồn S sau khúc xạ qua hai lăng kính cho hai chùm khúc xạ xem xuất phát từ hai ảnh S1 S2

Góc lệch tia sáng sau qua lăng kính là:  = A(n-1)

Từ hình vẽ ta tính được: D = d +d’ = 0,2+ (m) = 2,2m

a = S1S2 = 2d tan 2d2dA(n-1) a = 0,2 60.3.10-4 (1,5-1)m=3,6mm. Khoảng vân:

i = m mm

a D

31 , 10

,

2 , 10 ,

3



 





Vùng giao thoa vùng có ánh sáng khúc xạ từ lăng kính chồng lên MN

MN = L = 2d’ tan 2d’2d’A(n-1) = 2.60.3.10-4 (1,5-1)

(m) = 36 mm

Ta thấy: 58,06 31

,

2 / 36 /

 

i L

Số vân sáng quang sát là: 58.2+1 = 117 vân

C CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM KHÁCH QUAN 1. Hiện tượng nhiễu xạ xảy

A ánh sáng truyền qua lổ nhỏ B ánh sáng truyền qua khe hẹp C ánh sáng gần mép vật cản

D ánh sáng truyền qua lỗ nhỏ, khe hẹp hay mép vật cản

2. Hiện tượng nhiễu xạ qua khe hẹp ánh sáng A có tính chất sóng B bị tán xạ

C bị khúc xạ D bị phản xạ mép vật cản

3. Hiện tượng nhiễu xạ

A xảy ánh sáng nhìn thấy B xảy sóng điện từ

C xảy ánh sáng nhìn thấy sóng vơ tuyến D xảy ánh sáng nhìn thấy tia hồng ngoại

4. Kết luận sau tượng giao thoa ánh sáng đúng? A Giao thoa tổng hợp hai chùm sáng chiếu vào chổ

B Giao thoa hai chùm sáng từ hai bóng đèn phát xẩy chúng qua kính lọc sắc

C Giao thoa ánh sáng xẩy hai chùm sóng ánh sáng kết hợp đan xen vào D Giao thoa ánh sáng xẩy ánh sáng đơn sắc

5. Hiện tượng giao thoa ánh sáng quan sát hai nguồn ánh sáng A Cùng màu sắc B Cùng cường độ sáng

C Kết hợp D Đơn sắc

6. Trong trường hợp nêu đây, trường hợp liên quan đến tượng giao thoa ánh sáng? A Màu sắc sặc sỡ bong bóng xà phịng

B Màu sắc ánh sáng trắng sau chiếu qua lăng kính C vệt sáng tường chiếu ánh sáng từ đèn pin

D Bóng đen tờ giấy dùng thước nhựa chắn chùm tia sáng tới

7. Trường hợp trường hợp sau đây, hai sóng ánh sáng khơng phải là hai sóng kết hợp? A Hai sóng xuất phát từ hai nguồn kết hợp

S2 S1 S

E M

N O

D

d d’



B Hai sóng xuất phát từ nguồn cho truyền qua hai khe hẹp gần

C Hai sóng có tần số, có độ lệch pha hai điểm xác định sóng khơng đổi theo thời gian

D hai sóng phát từ laze đơn sắc

8. Hai sóng kết hợp

A hai sóng tần số, có hiệu số pha hai thời điểm xác định hai sóng thay đổi theo thời gian

B hai sóng xuất phát từ hai nguồn kết hợp

C hai sóng phát từ hai nguồn đan xen vào D hai sóng thoả mãn điều kiện pha

9. Trong thí nghiệm sau đây, thí nghiệm sử dụng để thực việc đo bước sóng ánh sáng?

A Thí nghiệm tán sắc ánh sáng Niu-tơn B Thí nghiệm tổng hợp ánh sáng trắng C Thí nghiệm giao thao với khe Iâng D Thí nghiệm ánh sáng đơn sắc

10. Cơng thức xác định vị trí vân sáng thí nghiệm giao thoa ánh sáng đơn sắc khe Iâng

A x =

a D k

B x =

a D k

2 C A x =

a D k

2



D A x =

a D k

11. Công thức tính khoảng vân thí nghiệm giao thoa ánh sáng khe Iâng là: A i =

a D



B i =

a D



C i =

a D

 D i = D a



12. Công thức sau khơng phải cơng thức xác định vị trí vân tối? A x = (2k+1)

a D



B x = (2k-1)

a D



C x = (k+

2

)

a D



D x = (k-2 )

a D



13. Khoảng cách hai khe S1 S2 thí nghiệm giao thoa khe Iâng 1mm, khoảng cách từ tới khe 3m Khoảng cách hai vân sáng liên tiếp 1,5mm Bước sóng ánh sáng tới là:

A 0,4m B 0,6m C 0,5m D 0,65m

14. Trong thí nghiệm Iâng: Hai khe S1, S2 cách 2mm, khe cách 4m, bước sóng dùng thí nghiệm 0,6µm khoảng vân là:

A i = 1,2m B i = 0,3mm C i = 0,3m D i = 1,2mm

15. Một nguồn sáng đơn sắc có  = 0,6m chiếu vào hai khe S1, S2 hẹp song song cách 1mm cách nguồn sáng Đặt ảnh song song cách hai khe 1m Khoảng cách vân trung tâm đến vân sáng bậc là:

A 1,4 mm B 1,2mm C 1mm D 0,8mm

16. Trong thí nghiệm Iâng giao thoa ánh sáng, bề rộng vùng giao thoa 18mm, người ta đếm 16 vân sáng Khoảng vân i

A 1,2mm B 1,2cm C 1,12mm D 1,12cm

17. Một nguồn sáng đơn sắc có  = 0,6m chiếu vào hai khe S1, S2 hẹp song song cách 1mm cách nguồn sáng Đặt ảnh song song cách hai khe 1m Vị trí vân tối thứ ba cách vân trung tâm khoảng

A 0,75mm B 0,9mm C 1,25mm D 1,5mm

18. Trong thí nghiệm Iâng: Hai khe S1, S2 cách 2mm cách 4m, bước sóng dùng thí nghiệm 0,6µm vị trí vân sáng bậc là:

A x = 48mm B x = 4,8m

C x = 4,8mm D x =1,2mm

19. Trong thí nghiệm Iâng: Hai khe cách 2mm, khe cách 4m, bước sóng dùng thí nghiệm 0,6µm vị trí vân tối thứ kể từ vân trung tâm là:

A x = 1,65mm B x = 6,6mm

C x = 66mm D x = 7,8mm

20. Khoảng cách hai khe S1 S2 máy giao thoa 1mm, khoảng cách từ tới khe 3m Khoảng cách hai vân sáng liên tiếp 1,5mm Vị trí vân sáng bậc hai cách vân tối thứ năm phía

A 3,75mm B 3,5mm C 4mm D 4,25mm

21. Trong thí nghiệm Iâng: Hai khe song song cách a = 2mm cách E khoảng D = 3m Quan sát vân giao thoa người ta thấy khoảng cách từ vân sáng thứ năm đến vân sáng trung tâm 4,5mm Bước sóng nguồn sáng là:

A 0,65m B 0,6m C 0,7m D 0,75m

22. Trong thí nghiệm Iâng: Hai khe cách 2mm, khe cách 4m, bước sóng dùng thí nghiệm 0,6µm vị trí M cách vân trung tâm đoạn 7,8mm có

A Vân sáng bậc

B Vân tối thứ kể từ vân trung tâm C Vân tối thứ kể từ vân trung tâm D Vân sáng bậc

23. Trong thí nghiệm Iâng, quan sát vân giao thoa người ta thấy khoảng cách từ vân sáng thứ năm đến vân sáng trung tâm 4,5mm Điểm cách vân trung tâm 3,15mm có

A Vân tối thứ B Vân tối thứ C Vân tối thứ D Vân tối thứ

24. Trong thí nghiệm giao thoa khe Iâng, ban đầu khe S cách khe S1, S2 Nếu đặt mặt song song sau khe S1

A khoảng vân i thay đổi hệ vân dịch phía S1 B khoảng vân i không đổi hệ vân dịch phía S2 C khoảng vân i thay đổi hệ vân dịch phía S2 D khoảng vân i khơng đổi hệ vân dịch phía S1

25. Trong thí nghiệm giao thoa khe Iâng, ban đầu khe S cách khe S1, S2 Sau cho khe S dịch theo phương song song với S1S2 đoạn nhỏ phía S1

A khoảng vân i thay đổi hệ vân dịch phía S1 B khoảng vân i khơng đổi hệ vân dịch phía S1 C khoảng vân i thay đổi hệ vân dịch phía S2 D khoảng vân i khơng đổi hệ vân dịch phía S2

26. Trong thí nghiệm Iâng tượng giao thoa ánh sáng Khe hẹp S phát ánh sáng đơn sắc, khoảng cách từ S đến chứa hai khe S1 S2 L, khoảng cách từ S1 S2 đến quan sát D Để hệ vân dịch đoạn 2i S dịch chuyển đoạn theo phương song song với quan sát

A y = i D

L

2 B y = i L D

2 C y = i D L

2 D y = Li D

27. Trong thí nghiệm Iâng khe S1 S2 chiếu ánh sáng đơn sắc, khoảng cách hai khe a, khoảng cách mặt phẳng chứa khe quan sát D Đặt sau khe S1 phẳng có hai mặt song song có bề dày e, chiết suất n Để hệ vân dịch chuyển quan sát đoạn b

A e = ( 1)

 n D

ab

B e = ( 1)

 n b

aD C e = ( 1)

 n a

Db

D e =

Dn ab

28. Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng, biết D = 2,5m; a=1mm; =0,6m Bề rộng vùng giao

29. Ta chiếu khe Iâng ánh sáng trắng với bước sóng ánh sáng đỏ 0,76m ánh sáng tím

0,38m Cho a = 0,5mm, D = 2m Khoảng cách vân sáng bậc màu đỏ vân sáng bậc màu

tím phía so với vân

A 1,52mm B 4,56mm C 3,04mm D 6,08mm

30. Trong thí nghiệm Iâng, hai khe chiếu sáng ánh sáng trắng Khi vị trí vân sáng bậc ánh sáng đỏ cịn có xạ đơn sắc cho vân sáng đó?

A xạ khác B xạ khác C xạ khác D xạ khác

31. Chiếu vào khe S thí nghiệm Iâng đồng thời xạ 1= 660nm 2= 550nm Trên quan sát, vị trí vân màu với vân trung tâm gần vân trung tâm cách khoảng

A x = 5i1 B x = 4i1 C x = 3i1 D x = 6i1

32 Chiếu vào khe S thí nghiệm Iâng đồng thời xạ 1= 660nm 2= 550nm Trên quan sát, vị trí vân màu với vân trung tâm gần vân trung tâm cách khoảng

A x = 4i2 B x = 5i2 C x = 6i2 D x = 7i2

33. Chiếu vào khe S thí nghiệm Iâng đồng thời xạ 1= 660nm 2= 550nm Giữa vân tối thứ xạ xạ 1 kể từ vân trung tâm quan sát có

A 23 vạch sáng B 22 vạch sáng

C 20 vạch sáng D 21 vạch sáng

34. Đặt khe S hẹp phát ánh sáng đơn sắc, song song cách mặt gương đoạn a Màn quan sát vng góc với mặt gương, song song với khe S cách S khoảng L để quan sát tượng giao thoa sóng tới sóng phản xạ Khoảng vân

A i =

a D



B i =

a D



C i =

a D

 D i = D

a



35. Khe S hẹp phát ánh sáng đơn sắc, đặt song song với giao tuyến gương phẳng làm với góc (1800-α), cách giao tuyến khoảng r Cho góc α nhỏ Trên quan sát song song với khe S và vng góc với trung trực hai ảnh S qua gương, cách giao tuyến gương khoảng L khoảng vân

A

 

r L r i

2 ) ( 

 B

 

r L r i (  )

C

  

r L r i

2 ) ( 

 D

  

r L r

i (  )

36. Hai lăng kính lưỡng lăng kính Fresnen có góc chiết quang A =10, làm thuỷ tính n =1,5 Khe hẹp S nằm mặt phẳng đáy chung cách lưỡng lăng kính d = 20cm phát ánh sáng đơn sắc bước sóng  = 0,5m Màn quan sát đặt sau lưỡng lăng kính L= 180cm Khảng vân giao thoa quan

sát

A 0,6mm B 0,4mm C 0,5mm D 0,3mm

37. Hai lăng kính lưỡng lăng kính Fresnen có góc chiết quang A nhỏ, làm thuỷ tính n Khe hẹp S nằm mặt phẳng đáy chung cách lưỡng lăng kính d phát ánh sáng đơn sắc Màn quan sát đặt sau lưỡng lăng kính L Bề rộng vùng giao thoa quan sát

A 2dA(n-1) B LA(n-1) C 2LA(n-1) D 2A(L+d)(n-1)

ĐÁP ÁN CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM

Câu Đáp án Câu Đáp án Câu Đáp án Câu Đáp án

1 D 11 B 21 B 31 A

2 A 12 A 22 C 32 C

3 B 13 C 23 A 33 D

4 C 14 D 24 D 34 B

5 C 15 B 25 D 35 A

6 A 16 A 26 A 36 D

7 D 17 D 27 A 37 C

8 B 18 C 28 D

9 C 19 B 29 C

10 A 20 A 30 B

HƯỚNG DẪN CHỌN ĐÁP ÁN

1. Hiện tượng nhiễu xạ tượng ánh sáng không tuần theo định luật truyền thẳng truyền qua lỗ nhỏ, khe hẹp hay gần mép vật cản

