Chiếu một tia sáng đơn sắc màu vàng từ không khí chiết suất coi như bằng 1 đối với mọi ánh sáng vào mặt phẵng phân cách của một khối chất rắn trong suốt với góc tới 600 thì thấy tia phản[r]
(1)Đề cương ôn tập Vật lí 12- Học kì II- Năm học 2011-2012- Tổ Vật lí - Trường THPT Lục Ngạn GV: Nguyễn Hữu Nghĩa ĐỀ CƢƠNG ÔN TẬP HỌC KÌ II- VẬT LÍ 12-NĂM HỌC 2010-2011 CHƢƠNG IV: DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ *TÓM TẮT LÝ THUYẾT I/ Dao động điện từ Sự biến thiên điện tích và dòng điện mạch dao động: a Mạch dao động: là mạch điện khép kín gồm tụ điện có điện dung C và cuộn dây có độ tự cảm L, có điện trở không đáng kể nối với b biến thiên điện tích và cuongwd độ dòng điện mạch dao động lí tưởng + Điện tích trên tụ điện mạch dao động: q = qo cos(t + ) + Cường độ dòng điện trên cuộn dây: i = q' = - q0sin(t + ) = Iocos(t + + ).Trong đó: = vaø I0 = q0 LC c Chu kỳ và tần số dao động riêng mạch LC •Tần số góc riêng mạch LC là: Lc • Chu kỳ dao động riêng mạch LC là: T • Tần số dao động riêng mạch LC là: f 2 2 LC T 2 2 LC Năng lượng điện từ mạch dao động + Năng lượng điện trường tập trung tụ điện WC = q qo = cos2(t + ) C C + Năng lượng từ trường tập trung cuộn cảm 2 1 qo 2 WL = Li = L qo sin (t + ) = sin2(t + ) 2 C Năng lượng điện trường và lượng từ trường biến thiên điều hoà với tần số góc ’ = 2 và chu kì T T’ = + Năng lượng điện từ mạch 2 2 qo qo W = WC + WL = Li Cu = cos (t + ) + sin2(t + ) 2 C C qo 1 = = LIo2 = CUo2 = haèng soá C 2 II/ Điện từ trƣờng Liên hệ điện trường biến thiên và từ trường biến thiên + Nếu nơi có từ trường biến thiên theo thời gian thì nơi đó xuất điện trường xoáy Điện trường xoáy là điện trường có các đường sức là đường cong kín + Nếu nơi có điện trường biến thiên theo thời gian thì nơi đó xuất từ trường Đường sức từ trường khép kín Điện từ trường Mỗi biến thiên theo thời gian từ trường sinh không gian xung quanh điện trường xoáy biến thiên theo thời gian, và ngược lại biến thiên theo thời gian điện trường sinh từ trường biến thiên theo thời gian không gian xung quanh Điện trường biến thiên và từ trường biến thiên cùng tồn không gian Chúng có thể chuyển hóa lẫn trường thống gọi là điện từ trường III/ Sóng điện từ thông tin liên lạc sóng vô Tài liệu lưu hành nội Trang 1/29 (2) Đề cương ôn tập Vật lí 12- Học kì II- Năm học 2011-2012- Tổ Vật lí - Trường THPT Lục Ngạn GV: Nguyễn Hữu Nghĩa Sóng điện từ là điện từ trường lan truyền không gian Đặc điểm sóng điện từ + Sóng điện từ lan truyền chân không Vận tốc lan truyền sóng điện từ chân không vận tốc ánh sáng (c 3.108m/s) Sóng điện từ lan truyền các điện môi Tốc độ lan truyền sóng điện từ các điện môi nhỏ chân không và phụ thuộc vào số điện môi + Sóng điện từ là sóng ngang Trong quá trình lan truyền E và B luôn luôn vuông góc với và vuông góc với phương truyền sóng Tại điểm dao động điện trường và từ trường sóng điện từ luôn luôn cùng pha với + Khi sóng điện từ gặp mặt phân cách hai môi trường thì nó bị phản xạ và khúc xạ ánh saùng + Sóng điện từ mang lượng Nhờ có lượng mà sóng điện từ truyền đến anten, nó làm cho các electron tự anten dao động Thoâng tin lieân laïc baèng soùng voâ tuyeán + Sóng vô tuyến là các sóng điện từ dùng vô tuyến Chúng có bước sóng từ vài m đến vài km Người ta chia sóng vô tuyến thành : sóng cực ngắn, sóng ngắn, sóng trung và sóng dài c + mach chọn sóng thu sóng có bước sóng : cT 2 c LC f m đó c là vận tóc ánh sáng chân không c 3.108 s *BÀI TẬP MINH HOẠ Câu 1: Một khung dao động LC không điện trở có các thông số C = 80pF,L = 2.10-5H Xác định tần số, chu kì dao động riêng mach Câu 2: Một mạch dao động LC dao động tự Điện tích cực đại trên tụ điện là 2.10 -6 C và dòng điện cực đại là 0,314 A Tính tần số dao động riêng mạch, lấy 10 Câu 3: Một mạch dao động gồm tụ điện C 25 pF và cuộn dây L 104 H Giả sử thời điểm ban đầu cường độ dòng điện cực đại và 40mA Tìm biểu thức cường độ dòng điện, điện tích trên tụ và hiệu điện hai tụ Câu 4: Một mạch dao động gồm tụ điện C 50 F và cuộn dây cảm có độ tự cảm L 5mH a Hãy tính lượng toàn phần mạch điện và điện tích cực đại trên tụ hiệu điện cực đại trên tụ điện V b Ở thời điểm mà hiệu điện trên tụ điện V, hãy tính lượng điện trường và lượng từ trường và cường độ dòng điện mạch Câu 5:Mạch dao động máy thu vô tuyến gồm cuộn cảm L = 1μH và tụ điện biến đổi C, dùng để thu sóng vô tuyến có bước sóng từ 13m đến 75m Hỏi điện dung C tụ điện biến thiên khoảng nào? * Hướng dẫn giải và đáp số: Câu 1:- Tần số dao động riêng khung là: 1 Áp dung công thức: f = 2 LC 2 2.105.8.1011 - chu kì dao động riêng khung là : T 1= f Hoặc tính công thức T 2 LC =…… Câu 2: Tần số dao động riêng mạch là: I I Áp dụng công thức : I q0 f q0 2 2 q0 0,314 Thay số ta f 2,5.104 Hz 2 2.106 Câu 3:Ta có 2.107 rad / s LC Biểu thức dòng điện i I cos( t+ + ) Tài liệu lưu hành nội Trang 2/29 (3) Đề cương ôn tập Vật lí 12- Học kì II- Năm học 2011-2012- Tổ Vật lí - Trường THPT Lục Ngạn GV: Nguyễn Hữu Nghĩa Vì lúc t 0, i I 40mA 4.102 A Nên 2 i 4.10 cos(2.10 t) A Biểu thức điện tích trên tụ: q q cos( t+ ) với q0 I 2.109 C q 2.10 9 cos(2.10 t ) (C ) q Biểu thức hiệu điện : u 80cos(2.107 t ) (v) C Câu 4:a – Năng lượng toàn phần mạch dao động lượng cực đại điện trường tụ điện: CU 02 W 9.106 J 6 – Điện tích cực đại tụ điện: q0 CU 3.10 c b – Khi hiệu điện trên tụ điện V,năng lượng điện trường là: Wc Cu 4.106 J - lượng từ trường là: WL W Wc 5.106 J - cường độ dòng điện mạch lúc này là: 2WL Ta có WL Li i 0, 45mA L Câu 5: Từ công thức tính bước sóng: 2 c LC suy C Do λ > nên C đồng biến theo λ Cmin 2 4 c L min 132 2 47.1012 F 6 4 c L 4 (3.10 )10 CMax Max 752 1563.1012 F 4 2c L 4 (3.108 )106 Vậy điện dung biến thiên từ 47.10-12F đến 1563.10-12F *BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Câu Phát biểu nào sai nói sóng điện từ A Trong sóng điện từ, điện trường và từ trường biến thiên theo thời gian và cùng chu kì B Trong sóng điện từ, điện trường và từ trường luôn dao động lệch pha π/2 C Sóng điện từ là lan truyền không gian điện từ trường biến thiên theo thời gian D Dao đông điện từ mạch dao động LC là dao động tự Câu Trong DĐ điện từ tần số f mạch LC, Điện trường trên tụ biến thiên điều hòa với tần số: A f B 2f C f/2 D ko biến thiên đ.hòa Câu Để tìm sóng có bước sóng máy thu vô tuyến điện, người ta phải điều chỉnh giá trị điện dung C và độ tự cảm L mạch dao động máy Giữa , L và C phải thỏa mãn hệ thức A 2 LC c / B 2 LC .c C 2 LC / c D LC / 2 / c Câu Trong dao động điện từ chu kỳ T mạch LC Năng lượng từ trường trên cuộn điện biến thiên điều hòa với chu kì A T/2 B T C 2T D ko biến thiên đhòa Câu Trong mạch dao động LC, điện tích cực đại trên tụ là Q0 và cường độ dòng cực đại mạch là I0 thì chu kì dao động điện từ mạch là A T 2 Q0 I B T 2 LC C T 2 Q0 / I D T 2 I / Q0 -3 Câu Một mạch dao động có tụ điện C = 2.10 /π F mắc nối tiếp Để tần số dao động mạch 500Hz thì độ tự cảm L cuộn dây phải có giá trị A 10-3/π H B 5.10-4 H C 10-3/2π H D π/500 H Tài liệu lưu hành nội Trang 3/29 (4) Đề cương ôn tập Vật lí 12- Học kì II- Năm học 2011-2012- Tổ Vật lí - Trường THPT Lục Ngạn GV: Nguyễn Hữu Nghĩa Câu Mạch chọn sóng máy thu gồm cuộn cảm L = 2.10-6 H, tụ C = 2.10-10 F, hiệu điện cực đại hai tụ điện là 120mV Năng lượng từ cực đại và lượng điện cực đại là A 288.10-10J và 