2. Hiện tượng nhiễu xạ qua khe hẹp ánh sáng có tính chất sóng

3. Hiện tượng nhiễu xạ xảy với tượng vật lí có chất sóng

4. Chỉ có sóng kết hợp giao thoa với nên giao thoa ánh sáng xẩy hai chùm sóng ánh sáng kết hợp đan xen vào

5. Hiện tượng giao thoa ánh sáng quan sát hai nguồn ánh sáng hai nguồn kết hợp

6. Màu sắc sặc sỡ bong bóng xà phịng tượng giao thoa ánh sáng phản xạ mặt

7. Hai sóng phát từ laze đơn sắc có tần số khơng thể có độ lệch pha khơng đổi nên ánh sáng kết hợp

8. Hai sóng kết hợp hai sóng xuất phát từ hai nguồn kết hợp

9. Thí nghiệm giao thao với khe I-âng

10. Công thức xác định vị trí vân sáng thí nghiệm giao thoa ánh sáng đơn sắc x =

a D k

11. Cơng thức tính khoảng vân i =

a D



12. Công thức x = (2k+1)

a D



không phải công thức xác định vị trí vân tối

13. m m

D ia

 

 0,5

3 10 ,

10 3

 



 

14. m mm

a D

i 1,2

10

4 10 ,

3

 

 





15. Khoảng cách từ vân trung tâm đến vân bậc hai 2i = mm a

D , 2 

16. Khoảng cách 16 vân sáng 15 khoảng vân, nên i = mm 1,2mm 15

18



17. Vân tối thứ cách vân trung tâm 3,5i = 3,5 1,5mm a

D 



18. Vị trí vân sáng bậc 4: x4= mm a

D

8 , , 4

 

 

19. Vị trí vân tối thứ kể từ vân trung tâm:x D 6,6mm

)

(  



 

20. Vân sáng bậc cách vân tối thứ khoảng 2,5i = 2,5 mm a

D

75 , 



21. Khoảng vân : i = mm 0,9mm

5 ,



Bước sóng ánh sáng thí nghiệm: m m

D ia



 0,6

3 10 10 ,

0 3

 



 

22. Khoảng vân : i = m mm a

D 1,2

10

4 10 ,

3



 





Do M nằm vị tí vân tối thứ

23. Khoảng vân i = 4,5/5=0,9mm

Điểm cách vân trung tâm 3,15mm=3i+0,5i , nên có vân tối thứ tư

24. Nếu đặt mặt song song sau khe S1 mặt kéo dài đường truyền tia sáng qua nên hệ vân dịch phía S1, khoảng vân phụ thuộc bước sóng, khoảng cách a D nên không đổi

25. Cho khe S dịch theo phương song song với S1S2 đoạn nhỏ phía S1 khoảng cách SS1<SS2 nên vân trung tâm phải dịch phía S2 để

(SS1+S1O) - (SS2+S2O) = , hệ vân dịch phía S2

Khoảng vân khơng phụ thuộc vào dịch chuyển này, nên i không đổi

26. Khi S dịch theo phương song song với quan sát đoạn y hình vẽ vân trung tâm dịch từ O đến O’ cách O khoảng x0

Do O’ vân trung tâm nên: (r1 + d1) - (r2 + d2) =

 (d1 - d2) = (r2 - r1)



L ay D ax



0

Độ dịch chuyển hệ vân x0 = 2i = a

D



 y =

D Li i D

L

2 

27. Khi chắn khe S1 mặt song song vân trung tâm dịch đến O’ cách O khoảng x0

Do quảng đường ánh sáng truyền qua mặt kéo dài lượng e (n-1) nên quảng đường ánh sáng truyền từ S1 đến O’ là:

d1’ = d1+ e(n-1)

Quảng đường ánh sáng truyền từ S2 đến O’ là: d2’ = d2

Do O’ vân trung tâm nên: d2’ - d1’ = d2 - d1 - e(n-1)

 d2 - d1 = e(n-1)  e(n 1)

D ax

với x0 =b  e = ( 1)  n D

ab

28. Khoảng vân: i = mm a

D , 



Ta thấy 12,5/2 4,2 i

Nên số vân sáng quan sát : 4.2+1 =

29. x2 = x2đ-x2t = ( d  t)

a D



 3,04mm

30. x=

a D k

=

a D

d



4

 =

k

d



4

(1) Mà 0,38m 0,76m (2)

Từ (1) (2) ta thấy có giá trị k cho vân sáng vị trí ta xét ( kể vân bậc màu đỏ) nên vân sáng bậc màu đỏ cịn có xạ khác cho vân sáng

31. Vân màu với vân trung tâm thoả mãn:

GV: LÊ VĂN LONG 23

S

S

O O’

e d1

d2 x0

Hình 25

D S1 S

2 L

O O’

S d

1 d

2 r1

r2 y

x1=x2

a D k a

D

k11  22

 660k1=550k2 k2= k1+k1/5

k1= (0, 5, 10, )

k2= (0, 6, 12, )

Với giá trị k1= (0, 5, 10, ) có vân màu với vân trung tâm, nên Vị trí vân màu với vân trung tâm gần vân trung tâm cách khoảng : x = 5i1

32 Tương tự câu 31

33. Giữa vân tối thứ xạ 1 có 11 vân sáng 13 vân sáng xạ 2 Nhưng có vạch kết trùng xạ nên số vạch sáng quan sát là: 11+13-3 = 21

34. Khoảng cách vật ảnh 2a nên khoảng vân i =

a D



35. Khoảng cách ảnh S1, S1 khe S qua gương: a= S1S2 = SO.Sin 2r

Khoảng cách từ ảnh S1, S1 đến quan sát D = r+L

Do khoảng vân

 

r L r i

2 ) ( 



36. Khoảng cách ảnh S qua lăng kính: a = 2dA(n-1) Khoảng cách ảnh S1, S1 đến quan sát D = d+L

Khoảng vân bằng: i = 

  

) (

) (

n dA

d L a

D 



0,3mm

37. Bê rộng vùng giao thoa quan sát 2LA(n-1)

1.3 CÁC LOẠI QUANG PHỔ THANG SÓNG ĐIỆN TỪ A TÓM TẮT LÍ THUYẾT.

1. Máy quang phổ dụng cụ để phân tích chùm sáng phức tạp thành thành phần đơn sắc khác

Máy quang phổ gồm ống chuẩn trực để tạo chùm tia song song; hệ tán sắc để phân tích chùm tia song song thành chùm đơn sắc song song; buồng ảnh để quan sát quang phổ

2 Các loại quang phổ

a Quang phổ liên tục gồm nhiều dải màu từ đỏ đến tím, nối liền cách liên tục Quang phổ liên tục chất rắn, lỏng chất khí có áp suất lớn bị nung nóng phát

Quang phổ liên tục không phụ thuộc vào chất vật phát sáng, mà phụ thuộc nhiệt độ vật

b Quang phổ vạch phát xạ quang phổ gồm vạch màu riêng lẻ, ngăn cách khoảng tối

Quang phổ vạch phát xạ chất khí hay áp suất thấp bị kích thích phát

mỗi ngun tố hố học bị kích thích, phát quang phổ vạch riêng, đặc trưng cho nguyên tố

c Quang phổ liên tục thiếu số vạch màu bị chất khí (hay kim loại) hấp thụ gọi quang phổ vạch hấp thụ khí (hay hơi)

Để thu quang phổ vạch hấp thụ người ta cho ánh sáng từ nguồn phát ánh sáng trắng qua đám khí hay nóng sáng có nhiệt độ thấp nguồn phát sáng trắng

Quang phổ vạch hấp thụ của ngun tố có tính chất đặc trưng cho ngun tố

Phép phân tích quang phổ phương pháp vật lí dùng để xác định thành phần hoá học chất (hay hợp chất), dựa vào việc nghiên cứu quang phổ ánh sáng chất phát hấp thụ Phép phân tích quang phổ cho kết nhanh, nhạy, lúc xác định có mặt nhiều nguyên tố xác định nhiệt độ, thành phần hoá học vật xa

2 Các xạ hồng ngoại, tử ngoại, tia X

a Tia hồng ngoại

- Tia hồng ngoại xạ khơng nhìn thấy có bước sóng dài 0,76m đến vài mm

S1

S2 S

O

E

- Bản chất: sóng điện từ

- Nguồn phát: vật phát tia hồng ngoại

- Tính chất: tác dụng nhiệt, có khả gây số phản ứng hố học, tác dụng lên kính ảnh hồng ngoại, biến điệu gây tượng quang điện

- Ứng dụng : dùng sấy khô, dùng điều khiển thiết bị nghe nhìn, chụp ảnh,

b Tia tử ngoại

- Tia tử ngoại là xạ khơng nhìn thấy có bước sóng ngắn 0,38m đến cỡ 10-9m

- Bản chất: sóng điện từ

- Nguồn phát: vật nung nóng nhiệt độ cao, đèn chứa thuỷ ngân

- Tính chất: tác dụng mạnh lên kính ảnh; làm ion hố chất khí; làm phát quang nhiều chất; bị nước, thuỷ tinh hấp thụ mạnh; có tác dụng sinh lí; gây tượng quang điện

- Ứng dụng : khử trùng thực phẩm dụng cụ y tế, chữa bệnh cịi xương, tìm vết nứt bề mặt kim loại

c Tia X

- Tia X (tia Rơnghen) xạ có bước sóng từ 10-8m đến 10-11m - Bản chất: sóng điện từ

- Cách tạo tia X: cho chùm tia catôt đập vào kim loại có ngun tử lượng lớn

- Tính chất: tính đâm xuyên, tác dụng mạnh lên kính ảnh, ion hố chất khí, làm phát quang nhiều chất, gây tượng quang điện hầu hết kim loại có tác dụng sinh lí mạnh

- Ứng dụng: dùng để chụp điện, chiếu điện, tìm khuyết tật vật liệu đúc

3 Thang sóng điện từ.

- Các sóng vơ tuyến, tia hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia tử ngoại, tia X tia gama sóng điện từ

- Do tân số bước sóng khác nên sóng điện từ có tính chất khác Các sóng điện từ có bước sóng nằng tính đâm xun mạnh, dễ tác dụng lên kính ảnh ; sóng điện từ có bước sóng dài dễ quan sát tượng giao thoa

B CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM KHÁCH QUAN

1. Hiện tượng quang học sử dụng máy phân tích quang phổ? A Hiện tượng giao thoa ánh sáng B Hiện tượng tán sắc ánh sáng C Hiện tượng khúc xạ ánh sáng D Hiện tượng phản xạ ánh sáng

2. Điều sau sai nói máy quang phổ?

A Lăng kính P phận có tác dụng làm tán sắc chùm tia song song từ ống chuẩn trục tới B Buồng ảnh có tác dụng chắn chùm tia sáng bị tán sắc sau qua lăng kính P

C Ống chuẩn trực (gồm khe hẹp S thấu kính hội tụ L1) phận tạo chùm tia sáng song song D Chùm tia sáng vào khe S máy quang phổ phải chùm ánh sáng đơn sắc

3. Quang phổ liên tục

A không phụ thuộc vào thành phần cấu tạo nguồn sáng B phụ thuộc vào thành phần cấu tạo nguồn sáng C Không phụ thuộc vào nhiệt độ nguồn sáng

D Nhiệt độ cao, miền phát sáng vật mở rộng phía bước sóng lớn quang phổ liên tục

4. Phát biểu sau không đúng?

A Có hai loại quang phổ vạch: quang phổ vạch hấp thụ quang phổ vạch phát xạ B Quang phổ vạch phát xạ có vạch màu riêng lẽ nằm tối C Quang phổ vạch hấp thụ gồm vạch sáng nằm quang phổ liên tục D Quang phổ vạch phát xạ chất khí bay áp suất thấp bị kích thích phát

5. Ánh sáng chiếu vào máy quang phổ cho quang phổ liên tục A ánh sáng trắng B ánh sáng tím

C.ánh sáng vàng D ánh sáng đỏ

6. Đặc điểm quan trọng quang phổ liên tục là:

A Phụ thuộc vào thành phần cấu tạo không phụ thuộc vào nhiệt độ nguồn sáng

B Phụ thuộc vào thành phần cấu tạo nhiệt độ nguồn sáng

C Không phụ thuộc vào nhiệt độ vào thành phần cấu tạo nguồn sáng

D Không phụ thuộc vào thành phần cấu tạo phụ thuộc vào nhiệt độ nguồn sáng

7. Điều sau sai nói quang phổ liên tục?

A Quang phổ liên tục phụ thuộc nhiệt độ nguồn sáng

B Quang phổ liên tục vạch màu riêng biệt tối C Quang phổ liên tục không phụ vào thành phần cấu tạo nguồn sáng

D Quang phổ liên tục vật rắn, lỏng khí có tỉ khối lớn bị nung nóng phát

8. Điều kiện phát sinh quang phổ vạch phát xạ là:

A Chiếu ánh sáng trắng qua chất bị nung nóng phát

B Các vật rắn, lỏng hay khí có khối lượng riêng lớn bị nung nóng phát C Các khí hay áp suất thấp bị kích thích phát sáng phát

D Những vật bị nung nóng nhiệt độ 30000C.

9. Quang phổ vạch phát xạ

A đám khí bay áp suất thấp bị kích thích phát ánh sáng B vật rắn nhiệt độ thấp bị kích thích phát ánh sáng

C vật lỏng nhiệt độ thấp bị kích thích phát ánh sáng D vật rắn nhiệt độ cao bị kích thích phát ánh sáng

10. Quang phổ vạch phát xạ hiđrơ có vạch màu đặc trưng: A Đỏ, vàng, lam, tím B Đỏ, lam, chàm, tím C Đỏ, lục, chàm, tím D Đỏ, vàng, chàm, tím

11. Điều kiện phát sinh quang phổ vạch hấp thụ là:

A Nhiệt độ đám khí hay hấp thụ nhiệt độ nguồn sáng phát quang phổ liên tục B Nhiệt độ nguồn sáng phát quang phổ liên tục phải thấp nhiệt độ đám khí hay hấp thụ

C Nhiệt độ nguồn sáng phát quang phổ liên tục phải lớn nhiệt độ đám khí hay hấp thụ

D Nhiệt độ đám khí hay hấp thụ lớn nhiệt độ nguồn sáng phát quang phổ vạch

12. Phát biểu sau sai nói quang phổ vạch phát xạ

A Quang phổ vạch phát xạ bao gồm hệ thống vạch màu riêng rẽ nằm tối

B Mỗi nguyên tố hoá học trạng thái khí hay nóng sáng áp suất thấp cho quang phổ vạch riêng đặc trưng cho nguyên tố

C Quang phổ vạch phát xạ nguyên tố khác khác số lượng vạch quang phổ, vị trí vạch độ sáng tỉ đối vạch

D Quang phổ vạch phát xạ bao gồm hệ thống vạch màu biến thiên liên tục nằm tối

13. Chọn câu sai.

A Quang phổ vạch phát xạ hay áp suất thấp bị kích thích phát sáng phát B Quang phổ vạch phát xạ nguyên tố khác khác số lượng vạch quang phổ

C Quang phổ vạch phát xạ quang phổ gồm vạch màu riêng rẽ nằm tối D Quang phổ vạch phát xạ chất khí khác nhau, khác số lượng vạch màu sắc vạch

14 Cho ánh sáng đèn chứa hiđrơ nóng sáng áp suất thấp chiếu vào ống chuẩn trực máy quang phổ Trên ảnh buồng ảnh ta quan sát được:

A vạch màu B vạch màu C vạch màu D vạch màu

15 Cho ánh sáng đèn chứa hiđrô nóng sáng áp suất thấp chiếu qua đèn chứa Na nóng sáng, vào ống chuẩn trực máy quang phổ Trên ảnh buồng ảnh ta quan sát được:

A vạch màu B vạch màu C vạch màu D vạch tối

A Tác dụng bật tia hồng ngoại tác dụng nhiệt

B Tia hồng ngoại gây tượng quang điện số bán dẩn C Chỉ có vật nóng phát tia hồng ngoại

D Bước sóng tia hồng ngoại lớn 0,76m

17. Phát biểu sau không đúng?

A Tia hồng ngoại có chất sóng điện từ

B Tia hồng ngoại kích thích thần kinh thị giác làm cho ta nhìn thấy màu hồng

C Vật nung nóng nhiệt độ thấp phát tia hồng ngoại Nhiệt độ vật 5000C bắt đầu phát ánh sáng nhìn thấy

D Tia hồng ngoại nằm ngồi vùng ánh sáng trơng thấy, bước sóng tia hồng ngoại dài bước sóng ánh sáng đỏ

18. Có thể nhận biết tia hồng ngoại bằng:

A Màn hình quang B Mắt người C Quang phổ kế D Pin nhiệt điện

19. Chọn câu sai

A Tia hồng ngoại làm phát huỳnh quang số chất B Tia hồng ngoại vật bị nung nóng phát

C Tác dụng bật tia hồng ngoại tác dụng nhiệt D Bước sóng tia hồng ngoại lớn 0,75m

20. Tính chất sau khơng phải đặc điểm tia tử ngoại A Tác dụng mạnh lên kính ảnh

B Làm Ion hóa khơng khí

C Khơng bị nước, thủy tinh hấp thụ D Làm phát quang số chất

21. Chọn câu sai.

A Tia tử ngoại có tính chất sát trùng

B Tia tử ngoại bị hấp thụ tầng ơzon khí Trái đất C Tia tử ngoại giúp cho xương tăng trưởng

D Tia tử ngoại toả nhiệt,

22. Nhận xét tia tử ngoại không đúng?

A Tia tử ngoại xạ khơng nhìn thấy được, có tần số sóng nhỏ tần số sóng ánh sáng tím

B Các hồ quang điện, đèn thuỷ ngân vật bị đun nóng 30000C nguồn phát tia tử ngoại mạnh

C Tia tử ngoại tác dụng mạnh lên kính ảnh

D Tia tử ngoại bị nước thuỷ tinh hấp thụ mạnh

23. Chọn câu sai.

A Tia tử ngoại có bước sóng nhỏ 0,38m

B Tia tử ngoại bị thuỷ tinh, thạch anh, nước hấp thụ C Tia tử ngoại làm ion hố khơng khí

D Tia tử ngoại gây phản ứng quang hoá

24. Một xạ truyền khơng khí với chu kỳ 8,25.10-16s Bức xạ thuộc vùng thang sóng điện từ?

A Vùng hồng ngoại B Vùng ánh sáng nhìn thấy C Vùng tử ngoại D Tia Rơnghen

25. Một đèn phát xạ có tần số f = 1014Hz xạ thuộc vùng thang sóng điện từ? A Vùng hồng ngoại B Tia Rơnghen

C Vùng ánh sáng nhìn thấy D Vùng tử ngoại

26. Tia Rơnghen

A xạ điện từ có bước sóng nhỏ 10-8m.

B xạ đối âm cực ống Rơn ghen phát C xạ Catôt ống rơn ghen phát D xạ mang điện tích

27. Phát biểu sau khơng đúng? A Tia X có khả đâm xuyên mạnh B Tia X qua lớp chì dày vài cm C Tia X tác dung mạnh lên kính ảnh D Gây tượng quang điện

28. Một ống tạo tia Rơnghen có hiệu điện 2.104V Bỏ qua động ban đầu electron có điện tích 1,6.10-19C khỏi catốt Động chạm đối âm cực là:

A 32.10-5J. B 0,32.10-15J. C 3,2.10-15J D 8.10-23J

29. Chọn câu sai

A Tia Rơnghen sóng điện từ có bước sóng ngắn B Tia Rơnghen không bị lệch phương điện trường C Tia Rơnghen không bị lệch phương từ trường D Tia Rơnghen dịng hạt mang điện tích

30. Phát biểu sau sai?

A Tia Rơnghen có khả đâm xuyên

B Tia Rơnghen tác dụng mạnh lên kính ảnh làm phát quang số chất C Tia Rơnghen khơng có khả iơn hố khơng khí

D Tia Rơnghen có tắt dụng sinh lí

31. Tia hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia tử ngoại, tia Rơnghen (Roentgen) tia gamma A Sóng học có bước sóng khác

B Sóng vơ tuyến có bước sóng khác C Sóng điện từ có bước sóng khác D Sóng ánh sáng có bước sóng giống

32 Bức xạ có bước sóng khoảng từ 10-8m đến 4.10-7m thuộc loại loại sóng nêu đây?

A Tia X B Tia hồng ngoại

C ánh sáng nhìn thấy D Tia tử ngoại

33 Nguồn sau phát quang phổ vạch? A Đầu củi cháy đỏ

B Dây tóc bóng đèn nung nóng

C Chiếc nhẫn vàng nung đỏ D Bóng đèn nêôn bút thử điện

34 Thân thể người nhiệt độ 370C phát xạ loại xạ sau? A Tia hồng ngoại B Bức xạ nhìn thấy

C TiaX D Tia tử ngoại

35 Sắp xếp sóng điện từ sau đâu theo thứ từ tần số tăng dần: tia hồng ngoại, Sóng vơ tuyến, tia tử ngoại, tia Rơnghen

A Tia hồng ngoại, Sóng vơ tuyến, tia tử ngoại, tia Rơnghen B Sóng vơ tuyến, tia hồng ngoại, tia tử ngoại, tia Rơnghen C Tia Rơnghen, tia tử ngoại, tia hồng ngoại, sóng vơ tuyến D Tia tử ngoại, tia hồng ngoại, tia Rơn ghen, sóng vơ tuyến

36 Dùng phương pháp chụp ảnh không phát xạ nào?

A Tia tử ngoại B Tia hồng ngoại

C Tia Rơnghen D Sóng rađa

37. Số vạch tối quang phổ vạch hấp thụ khí hay

A số vạch màu quang phổ vạch phát xạ chất B lớn số vạch màu quang phổ vạch phát xạ chất C nhỏ số vạch màu quang phổ vạch phát xạ chất

D nhỏ số vạch màu quang phổ vạch phát xạ chất

38. Phát biểu sau sai.

C Tia hồng ngoại không bị lệch điện trường D Tia hồng ngoại có tác dụng nhiệt

39. Sóng Rađa có tần số

A lớn tần số tia tử ngoại B lớn tần số tia X

C nhỏ tần số ánh sáng nhìn thấy D lớn tần số tia hồng ngoại

40. Gọi f1, f2 , f3 tần số tia tử ngoại, hồng ngoại tia X A f2 >f1> f3 B f1> f2 > f3

C f3>f2 >f1 D f3 >f1> f2

ĐÁP ÁN CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM

Câu Đáp án Câu Đáp án Câu Đáp án Câu Đáp án

1 B 11 C 21 D 31 C

2 D 12 D 22 A 32 D

3 A 13 D 23 B 33 D

4 C 14 A 24 C 34 A

5 A 15 B 25 D 35 B

6 D 16 C 26 A 36 D

7 B 17 B 27 B 37 A

8 C 18 D 28 C 38 B

9 A 19 A 29 D 39 C

10 B 20 C 30 C 40 D

HƯỚNG DẪN CHỌN ĐÁP ÁN

1. Hiện tượng quang học sử dụng máy phân tích quang phổ tượng tán sắc ánh sáng

2. Chùm tia sáng vào khe S máy quang phổ chùm ánh sáng sáng có nhiều thành phần

3. Quang phổ liên tục không phụ thuộc vào thành phần cấu tạo nguồn sáng

4. Quang phổ vạch hấp thụ gồm vạch tối nằm quang phổ liên tục

5. ánh sáng chiếu vào máy quang phổ cho quang phổ liên tục ánh sáng trắng

6 Đặc điểm quan trọng quang phổ liên tục không phụ thuộc vào thành phần cấu tạo phụ thuộc vào nhiệt độ nguồn sáng

7. Quang phổ liên tục dãi sáng có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím khơng phải vạch màu riêng biệt tối

8. Điều kiện phát sinh quang phổ vạch phát xạ khí hay áp suất thấp bị kích thích phát sáng phát

9. Quang phổ vạch phát xạ đám khí bay áp suất thấp bị kích thích phát ánh sáng

10. Quang phổ vạch phát xạ Hydro có vạch màu đặc trưng: Đỏ, lam, chàm, tím

11. Điều kiện phát sinh quang phổ vạch hấp thụ nhiệt độ nguồn sáng phát quang phổ liên tục phải lớn nhiệt độ đám khí hay hấp thụ

12. Quang phổ vạch phát xạ bao gồm hệ thống vạch màu riêng rẽ nằm tối Nên nói quang phổ vạch phát xạ bao gồm hệ thống vạch màu biến thiên liên tục nằm tối sai

13. Quang phổ vạch phát xạ chất khí khác nhau, khác số lượng vạch màu sắc vạch, vị trí vạch độ sáng tỉ đối vạch; nên nói quang phổ vạch phát xạ chất khí khác nhau, khác số lượng vạch màu sắc vạch sai

14 Do quang phổ hiđrơ có vạch màu nên ảnh buồng ảnh ta quan sát được: vạch màu

15 Do quang phổ hiđrơ có vạch màu khác với ánh sáng Na phát nên chiếu ánh sánh hiđrô phát qua đèn chứa Na nóng sáng Na khơng hấp thụ ánh sáng Hidrô phát nên buồng ảnh ta thu quang phổ vạch phát xạ Na Hidrơ Do nên ảnh buồng ảnh ta quan sát được:5 vạch màu

16. Tất vật phát tia hồng ngoại nên nói có vật nóng phát tia hồng ngoại khơng xác

17. Tia hồng ngoại khơng kích thích thần kinh thị giác

18. Tia hồng ngoại có tác dụng nhiệt nên nhận biết tia hồng ngoại Pin nhiệt điện

19. Tia hồng ngoại khơng có tính chất làm phát huỳnh quang số chất

20. Tia tử ngoại bị nước, thủy tinh hấp thụ mạnh

21. Tia tử ngoại có tác dụng nhiệt khơng phải toả nhiệt

22. Tia tử ngoại xạ không nhìn thấy được, có tần số sóng lớn tần số sóng ánh sáng tím

23. Tia tử ngoại bị thuỷ tinh, nước hấp thụ mạnh dễ dàng qua thạch anh

24. Một xạ truyền khơng khí với chu kỳ 8,25.10-16s có bước sóng 24,75.10-8m lớn hơn bước tia X nhỏ bước sóng ánh sáng tím nên xạ thuộc vùng tử ngoại

25. Một đèn phát xạ có tần số f = 1014Hz có bước sóng 3.10-8m lớn bước tia X nhỏ bước sóng ánh sáng tím nên xạ thuộc vùng tử ngoại

26. Tia Rơnghen xạ điện từ có bước sóng nhỏ 10-8m.

27. Tia X khó có khả qua chì dày vài mm nên nói tia X qua lớp chì dày vài cm không

28. Wđ = eUAK = 1,6.10-19 2.104J = 2.104V

29. Tia Rơnghen sóng điện từ có bước sóng ngắn nên nói tia Rơnghen dịng hạt mang điện tích sai

30. Tia Rơnghen có khả iơn hố khơng khí

31. Tia hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia tử ngoại, tia Rơnghen (Roentgen) tia gamma sóng điện từ có bước sóng khác

32 Bức xạ có bước sóng khoảng từ 10-8m đến 4.10-7m tia tử ngoại.

33 Nguồn phát quang phổ vạch: bóng đèn nêơn bút thử điện

34 Thân thể người nhiệt độ 370C phát xạ tia hồng ngoại.

35 Sắp xếp sóng điện từ sau đâu theo thứ từ tần số tăng dần là: Sóng vơ tuyến, tia hồng ngoại, tia tử ngoại, tia Rơnghen

36 Sóng rađa khơng tác dụng lênkính ảnh nên dùng phương pháp chụp ảnh khơng phát sóng rađa

37. Ở nhiệt độ định chất khí hay có khả phát xạ có khả hấp thụ xạ nên số vạch tối quang phổ vạch hấp thụ khí hay số vạch màu quang phổ vạch phát xạ chất

38. Tia hồng ngoại có tần số bé tần số ánh sáng trơng thấy

39. Sóng Rađa sử dụng thơng tin vơ tuyến có bước sóng lớn tia hồng ngoại nên có tần số nhỏ tần số ánh sáng nhìn thấy

40. Tần số tia X lớn nhất, tần số tia hồng ngoại nhỏ xạ cho nên: f3 >f1> f2

PHẦN 2: LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG

2.1. HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN CÁC ĐỊNH LUẬT QUANG ĐIỆN THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG.