144.10-14J B 144.10-14J và 144.10-14J C 288.10-10J và 288.10-10J D 144.10-14J và 288.10-10J Câu Một mạch dao động gồm cuộn dây có độ tự cảm L = 0,2 mH và tụ xoay có điện dung thay đổi từ 2F đến 0,2 mF Mạch trên có thể bắt dải sóng điện từ nào? A 0,04 mm đến 0,4 mm B 0,12 mm đến 1,2 mm C 0,12 mm đến 1,2 mm D 0,04 mm đến 0,4 mm Câu Điện tích cực đại trên tụ và dòng điện cực đại qua cuộn cảm mạch dao động là Q0 = 10-6 C và I0= 10A Bước sóng điện từ mạch phát nhận giá trị đúng nào sau đây? A 188m B 99m C 314m D 628m Câu 10 Cường độ dòng tức thời mạch dao động LC là i = 0,05sin2000t (A), điện dung tụ 5F Độ tự cảm cuộn dây là A 2,5.10-4 H B 5.10-8 H C 5π H D 0,05 H Câu 11 Cường độ dòng tức thời mạch dao động LC là i = sin200t (A), điện dung tụ 10F Điện tích cực đại trên tụ là A.10-3 C B 10-6 C C 5.10-6 C D 5.10-3 C Câu 12 Mạch dao động điện từ gồm tụ điện có C = 0,125 F và cuộn cảm có L = 50H Điện trở mạch không đáng kể Hiệu điện cực đại tụ là 3V Cường độ dòng điện cực đại mạch là A 7,5 mA B 15mA C 7,5 A D 0,15A Câu 13 Một tụ điện có điện dung 10F tích điện đến hiệu điện xác định Sau đó nối hai tụ điện vào đầu cuộn dây cảm có độ tự cảm 1H Bỏ qua điện trở các dây nối, lấy π2 = 10 Sau khoảng thời gian ngắn là bao nhiêu (kể từ lúc nối) thì điện tích trên tụ có giá trị nửa giá trị ban đầu? A 3/400s B 1/300s C 1/1200s D 1/600s Câu 14 Điện tích hiệu dụng trên tụ và dòng điện hiệu dụng qua cuộn cảm mạch dao động là Q = 0,16.10-11 C và I = 1mA Mạch điện từ dao động với tần số góc là A 0,4.105 rad/s B 625.106 rad/s C 16.108 rad/s D 16.106 rad/s Câu 15 Phát biểu nào sai nói sóng điện từ phát từ mạch LC dao động với tần số f: A Trong sóng điện từ, điện trường và từ trường biến thiên theo thời gian và cùng chu kì B Năng lượng điện từ, lượng điện trường, lượng từ trường dđ cùng tần số và 2f C Sóng điện từ là lan truyền không gian điện từ trường biến thiên theo thời gian D Dao đông điện từ mạch dao động LC là dao động tự điện trở mạch không Câu 16 Công thức tính lượng mạch dao động điện từ LC là A W Q02 / 2L B W Q02 / C C W Q02 / L D W Q02 / 2C Câu 17 Mạch dao động có tụ C=1000pF và L=2,5H Nếu hiệu điện cực đại đầu tụ là 2,828V thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch là A 40mA B 0,4A C 0,2A D 20mA Câu 18 Một mạch thu sóng có L=10H, C=1000/π pF thu sóng có bước sóng là A 0,6m B 6m C 60m D 600m Câu 19 Trong mạch dao động điện từ: A Sóng mạch phát có bước sóng tỉ lệ bậc với L và C B Năng lượng điện và lượng từ biến thiên điều hòa cùng tần số và biên độ C Năng lượng điện từ tỉ lệ với bình phương cường độ dòng điện hiệu dụng D Tần số góc tăng điện dung C tăng độ tự cảm L giảm Câu 20 Chọn câu phát biểu đúng A Sóng điện từ mang lượng B Sóng điện từ truyền môi trường vật chất C Trong không khí, sóng điện từ có thể là sóng dọc sóng ngang D Sóng điện từ dùng để truyền tải thông tin liên lạc môi trường không khí chân không Câu 21 Một khung dao động gồm cuộn dây L và tụ điện C thực dao động điện từ tự Điện tích cực đại trên tụ điện là Q0 = 10-5C và cường độ dòng điện cực đại khung là I0 = 10A Chu kỳ dao động mạch là: Tài liệu lưu hành nội Trang 4/29 (5) Đề cương ôn tập Vật lí 12- Học kì II- Năm học 2011-2012- Tổ Vật lí - Trường THPT Lục Ngạn GV: Nguyễn Hữu Nghĩa A 6,28.107s B 2.10-3s C 0,628.10-5s D 62,8.106s Câu 22 Một máy thu sóng điện từ có L, C có thể thay đổi Khi L tăng lần thì C phải tăng hay giảm bao nhiêu lần để bước sóng mà máy thu giảm lần? A giảm 25 lần B tăng 25 lần C giảm 125 lần D tăng 125 lần Câu 23 Dao động điện từ mạch LC tắt càng nhanh A mạch có tần số riêng càng lớn B tụ điện có điện dung càng lớn C mạch có điện trở càng lớn D cuộn dây có độ tự cảm càng lớn Câu 24 Một mạch dao động điện từ LC, thời điểm ban đầu điện tích trên tụ đạt cực đại Q = 10-9 C Thời gian để tụ phóng hết điện tích là 4μs Cho 2 = 10 Cường độ hiệu dụng dòng điện mạch là 2 A mA B mA C mA D mA Câu 25 I0 là cường độ dòng điện cực đại mạch LC; Uo là hiệu điện cực đại trên tụ mạch đó Công thức liên hệ Io và Uo là: A Uo = Io C L B Uo = Io LC C Io = Uo C L D Io = Uo LC Câu 26 Nếu biểu thức điện tích mạch LC không chứa điện trở là q= Q0cost thì biểu thức lượng từ trường có thể là: A Et = (LI0/2)cos2t B Et = (LI02/2)cos2t C Et = (LI02/2)sin2t D Et = (LI0/2)sin2t Câu 27 Phát biểu nào sau đây là đúng nói điện từ trường? A Điện trường và từ trường là hai mặt thể khác loại trường gọi là điện từ trường B Vận tốc lan truyền điện từ trường chất rắn lớn nhất, chất khí bé và không lan truyền chân không C Điện trường và từ trường tồn riêng biệt, độc lập với D Sóng điện từ mạch dao động LC phát mang lượng càng lớn điện tích trên tụ C dao động với chu kì càng lớn Câu 28 Mạch dao động điện từ LC có L=4.10-2H và C=4.10-6 F Tần số góc dao động A 4.104 (rad/s) B 4.105 (rad/s) C 25.104 (rad/s) D 25.105 (rad/s) Câu 29 Mạch dao động LC dao động điều hòa với tần số f, đó A f = 2 B f = 2 LC LC C f = 2 LC D f = LC 2 Câu 30 Phát biểu nào sau đây là sai nói lượng dao động điện từ tự mạch dao động điện từ LC không điện trở thuần? A Khi lượng điện trường giảm thì lượng từ trường tăng B Năng lượng điện từ mạch dao động tổng lượng điện trường tập trung tụ điện và lượng từ trường tập trung cuộn cảm C Năng lượng từ trường cực đại lượng điện từ mạch dao động D Năng lượng điện trường và lượng từ trường biến thiên điều hòa với tần số nửa tần số cường độ dòng điện mạch Tài liệu lưu hành nội Trang 5/29 (6) Đề cương ôn tập Vật lí 12- Học kì II- Năm học 2011-2012- Tổ Vật lí - Trường THPT Lục Ngạn GV: Nguyễn Hữu Nghĩa ĐÁP ÁN BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM CHƢƠNG IV 10 11 12 13 14 15 B A C A C C B C A D D D B B B Tài liệu lưu hành nội 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 D A C C A C C C A C C A D C D Trang 6/29 (7) Đề cương ôn tập Vật lí 12- Học kì II- Năm học 2011-2012- Tổ Vật lí - Trường THPT Lục Ngạn GV: Nguyễn Hữu Nghĩa CHƢƠNG V SÓNG ÁNH SÁNG *TÓM TẮT LÝ THUYẾT I/ Tán sắc ánh sáng + Sự tán sắc ánh sáng là phân tách chùm ánh sáng phức tạp thành các chùm sáng đơn sắc + Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng có màu định và không bị tán sắc truyền qua lăng kính + Ánh sáng trắng (ánh sáng Mặt Trời, ánh sáng đèn điện dây tóc, …) là hỗn hợp nhiều ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím Ứng dụng Hiện tượng tán sắc ánh sáng giúp ta giải thích số tượng tự nhiên cầu vồng và ứng dụng máy quang phổ lăng kính II/ Giao thoa ánh sáng Vị trí vân giao thoa ( giao thoa ke Y – âng) D + Vị trí vân sáng: xk k k 0, 1, 2, k gọi là bậc vân sáng a + Vị trí vân tối: Trong đó: D x k ' k ' k 0, 1, 2, 2 a a là khoảng cách hai khe sáng (mm) D là khoảng cách từ hai khe đến màn (m) là bước sóng ánh sáng dùng thí nghiệm ( m ) + Đổi đơn vị: nm = 103 μm = 109 m ; 1μm = 106 m Ví dụ: 576 nm = 0,576 m = 0,576 106 m = 5,76 107 m Chú ý: giao thoa sóng có bước sóng 1 , 2 Điều kiện vân sáng trung nhau: k11 k22 1 1 Điều kiện vân tối trung nhau: k1 ' 1 k ' 2 2 Khoảng vân là khoảng cách hai vân sáng liên tiếp hai vân tối liên tiếp i Ứng dụng: Đo bước sóng ánh sáng Từ công thức i D a D ia a D Bƣớc sóng và màu sắc ánh sáng c f + Ánh sáng Trắng Mặt Trời là hỗn hợp vô số ánh sáng đơn sắc có bước sóng biến thiên liên tục từ đến Trong đó ánh sáng nhìn thấy (ánh sáng khả kiến) có bước