Hiện tượng quang điện (hiện tượng quang điện ) tượng ánh sáng làm bật electron khỏi bề mặt kim loại

Hiện tượng quang điện ứng dụng tế bào quang điện, dụng cụ để biến đổi tín hiệu ánh sáng thành tín hiệu điện

Hiện tượng quang điện bên tượng tạo thành electron dẫn lỗ trống bán dẫn tác dụng ánh sáng có bước sóng thích hợp

Hiện tượng quang dẫn tượng điện trở suất bán dẫn giảm bị chiếu sáng

Hiện tượng quang điện quang dẫn ứng dụng quang trở, pin quang điện

2 Các định luật quanh điện:

Định luật 1: Hiện tượng quang điện xảy ánh sáng kích thích chiếu vào kim loại có bước sóng nhỏ bước sóng 0 (0) 0 gọi giới hạn kim loại

Định luật 2: Đối với ánh sáng thích hợp (0), cường độ dịng quang điện bão hồ tỉ lê thuận với cường độ ánh sáng kích thích

Định luật 3: Động ban đầu cực đại quang electron không phụ thuộc vào cường độ chùm sáng kích thích, mà phụ thuộc bước sóng ánh sáng kích thích chất kim loại

3 Thuyết lượng tử ánh sáng

Chùm ánh sáng chùm hạt, hạt phôtôn Phôtôn có tốc độ c =3.108m/s, mang một lượng xác định  = hf, phụ thuộc vào tần số f ánh sáng, mà không phụ thuộc khoảng cách

từ đến nguồn sáng Cường độ chùm sáng tỉ lê với số phôtôn phát đơn vị thời gian Phân tử, nguyên tử, electron …phát xạ hay hấp thụ ánh sáng, có nghĩa chúng phát xạ hay hấp thụ photon Các photon bay dọc theo tia sáng với tốc độ 3.108m/s chân không

4 Lưỡng tính sóng - hạt ánh sáng

Ánh sáng có lưỡng tính sóng - hạt Tính chất sóng thể rõ với ánh sáng xạ điện từ có bước sóng dài, cịn tính chất hạt thể rõ với ánh sáng có bước sóng ngắn

5 Cơng thức Anh-xtanh tượng quang điện

hf = A +

2

2 max

mv

B CÁC DẠNG BÀI TẬP TỰ LUẬN CƠ BẢN

Dạng 1: Xác định giới hạn quang điện, động vận tốc ban đầu cực đại quang electron, hiệu điện hãm

Phương pháp giải

Để giải tập dạng ta sử dụng công thức: Cơng thốt: A =

0



hc

= hf0 Công thức Anh-xtanh: hf = A +

2

2 max

mv

eUh

hc hc

 

0

 

Cường độ dòng quang điện bảo hồ: Ibh = ne (n số quang electron khỏi Catốt 1s)

Công suất chùm sáng chiếu vào Catốt: P = N = Nhf (N số hạt phơtơn tới Catơt 1s)

Ví dụ 1: Chiếu chùm sáng có bước sóng 0,25m vào Nari làm Catốt tế bào quang

điện Biết cơng natri 3,975.10-19J Cho c =3.108m/s, e =1,6.10-19C, m = 9,1.10-31kg, h=6,625.10-34Js.

a Tính giới hạn quang điện Nari

b Tính động ban đầu cực đại, vận tốc ban đầu cực đại quang electron c Tính hiệu điện hãm

d Cho cường độ dịng quang điện bảo hồ Ibh = 2mA, công suất chùm sáng chiếu vào ca tốt P = 1,2W Hãy tìm tỉ số số quang electron bứt khỏi bề mặt kim loại số phôtôn đập vào catôt 1s (hiệu suất lượng tử)

Giải

a Giới hạn quang điện Nari:

0 = m m A hc  , 10 975 , 10 10 625 , 19 34    

b Từ công thức:



hc

= A + Wđ

 W0đ =



hc

- A = 19

6 34 10 975 , 10 25 , 10 10 625 ,   

 J = 3,975.10-19J

Do W0đ = 

2

2 max

mv

v0max =

m W

2 0d = m/s 9,3.10 m/s 10 , 10 975 , 31 19   

c Hiệu điện hãm tính từ cơng thức W0đ = eUh

 V V

e W

U d

h 2,48

10 , 10 975 , 19 19

0  

 



d Ta có: Ibh = ne  n = Ibh/e Công suất xạ: P = N



hc



hc P N  

Hiệu suất lượng tử:

H = 0,83%

10 25 , , 10 , 10 10 625 , 10 19 34         eP hc I N n bh

Lưu ý: Ta tính vận tốc ban đầu cực đại quang Electron hiệu điện hãm trực tiếp từ công thức Anhxtanh

 

A eUh hc

 A + 2

2 max

mv

Ví dụ 2: Lần lượt chiếu lên bề mặt catốt xạ 1=0,35m 2=0,54m thấy vận tốc ban đầu cực đại quang electron gấp lần a Tính giới hạn quang điện 0 kim loại làm ca tốt

b Nếu chiếu xạ 1=0,35m, tìm điều kiện hiệu điện Anốt Catơt để dịng quang điện triệt tiêu Cho c =3.108m/s, e =1,6.10-19C, m=9,1.10-31kg, h=6,625.10-34Js.

Giải:

a Gọi v01 v02 vân tốc ban đầu cực đại quang electron chiếu xạ 1 2

Do 1=0,35m < 2=0,54m nên theo đề v01 = 2v02 Áp dung công thức Anhxtanh ta có

2 01 mv hc hc   

 =

4 02 mv hc 

 (1)

2 02 mv hc hc   

 

4 4 02 mv hc hc   

 (2)

Từ (1) (2) ta có:

0     

 m m

 

 

 0,66

54 , 35 , 54 , 35 , 2     

b Khi chiếu xạ 1=0,35m hiệu điện hãm tính:

h eU hc hc   

  Uh = )

1 (    e hc

Uh = 19

8 34 10 ) 66 , 35 , ( 10 , 10 10 625 ,   

 (V)1,7(V)

Ví dụ 3: Chiếu xạ có tần số f = 1,2.1015Hz vào kẽm cô lập điện có cơng thốt 3,54eV

a Tính giới hạn quang điện kẽm

b Tính vận tốc ban đầu cực đại quang electron c Tính điện cực đại mà kẽm đạt

Cho c =3.108m/s, e =1,6.10-19C, m=9,1.10-31kg, h=6,625.10-34Js. Giải:

a Giới hạn quang điện tính: m m

A hc



 ( ) 0,35

10 , 54 , 10 10 625 , 19 34

0    



b Áp dụng công thức Anhxtanh: hf = A + W0đmax 

W0đmax = hf - A = 6,625.10-34 1,2.1015-3,54.1,6.10-19 J =2,286.10-19 J

W0đmax =     

 ) / ( 10 . 1 , 9 10 . 286 , 2 . 2 W 2 2 31 19 0max max max

0 m s

m v

mv

o 7,1.105 (m/s)

c Chiếu xạ có tần số f = 1,2.1015Hz vào kẽm cô lập điện tương quang điện electron bứt khỏi cầu cầu mang điện dương, có điện Số electron khỏi cầu nhiều điện cầu tăng Điện tăng đến giá trị có electron có nhiêu electron quay trở lại cầu; electron có vận tốc ban đầu lớn khơng khỏi cầu Khi cầu có điện VM lớn

Do đó: eVM= W0đmax  VM = V 1,43V 10 , 10 286 , e W 19 19

0dmax  

 

Dạng 2: Chuyển động electron điện trường, từ trường Phương pháp giải

Khi giải toán dạng ta sử dụng cơng thức Anhxtanh để tìm vận tốc quang electron, sau sử dụng cơng thức lực điện trường, công lực điện trường, lực lorenxơ, lực hướng tâm,…

 Công lực điện trường tác dụng lên electron: A = eU = Wđ

 Lực điện tác dụng lên Electron F



= qeE (với qe = -1.6.10-19C)

Electron chuyển động từ trường theo phương vng góc với đường cảm ứng từ chuyển động electron chuyển động chuyển động tròn

 Lực lorenxơ: f = evB, f vng góc với v B

 Lực hướng tâm : f =

r mv2

Ví dụ 1: Khi chiếu xạ điện từ vào bề mặt Catốt tế bào quang điện , tao dịng quang điện bảo hồ Người ta triệt tiêu dịng hiệu điện hãm Uh=1,3V

a Tìm vận tốc cực đại quang electron

b Dùng chắn tách chùm hẹp quang electron có vận tốc cực đại cho hướng vào từ trường có vectơ cảm ứng từ vng góc với vec tơ vận tốc Cho B = 6.10-5T Xác định lực từ tác dụng lên electron bán kính quỹ đạo electron từ trường e =1,6.10-19C, m=9,1.10-31kg.

Giải:

a Ta có: eUh=   

m eU v

mv h

2 0max

2 max 31 19 10 , , 10 ,  

m/s 6,76.105m/s

b Quang electron có vận tốc cực đại bay vào từ trường có vectơ cảm ứng từ vng góc với vec tơ vận tốc bị lực lorenxơ tác dụng

Độ lớn: f = ev0maxB = 1,6.10-19.6,67.105.6.10-5 (N) = 64,03.10-19 (N)

Do fv,fB nên lực lorenxơ lực hướng tâm bán kính quỹ đạo tính:

f = 

r mv2

max

0 ev

0maxB  r = 19

5 31 max 10 10 , 10 76 , 10 ,     eB mv

(m) 6,4.cm

Ví dụ 2: Chiếu xạ 1 = 0,555m 2 = 0,377m vào catốt tế bào quang điện thấy hiệu điện hãm gấp lần

a Tính giới hạn quang điện kim loại làm catôt

b Chỉ chiếu vào catốt xạ 1 = 0,555m Cho UAK = 1V Tìm vận tốc cực đại quang electron đến anôt

c Tách từ chùm electron bắn từ catơt, lấy electron có vân tốc v0 = 106m/s cho bay vào điện trường dọc theo đường sức từ điểm A đến điểm B có UAB=-10V; sau khỏi điện trường electron tiếp tục bay vào từ trường có B=2.10-4T theo phương vng góc với đường cảm ứng từ. Tính lực từ tác dụng lên ellectron bán kính quỹ đạo từ trường Cho c =3.108m/s, e =1,6.10-19C, m=9,1.10-31kg, h=6,625.10-34Js.

Giải

a Gọi Uh1 Uh2 hiệu điện hãm chiếu xạ 1 2 Do 1=0,555m > 2=0,377m nên theo đề Uh2 =4Uh1

Áp dụng công thức Anhxtanh ta có: 1 h eU hc hc   

  1

4

4 eUh

hc hc

 



 (1)

2 h eU hc hc   

 

4eUh hc

hc

 



 (2)

Từ (1) (2) ta có:

    

  2  1 

2      

 0,555m

377 , 0 . 4 377 , 0 . 555 , 0 .

3 0,66m

b Chỉ chiếu vào catốt xạ 1 = 0,555m Cho UAK = 1V

2 01 mv hc hc   

  

2 01 mv   hc hc 

Với v01 vận tốc ban đầu cực đại quang ellectron thoát khỏi catốt

Gọi V0M vận tốc đến Anốt cơng lực điện trường độ biến thiên đông nên:  2 0M mV  2 01 mv eU

AK  

2

2 0M

mV eU

AK +

0   hc hc  

V0M = 

       1 2   m hc m eUAK

V0M = m/s

10 66 , 555 , 10 , 10 10 625 , 10 , 10 , 31 34 31 19             

V0M 6,3.105m/s

c Electron có vân tốc v0 = 106m/s cho bay vào điện trường dọc theo đường sức từ điểm A đến điểm B có UAB=-10V

 2 B mv  2 mv eU

AB  vB =

m mv eU mv eU AB AB 2

2   

vB =

m mv eUAB

2

2  =

     s m/ 10 . 1 , 9 10 . 10 . 1 , 9 10 . 10 . 6 , 1 . 2 31 12 31 19

1,2.106m/s

sau khỏi điện trường electron có vân tốc vB = 1,2.106m/s tiếp tục bay vào từ trường có B=2.10-4T theo phương vng góc với đường cảm ứng từ

Lực từ tác dụng lên ellectron:

r = 19 31 10 10 , 10 , 10 ,     eB mvB

(m) 3,4.cm

Dạng 3: Tìm bước sóng ngắn chùm tia X (tia Rơnghen) Phương pháp giải

Khi giải tập phần ta sử dụng công thức:

- Công lực điện trường A= eUAK =Wđ để tính động năng, vận tốc electron đến đối ca tốt

- Cường độ dòng điện: I = ne - Năng lượng photon X:  =hf=

2

mv hc



 (động electron đến đối catốt

Ví dụ 1: Trong ống rơnghen, cường độ dòng điện qua ống 0,8mA, hiệu điện Anôt catốt 1,2kV

a Tìm số electron đập vào đối ca tốt giây vận tốc electron đến đối ca tốt Bỏ qua vận tốc ban đầu electron

b Tìm bước sóng nhỏ mà X (tia Rơnghen) phát

Giải

a Số electron đấp vào đối catốt giây tính:

n = 15

19 10 10 , 10 ,     e I

Gọi v vận tốc electron đến đối catơt, Áp dụng định lí động năg ta có: A = eUAK = 2 mv 2 mv 

Do v0=0 nên eUAK = 2 mv       s m m eU

v AK /

10 . 1 , 9 10 . 2 , 1 . 10 . 6 , 1 . 2 2 31 19

2.107(m/s) b Bước sóng nhỏ chùm tia X tính

Khi tương tác với nguyên tử, lượng electron chuyển cho nguyên tử; điều kiện lợi lượng phơtơn động electron nên:  =hf=

2

mv hc



 

2 mv hc          m eU hc mv hc AK 19 34 10 . 2 , 1 . 10 . 6 , 1 10 . 3 . 10 . 625 , 6 2

 10-9 (m)

Ví dụ 2: Một ống Rơnghen phát tia X có bước sóng nhỏ 8.10-11m.

a Tính vận tốc electron đập vào đối âm cực hiệu điện Anôt catôt Bỏ qua vận tốc ban đầu electron khỏi catơt

b Nếu thay đổi cường độ dòng điện qua ống, mà giữ nguyên hiệu điện Anôt catôt cường độ bước sóng tia X thay đổi thể nào?

Giải

a Khi tương tác với nguyên tử, lượng electron chuyển cho nguyên tử; điều kiện lợi lượng phôtôn động electron  =hf=

2

mv hc



 

2 mv hc      2 mv hc  ) / ( 10 10 , 10 10 625 , 2 11 31 34 s m m hc

v  



 

 7,4.10

7(m/s) Công lực điện trường: eUAK =

2 mv =  hc

 UAK =



e hc

=   



) ( 10 . 8 . 10 . 6 , 1

10 . 3 . 10 . 625 , 6

11 19

8 34

V 15,5KV

b Nếu thay đổi cường độ dòng điện giữ nguyên hiệu điện Anơt catơt số electron đến đối Catốt tăng lên, động electron không thay đổi nên cường độ chùm tia x tăng lên bước sóng nhỏ chùm tia X không đổi

MỘT SỐ BÀI TẬP LUYỆN TẬP

1. Chiếu xạ có bước sóng =0,438m vào catốt tế bào quang điện

a Tính vận tốc ban đầu cực đại quang electron catốt làm kẽm có cơng A1 = 56,8.10-20J catốt làm kali có giới hạn quang điện 

02=0,62m

b Biết dòng quang điện bảo hồ Ibh= 3,2mA Tính số electron ne giải phóng khổi catốt giây Nếu cường độ chùm xạ tăng lên x lần ne thay đổi nào? Cho c =3.108m/s, e =1,6.10-19C, m=9,1.10-31kg, h=6,625.10-34Js.

2. Khi chiếu hai bước xạ điện từ có bước sóng 1= 0,25m 2=0,30m vào kim loại vận tốc ban đầu cực đại quang electron v1 = 7,31.105m/s v2 = 4,93.105m/s Xác định khối lượng electron giới hạn quang điện kim loại Cho Cho c =3.108m/s, h=6,625.10-34Js.

3. Chiếu chùm sáng có bước sóng 0,489m lê Catơt tế bào quang điện kim loại

Biết hiệu điện hãm 0,39V Tìm cơng giới hạn quang điện Cho c =3.108m/s, e =1,6.10 -19C, m=9,1.10-31kg, h=6,625.10-34Js.

4. Cơng đồng 4,47eV a Tính giới hạn quang điện đồng

b Chiếu vào cầu đồng cách li vật khác đồng thời xạ 1= 0,14m

2=0,20 m Tính điện cực đại cầu đạt Cho c =3.108m/s, e =1,6.10-19C, m=9,1.10-31kg, h=6,625.10-34Js.

5 Chiếu xạ có bước sóng  = 0,535m lên kim loại có cơng A = 3.10-19J

Dùng chắn tách chùm hẹp quang electron cho chúng bày vào từ trường theo hướng vng góc với đường cảm ứng từ Bíêt bán kính quỹ đạo quang electron lớn R = 22,75mm Tìm cảm ứng từ B Cho c =3.108m/s e =1,6.10-19C, m = 9,1.10-31kg, h=6,625.10-34Js.

HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP LUYỆN TẬP 1. a Khi catốt kèm 01 = m m

A hc



35 , 10

, 56

10 10 626 ,

20 34



 



>0 nên không xẩy tượng quang điện

Áp dụng công thức Anhxtanh: Khi catốt làm kali:

2

2 max 02

mv hc hc

 



  v0max = )

1 (

02

   m

hc

v0max = 31

8 34

10 62 ,

1 438 ,

1 10

,

10 10 625 ,

 



   

 

 (m/s) 5,4.105 m/s

b Ta có: Ibh = nee 19 16

10 10 ,

10 ,

 



 



e I n bh

e hạt

Nếu cường độ chùm xạ tăng lên x lần số electron khỏi catốt 1s cúng tăng lên x lần cường độ dịng quang điện bảo hồ tỉ lệ với cường độ chùm sáng chiếu vào Ibh = nee

2 1 mv hc hc   

 (1)

2 2 mv hc hc     (2)

Từ (1) (2) ta được:  

2 1 mv hc  2 2 mv hc         



2 2 1   v v hc

m 2 2 10 6 kg

8 34 10 , 25 , 10 ) 93 , 31 , ( 10 10 625 ,          

 9,1.10-31 kg

Giới hạn quang điện tính từ (1)

2 10 31 , 10 , 10 25 , 10 10 625 , 10 10 625 , 10 31 34 34 1         mv hc hc  

00,36.106m

3. Cơng tính:

A = 1,6.10 0,39

10 489 , 10 10 625 , 19 34     

 eUh

hc

 (J)  3,44.10

-19(J)

Giới hạn quang điện:    

 ) ( 10 . 44 , 3 10 . 3 . 10 . 625 , 6 19 34 m A hc

 0,58m

4 a Giới hạn quang điện đồng tính:

278 , 10 , 47 , 10 10 625 , 19 34

0 m m

A hc



    



b Khi chiếu vào cầu đồng cách li vật khác đồng thời xạ 1= 0,14m

2=0,20 m (đều nhỏ 0) nên tương quang điện electron bứt khỏi cầu cầu mang điện dương, có điện Số electron khỏi cầu nhiều điện cầu tăng Điện tăng đến giá trị có electron có nhiêu electron quay trở lại cầu; electron có vận tốc ban đầu lớn khơng khỏi cầu Khi cầu có điện VM lớn

Các electron có vận tốc ban đầu lớn ứng với xạ có bước sóng nhỏ nên việc tính điện VM cực đại cần xét cho 1= 0,14m

Do đó: eVM= mv hc A



2

2 max

 VM =       

 ) ( 47 , 4 10 . 14 , 0 . 10 . 6 , 1 10 . 3 . 10 . 625 , 6 19 34 V e A e hc

 4,4 (V)

5 Khi electron bày vào từ trường với vân tốc v theo phương vuông góc với đường cảm ứng từ electron chuyển động trịn theo quỹ đạo bán kính r, lực lorenxơ lực hướng tâm

f =evB =

eB mv r r mv   (1)

Từ (1) ta thấy bán kính quỹ đạo lớn ứng với electron có vân tốc lớn nhất, v=v0max bán kính cực đại r = R nên

R =

eB mv0max

 B = eR mv0max

(2) Mặt khác:    m A hc v mv A

hc 2

2 0max

max

0   



 (3)

Từ (2) (3) ta có: B=

eR m   m A hc 2 

B= ( ) 10

535 , 10 ,

10 535 , 10 10 10 625 , 10 75 , 22 10 ,

10 ,

6 31

6 19

8 34

19 31

T

 

 

 

 



B9,9.10-5 (T)

C CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM KHÁCH QUAN 1 Tìm phát biểu phát biểu sau đây:

A Hiện tượng quang điện tượng electron bứt khỏi bề mặt kim loại có ánh sáng thích hợp chiếu vào

B Hiện tượng quang điện tượng electron bứt khỏi bề mặt kim loại bị nung nóng C Hiện tượng quang điện tượng electron bứt khỏi bề mặt kim loại có hạt có vận tốc lớn đạp

D Hiện tượng quang điện tượng electron bứt khỏi bề mặt kim loại có điện trường mạnh

2 Trong điều kiện xẩy tượng quang điện?

A Bước sóng ánh sáng kích thích lớn giới hạn quang điện B Bước sóng ánh sáng kích thích nhỏ giới hạn quang điện

C Bước sóng ánh sáng kích thích lớn giới hạn quang điện D Bước sóng ánh sáng kích thích nhỏ giới hạn quang điện

3. Nếu chiếu chùm tia hồng ngoại vào kẽm tích điện âm,

A kẽm dần điện tích dương B điện tích kẽm khơng đổi C kẽm trở nên trung hoà điện D kẽm dần điện tích âm

4. Chiếu chùm tia tử ngoại vào kẽm tích điện âm

A Tấm kẽm dần điện tích dương B Điện tích kẽm khơng đổi C Tấm kẽm dần điện tích âm D Tấm kẽm trung hoà điện

5. Biểu thức xác định giới hạn quang điện kim loại A

A hc 

0

 B

c hA 

0



C

0

U hc 

 D

c hU0 



6. Bước sóng giới hạn kim loại 52000A Các electron phóng kim loại đó chiếu ánh sáng đơn sắc phát từ

A đèn hồng ngoại 50 w B đèn hồng ngoại 10 w C đèn tử ngoại 50 w D đèn hồng ngoại w

7. Trong trường hợp sau đây, electron gọi electron quang điện? A electron dây dẫn điện thông thường

B electron bứt từ catôt tế bào quang điện C electron tạo chất bán dẫn

D electron tạo catơt bị nung nóng

8. Người ta khơng thấy có electron bật khỏi mặt kim loại chiếu chùm sáng đơn sắc vào A chùm sáng có cường độ nhỏ

B kim loại hấp thụ ánh sáng

C Cơng electron nhỏ so với lượng phơtơn D Bước sóng ánh sáng lớn so với giới hạn quang điện

9. Để xảy tượng quang điện ánh sáng chiếu vào bề mặt kim loại phải có A cường độ lớn

B bước sóng ánh sáng đủ lớn C tần số ánh sáng nhỏ

D bước sóng nhỏ giới hạn xác định

10. Chiếu chùm ánh sáng đơn sắc vào kẽm Hiện tượng quang điện không xảy ánh sáng có bước sóng

A 0,4 m B 0,2 m C.0,3 m D.0,1 m

A.Hiệu điện anôt catôt tế bào quang điện ln có giá trị âm dịng quang điện triệt tiêu

B Dòng quang điện tồn hiệu điện anôt catôt tế bào quang điện không

C Cường độ dịng quang điện bão hồ khơng phụ thuộc với cường độ chùm ánh sáng kích thích D Giá trị hiệu điện hãm phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng kích thích

12. Cường độ dịng quang điện bảo hồ

A tỉlệ nghịch với cường độ chùm ánh sáng kích thích B tỉ lệ thuận với cường độ chùm ánh sáng kích thích C tỉ lệ bước sóng ánh sáng chiếu vào catơt

D tỉhiệu điện anốt ca tốt

13. Khi dịng quang điện bảo hồ

A số electron đến anơt số electron khỏi catôt giây B số electron đến anôt nhỏ số electron khỏi catơt giây C số electron đến anơt lớn số electron khỏi catôt giây D số electron đến anôt số photon đập vào catôt giây

14. Trong hiệu ứng quang điện , lượng lớn electron quang điện phát A lớn lượng phôtôn chiếu tới

B lượng phôtôn chiếu tới C nhỏ lượng phôtôn chiếu tới D tỉ lệ với cường độ ánh sáng chiếu tới

15. Phơ tơn có lượng lớn có

A bước sóng lớn B tần số lớn C biên độ lớn D vận tốc lớn

16. Biết công suất ánh sáng tới ca tốt tế bào quang điện P = 2,5W, bước sóng  0,489m Số

photon tới catôt giây

A 7,3 1019 B 0,73.1018 C 0,73.1017 D 0,615.1019

17. Trong thí nghiệm tế bào quang điện - Uh <UAK < A khơng có electron đến anơt

B số electron đến anơt số electron khỏi catôt giây động bé

C số electron đến anôt nhỏ số electron khỏi catơt giây D số electron đến anơt lớn số electron khỏi catơt giây

18. Trong thí nghiệm tế bào quang điện UAK > vận tốc cực đại electron đến anôt

A lớn v0max B lớn v0max C nhỏ v0max D nhỏ v0max

19. Giá trị hiệu điện hãm thí nghiệm tế bào quang điện A phụ thuộc cường độ chùm sáng kích thích

B phụ thuộc bước sóng ánh sánh kích thích chất kim loại catơt C phụ thuộc bước sóng ánh sánh kích thích cường độ chùm sáng kích thích D phụ thuộc chất kim loại catôt cường độ chùm sáng kích thích

20. Chiếu đồng thời xạ có bước sóng 1 <2 <3 <0 vào kim loại (0 giới hạn quang điện) động ban đầu cực electron quang điện

A W0đmax =



hc

+



hc

+



hc

-A B W0đmax =



hc

- A C W0đmax =

3



hc

- A D W0đmax =



hc

- A

21. Công thức anhxtanh tượng quang điện A hf = A +

2

2 max

mv B hf = A

-2

2 max

mv

C hf = A +

2

2 max

v

D hf = A

-2

2 max

v

22. Khi phơton có lượng hf chiếu vào nhơm có cơng A, electron quang điện phóng có động ban đầu cực đại W Nếu tần số xạ chiếu tới tăng gấp đơi, động cực đại electron quang điện

A 2W-A B 2W + A C 2W D W

23. Khi chiếu ánh sáng đơn sắc có tần số f1 vào tế bào quang điện hiệu điện hãm U1 Nếu chiếu ánh sáng có tần số f2 vào tế bào quang điện hiệu điện hãm

A U1- e(f1 f2)

h

 B U1+ e(f1 f2)

h



C U1- (f2 f1)

e h

 D U1+ (f2 f1)

e h



24. Động ban đầu electron quang điện thoát khỏi catơt có giá trị A Wđ =

2

2 max

mv

B Wđ <

2

2 max

mv

C.Wđ 

2

2 max

mv

D Wđ 

2

2 max

mv 25. Chỉ câu kết luận sai

A Phơtơn có lượng.; B Phơtơn có động lượng C Phơtơn có kích thước xác định D Phơtơn có khối lượng

26. Trong thời gian phút có 12.106 electron tách khỏi catốt tế bào quang điện anôt Biết e = 1,6.10-19 C Cường độ dịng quang điện bảo hồ là

A 32 mA B 0,32 mA C 0,032 mA B.3,2 mA

27. Cường độ dịng quang điện bão hồ anốt catốt tế bào quang điện 16A Cho điện

tích electron e = 1,6 10-19C Số electron đến anốt giây là: A 1020 B 1016 C 1013 D.1014

28. Một xạ điện từ có bước sóng  = 0,2.10-6m Năng lượng photon

A  = 99,375.10-20J B  = 99,375.10-19J

C  = 9,9375.10-20J D  = 9,9375.10-19J

29. Giới hạn quang điện xêdi 0,66m cơng

A A = 30,114.10-20J B A = 30,114.10-19J.