sóng chân không trải dài từ 380 nm (màu tím) đến 760 nm (màu đỏ) + Điều kiện nguồn kết hợp tượng giao thoa ánh sáng: - Hai nguồn phải phát hai sóng ánh sáng có cùng bước sóng (cùng tần số) - Hiệu số pha dao động hai nguồn phải không đổi theo thời gian + Bước sóng ánh sáng nhìn thấy chân không: Màu ánh sáng Bước sóng m Màu ánh sáng Bước sóng m + Mỗi ánh sáng đơn sắc có bước sóng chân không xác định Đỏ 0,640 0,760 Lam 0,450 0,510 Cam 0,590 0,650 Chàm 0,430 0,460 Vàng 0,570 0,600 Tím 0,380 0,440 Lục 0,500 0,575 Điều kiện nguồn kết hợp tƣợng giao thoa ánh sáng - Hai nguồn phải phát hai sóng ánh sáng có cùng bước sóng - Hiệu số pha dao động hai nguồn phải không đổi theo thời gian Quang phổ liên tục a Định nghĩa: là quang phổ gồm nhiều dải màu sáng có màu biến thiên liêntục từ đỏ đến tím Tài liệu lưu hành nội Trang 7/29 (8) Đề cương ôn tập Vật lí 12- Học kì II- Năm học 2011-2012- Tổ Vật lí - Trường THPT Lục Ngạn GV: Nguyễn Hữu Nghĩa b Nguồn phát sinh: tất các vật rắn, lỏng, khí có tỉ khối lớn bị nung nóng phát quang phổ liên tục (ví dụ: mặt trời ) c Đặc điểm: không phu thuộc vào thành phần cấo tạo nguồn sáng mà phụ thuộc vào nhiệt độ nguồn sáng d Ứng dụng: dựa vào quang phổ liên tục người ta xác định nhiệt độ vật phát sáng Quang phổ vạch phát xạ a Định nghĩa: là quang phổ bao gồm hệ thống vạch màu riêng rẽ nằm trên tối b Nguồn phát sinh: các khí hay áp suất thấp bị kích thích phát quang phổ vạch phát xạ c Đặc điểm: quang phổ vạch phát xạ các nguyên tố khác thì khác số lượng vạch, vị trí các vạch, màu sắc và độ sáng tỉ đối các vạch đó d Ứng dụng: dựa vào quang phổ vạch phát xạ ta có thể nhận biết thành phần hoá học, nồng độ các nguyên tố có hợp chất cần phân tích Quang phổ vạch hấp thụ a Định nghĩa: là hệ thống các vạch tối nằm trên nên quang phổ liên tục b Điều kiện: để thu quang phổ vạch hấp thụ: là nhiệt độ đám khí hay hấp thụ phải thấp nhiệt độ nguồn sáng phát quang phổ liên tục VD: Quang phổ Mặt Trời thu trên mặt đất là quang phổ vạch hấp thụ, vì qua lớp không khí trên mặt đất bị các đám khí này hấp thu số vạch Tia hồng ngoại a Định nghĩa: là xạ không nhìn thấy được, có bước sóng lớn bước sóng ánh sáng đỏ ( 0,75 m ) b Nguồn phát sinh: các vật bị nung nóng phát tia hồng ngoại c Tính chất – Tác dụng + Có chất là sóng điện từ + Tác dụng bật là tác dụng nhiệt + Tác dụng lên loại kính ảnh đặc biệt là kính ảnh hồng ngoại + Bị nước hấp thụ + Không có khả iôn hóa chất khí d Ứng dụng + Chủ yếu là sấy khô sản phẩm công nghiệp, nông nghiệp; y học dùng để sưởi ấm + Chụp ảnh hồng ngoại 10 Tia tử ngoại a Định nghĩa: là xạ không nhìn thấy được, có bước sóng nhỏ bước sóng ánh sáng tím ( 0, 40 m ) b Nguồn phát sinh: các vật bị nung nóng trên 20000 C phát tia tử ngoạirất mạnh c Tính chất – Tác dụng + Có chất là sóng điện từ + Tác dụng mạnh lên kính ảnh + Có thể làm phát quang số chất + Có tác dụng ion hoá chất khí + Có khả gây số phản ứng quang hoá, quang hợp + Gây hiệu ứng quang điện + Có tác dụng sinh học: huỷ hoại tế bào, giết chết vi khuẩn + Bị thuỷ tinh, nước hấp thụ mạnh d Ứng dụng + Chụp ảnh + Phát các vết nứt, vết trầy xước trên bề mặt các sản phẩm + Khử trùng, chữa bệnh còi xương 11 Tia Rơnghen (tia X) a Bản chất + Không mang điện + Là sóng điện từ có bước sóng ngắn tia tử ngoại ( từ 10-12 m đến 10-8 m ) b Tính chất – Tác dụng Tài liệu lưu hành nội Trang 8/29 (9) Đề cương ôn tập Vật lí 12- Học kì II- Năm học 2011-2012- Tổ Vật lí - Trường THPT Lục Ngạn GV: Nguyễn Hữu Nghĩa + Có khả đâm xuyên mạnh (Tia X qua nhôm dày vài cm lại không qua chì dày vài mm) + Có tác dụng mạnh lên kính ảnh, dùng để chụp điện + Làm phát quang số chất, dùng để quan sát màn hình chiếu điện + Có khả ion hoá chất khí, dùng để đo liều lượng tia X + Có tác dụng sinh lý: hủy hoại tế bào, diệt vi khuẩn Trong y tế dùng tia X để chữa bệnh ung thư * BÀI TẬP MINH HOẠ: Bước sóng ánh sáng đỏ không khí là 0,64 m Tính bước sóng ánh sáng đó nước biết chiết suất nước ánh sáng đỏ là Một chùm ánh sáng hẹp, đơn sắc có bước sóng chân không là = 0,60 m Xác định chu kì, tần số ánh sáng đó Tính tốc độ và bước sóng ánh sáng đó truyền thủy tinh có chiết suất n = 1,5 Một ánh sáng đơn sắc có bước sóng nó không khí là 0,6 m và chất lỏng suốt là 0,4 m Tính chiết suất chất lỏng ánh sáng đó Một lăng kính có góc chiết quang là 600 Biết chiết suất lăng kính ánh sáng đỏ là 1,5 Chiếu tia sáng màu đỏ vào mặt bên lăng kính với góc tới 600 Tính góc lệch tia ló so với tia tới Một lăng kính thủy tinh có góc chiết quang A = 600, có chiết suất tia đỏ là 1,514; tia tím là 1,532 Tính góc lệch cực tiểu hai tia này Một lăng kính thủy tinh có góc chiết quang A = 40, đặt không khí Chiết suất lăng kính ánh sáng đỏ và tím là 1,643 và 1,685 Chiếu chùm tia sáng song song, hẹp gồm hai xạ đỏ và tím vào mặt bên lăng kính theo phương vuông góc với mặt này Tính góc tạo tia đỏ và tia tím sau ló khỏi mặt bên lăng kính Chiếu tia sáng đơn sắc màu vàng từ không khí (chiết suất coi ánh sáng) vào mặt phẵng phân cách khối chất rắn suốt với góc tới 600 thì thấy tia phản xạ trở lại không khí vuông góc với tia khúc xạ vào khối chất rắn Tính chiết suất chất rắn suốt đó ánh sáng màu vàng Chiếu tia sáng gồm hai thành phần đỏ và tím từ không khí (chiết suất coi ánh sáng) vào mặt phẵng khối thủy tinh với góc tới 600 Biết chiết suất thủy tinh ánh sáng đỏ là 1,51; ánh sáng tím là 1,56 Tính góc lệch hai tia khúc xạ thủy tinh Hai khe Iâng cách 0,8 mm và cách màn 1,2 m Chiếu đồng thời xạ đơn sắc 1 = 0,75 m và 2 = 0,45 m vào hai khe Lập công thức xác định vị trí trùng các vân tối xạ 1 và 2 trên màn 10 Một nguồn sáng điểm nằm cách hai khe Iâng và phát đồng thời hai xạ đơn sắc có bước sóng 1 = 0,6 m và bước sóng 2 chưa biết Khoảng cách hai khe là a = 0,2 mm, khoảng cách từ các khe đến màn là D = m Trong khoảng rộng L = 2,4 cm trên màn, đếm 17 vạch sáng, đó có vạch là kết trùng hai hệ vân Tính bước sóng 2, biết hai vạch trùng nằm ngoài cùng khoảng L 11 Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, khoảng cách hai khe là 0,5 mm, khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát là m Nguồn sáng dùng thí nghiệm gồm hai xạ có bước sóng 1 = 450 nm và 2 = 600 nm Trên màn quan sát, gọi M, N là hai điểm cùng phía so với vân trung tâm, cách vân trung tâm là 5,5 mm và 22 mm Tìm số vị trí vân sáng trùng hai xạ trên đoạn MN 12 Trong thí nghiệm Young giao thoa ánh sáng, khoảng cách hai khe là mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là m Dùng nguồn sáng phát ba xạ đơn sắc 1 = 0,4 m, 2 = 0,45 m và 3 = 0,6 m Xác định vị trí các vân sáng trùng và khoảng cách ngắn hai vân sáng cùng màu với vân sáng chính 13 Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát đồng thời hai xạ đơn sắc, đó xạ màu đỏ có bước sóng λd = 720 nm và xạ màu lục có bước sóng λl (có giá trị khoảng từ 500 nm đến 575 nm) Trên màn quan sát, hai vân sáng gần và cùng màu với vân sáng trung tâm có vân sáng màu lục Tính bước sóng λl ánh sáng màu lục * Hướng dẫn giải và đáp số: v c Ta có: ’ = = 0,48 m f nf n Tài liệu lưu hành nội Trang 9/29 (10) Đề cương ôn tập Vật lí 12- Học kì II- Năm học 2011-2012- Tổ Vật lí - Trường THPT Lục Ngạn GV: Nguyễn Hữu Nghĩa c c v = 5.1014 Hz; T = = 2.10-15 s; v = = 2.108 m/s; ’ = = = 0,4 m n n f f Ta có: ’ = n= = 1,5 n ' sin i1 Ta có: sinr1 = = 0,58 = sin35,30 r1 = 35,30 r2 = A – r1 = 24,70; sini2 = nsinr2 = 0,63 = sin38,00 n i2 = 38,80 D = i2 + i2 – A = 38,80 D A D A A Với tia đỏ: sin d = ndsin = sin49,20 d = 49,20 Ddmin = 2.49,20 – A = 38,40 = 2 38024’ D A D A A Với tia tím: sin t = ntsin = sin500 t = 500 Dtmin = 2.500 – A = 400 2 Với A và i1 nhỏ ( 100) ta có: D = (n – 1)A Do đó: Dd = (nd = 1)A; Dt = (nt – 1)A Góc tạo tia ló đỏ và tia ló tím là: D = Dt – Dd = (nt – nd)A = 0,1680 10’ Ta có: sini = nsinr = nsin(900 – i’) = nsin(900 – i) = ncosi n = tani = sin i sin i Ta có: sinrd = = 0,574 = sin350; sinrt = = 0,555 = sin33,70 r = rd – rt = 1,30 nd nt D D Vị trí vân trùng có: k1 = k2 k2 = k1 = k1; với k1 và k2 Z thì k1 nhận các giá trị 0, 3, 6, a 2 a tương ứng với các giá trị 0, 5, 10, k2 D L 10 Ta có: i1 = = 3.10-3 m; = có vân sáng xạ có bước sóng 1 và có 17 - + = 11 vân a i1 L sáng xạ có bước sóng 2 i2 = = 2,4.10-3 m 2 = = 0,48.10-6 m D 11 D D 11 Các vân trùng có: k1 = k2 k2 = k1 = k1; các vân sáng trùng ứng với k1 = 0, 4, 8, 12, a 2 a x D x và k2 = 0, 3, 6, 9, Vì i1 = = 1,8.10-3 m M = 3,1; N = 12,2 trên đoạn MN có vân sáng i1 a i1 x D x xạ 1 (từ vân sáng bậc đến vân sáng bậc 12) Vì i2 = = 2,4.10-3 m M = 2,3; N = 9,2 trên i2 i2 a đoạn MN có vân sáng xạ 1 (từ vân sáng bậc đến vân sáng bậc 9) Vậy trên đoạn MN có vân sáng trùng xạ ứng với k1 = 4; và 12 và k2 = 3; và D D D 12 Vị tr í vân trùng có: k1 = k2 = k3 9k1 = 8k2 = 6k3 Khoảng cách ngắn hai vân a a a D D D sáng cùng màu với vân sáng chính là: x = = = = 3,6.10-3 m a a a kl l 13 Vị trí các vân trùng có: kdd = kll kd = Vì hai vân trùng gần có vân màu lục Ta có: f = d nên vân trùng đầu tiên tính từ vân vân trung tâm là vân sáng bậc ánh sáng màu lục k 9.500 9.575 Ta có: = 6,25 kd = 7,12 Vì kd Z nên kd = l = d d = 560 nm kl 720 720 *BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Câu 1: Nguồn sáng nào sau đây không phát ánh sáng trắng? A Mặt trời B Ngọn nến cháy C Bóng đèn có dây tóc nóng sáng D Đèn laze màu đỏ Câu 2: Khi truyền qua lăng kính, chùm ánh sáng trắng A bị lệch phái đáy lăng kính B bị tách thành nhiều chùm ánh sáng có màu sắc khác mà không bị lệch Tài liệu lưu hành nội Trang 10/29 (11) Đề cương ôn tập Vật lí 12- Học kì II- Năm học 2011-2012- Tổ Vật lí - Trường THPT Lục Ngạn GV: Nguyễn Hữu Nghĩa C bị lệch phía đáy lăng kính đồng thời bị tách thành nhiều chùm ánh sáng có màu sắc khác D bị biến thành ánh sáng màu nào đó, tùy vào chiết suất lăng kính Câu 3: Khi chiếu chùm hẹp ánh sáng trắng qua lăng kính thì bị lệch ít là chùm sáng A màu đỏ B màu tím C màu trắng D màu vàng Câu 4: Trong chùm ánh sáng trắng có A vô số ánh sáng có màu khác B bày loại ánh sáng màu là: đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím C ba loại ánh sáng màu là: đỏ, lam và tím D loại ánh sáng màu trắng Câu 5: Hiện tượng tán sắc ánh sáng thực chất là tượng A đổi màu các tia sáng B chùm sáng trắng bị tách thành nhiều chùm đơn sắc khác C các chùm ánh sáng đơn sắc hòa trộn vào D phân chia màu chùm ánh sáng trắng Câu 6: Quang phổ ánh sáng trắng là A dải màu thu cho chùm ánh sáng trắng qua lăng kính B dải màu gồm bảy màu tách biệt gồm: Đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm và tím C phân ánh sáng trắng chiếu lên màn D lượng ánh sáng trắng Câu 7: Chọn câu đúng A Ánh sáng trắng hỗn hợp hai ánh sáng đơn sắc trở lên B Khi cho chùm ánh sáng trắng qua lăng kính thì chùm tia màu đỏ bị lệch nhiều C Khi cho chùm ánh sáng trắng qua lăng kính thì chùm tia màu tím bị lệch ít D Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị tán sắc qua lăng kính Câu 8: Trong các câu sau đây, câu nào sai? A Bảy màu chùm ánh sáng trắng lần lược là: Đỏ, da cam, vàng, lục, lam, chàm và tím B Hiện tượng tán sắc ánh sáng là tượng qua lăng kính, chùm ánh sáng đơn sắc không bị khúc xạ mà còn tách thành nhiều chùm ánh sáng đơn sắc khác C Khi cho chùm sáng đơn sắc qua lăng kính thì nó bị lệch phương truyền mà không bị tán sắc D Trong chùm ánh sáng trắng luôn có nhiều chùm ánh sáng đơn sắc khác Câu 9: Một nguyên nhân khiến chùm ánh sáng trắng bị tán sắc qua lăng kính là A ánh sáng trắng là hỗn hợp nhiều ánh sáng đơn sắc khác B chiết suất chất làm lăng kính luôn có giá trị không đổi với các ánh sáng đơn sắc khác C ánh sáng đơn sắc không bị tán sắc qua lăng kính D ánh sáng đơn sắc có màu định Câu 10: Nếu chiếu vào lăng kính chùm ánh sáng đơn sắc hẹp thì chùm ánh sáng đơn sắc đó A bị đổi màu B bị tán sắc ánh sáng C bị lệch phương truyền D vừa bị lệch phương truyền, vừa bị đổi màu Câu 11: Trong các câu sau đây, câu nào sai? A Ánh sáng trắng không bị tán sắc qua lăng kính B Khi các ánh sáng đơn sắc qua môi trường suốt thì chiết suất môi trường đó ánh sáng tím là lớn C Khi các ánh sáng đơn sắc qua môi trường suốt thì chiết suất môi trường đó ánh sáng đỏ là nhỏ D Mỗi ánh sáng đơn sắc có màu định Câu 12: Trường hợp nào sau đây không liên quan đến tán sắc ánh sáng? A Cầu vồng B Váng dầu có nhiều màu sắc rực rỡ C Màng bong bóng xà phòng có nhiều vân màu D Ánh sáng đèn màu trên sân khấu ca nhạc Câu 13: Chùm sáng nào sau đây qua lăng kính bị tán sắc? A Chùm sáng phát từ bóng đèn LED B Cùm sáng phát từ nến cháy Tài liệu lưu hành nội Trang 11/29 (12) Đề cương ôn tập Vật lí 12- Học kì II- Năm học 2011-2012- Tổ Vật lí - Trường THPT Lục Ngạn GV: Nguyễn Hữu Nghĩa C Chùm sáng ló từ lọc màu đỏ D Chùm sáng đơn sắc màu vàng Câu 14: Thông tin nào sau đây là sai nói truyền ánh sáng qua lăng kính? A Khi truyền qua lăng kính, ánh sáng trắng bị tán sắc B Với cùng góc tới nhau, chùm tia màu tím bị lệch phía đáy lăng kính nhều so với màu đỏ C Ánh sáng màu lục không bị tán sắc qua lăng kính D Ánh sáng màu vàng qua lăng kính bị đổi màu mà không bị đổi hướng Câu 15: Khi chùm ánh sáng trắng truyền qua môi trường suốt chiết suất môi trường tăng dần theo thứ tự tương ứng với thứ tự ánh sáng màu nào sau đây ? A Tím – da cam – vàng – lục B Chàm – vàng – lục – lam C Tím – vàng – lam – chàm D Da cam – lục – chàm – tím Câu 16: Khi chiếu chùm ánh sáng trắng hẹp vào lăng kính thì A chùm ánh sáng đỏ bị lệch nhiều chùm ánh sáng lam B chùm ánh sáng tím bị lệch ít chùm ánh sáng vàng C chùm ánh sáng da cam bị lệch ít chùm ánh sáng lục D chùm ánh sáng chàm bị lệch ít chùm ánh sáng đỏ Câu 17: Khi chiếu chùm ánh sáng trắng hẹp vào lăng kính thì chùm sáng màu tím bị lệch nhiều Nguyên nhân là A chiết suất chất làm lăng kính ánh sáng tím có giá trị lớn B ánh sáng tím có màu đậm C chiết suất chất làm lăng kính ánh sáng tím có giá trị nhỏ D ánh sáng tím không bị tán sắc qua lăng kính Câu 18: Khi quan sát quang phổ hồng ngoại nước, thấy có vạch mà bước sóng 2,8 µm Tần số dao động chúng là A 1,07.1010Hz B 0,93.10-14Hz C 1,07.1014Hz D 1,07.10-14Hz Câu 19: Chiếu chùm tia sáng trắng, song song, hẹp vào mặt bên lăng kính thủy tinh, có góc chiết quang là A = 600 góc tới i = 600 Biết chiết suất lăng kính với tia tím là nt = 1,54 Góc lệch tia ló màu tím so với tia tới là: A D = 4205’ B D = 600 C D = 4705’ D D = 205’ Câu 20: Chiếu chùm tia sáng trắng, song song, hẹp vào mặt bên lăng kính thủy tinh, có góc chiết quang là A = 600 góc tới i = 600 Biết chiết suất lăng kính với tia đỏ là nđ = 1,5 Góc lệch tia ló màu đỏ so với tia tới là: A D = 5607’ B D =38053’ C D = 607’ D D = 24045’ Câu 21: Hiện tượng giao thoa ánh áng