C A = 3,0114.10-20J D A = 301,14.10-19J.

30. Cơng kim loại A = 4,14eV giới hạn quang điện kim loại A 0 = 0,5m B.0 = 0,4m

C.0 = 0,3m D.0 = 0,6m

31. Giới hạn quang điện natri 0,5m Cơng kẽm lớn natri 1,4 lần Giới hạn

quang điện kẽm là:

A.0.72 m B.0,36 m C.0,9 m D.0,7 m

32. Vận tốc ban đầu cực đại electron quang điện vomax=6.106m/s động ban đầu cực đại electron quang điện

A 3,276.10-17J. B 1,738.10-17J. C 2,73.10-24J D 1,638.10-17J

33. Hiệu điện hãm 1,8 V Vận tốc ban đầu cực đại electron quang điện A 6,33.1011 m/s B 795,59.103 m/s.

C 3,165.1011m/s D 3,165.103 m/s

34. Biết vận tốc ban đầu cực đại electron khỏi catốt v0 = 5.106 m/s Cho me=9,1.10 -31kg, q

e=1,6.10-19C Để triệt tiêu dịng quang điện đặt vào anốt catốt tế bào quang điện hiệu điện hãm

35 Chiếu chùm sáng có bước sóng 0,2m vào ca tốt tế bào quang điện có giới hạn quang

điện 0,4m Cho h = 6,625.10-34Js, c = 3.108m/s Động ban đầu cực đại electron quang

điện

A 4,96875.10-21J. B 4,96875.10-20J C 1,65625.10-19J D 1,65625.10-20J

36. Chiếu xạ tử ngoại có bước sóng  = 0,6mvào tế bào quang điện Na có giới hạn

quang điện 0=0,5m Vận tốc ban đầu cực đại electrôn quang điện A v0 = 11,45.107m/s B v0 = 11,45.106m/s

C v0 = 11,45.104m/s D v0 = 11,45.105m/s

37. Tế bào quang điện làm kẽm có giới hạn quang điện 0 = 0,35m Chiếu xạ có bước sóng  vào tế bào quang điện Lúc để triệt tiêu dòng quang điện, người ta đặt hiệu điện hãm

Uh=2V Bước sóng xạ chiếu vào

A 0,224m B 2,24pm C 22,4nm D.0,224m

38. Chiếu chùm sáng đơn sắc tần số f vào catốt tế bào quang điện, hiệu điện hãm có giá trị U Nếu tăng tần số lên gấp đôi hiệu điện hãm

A 2U B U/2 C 2U+A/e D 2(U+A/e)

39. Một đèn phát ánh sáng đơn sắc có bước sóng 6000Ao phát phôtôn trong 10s công suất đèn 10W Biết : h = 6,625.10-34 J.s

A 4.1019 phôtôn. B 4.1020 phôtôn.

C 3.1019 phôtôn D 3.1020 phôtôn

40. Khi chiếu xạ điện từ có bước sóng  = 0,5m vào bề mặt catốt tế bào quang điện tạo

ra dòng quang điện bão hồ Ibh =0,32A Cơng suất xạ đập vào catốt P =1,5 W Cho biết h = 6,625.10-34 J.s ; c = 3.108 m/s : e = 1,6.10-19C Hiệu suất lượng tử

A 52% B 63% C 53% D 43%

41 Chiếu lên bề mặt Catốt tế bào quang điện bước xạ có bước sóng 0,3m

0,4m thấy độ lớn hiệu điện hảm gấp lần Giới hạn quang điện kim loại làm Catốt

là:

A 0,6m B 0,55m C 0,5m D 0,45m

42 Cho hai chùm xạ có cường độ có sóng 1 <2 <0 chiếu vào catơt tế bào quang điện Gọi Uh1 Uh2 hiệu điện hảm

A Uh1  Uh2 B Uh1 > Uh2 C Uh1 < Uh2 D Uh1 = Uh2

43 Chiếu lên bề mặt Catốt tến bào quang điện bước xạ có bước sóng 0,3m

0,4m thấy vận tốc ban đầu cực đại gấp lần Giới hạn quang điện kim loại làm Catốt là:

A 0,65m B 0,76m C 0,45m D 0,55m

44 Chiếu chùm sáng có bước sóng 0,2m vào ca tốt tế bào quang điện có giới hạn quang

điện 0,4m Cho h = 6,625.10-34Js, c = 3.108m/s Để dịng quang điện ln

A UAK 1,55V B UAK  -1,55V C UAK = 1,55V D UAK = -1,55V

45. Hai hạt electron bay vào từ trường theo phương vuông góc với đường sức từ với tỉ số vận tốc v1/v2 = /3, tỉ số bán kính hai quỹ đạo R1/R2

A 3/1 B 1/3 C 2/1 D 1/2

46. Chiếu xạ điện thừ có sóng vào bề mặt kim loại có giới hạn quang điện 0 = 2 Tách lấy chùm electron cho bay vào từ trường có cảm ứng từ B theo phương vng góc với đường sức từ Bán kính lớn quỹ đạo electron chuyển động từ trường

A R =

 mhc eB

1

B R =

 mhc eB

2

C R =

 m

hc eB

1

D R =

 m hc eB

1

47. Trong ống Rơn ghen, hiệu điện anôt catôt UAK Bỏ qua vận tốc ban đầu electron khỏi catơt động electron đến đối catơt

A W = eU2

AK B W =

eUAK C W = 2eUAK D W = eUAK

48. Trong ống Rơn ghen, hiệu điện anôt catôt UAK = 2.104V

Bỏ qua vận tốc ban đầu electron khỏi catơt tần số cực đại tia X ống phát

A 4,8.1017Hz B 4,2.1018Hz C 4,8.1018Hz D 4,2.1017Hz

49. Quang dẫn

A tượng giảm điện trở suất chất bán dẫn chiều sáng B tượng kim loại phát xạ êlectron lúc chiếu sáng;

C tượng điện trở chất giảm nhiều hạ nhiệt độ xuống thấp D.Quang dẫn tượng bứt quang êlectron khỏi bề mặt chất bán dẫn

50. Pin quang điện nguồn điện A hố biến thành điện B.cơ biến thành điện

C nhiệt biến thành điện D quang biến thành điện

51 Khi pin quang điện tao dịng điện mạch điều sau sai? A Quang biến đổi trực tiếp thành điện

B Dòng điện chạy qua nguồn theo chiều từ bán dẩn p sang bán dẩn n C Dịng điện mạch ngồi có chiều từ bán dẩn p sang bán dẩn n D Dòng electron mạch ngồi có chiều từ bán dẩn n sang bán dẩn p

52. Hiện tượng quang điện tượng

A bứt electron khỏi bề mặt kim loại bị chiếu sáng B giải phóng electron khỏi kim loại cách đốt nóng

C tạo thành electron dẫn lổ trống chất bán dẫn tác dụng ánh sáng thích hợp D giải phóng electron khỏi chất cách bắn phá iôn

53. Nguyên tắc hoạt động quang trở dựa vào tượng A.Hiện tượng quang điện

B.Hiện tượng quang điện C.Hiện tượng quang dẫn

D.Hiện tượng phát quang chất rắn

54. Chiếu hai xạ có tần số f1= 4.1014Hz f2= 12.1014Hz vào kẽm có giới hạn quang điện 0,35m

A xạ gây tượng quang điện B Chỉ có xạ f2 gây tượng quang điện C Chỉ có xạ f1 gây tượng quang điện D xạ không gây tượng quang điện

ĐÁP ÁN CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM

Câu Đáp án Câu Đáp án Câu Đáp án Câu Đáp án Câu Đáp án

1 A 12 B 23 D 34 A 45 B

2 D 13 A 24 C 35 C 46 A

3 B 14 C 25 C 36 D 47 D

4 C 15 B 26 B 37 A 48 C

5 A 16 D 27 D 38 B 49 A

6 C 17 C 28 A 39 D 50 D

8 D 19 B 30 C 41 A 52 C

9 D 20 D 31 B 42 B 53 C

10 A 21 A 32 D 43 C 54 B

11 C 22 B 33 B 44 B

HƯỚNG DẪN CHỌN ĐÁP ÁN

1 Phát biểu là: tượng quang điện tượng electron bứt khỏi bề mặt kim loại có ánh sáng thích hợp chiếu vào

2 Để xẩy tượng quang điện, cần điều kiện: bước sóng ánh sáng kích thích nhỏ giới hạn quang điện

3. Tia hồng ngoại có bước sóng lớn giới hạn quang điện kẽm nên chiếu vào kẽm không làm cho electron bật khỏi bề mặt kẽm điện tích kẽm khơng đổi

4. Tia tử ngoại có bước sóng nhỏ giới hạn quang điện kẽm nên chiếu vào kẽm làm cho electron bật khỏi bề mặt kẽm kẽm dần điện tích âm

5. Biểu thức xác định giới hạn quang điện kim loại

A hc 

0



6. Bức xạ tử ngoại có bước sóng nhỏ 5200A0 nên gây tương quang điện, xạ hồng ngoại có bước sóng lớn 5200A0 nên khơng gây tương quang điện dù có cơng suất lớn

7. electrôn bứt từ catốt tế bào quang điện gọi electrôn quang điện

8. Khi chiếu ánh sáng vào kim loại có bước sóng nhỏ giới hạn quang điện gây quang điện, cịn bước sóng ánh sáng lớn so với giới hạn quang điện khơng làm electron bật khỏi mặt kim loại

9. Điều kiện để xảy tượng quang điện bước sóng ánh sáng kích thích nhỏ giới hạn xác định

10. Ánh sáng nhìn thấy có bước sóng lớn giới hạn quang điện kẽm nên chiếu vào kẽm không gây tương quang điện (0,4m thuộc miền ánh sáng trông thấy)

11. Theo định luật quang điện thứ hai cường độ dịng quang điện bão hoà tỉ lệ với cường độ chùm ánh sáng kích thích nên nói: "Cường độ dịng quang điện bão hồ khơng phụ thuộc với cường độ chùm ánh sáng kích thích“ sai

12. Cường độ dịng quang điện bảo hoà tỉ lệ thuận với cường độ chùm ánh sáng kích thích

13. Khi dịng quang điện bảo hồ có electron khỏi catơt có nhiêu electron anơt đó: số electron đến anơt số electron khỏi catôt giây

14. Trong hiệu ứng quang điện động ban đầu cực đại electron quang điện W0đmax =



hc

-A <

1



hc

lượng phôtôn chiếu tới

15. Năng lượng phôtôn  =hf tỉ lệ với f, nên tần số lớn lượng lớn

16. Số photon tới catôt giây là: N =   hc P

P 

 0,615.10

19hạt

17. Trong thí nghiệm tế bào quang điện - Uh <UAK < số electron có vân tốc lớn đến anơt, số cịn lại bị lực điện trường đẩy catôt nên số electron đến anôt nhỏ số electron khỏi catơt giây

18. Trong thí nghiệm tế bào quang điện UAK > 0, khỏi catơt electron quang điện tăng tốc điện trường nên electron có vận tốc ban đầu v0max khỏi catơt đến anơt có vận tốc lớn v0max

vận tốc cực đại electron đến anôt

19. Hiệu điện hãm phụ thuộc động ban đầu cực đại electron quang điện nên phụ thuộc bước sóng ánh sánh kích thích chất kim loại catôt

20. Chiếu đồng thời xạ có bước sóng 1 <2 <3 <0 vào kim loại (0 giới hạn quang điện) tơn ứng với xạ 1 có lượng lớn nên động ban đầu cực đại electron quang điện ứng xạ 1 lớn nên : W0đmax =

1



hc

- A

21. Công thức anhxtanh tượng quang điện là: hf = A +

2 max mv

22. Ta có: hf = A + W

Nếu f’ = 2f : hf’ = A + W’  (A + W) = A + W’  W’ = 2W + A

23. Ta có:

hf1 = A + eU1 hf2 = A + eU2

 hf1 - eU1 = hf2 - eU2 U2 = U1+ (f2 f1)

e h



24. Các electron thoát khỏi catơt có vân tốc từ đến v0max nên động ban đầu electron quang điện có động từ đến

2

2 max

mv

Wđ 

2 max mv

25. Phơtơn có lượng, có động lượng, có khối lượng khơng có kích thước xác định

26. Ibh = ne = 19A 10 , 60 10 12 0,32 mA

27. n =  e I

1014

28.  = 

hc

= 99,375.10-20J.

29. A =



hc

=30,114.10-20J

30.  

A hc

0

 0,3m

31. AZn = 1,5ANa    

5 , , 0 0 Na Zn Na Zn hc hc   

 0,36 m

32. W0đmax = 

2

2 max

mv

1,638.10-17J

33. eUh =

2 max mv    m eU

v h

max

0 795,59.103 m/s

34. eUh =

2

2 max

mv

Uh = 

e mv

2

2 max

0 71V

35 Ta thấy 0 = 

      

 W0dmax W0dmax hc hc

hc

1,65625.10-19J

36.  

           0dmax 0max 1 v mv     m hc hc hc

11,45.105m/s.