là chứng thực nghiệm, khẳng định: A ánh sáng trắng truyền qua lăng kính tạo quang phổ có nhiều màu B ánh sáng có tính chất sóng C ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị tán sắc D ánh sáng có chất là sóng học Câu 22: Hiện tượng giao thoa ánh sáng xảy hai nguồn sáng là A hai nguồn kết hợp B hai nguồn sáng phát ánh sáng đơn sắc C hai nguồn ánh sáng phát ánh sáng cùng màu D hai nguồn sáng phát ánh sáng trắng Câu 23: Trong thí nghiệm Y– âng giao thoa ánh sáng, dùng ánh sáng màu tím thì thông tin nào sau đây là sai? A Vân trung tâm là vân sáng trắng B Tất các vân sáng có màu tím C Tất các vân tối có màu đen D Độ rộng các vân sáng và vân tối Câu 24: Trong thí nghiệm Y – âng giao thoa ánh sáng, sử dụng đồng thời hai ánh sáng đơn sắc màu đỏ và màu tím thì A các vân sáng màu đỏ trùng khít với các vân sáng màu tím B vân trung tâm có màu tím Tài liệu lưu hành nội Trang 12/29 (13) Đề cương ôn tập Vật lí 12- Học kì II- Năm học 2011-2012- Tổ Vật lí - Trường THPT Lục Ngạn GV: Nguyễn Hữu Nghĩa C độ rộng các vân sáng hai hệ vân giao thoa là D các vân tối hai hệ vân có màu đen Câu 25: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng, trên màn thu hệ thống vân gồm vân sáng trắng chính giữa, hai bên là hai dải màu giống cầu vồng thì ánh sáng dùng thí nghiệm là A ba ánh sáng đơn sắc có màu là đỏ, vàng và tím B hai ánh sáng đơn sắc màu đỏ và màu tím C ánh sáng trắng D ánh sáng đơn sắc chùm ánh sáng trắng Câu 26: Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng thực chất là tượng A ánh sáng bị lệch phương gặp vật cản B ánh sáng truyền theo đường cong C ánh sáng không truyền thẳng nó truyền qua lỗ nhỏ gần mép vật suốt hay không suốt D ánh sáng không thể phản xạ tai mép vật không suốt Câu 27: Trong các câu sâu đây, câu nào sai? A Do ánh sáng có tính chất sóng nên chúng có thể giao thoa với B Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng là chứng cho thấy ánh sáng đơn sắc có màu định C Hiện tượng giao thoa ánh sáng trên mỏng xảy độ dày mỏng vào khoảng 10-6m D Hai sóng ánh sáng có thể giao thoa với chúng là hai sóng kết hợp chúng chồng chất lên Câu 28: Trong thí nghiệm Y – âng giao thoa ánh sáng, gọi là bước sóng ánh sáng, d1 và d2 là khoảng cách từ điểm M trên màn đến các khe S1 và S2 Với k = 0, ±1, ±2… Nếu A là vân sáng thì: A d1 – d2 = k B d1 + d2 = k C d1 – d2 = 2k D d1 – d2 = k Câu 29: Trong thí nghiệm Y – âng giao thoa ánh sáng, gọi là bước sóng ánh sáng, a là khoảng cách hai khe S1 và S2, D là khoảng cách từ hai khe màn Gọi xA là khoảng điểm A trên màn đến vân sáng trung tâm và k = 0, ±1, ±2… Nếu A là vân sáng thì D D a D A xA = 2k B xA = k C xA = k D xA = (2k + 1) a a D a Câu 30: Trong thí nghiệm Y – âng giao thoa ánh sáng, gọi là bước sóng ánh sáng, a là khoảng cánh hai khe S1 và S2 , D là khoảng cách từ hai khe đến màn Khoảng vân i xác định biểu thức: D D a D A i = B i = C i = D i = 2a a D a Câu 31: Trong thí nghiệm Y – âng giao thoa ánh sáng, dùng ánh sáng đơn sắc có bước sóng 1 thì khoảng vân là i1 Nếu dùng ánh sáng đơn sắc có bước sóng 2 thì khoảng vân là: A i2 = 1 i1 2 B i2 = 1 i1 C i2 = 2 i1 1 D i2 = 2 2 1 i1 Câu 32: Trong các câu sau đây, câu nào sai? Đối với tượng giao thoa ánh sáng với khe Y – âng A ánh sáng có bước sóng càng lớn thì khoảng vân càng nhỏ B dùng ánh sáng trắng thì vân trung tâm là vân sáng trắng, hai bên là hai dải màu cầu vồng, tím trong, đỏ ngoài C khoảng cách hai khe càng nhỏ thì độ rộng vân giao thoa thu càng lớn/ D độ rộng khoảng vân không phụ thuộc vào cường độ chùm ánh sáng đơn sắc Câu 33: Trong thí nghiệm Y – âng giao thoa ánh sáng, biết a = mm, D = 2m Trong phạm vi hai điểm P, Q đối xứng qua vân sáng trung tâm có 11 vân sáng, P và Q là hai vân sáng Nếu PQ = 3mm thì bước sóng ánh sáng so nguồn phát là: A = 0,6 µm B = 0,36 µm C = 0,72 µm D = 0,3 µm Câu 34: Trong thí nghiệm Y – âng giao thoa ánh sáng, biết a = mm, D = 3m Nếu dùng ánh sáng có bước sóng = 0,48 µm Thì giá trị khoảng vân là: Tài liệu lưu hành nội Trang 13/29 (14) Đề cương ôn tập Vật lí 12- Học kì II- Năm học 2011-2012- Tổ Vật lí - Trường THPT Lục Ngạn GV: Nguyễn Hữu Nghĩa A i = 0,72.10-6m B i = 7,2.10-6m C i = 7,2.10-3m D i = 0,72.10-3m Câu 35: Trong thí nghiệm Y – âng, biết a = 2,5mm, D = 5m Nếu dùng ánh sáng có bước sóng = 0,64 µm thì vị trí M cách vân trung tâm 3,84 mm là: A vân sáng bậc B vân sáng bậc C vân tối bậc D vân tối bậc Câu 36: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe Y – âng, a = 2mm, D = 1m, khoảng cách từ vân sáng trung tâm đến vân sáng thứ 10 là mm Bước sóng ánh sáng đã dùng là A = 0,4 µm B = 0,364 µm C = 0,88 µm D = 0,8 µm Câu 37: Trong thí nghiệm Y – âng, biết a = mm, D = 1m Người ta dùng ánh sáng có bước sóng = 0,54 µm Số vân sáng khoảng hai điểm M, N đối xứng qua vân trung tâm cách 1,8 mm là A 21 vân B 17 vân C 11 vân D vân Câu 38: Trong thí nghiệm Y – âng, biết a = 2mm, D = 2m Người ta dùng ánh sáng có bước sóng = 0,5µm Số vân tối khoảng hai điểm M, N đối xứng qua vân trung tâm cách 3mm là A vân B vân C 12 vân D vân Câu 39: Bố trí thí nghiệm giao thoa với khe Y – âng có a = mm, D = 1,2 m Trên màn, quan sát vân sáng mà khoảng cách hai vân sáng ngoài cùng là 2,4 mm Bước sóng ánh sáng đã dùng có giá trị là A = 0,67.10-6m B = 0,59.10-6m C = 0,76.10-6m D = 0,45.10-6m Câu 40: Bố trí thí nghiệm giao thoa với khe Y – âng có a = 2,4 mm Nếu dùng ánh sáng có bước sóng = 0,64 µm thì khoảng cách hai vân sáng liên tiếp là 0,3 mm Khoảng cách từ các nguồn S1S2 đến màn là A D = 1,5 m B D = 1,25m C D = 1,125 m D D = 2,25m CHƢƠNG VI: LƢỢNG TỬ ÁNH SÁNG *TÓM TẮT LÝ THUYẾT I/ Hiện tƣợng quang điện Thuyết lƣợng tử ánh sáng 1.Định nghĩa tƣợng quang điện.Hiện tượng ánh sáng làm bật các êlectron khỏi mặt kim loại gọi là tượng quang điện (hay còn gọi là tượng quang điện ngoài) 2.Định luật giới hạn quang điện *ĐLI: Đối với kim loại, ánh sáng kích thích phải có bước sóng λ ngắn hay giới hạn quang điện o kim loại đó o , gây tượng quang điện +Giá trị giới hạn quang điện o số kim loại: o = hc A 3.Thuyết lƣợng tử ánh sáng a) Giả thuyết Plăng (năm 1900) Lượng lượng mà lần nguyên tử hay phân tử hấp thụ phát xạ có giá trị hoàn toàn xác định và h.f ; đó f là tần số ánh sáng bị hấp thụ phát xạ ; còn h là số và h 6,625.1034 J.s gọi là số Plăng + Lượng lượng hf gọi là lƣợng tử lƣợng b) Thuyết lƣợng tử ánh sáng (thuyết phôtôn) Anh-xtanh (1905) + Ánh sáng tạo thành các hạt gọi là phôtôn + Với ánh sáng đơn sắc có tần số f, các phôtôn giống nhau, phôtôn mang lượng ε = hf + Phôtôn tồn trạng thái chuyển động Trong chân không, phôtôn bay với tốc độ c 3.108 m/s dọc theo các tia sáng + Mỗi lần nguyên tử hay phân tử phát xạ hấp thụ ánh sáng thì chúng phát hấp thụ phôtôn c) Giải thích định luật giới hạn quang điện thuyết lượng tử ánh sáng 4.Lƣỡng tính sóng – hạt ánh sáng Ánh sáng vừa có tính chất sóng, vừa có tính chất hạt, ta nói ánh sáng có lưỡng tính sóng - hạt (Tính chất sóng thể thí nghiệm giao thoa nhiễu xạ, tính chất hạt thể tượng quang điện) II/ Hiện tƣợng quang điện Chất quang dẫn và tƣợng quang điện Tài liệu lưu hành nội Trang 14/29 (15) Đề cương ôn tập Vật lí 12- Học kì II- Năm học 2011-2012- Tổ Vật lí - Trường THPT Lục Ngạn GV: Nguyễn Hữu Nghĩa a) Chất quang dẫn: Một số chất bán dẫn, không chiếu sáng thì chúng là chất dẫn điện kém, chiếu sáng ánh sáng thích hợp thì chúng là chất dẫn điện tốt Các chất này gọi là chất quang dẫn b) Hiện tượng quang điện trong: Hiện tượng ánh sáng giải phóng các êlectron liên kết chúng trở thành các êlectron dẫn đồng thời tạo các lỗ trống cùng tham gia vào quá trình dẫn điện, gọi là tượng quang điện c) Năng lượng kích hoạt là lượng cần thiết để giải phóng êlectron liên kết thành êlectron dẫn Năng lượng kích hoạt và giới hạn quang dẫn số chất: Quang điện trở + Quang điện trở là điện trở làm chất quang dẫn Nó có cấu tạo gồm sợi dây chất quang dẫn gắn trên đế cách điện + Điện trở quang trở có thể thay đổi từ vài mêga ôm không chiếu sáng xuống đến vài chục ôm chiếu ánh sáng thích hợp Pin quang điện (pin Mặt Trời) III/ Hiện tƣợng quang – phát quang Hiện tƣợng quang – phát quang a) Khái niệm phát quang Hiện tượng xảy số chất có khả hấp thụ ánh sáng có bước sóng này để phát ánh sáng có bước sóng khác, gọi là tượng quang - phát quang Chất có khả phát quang gọi là chất phát quang b) Huỳnh quang và lân quang + Sự phát quang chất lỏng và khí, tắt nhanh sau tắt ánh sáng kích thích, gọi là huỳnh quang + Sự phát quang số chất rắn có thể kéo dài khoảng thời gian nào đó sau tắt ánh sáng kích thích, gọi là lân quang Các chất đó gọi là chất lân quang Đặc điểm ánh sáng huỳnh quang Ánh sáng huỳnh quang có bước sóng dài bước sóng ánh sáng kích thích: hq kt IV/ Mẫu nguyên tử Bo Các tiên đề Bo cấu tạo nguyên tử a) Tiên đề các trạng thái dừng Nguyên tử tồn số trạng thái có lượng xác định, gọi là các trạng thái dừng Khi các trạng thái dừng thì nguyên tử không xạ Trong các trạng thái dừng nguyên tử, êlectron chuyển động quanh hạt nhân trên quỹ đạo có bán kính hoàn toàn xác định gọi là các quỹ đạo dừng + Đối với nguyên tử hiđrô, bán kính các quỹ đạo dừng tăng tỉ lệ với bình phương các số nguyên liên tiếp: Bán kính ro ro ro 16 ro 25 ro 36 ro L M N O P Tên quỹ đạo K Với ro 5.3.1011 m , gọi là bán kính Bo b) Tiên đề xạ và hấp thụ lƣợng nguyên tử Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có lượng E n sang trạng thái dừng có lượng E m thấp hơn, thì nó phát phôtôn có lượng đúng hiệu E n E m : hf nm En Em Ngược lại, nguyên tử trạng thái dừng có lượng E m mà hấp thụ phôtôn có lượng đúng hiệu E n E m thì nó chuyển lên trạng thái dừng có lượng cao E n Quang phổ phát xạ và hấp thụ nguyên tử hiđrô V/ Sơ lƣợc laze Cấu tạo và hoạt động laze + Laze là nguồn sáng phát chùm sáng cường độ lớn dựa trên việc ứng dụng tượng phát xạ cảm ứng Tia laze có tính đơn sắc, tính định hướng, tính kết hợp cao và cường độ lớn *BÀI TẬP MINH HOẠ Tài liệu lưu hành nội Trang 15/29 (16) Đề cương ôn tập Vật lí 12- Học kì II- Năm học 2011-2012- Tổ Vật lí - Trường THPT Lục Ngạn GV: Nguyễn Hữu Nghĩa Một đèn phát xạ có tần số f = 1014 Hz Bức xạ này thuộc vùng nào thang sóng điện từ? Một ống Rơnghen phát xạ có bước sóng ngắn là 0,04 nm Xác định hiệu điện cực đại hai cực ống Một ống Cu-lit-giơ có công suất trung bình 400 W, điện áp hiệu dụng anôt và catôt là 10 kV Tính: a) Cường độ dòng điện hiệu dụng qua ống b) Tốc độ cực đại các electron tới anôt Chùm tia X phát từ ống tia X (ống Cu-lít-giơ) có tần số lớn là 6,4.1018 Hz Bỏ qua động các êlectron bứt khỏi catôt Tính hiệu điện anôt và catôt ống tia X Hiệu điện thế giữa hai điện cực của ống Cu -lít-giơ (ống tia X ) là U AK = 2.104 V, bỏ qua động ban đầu của êlectron bứt khỏi catốt Tính tần số lớn nhất của tia X mà ống có thể phát Ống Rơnghen đặt hiệu điện UAK = 19995 V Động ban đầu của các electron bứt khỏi catôt là 8.10-19 J Tính bước sóng ngắn tia X mà ống có thể phát Khi tăng điện áp hai cực ống Cu-lit-giơ thêm kV thì tốc độ các electron tới anôt tăng thêm 8000 km/s Tính tốc độ ban đầu electron và điện áp ban đầu hai cực ống Cu-lit-giơ Trong ống Cu-lit-giơ, tốc độ electron tới anôt là 50000km/s Để giảm tốc độ này xuống còn 10000 km/s thì phải giảm điện áp hai đầu ống bao nhiêu? * Hướng dẫn giải và đáp số: c Ta có: = = 3.10-7 m Bức xạ này thuộc vùng tử ngoại thang sóng điện từ f hc hc Ta có: eUAK = UAKmax = = 31.103 V emin 2eU P = 0,04 A b) Ta có: mv 2max = eU0 = eU vmax = = 7.107 m/s m U hf Ta có: eUAK = hfmax UAK = max = 26,5.103 V e eU AK Ta có: eUAK = hfmax fmax = = 0,483.10-19 Hz h hc hc Ta có: eUAK = min = = 6,2.10-8 m eU AK 1 1 Ta có: eU = mv2; e(U + U) = eU + eU = m(v + v)2 mv2 + eU = mv2 + mvv + 2 2 mv2 eU mv mv 2 eU = mvv + mv v = = 84.106 m/s; U = = 2.105 V mv 2e 1 1 Ta có: eU = mv2; e(U - U) = eU - eU = m(v - v)2 mv2 - eU = mv2 - mvv + mv2 2 2 mvv mv 2 U = = 6825 V e a) Ta có: I = *BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Câu 41: Kết nào sau đây TN với tế bào quang điện là không đúng? A Đối với kim loại làm catôt, ánh sáng kích thích phải có bước sóng nhỏ giới hạn nào đó B Hiệu điện hãm phụ thuộc vào cường độ chùm ánh sáng kích thích C Cường độ dòng quang điện bão hòa tỉ lệ thuận với cường độ chùm ánh sáng kích thích D Khi U AK = có dòng quang điện Câu 42: Khi chiếu sóng điện từ xuống bề mặt kim loại, tượng quang điện xảy A Sóng điện từ có nhiệt độ cao B Sóng điện từ có bước sóng thích hợp Tài liệu lưu hành nội Trang 16/29 (17) Đề cương ôn tập Vật lí 12- Học kì II- Năm học 2011-2012- Tổ Vật lí - Trường THPT Lục Ngạn GV: Nguyễn Hữu Nghĩa C Sóng điện từ có cường độ đủ ngắn D Sóng điện từ phải là ánh sáng nhìn thấy Câu 43: Hiện tượng quang điện là quá trình dựa trên A Sự giải phóng các electron từ mặt kim loại tương tác chúng với phôtôn B Sự tác dụng các eletron lên kính ảnh C Sự giải phóng các phôtôn kim loại bị đốt nóng D Sự phát sáng các e nguyên tử nhảy từ mức lượng cao xuống mức lượng thấp Câu 44: Tính vận tốc ban đầu cực đại các eletron quang điện biết hiệu điện hãm là 12V Cho e = 1,6.10 19 C ; m = 9,1 10 31 kg A 1,03 10 m/s B 4,12 10 m/s C 2,85 10 m/s D 2,05 10 m/s Câu 45: Nguyên tử Hiđrô nhận lượng kích thích, eletron chuyển lên quỹ đạo N, , eletron chuyển quỹ đạo bên phát A xạ có bước sóng thuộc dãy Banme B hai xạ có bước sóng thuộc dãy Banme C ba xạ có bước sóng thuộc dãy Banme D bốn xạ có bước sóng thuộc dãy Banme Câu 46: Chiếu xạ có bước sóng = 0,33 m vào catôt tế bào quang điện thì thấy U AK = 0,4V không có e nào anôt Giới hạn quang điện kim loại làm catôt là A 0,57 m B 0,67 m C 0,37 m D 0,47 m Câu 47: Khi chiếu xạ có bước sóng 0,41 m vào catôt tế bào quang điện với công suất 3,03W thì cường độ dòng điện bão hòa là 2mA Số phôtôn đập vào và số electron bật khỏi catôt 1s là : A 6,25 10 18 phôtôn ; 1,25 10 16 electron B 6,65 10 18 phôtôn ; 1,85 10 16 electron 19 16 C 7,15 10 phôtôn ; 1,15 10 electron D 6,25 10 18 phôtôn ; 7,15 10 16 electron Câu 48: Catôt tế bào quang điện làm kim loại có giới hạn quang điện là 369 nm Công thoát electron kim loại đó là A 3,36 eV B 3,87 eV C 3,28 eV D 3,19 eV Câu 49: Giới hạn quang điện Cu là 0 = 0,3 m Công thoát e khỏi bề mặt Cu là : A 6,625 10 19 J B 8,526 10 19 J C 6,265 10 19 J D 8,625 10 19 J Câu 50: Trong tượng quang điện vận tốc ban đầu các e quang điện bị bật khỏi mặt kim loại A có giá trị từ đến giá trị cực đại xác định B có giá trị không phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng chiếu vào catôt đó C có hường luôn vuông góc với bề mặt kim loại D có giá trị luôn phụ thuộc vào cường độ ánh sáng chiếu vào kim loại đó Câu 51: Pin quang điện là nguồn điện đó A hóa