37.      

h h eU hc hc eU hc hc 0   

 0,224m

38. Ta có: hf = A + eU

h.2f = A + eU’ U’ = 2U+A/e

39. P = N = 

hc

N n số phôtôn đèn phát 1s Số phôtôn phát t = 10s là: N = N.t = t 

hc P

40. Gọi n N số electron khỏi catơt số phơtơn đập vào catơt giây hiệu suất lượng tử: H =

N n

Với Ibh = ne P = N =



hc

N  H = 



eP Ihc

53%

41 Do 1 < 2 nên theo đề Uh1= 2Uh2 1 h eU hc hc   

 =

2eUh

hc 

 (1)

2

2

2

2hc  hc  eUh



 (2)

từ (1) (2) ta có:

2 0 2 1       

      =0,6m

42 A = 1

h

eU hc



 = 2

h

eU hc



 Do 1 <2 nên Uh1 > Uh2

43 Do 1 < 2 nên theo đề v01= v02

2 01 mv hc hc   

 =

2 02 mv hc 

 (1)

2 4 02 mv hc hc     (2)

Từ (1) (2) ta có:    0 

0   

 0,45m

44 

           0 1     e hc U eU hc hc h h 1,55V

Khi UAK  -1,55V i =

45. Lực loren tác dụng lên electron có vận tốc v1 là: f1 = ev1B =

eB mv R R mv 1

1  

Lực loren tác dụng lên electron có vận tốc v2 là: f2 = ev2B =

eB mv R R mv 2 2  

Do đó: R1/R2 = v1/v2 = /3

46. Do 0 = 2

    m hc v hc hc hc     

 0max

2 0max

0max

0 2

mv mv    eB mv R 0max

 mhc eB

1

47. A = 

2

mv

eUAK

48. Năng lượng phôtôn tia X:

 =hf

2

mv

 = eUAK f

h eUAK

 fmax

h eUAK

 = 4,8.1018Hz

49. Quang dẫn tượng giảm điện trở suất chất bán dẫn chiều sáng

50. Pin quang điện nguồn điện quang biến thành điện

51 Khi pin quang điện tao dòng điện mạch dịng electron chuyển từ bán dẫn p sang n nguồn ngược lại mạch (dịng điện có chiều ngược lại) nên nói : dịng điện chạy qua nguồn theo chiều từ bán dẩn p sang bán dẩn n không

52. Hiện tượng quang điện tượng tạo thành electron dẫn lổ trống chất bán dẫn tác dụng ánh sáng thích hợp

53. Nguyên tắc hoạt động quang trở dựa vào tượng tượng quang dẫn

54. Ta có :

1

1 0,75 

   m

f c

0

2 0,25 

   m

f c

Do có xạ f2 gây tượng quang điện

2.1 MẨU NGUYÊN TỬ BO VÀ QUANG PHỔ VẠCH CỦA HIĐRÔ HẤP THỤ VÀ PHẢN XẠ LỌC LỰA SỰ PHÁT QUANG

A TÓM TẮT LÝ THUYẾT 1 Các tiên đề Bo

a Tiên đề trạng thái dừng:

Nguyên tử tồn trạng thái dừng có lượng xác định Khi trạng thái dừng, nguyên tử không xạ

b Tiên đề xạ hấp thụ lượng nguyên tử:

Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có lượng En sang trạng thái dừng có lượng Em<En ngun tử phát phơtơn có tần số f xác định bởi: En -Em = hf

Ngược lại, nguyên tử trạng thái dừng Em mà hấp thụ phơtơn có tần số hf = En -Em chuyển lên trạng thái En

Mẫu nguyên tử Bo giải thích cấu tạo quang phổ vạch hiđrô khơng giải thích cấu tạo ngun tử phức tạp

2 Quang phổ vạch hiđrô

Quang phổ vạch hiđrô gồm dãy: Lai man (nằm vùng tử ngoại), Banme (có phần nằm vùng ánh sáng trông thấy gồm vạch: đỏ, lam, chàm, tím) dãy Pasen (nằm vùng hồng ngoại)

3 Hấp thụ phản xạ lọc lựa ánh sáng

- Màu sắc vật phụ thuộc vào hấp thụ lọc lựa phản xạ lọc lựa vật (phản xạ lọc lựa chất cấu tạo nên vật lớp chất phủ lên bề mặt vật) ánh sáng chiếu vào vật

- Định luật vầ hấp thụ ánh sáng: Cường độ I chùm sáng đơn sắc qua môi trường hấp thụ, giảm theo định luật hàm mũ độ dài d đường truyền tia sáng: I =I0e-αd

4 Sự phát quang

- Sự phát quang phát xạ điện từ miền ánh sáng trông thấy số chất hấp thụ lượng dạng Mỗi chất phát quang có quang phổ đắc trưng riêng Sau ngừng kích thích, phát quang số chất tiếp tục kéo dài khoảng thời gian đó, ngừng hẳn

- Trong tượng quang phát quang, bước sóng ánh sáng phát quang lớn bước sóng ánh sáng mà chất phát quang hấp thụ

4 Laze

Tia laze ánh sáng kếp hợp có độ đơn sắc cao Chùm laze có tính định hướng cao, có cường độ lớn

B CÁC DẠNG BÀI TẬP TỰ LUẬN CƠ BẢN

Dạng 1: Tính bước sóng lượng ngun tử Hidrô.

Phương pháp giải:

- Sử dụng công thức hf =



hc

=En-Em

(Do E 0 nên lượng mức khác nhỏ 0)

- Liên hệ bước sóng nguyên tử chuyễn mức lượng A, B, C :

1



hc

=EA-EC = EA-EB+ EB-EC =



hc

+



hc

A B C 1 2

1

 =

1

 +

1



Ví dụ 1: Cho ba vạch có bước sóng dài dãy quang phổ hiđrô 1L=0,1216m (dãy Laiman), 1B=0,6563m (dãy Banme), 1P=1,8751m (dãy Pasen)

a Có thể tìm xạ vạch khác

b Cho biết lượng cần tối thiểu để bứt điện tử khỏi nguyên tử Hiđrô từ trạng thái 13,6eV Tính bước sóng ngắn vạch quang phổ dãy Pasen Cho c =3.108m/s, h=6,625.10-34Js.

Giải

a Từ 1P 1B ta tìm 2B ngun tử hiđrơ chuyển từ mức N mức L (dãy Banme) sau:

B P L M M N L N B hc hc E E E E E E hc 1

2  

        



B P B 1 1           m P B P B B       8751 ,1 6563 , 0 8751 ,1 . 6563 , 0 1 1

2 0,4862 m

Tương tự:

Từ 1L 1B ta tìm 2L nguyên tử hiđrô chuyển từ mức M mức K (dãy Laiman):

     m L B L B L       1216 , 0 6563 , 0 1216 , 0 . 6563 , 0 1 1

2 0,1026 m

Từ 1L 2B ta tìm 3L nguyên tử hiđrô chuyển từ mức N mức K (dãy Laiman):

     m L B L B L       1216 , 0 4862 , 0 1216 , 0 . 4862 , 0 2

3 0,0973 m

b Bước sóng ngắn vạch quang phổ dãy Pasen nguyên tử hiđrô chuuyển từ 

mức M

Ta có M M

p E E E hc     

 E =

Theo đề ra: E - EK = 13,6eV hay EK = - 13,6eV Mặt khác: EM - EK =

L

hc

2

  EM = EK + L

hc

2



Từ :

L K M p hc E E hc     

pmin =

) ( 10 1026 , 10 10 625 , 10 , , 13 10 10 625 , 6 34 19 34 m hc E hc L K          pmin  0,832m

Ví dụ 2: Chiếu chùm sáng đơn sắc vng góc với thuỷ tinh dày 4mm người ta thấy cường độ chùm tia ló 0,8 cường độ chùm tia tới Tính hệ số hấp thụ thuỷ tinh ánh sáng Cho hệ số phản xạ ánh sáng mặt trước mặt sau 0,04

Giải:

Gọi I0 cường độ chùm sáng mặt trước thuỷ tinh

Vì có 4% ánh sáng bị phản xạ , nên cường độ chùm sáng vào thuỷ tinh lại : I1=0,96I0

GV: LÊ VĂN LONG 47

L K MN  1P  1L 1B 2L 

3L 2B

Sau hết chiều dày d thuỷ tinh, cường độ chùm sáng đến mặt sau thuỷ tinh là: I2 = I1e-αd = 0,96I0e-αd

Do lại có 4% ánh sáng bị phản xạ mặt sau thuỷ tinh Cường độ chùm sáng ló khỏi thuỷ tinh 0,96I2

I3 = 0,96I2=(0,96)2I0e-αd

Theo đề ra: I3= 0,8I0 = (0,96)2I0e-αd e-αd = 0,868

96 ,

8 ,

2 

- αd = -0,14145 3 35,4

10

14145 ,

0  

 

 m m



Ví dụ 3: Chiếu chùm sáng đơn sắc có bước sóng 0,3m vào chất thấy chất phát

ra ánh sáng có bước sóng 0,5m Cho cơng suất chùm sáng phát quang 0,01 công

suất chùm sáng kính thích Hãy tính xem photon ánh sáng phát quang ứng với photon ánh sáng kích thích

Giải

Gọi W0 cơng suất, 0 lưọng photon 0 bước sóng chùm sáng kích thích Số photon ánh sáng kích thích đến chất phát quang giây là:

n0 =

hc

0 0

0 W

W 

 

Gọi W công suất,  lưọng photon là bước sóng chùm sáng phát quang Số

photon ánh sáng phát quang giây là: n =

hc  

W W



Theo đề ra: W=0,01W0 , suy ra: n =

hc



0

W 01 ,

Số phôtôn ánh sáng kích thích ứng với photon ánh sáng phát quang là:

N = 60

5 , 01 ,

3 , 01

,

0

0   

 

n n

MỘT SỐ BÀI TẬP LUYỆN TẬP

1 Biết bước sóng bốn vạch dãy Banme vạch đỏ Hα :1b = 0,6563m,

vạch lam H: 2b = 0,4861m, vạch chàm H: 3b = 0,4340m, vạch tím H :4b = 0,4102m Hãy tính bước sóng vạch quang phổ dãy Pasen vùng hồng ngoại

2 Biết bước sóng ứng với hai vạch dãy Laiman nguyên tử Hiđrô 1L=0,122m ,

2L=0,103m Biết lượng trạng thái kích thích thứ -1,51eV a Tìm bước sóng vạch H

b Tìm mức lượng trạng thái

3. Để ion hố ngun tử Hiđrơ, người ta cần lượng 13,6eV Tính bước sóng ngắn vạch quang phổ có dãy Laiman

HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP LUYỆN TẬP

1. Từ 1b , 2b ta tìm 1p nguyên tử hiđrô chuyển từ mức N mức M (dãy Pasen) sau:

b p L M M N L N b

hc hc E E E E E E hc

1

2  

        



b p b 1

1 1

 

  

GV: LÊ VĂN LONG 48

1P

1b 2P 3p

2b

L O

M N P 3b



      m b b b b p       4861 , 0 6563 , 0 4861 , 0 . 6563 , 0 2

1 1,8744 m

Tương tự:

- Từ 1b , 3b ta tìm 2p nguyên tử hiđrô chuyển từ mức O mức M (dãy Pasen):

     m b b b b p       4340 , 0 6563 , 0 4340 , 0 . 6563 , 0 3

2 1,2811 m

- Từ 1b , 4b ta tìm 3p nguyên tử hiđrô chuyển từ mức P mức M (dãy Pasen):

     m b b b b p       4102 , 0 6563 , 0 4102 , 0 . 6563 , 0 4

3 1,0939 m

2. a Ta có :

B L K L L M K M L hc hc E E E E E E hc 1

2  

        



B L L 1 1            m L L L L B       103 , 0 122 , 0 103 , 0 . 122 , 0 2

1 0,661 m

Bước sóng vạch H 0,661 m

b Mức lượng trạng thái EK tính: Từ  M  K 

L E E hc  34 19

2 0,103.10

10 10 625 , 10 , 51 ,         L M K hc E E

 (J)

EK-21,71.10-19 (J) =-13,57eV

3. Năng lượng ion háo nguyên tử hiđrô lượng cần thiết để đưa electron từ quỹ đạo K lên quỹ đạo ngồi cùng; lượng photon nguyên tử hiđrô phát electron chuyển từ quỹ đạo vào quỹ đạo K

Do đó: W 13,6ev

 



hc

min = m m

hc  09134 , ) ( 10 , , 13 10 10 625 , W 19 34    

C CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM KHÁCH QUAN 1. Mẫu nguyên tử Bo khác mẫu ngun tử Rơ-dơ-pho

A mơ hình ngun tử có hạt nhân B Hình dạng quỹ đạo êlectron C trạng thái có lượng xác định

D biểu thức lực hút hạt nhân êlectron

2. Trạng thái dừng

A trạng thái có lượng xác định

B trạng thái mà ta tính xác lượng C trạng thái mà lượng nguyên tử khơng đổi

D trạng thái ngun tử tồn thời gian xác định mà khơng xạ

3. Bán kính quỹ đạo dừng electron nguyên tử hiđrô xác định công thức A rn = r0n2 B rn = r0n C rn = r02n2 D rn = r02n

4. Khi trạng thái dừng nguyên tử

A có xạ khơng hấp thụ lượng

B không xạ không hấp thụ lượng C khơng xạ hấp thụ lượng D có xạ hấp thụ lượng

5. Gọi EN, EM, EO lượng trạng thái dừng N, M, O ngun tử hiđrơ A EN >EM > EO B EM>EN > EO

C EO > EN >EM D EN >EO> EM

6. Chọn câu

A Vạch có bước sóng ngắn dãy Banme nằm vùng tử ngoại

B Vạch có bước sóng dài dãy Laiman nằm vùng ánh sáng nhìn thấy C Các vạch quang phổ dãy Laiman, Banme, Pasen hoàn toàn nằm vùng ánh sáng nhìn thấy khác