biến đổi thành điện B biến đổi thành điện C quang biến đổi thành điện D nhiệt biến đổi thành điện Câu 52: Giới hạn quang điện Kali là 0 = 0,578 m Chiếu ánh sáng có bước sóng = 0,489 m Vận tốc ban đầu cực đại electron bắn từ catôt là A 3,7.10 m/s B 3,7.10 m/s C 3,7.10 m/s D 7,3.10 m/s Câu 53: Chiếu ánh sáng có bước sóng = 0,44 m vào kim loại Công suất chùm ánh sáng chiếu vào catôt là P = 1,25 W Số phôtôn tới catôt giây A 3,1.10 18 phôtôn B 2,1.10 18 phôtôn C 3.10 17 phôtôn D 4,5.10 18 phôtôn Câu 54: Công thoát electron catôt tế bào quang điện là 3,024 10 19 Hiệu điện hãm là A 2,1V B 0,5 V C 0,45 V D 0,9 V Câu 55: Giới hạn quang điện Al và K là 0,36 m và 0,55 m Lần lượt chiếu vào chúng ánh sáng có tần số 7.10 14 Hz Vận tốc ban đầu cực đại quang electron A 4,2.10 m/s B 5,1.10 m/s C 4,8.10 m/s D 4,5 10 m/s Câu 56: Điều nào sau đây là sai nói quang điện trở ? A Bộ phận quan trọng quang điện trở là lớp chất bán dẫn có gắn điện cực Tài liệu lưu hành nội Trang 17/29 (18) Đề cương ôn tập Vật lí 12- Học kì II- Năm học 2011-2012- Tổ Vật lí - Trường THPT Lục Ngạn GV: Nguyễn Hữu Nghĩa B Quang điện trở thực chất là điện trở mà giá trị nó thay đổi chiếu sáng C Quang điện trở có thể dùng thay cho các tế bào quang điện D Quang điện trở là điện trở mà giá trị nó không thay đổi chiếu sáng Câu 57: Các vạch dãy Lai – man thuộc vùng nào ? A Vùng hồng ngoại B Vùng ánh sáng nhìn thấy C Vùng tử ngoại D Một phần nằm vùng ánh sáng nhìn thấy, phần nằm vùng tử ngoại Câu 58: Bức xạ màu vàng Na có bước sóng = 0,59 m Năng lượng phôtôn tương ứng có giá trị A eV B 2,2 eV C 2,1 eV D 2,3 eV Câu 59: Tia X mềm có bước sóng 125 m Năng lượng phôtôn tương ứng A 10 eV B 10 eV C 10 2 eV D 2.10 eV Câu 60: Giới hạn quang điện Niken là 248 nm Công thoát electron khỏi Ni là A 5,0 eV B 50 eV C 5,5 eV D 0,5 eV Câu 61: Giới hạn quang điện chất quang dẫn Sêlen 0,95 m Khi chiếu ánh sáng đỏ có bước sóng = 0,75 m thì động ban đầu cực đại các quang electron là A 3,49eV B 0,349eV C 0,545eV D 5,45eV Câu 62: Giới hạn quang điện chì sunfua là 0,46eV Để quang trở chì sunfua hoạt động được, phải dùng xạ có bước sóng nhỏ giá trị nào sau đây ? A 2,7 m B 0,27 m C 1,35 m D 5,4 m Câu 63: Hiệu điện cực ống phát tia X là 12,5kV, bước sóng ngắn tia X ống phát là bao nhiêu ? A 10 9 m B 10 10 m C 10 8 m D 10 10 m Câu 64: Khi chiếu xạ có bước sóng = 0,236 m vào catôt tế bào quang điện thì các quang electron bị giữ lại hiệu điện hãm U = 2,749V Khi chiếu xạ = 0,138 m thì hiệu điện hãm là U = 6,487V Xác đinh số Plank và bước sóng giới hạn kim loại làm catôt A 6,63.10 34 Js ; 0,501 m B 6,60.10 34 Js ; 0,480 m C 6,61.10 31 Js ; 0,523 m D 6,62.10 34 Js ; 0,494 m Câu 65: Chiếu chùm ánh sáng có = 0,489 m lên kính kim loại Kali dùng làm catốt tế bào quang điện Giới hạn quang điện Kali là 0,578 m Hiệu điện hãm là A 0,45V B 0,54V C 0,39V D 0,52V Câu 66: Catôt tế bào quang điện có giới hạn quang điện 1,11 m, vận tốc ban đầu cực đại V max các electron bắn từ catôt chiếu vào nó chùm sáng có = 0,25 m là A 6,6.10 m/s B 4.10 m/s C 4,5.10 m/s D 5,2.10 m/s Câu 67: Khi chiếu xạ có = 0,41 m vào catôt TBQĐ công suất 3,03W thì cường độ dòng quang điện bão hòa là 2mA Hiệu suất lượng tử là A 0,2% B 0,1% C 0,3% D 0,35% Câu 68: Catôt TBQĐ có giới hạn quang điện là 369 nm Công thoát electron kim loại là A 3,28eV B 3,19eV C 3,87eV D 3,36eV Câu 69: Dùng ánh sáng đơn sắc có bước sóng = 0,33 m chiếu vào catôt TBQĐ thì U h = 2V dòng quang điện triệt tiêu Nếu dùng ánh sáng đơn sắc có = 0,2 m thì U h có giá trị là A 5,31V B 4,19V C 5,87V D 4,45V Câu 70: Chiếu vào catôt TBQĐ có = 0,33 m thì U h = 0,4V Giới hạn quang điện kim loại đó là A 0.369 m B 0,398 m C 0,489 m D 0,438 m Tài liệu lưu hành nội Trang 18/29 (19) Đề cương ôn tập Vật lí 12- Học kì II- Năm học 2011-2012- Tổ Vật lí - Trường THPT Lục Ngạn GV: Nguyễn Hữu Nghĩa Câu 71: Chiếu vào catôt TBQĐ xạ = 0,45 m Công thoát electron là 2,26eV Hiệu điện hãm triệt tiêu dòng quang điện là A 0,3V B 0,4V C 0,5V D 0,6V Câu 72: Chiếu hai xạ có bước sóng = 0,555 m và = 0,377 m thì hiệu điện hãm có giá trị gấp lần Giới hạn quang điện kim loại đó là A 0,60 m B 0.66 m C 0,58 m D 0,72 m Câu 73: Bước sóng 4vạch dãy Ban-me là vạch đỏ d = 0,6563 m; l = 0,4861 m; 0,4340 m và t = 0,4102 m Bước sóng vạch đầu tiên dãy Pasen vùng hồng ngoại là A 1,0359 m ; 1,2392 m ; 1,9312 m B 1,0958 m ; 1,2441 m ; 1,8119 m C 1,0939 m ; 1,2811 m ; 1,8744 m D 1,0439 m ; 1,2519 m ; 1,8593 m ch = Câu 74: Năng lượng phôtôn tia Rơnghen có bước sóng = 5.10 12 m là A 39,18.10 15 J B 38,27.10 15 J C 39,75.10 15 J D 38,93.10 15 J Câu 75: Một TBQĐ có catot làm Cs có công thoát A=1,9eV Chiếu catôt này ánh sáng có = 0,4 m Giới hạn quang điện Cs là A 0,654 m B 0,570 m C 0.575 m D 0,640 m Câu 76: Chiếu vào catôt 1TBQĐ có giới hạn quang điện 0 = 0,654 m ánh sáng có bước sóng = 0,4 m, vận tốc ban đầu cực đại các quang electron là A 6,5.10 m/s B 6,5.10 m/s C 5,2.10 m/s D 5,2.10 m/s Câu 77: Khi chiếu xạ có = 0,12 m vào cầu Au đặt cô lập với các vật khác Hỏi cầu tích điện đến điện bao nhiêu ? biết công thoát electron A = 4,58 eV A 3,8V B 4,8V C 5,8V D 6,8V Câu 78: Chiếu vào xạ điện từ có =0,2 m vào kim loại, ta thấy V max các quang electron là 0,7.10 m/s Công thoát electron kim loại đó là A 4,82eV B 5,82eV C 3,82eV D 2,82eV Câu 79: Chiếu vào xạ điện từ có =0,2 m vào kim loại, ta thấy V max các quang electron là 0,7.10 m/s Chiếu vào xạ khác có bước sóng vào kim loại trên thì U max = 3V Tìm A 0,156 m B 0,157 m C 0,158 m D 0,159 m Câu 80: Khi chiếu ánh sáng có = 0,35 m và = 0,54 m vào kim loại làm catốt tế bào quang điện, người ta thấy tỉ số các vận tốc ban đầu max các quang electron Tính A A 1,9eV B 2,0eV C 2,9eV D 3,0eV Câu 81: Trong ống Rơnghen, I dòng điện qua ống 0,4mA và hiệu điện A và K là 6KV Bước sóng mà ống phát là A 2,07A B 3,01A C 0,27A D 2,51A CHƢƠNG VII: HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ *TÓM TẮT LÝ THUYẾT I/ Tính chất và cấu tạo hạt nhân nguyên tử Cấu tạo hạt nhân a) Cấu tạo hạt nhân * Hạt nhân cấu tạo từ hạt nhỏ nhỏ gọi là nuclôn Có hai loại nuclôn: + Prôtôn (p) có khối lượng mp 1,67262.1027 kg , mang điện tích nguyên tố dương e + Nơtron (n) có khối lượng mn 1,67493.1027 kg , không mang điện * Số prôtôn hạt nhân số thứ tự Z nguyên tố bảng tuần hoàn Z gọi là nguyên tử số (còn gọi là điện tích hạt nhân) Tổng số các nuclôn hạt nhân gọi là số khối, kí hiệu là A Số nơtron hạt nhân là: N = A – Z 238 b) kí hiệu hạt nhân: AZ X A X Trong đó X là kí hiệu hóa học Ví dụ 23 11 Na ; 92 U Tài liệu lưu hành nội Trang 19/29 (20) Đề cương ôn tập Vật lí 12- Học kì II- Năm học 2011-2012- Tổ Vật lí - Trường THPT Lục Ngạn GV: Nguyễn Hữu Nghĩa c) Đồng vị là nguyên tử mà hạt nhân chứa cùng số prôtôn Z, có số nơtron N khác (số khối A khác nhau) Ví dụ hiđrô có ba đồng vị: hiđrô thường ( 11 H ) ; hiđrô nặng ( 21 H ) còn gọi là đơteri ( 21 D ) và hiđrô siêu nặng ( 31 H ) còn gọi là triti ( 31T ) Khối lƣợng hạt nhân a) Đơn vị khối lượng hạt nhân (u) Đơn vị u có giá trị khối lượng nguyên tử đồng vị 126C 12 Cụ thể : u 1,66055.1027 kg Khối lượng prôtôn mp 1,00728 u ; nơtron mn 1,00866 u b) Khối lượng và lượng + Theo Anh-xtanh, vật có khối lượng m thì có lượng E tương ứng tỉ lệ với m và ngược lại E mc2 gọi là hệ thức Anh-xtanh, đó c là tốc độ ánh