D Vạch có bước sóng dài dãy Banme nằm vùng hồng ngoại

7. Dãy Laiman thuộc vùng

A hồng ngoại B tử ngoại C ánh sáng nhìn thấy D phần nằm vùng ánh sáng nhìn thấy

8. Vạch quang phổ có bước sóng 0,6563m vạch thuộc dãy

A.Laiman B Banme Pasen C Pasen D Banme

9 Dãy banme quang phổ nguyên tử hiđrô electron chuyển từ quỹ đạo cao quỹ đạo

A K B L C M D N

10 Vạch H quang phổ hiđrô electron chuyển từ quỹ đạo A M L B Từ L K

C Từ N M D Từ O N

11. Trạng thái kích thích cao ngun tử hiđrơ trạng thái N, số vạch quang phổ phát xạ ngun tử hiđrơ lơn mà ngưịi ta thu

A B C D

12. Trạng thái kích thích cao nguyên tử hiđrô để thu vạch quang phổ phát xạ trạng thái

A P B N C M D O

13. Biết bước sóng vạch Hα , H , H H ta xác định bước sóng A vạch dãy Pasen B vạch dãy Pasen

C vạch dãy Pasen D vạch dãy Pasen

14. Hai vạch quang phổ có bước sóng dài dãy Laiman quang phổ hyđrơlà 1=0,1216

m 2=0,1026 m Bước sóng vạch đỏ H có giá trị: A 0,6577m B 0,6569m

C 0,6566m D 0,6568m

15 Biết bước sóng vạch đỏ (H ) vạch lam (H) 0,656m 0,486m Bước sóng dài dãy Pasen là:

A 0,571m B 1,142m C 0,170m D 1,875m

16 Biết bước sóng dài dãy Banme dãy Pasen 0,656m 1,875m, vạch lam (H) dãy Banme có bước sóng bằng:

A 2,531m B 0,486m C 1,219m D 0,451m

17. Cho bước sóng 1=0,1216 m vạch quang phổ ứng với dịch chuyển electron từ quỹ đạo L quỹ đạo K Hiệu mức lượng quỹ đạo L với quỹ đạo K là:

A 16,34.1018 J B 1,634.10-18 J C 1,634.10-17J D 16,34.1017J

18. Biết bước sóng nhỏ dãy Pasen nguyên tử hiđrô 0,832m Năng lượng trạng thái

kích thích thứ hai

A -1,493eV B -14,93eV C 1,493eV D 14,93eV

19. Hấp thụ ánh sáng tượng

C môi trường vật chất làm giảm cường độ chùm sáng truyền qua D mơi trường vật chất làm thay đổi bước sóng chùm sáng truyền qua

20. Hệ số hấp thụ môi trường

A phụ thuộc chất cấu tạo nên môi trường không phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng B khơng phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng chất cấu tạo nên môi trường

C phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng khơng phụ thuộc chất cấu tạo nên mơi trường D phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng chất cấu tạo nên môi trường

21. Tấm kính đỏ

A hấp thụ mạnh ánh sáng đỏ B hấp thụ ánh sáng đỏ C khơng hấp thụ ánh sáng xanh D hấp thụ ánh sáng xanh

22. Cường độ chùm sáng truyền qua môi trường giảm

A theo quy luật hàm mũ độ dài đường truyền tia sáng B tỉ lệ nghịch với chiều dài đường truyền tia sáng

C tỉ lệ nghịch với bình phương chiều dài đường truyền tia sáng

D theo quy luật hàm mũ bình phương độ dài đường truyền tia sáng

23. Khả phản xạ ánh sáng vật

A không phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng chiếu vào chất cấu tạo nên bề mặt vật

B phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng chiếu vào khơng phụ thuộc chất cấu tạo nên bề mặt vật C không phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng chiếu vào mà phụ thuộc chất cấu tạo nên bề mặt vật

D phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng chiếu vào chất cấu tạo nên bề mặt vật

24. Khi chiếu ánh sáng mặt trời người ta thấy có màu xanh, chiếu ánh sáng đỏ vào thấy có

A màu xanh B màu đỏ

C màu đen D màu đỏ trộn với màu xanh

25. Nếu bỏ qua tượng phản xạ, để cường độ chùm sáng đơn sắc qua thuỷ tinh dày d I = I0/e

A d =  B d = -1 C d = ln D d = ln(1/)

26. Sự phát sáng nguồn sau phát quang? A Bóng đén điện B Mặt trời

C Hòn than hồng D Sự phát sáng đom đóm

27. Ánh sáng phát quang chất có bước sóng 0,5m Hỏi chiếu vào chất ánh sáng có

bước song khơng phát quang?

A 0,55 m B 0,4 m C 0, 45m D 0, 3m

28. Một chất phát quang có khả phát ánh sáng lam Bức xạ chiếu vào chất có khả gây phát quang có màu

A cam B vàng C chàm D lục

29. Tìm câu

A Bức xạ phát quang chất có quang phổ đặc trưng riêng cho

B Bức xạ phát quang chất khơng có quang phổ đặc trưng riêng cho C Sau ngừng kích thích ánh sáng phát quang tắt

D Sự phát quang phát sóng điện từ chất bị kích thích

30. Huỳnh quang thường xảy

A chất rắn B chất lỏng C chất khí D chất lỏng chất khí

31. Lân quang thường xảy

A chất khí B chất lỏng C chất rắn D chất lỏng chất rắn

32. Hiện tượng phát sáng hình tivi tượng

A hình nóng lên tự phát sáng B phát quang C ánh sáng từ phía sau chiếu qua hình D quang phát quang

33. Trường hợp sau có quang phát quang? A Ta nhìn thấy màu đỏ cờ ban ngày

B Ta nhìn thấy ánh sáng lục từ cọc tiêu đường núi có ánh sáng ơtơ chiếu vào C Ta nhìn thấy ánh sáng ngon đèn đường

D Ta nhìn thấy ánh sáng đỏ kính đỏ

34. Tia laze khơng có đặc điểm đây?

A Độ đơn sắc cao B Độ định hướng cao C Cường độ lớn D Công suất lớn

35. Trong laze rubi có biến đổi lượng thành quang năng? A Điện B Cơ

C Quang D Nhiệt

36. Một nguyên tử hiđrô mức kích thích N Photon bay qua không gây xạ cảm ứng?

A EL – EK B EN - EL C EN – EM D EN – EK

37. Trong nguyên tử hiđrô, electron chuyển từ quỹ đạo O quỹ đạo L phát vạch quang phổ có màu

A đỏ B lam C chàm D tím

ĐÁP ÁN CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM

Câu Đáp án Câu Đáp án Câu Đáp án Câu Đáp án

1 C 11 C 21 B 31 C

2 D 12 D 22 A 32 B

3 A 13 A 23 D 33 B

4 B 14 C 24 C 34 D

5 C 15 D 25 B 35 C

6 A 16 B 26 D 36 A

7 B 17 B 27 A 37 C

8 D 18 A 28 C

9 B 19 C 29 A

10 A 20 D 30 D

HƯỚNG DẪN CHỌN ĐÁP ÁN

1. Mẫu nguyên tử Bo khác mẫu nguyên tử Rơ-dơ-pho trạng thái có lượng xác định (theo tiên đề trạng thái dừng: nguyên tử tồn số trạng thái có lượng xác định gọi trạng thai dừng)

2. Trạng thái dừng trạng thái nguyên tử tồn thời gian xác định mà không xạ

3. Bán kính quỹ đạo dừng electron nguyên tử hiđrô xác định công thức rn = r0n2; r0=5,3.10-11m gọi bán kính Bo, n = (1,2,3…)

4. Khi trạng thái dừng ngun tử khơng xạ khơng hấp thụ lượng (theo tiên đề trạng thái dừng)

5. Thứ tự trạng thái nguyên tử hiđrơ K, L, M, N, O, P… tính từ trạng thái K nên EO > EN >EM

6. Dãy banme có phần nằm vùng ánh sáng trông thấy, phần nằm vùng tử ngoại nên vạch có bước sóng ngắn dãy Banme nằm vùng tử ngoại

7. Dãy Laiman thuộc vùng tử ngoại

8. Vạch quang phổ có bước sóng 0,6563m thuộc vùng ánh sáng nhìn thấy nên thuộc dãy Banme

9 Dãy banme quang phổ nguyên tử hiđrô electron chuyển từ quỹ đạo cao quỹ đạo L

11. Từ trạng thái dừng N ngun tử hiđrơ có khả chuyển trạng thái dừng có lượng thấp nên số vạch quang phổ phát xạ nguyên tử hiđrơ lớn mà người ta thu

12. Từ trạng thái dừng O ngun tử hiđrơ có khả chuyển trạng thái dừng có lượng thấp nên trạng thái kích thích cao ngun tử hiđrơ để thu vạch quang phổ phát xạ trạng thái O

13. Biết bước sóng vạch Hα , H , H H ta xác định bước sóng vạch dãy Pasen 1p, 2p, 3p theo công thức:

P H H 1 1        ; P H H 1        ; P H H 1        14.     H 1 1         m H      

 0,1216 0,1026

1026 , 0 . 1216 , 0 2

0,6566m

15 P H H 1 1              m H H H H P           486 , 0 656 , 0 486 , 0 . 656 , 0

1 1,875m

16 P H H 1 1              m P H P H H        

 0,656 ,1875

875 ,1 . 656 , 0 1

0,486m

17.=EL-EK=   

 J hc 34 0,1216.10

10 . 3 10 . 625 , 6  1,634.10

-18 J

18. M M

p E E E hc               J hc E p M 34

min 0,832.10

10 . 3 . 10 . 625 , 6  -2,389.10 -19J

EM =   

 eV 19 19 10 . 6 , 1 10 . 389 , 2 -1,493eV

19. Hấp thụ ánh sáng tượng môi trường vật chất làm giảm cường độ chùm sáng truyền qua

20. Hệ số hấp thụ mơi trường phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng chất cấu tạo nên môi trường

21. Tấm kính đỏ hấp thụ ánh sáng đỏ nên ta thấy màu đỏ

22. Cường độ chùm sáng truyền qua môi trường giảm theo quy luật hàm mũ độ dài đường truyền tia sáng:I =I0e-αd

23. Khả phản xạ ánh sáng vật phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng chiếu vào chất cấu tạo nên bề mặt vật

24. Khi chiếu ánh sáng mặt trời người ta thấy có màu xanh phản xạ lọc lựa nên ánh sáng màu xanh bị phản xạ mạnh, màu lại bị hấp thụ kể ánh sánh đỏ Vì chiếu ánh sáng đỏ vào cầy thấy cómàu đen

25. I =I0e-αd =  ee  d1

e

I d





d = -1

26. Sự phát sáng đom đóm phát quang

27. Bước sóng ánh sáng phát quang lớn bước sóng ánh sáng kích thích nên ánh sáng phát quang chất có bước sóng 0,5m ánh sáng chiếu vào phải có bước sóng 0,55 m >

0,5m khơng gây phát quang

28. Một chất phát quang có khả phát ánh sáng lam, xạ chiếu vào chất có khả gây phát quang có bước sóng nhỏ nên ánh sáng chàm

29. Câu là: Bức xạ phát quang chất có quang phổ đặc trưng riêng cho

30. Huỳnh quang thường xảy chất lỏng chất khí

31. Lân quang thường xảy chất rắn

32. Hiện tượng phát sáng hình tivi tượng phát quang hình chùm electron đập vào

33. Trường hợp có quang phát quang ta nhìn thấy ánh sáng lục từ cọc tiêu đường núi có ánh sáng ôtô chiếu vào

34. Tia laze đặc điểm cơng suất lớn (laze có cơng suất lớn)

35. Trong laze rubi có biến đổi quang thành quang

36. Một nguyên tử hiđrô mức kích thích N chuyển từ N M, N L, N K nên photon muốn gây xạ cảm ứng phải có lượng EN - EL; EN – EM; EN – EK

37. Trong nguyên tử hiđrô, electron chuyển từ quỹ đạo O quỹ đạo L phát vạch quang phổ H

thuộc dãy banme nên có màu chàm

MỤC LỤC TRANG

PHẦN 1: SÓNG ÁNH SÁNG

1.1 TÁN SẮC ÁNH SÁNG

A Tóm tắt lí thuyết

B Các dạng tập tự luận

Một số tập luyên tập

Hướng dẫn giải tập luyện tập

C Câu hỏi trắc nghiệm khách quan

Đáp án câu hỏi trắc nghiệm

Hướng dẫn chon đáp án

1.2 NHIỄU XẠ ÁNH SÁNG -GIAO THOA ÁNH SÁNG

A Tóm tắt lí thuyết

B Các dạng tập tự luận

Một số tập luyên tập 19

Hướng dẫn giải tập luyện tập 20

C Câu hỏi trắc nghiệm khách quan 24

Đáp án câu hỏi trắc nghiệm 29

Hướng dẫn chon đáp án 29

1.3 CÁC LOẠI QUANG PHỔ THANG SĨNG ĐIỆN TỪ 32

A Tóm tắt lí thuyết 32

B Câu hỏi trắc nghiệm khách quan 34

Đáp án câu hỏi trắc nghiệm 39

Hướng dẫn chon đáp án 39

PHẦN 2: LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG 41

2.1 HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN CÁC ĐỊNH LUẬT QUANG ĐIỆN.THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG

41

A Tóm tắt lí thuyết 41

B Các dạng tập tự luận 42

Một số tập luyên tập 48

Hướng dẫn giải tập luyện tập 49

Đáp án câu hỏi trắc nghiệm 57

Hướng dẫn chon đáp án 57

2.1 MẨU NGUYÊN TỬ BO VÀ QUANG PHỔ VẠCH CỦA HIĐRÔ.HẤP THỤ VÀ PHẢN XẠ LỌC LỰA SỰ PHÁT QUANG

62

A Tóm tắt lí thuyết 62

B Các dạng tập tự luận 62

Một số tập luyên tập 62

Hướng dẫn giải tập luyện tập 62

C Câu hỏi trắc nghiệm khách quan 62

Đáp án câu hỏi trắc nghiệm 70

Hướng dẫn chon đáp án 70