sáng chân không Nếu m = u thì E uc2 931,5 MeV Vậy u 931,5 MeV / c2 MeV/c là đơn vị đo khối lượng hạt nhân + Theo Anh-xtanh, vật có khối lượng m trạng thái nghỉ thì chuyển động với tốc độ v, khối lượng là m với m m0 1 v2 c2 m gọi là khối lượng nghỉ, m gọi là khối lượng động E mc2 m0c2 E m0c2 gọi là lượng nghỉ gọi là lượng toàn phần E E E0 m m0 c2 là động vật v c2 II/ Năng lƣợng liên kết hạt nhân Lực hạt nhân Các nuclôn hạt nhân liên kết với lực hút mạnh, gọi là lực hạt nhân Lực hạt nhân là lực tương tác mạnh, có tác dụng phạm vi kích thước hạt nhân Bán kính tác dụng vào khoảng 1015 m Năng lƣợng liên kết hạt nhân a)độ hụt khối (m) : Khối lượng hạt nhân luôn nhỏ tổng khối lượng các nuclôn tạo 1 thành hạt nhân đó m Zmp A Z mn mX gọi là độ hụt khối hạt nhân b) Năng lƣợng liên kết (Wlk ) :năng lượng liên kết hạt nhân tính tích độ hụt khối hạt nhân với thừa số c Wlk mc2 Hay: Wlk Zmp A Z mn mX c2 Wlk ) là lượng liên kết tính cho nuclôn Hạt nhân có A lượng liên kết riêng càng lớn thì càng bền vững Các hạt nhân trung bình có số khối 50 A 95 , có lượng liên kết riêng lớn III/ Phản ứng hạt nhân Các định luật bảo toàn phản ứng hạt nhân - Xét phản ứng : zA11 A zA22 B zA33 X Az44Y c) Năng lƣợng liên kết riêng ( + Bảo toàn điện tích ( Z1 Z2 Z3 Z4 ) + Bảo toàn số nuclôn (bảo toàn số khối A) ( A1 A2 A3 A4 ) + Bảo toàn lượng toàn phần + Bảo toàn động lượng Ví dụ (về định luật bảo toàn điện tích và số khối) Tài liệu lưu hành nội Trang 20/29 (21) Đề cương ôn tập Vật lí 12- Học kì II- Năm học 2011-2012- Tổ Vật lí - Trường THPT Lục Ngạn GV: Nguyễn Hữu Nghĩa N 11H 126 C 24 He Năng lƣợng tỏa hay thu vào phản ứng hạt nhân Xét phản ứng hạt nhân: A B C D + Tổng khối lượng nghỉ các hạt trước tương tác: mt mA mB + Tổng khối lượng nghỉ các hạt sau tương tác: ms mC mD Nếu ms mt thì phản ứng tỏa lượng Nếu ms mt thì phản ứng thu lượng 15 + Năng lượng tỏa (thu vào) W = mt - ms c2 W > : tỏa lượng W < : thu lượng + Có hai loại phản ứng hạt nhân tỏa lượng là phản ứng phân hạch và phản ứng nhiệt hạch Chú ý: đơn vị tính toán, ta có thể vận dụng W = mt - ms c2 mt - ms 931,5 (MeV) IV/ Phóng xạ Hiện tƣợng phóng xạ a) Định nghĩa: Phóng xạ là quá trình phân hủy tự phát hạt nhân không bền vững và biến đổi thành các hạt khác và có thể kèm theo phát các xạ điện từ Hạt nhân tự phân hủy gọi là hạt nhân mẹ, hạt nhân tạo thành gọi là hạt nhân b) Các dạng phóng xạ + Phóng xạ : Phát tia , là dòng hạt nhân nguyên tử hêli ( 42 He ), theo phản ứng sau: A Z X AZ42Y 24 He ví dụ 210 84 Po 206 82 Pb He + Phóng xạ : Phát tia , là dòng các hạt êlectron ( 01 e ), theo phản ứng sau: A Z X ZA1Y 01 e 00 Với là phản hạt nơtrinô Ví dụ: C N e 14 14 1 0 + Phóng xạ : Phát tia , là dòng các hạt pôzitron còn gọi là êlectron dương ( 01 e ), theo phản ứng sau: A Với là hạt nơtrinô ZA1Y 01 e 00 Z X Ví dụ: 127 N 126 C 10e 00 + Phóng xạ : Phát tia , là phóng xạ kèm theo phóng xạ và Tia là xạ điện từ có bước sóng ngắn, khả đâm xuyên sâu (vài mét bê tông và vài cm chì) - So sánh khả đâm xuyên: theo thứ tự mạnh dến yếu Tia , tia , tia Định luật phóng xạ a) Đặc tính quá trình phóng xạ + Là quá trình biến đổi hạt nhân + Có tính tự phát và không điều khiển được, không chịu tác động các yếu tố bên ngoài, nhiệt độ áp suất … + Là quá trình ngẫu nhiên b) Định luật phóng xạ Trong quá trình phân rã, số hạt nhân phóng xạ giảm theo thời gian theo định luật hàm số mũ Ta có: N N o t T Hay N No et Với ln 0, 693 T T Trong đó: N o số hạt nhân (số nguyên tử) ban đầu N số hạt nhân chưa bị phân rã (số hạt nhân còn lại) sau thời gian t T gọi là chu kỳ bán rã, λ gọi là số phóng xạ đặc trưng cho chất phóng xạ c) Độ phóng xạ 1phanra H = N N e t đơn vị độ phóng xạ 1Bq = 1s Tài liệu lưu hành nội Trang 21/29 (22) Đề cương ôn tập Vật lí 12- Học kì II- Năm học 2011-2012- Tổ Vật lí - Trường THPT Lục Ngạn GV: Nguyễn Hữu Nghĩa H = H0e t H0 t T và H N 1Ci = 3,7 1010 Bq Đồng vị phóng xạ nhân tạo Ngoài các đồng vị phóng xạ tự nhiên, người ta tạo nhiều đồng vị phóng xạ gọi là đồng vị phóng xạ nhân tạo a) Phóng xạ nhân tạo và phương pháp nguyên tử đánh dấu + Đồng vị phôtpho 30 15 P là đồng vị phóng xạ nhân tạo đầu tiên hai ông bà Quy-ri thực vào năm 1934, dùng hạt để bắn phá nhôm: Phôtpho 30 15 30 He 27 13 Al 15 P n P có tính phóng xạ , chu kỳ bán rã 195 s + Phương pháp tạo hạt nhân phóng xạ nhân tạo nguyên tố X theo sơ đồ A 1 Z A Z X 01 n AZ1 X X là đồng vị phóng xạ X, trộn lẫn với các hạt nhân bình thường không phóng xạ, các hạt nhân A Z1 X gọi là các nguyên tử đánh dấu, ứng dụng nhiều sinh học, hóa học, y học,… b) Đồng vị 146 C đồng hồ Trái Đất Trong thành phần tia vũ trụ có các nơtron chậm, gặp hạt nhân phản ứng: 14 14 N khí tạo nên n N C H 14 14 1 C là đồng vị phóng xạ , chu kỳ bán rã 5730 năm.Trong khí tỉ lệ 14 C / C là không đổi Dựa vào phân rã 146 C các di vật cổ gốc sinh vật, người ta xác định tuổi các di vật này V/ Phản ứng phân hạch Cơ chế phản ứng phân hạch + Phân hạch là phản ứng đó hạt nhân nặng vỡ thành hai mảnh nhẹ + Để gây phản ứng phân hạch hạt nhân X thì phải truyền cho nó lượng, giá trị tối thiểu lượng cần truyền gọi là lượng kích hoạt Phương pháp dễ là bắn nơtron vào X Hạt nhân X chuyển sang trạng thái kích thích và phân hạch xảy Trong phân hạch lại sinh k = 1, nơtron n X X* Y Z kn Năng lƣợng phân hạch 235 236 95 138 n 92 U 92 U* 39Y 53 I n + Phản ứng phân hạch urani 235 235 236 95 139 n 92 U 92 U* 38 Sr 54 Xe n + Phản ứng phân hạch là phản ứng tỏa lượng, lượng đó gọi là lượng phân hạch Một phân hạch urani tỏa lượng khoảng 200 MeV + Sau phân hạch urani lại sinh trung bình 2,5 nơtron Các nơtron này kích thích cho các phân hạch Kết là các phân hạch xảy liên tục tạo thành phản ứng dây chuyền Giả sử sau phân hạch, có k nơtron sinh kích thích k phân hạch thì: k < phản ứng dây chuyền không xảy k = phản ứng dây chuyền tự trì và lượng tỏa không đổi theo thời gian, có thể kiểm soát k > Phản ứng dây chuyền tự trì và lượng tỏa tăng nhanh, không kiểm soát được, gây nên bùng nổ + Để có k thì khối lượng chất phân hạch phải lớn khối lượng tới hạn + Phản ứng phân hạch có điều khiển thực các lò phản ứng hạt nhân, ứng với k = Trong lò có điều khiển có chứa bo hay cađimi có tác dụng hấp thụ nơtron thừa, để đảm bảo cho k = VI/ Phản ứng nhiệt hạch Cơ chế phản ứng nhiệt hạch Phản ứng nhiệt hạch là tổng hợp hai hay nhiều hạt nhân nhẹ thành hạt nhân nặng Sự tổng hợp này xảy nhiệt độ cao, nên gọi là phản ứng nhiệt hạch Ví dụ: 21 H 31 H 42 He 01 n 17,6 MeV Phản ứng này tỏa lượng 17,6 MeV Tài liệu lưu hành nội Trang 22/29 (23) Đề cương ôn tập Vật lí 12- Học kì II- Năm học 2011-2012- Tổ Vật lí - Trường THPT Lục Ngạn GV: Nguyễn Hữu Nghĩa + Điều kiện để có phản ứng nhiệt hạch xảy là - Nhiệt độ cao (50 100 triệu độ) - Mật độ hạt nhân plasma (n) phải đủ lớn - Thời gian trì trạng thái plasma nhiệt độ cao 100 triệu độ phải đủ lớn Năng lƣợng nhiệt hạch + Năng lượng tỏa các phản ứng nhiệt hạch gọi là lượng nhiệt hạch + Năng lượng tỏa tổng hợp g heli từ hiđrô gấp 10 lần lượng tỏa phân hạch g urani và gấp 200 triệu lần lượng tỏa đốt g cacbon + Năng lượng nhiệt hạch là nguồn gốc lượng hầu hết các + Ưu điểm lượng nhiệt hạch: nhiên liệu dồi dào, có sẵn thiên nhiên, không gây ô nhiễm môi trường Phản ứng nhiệt hạch trên Trái Đất Trên Trái Đất, loài người đã tạo phản ứng nhiệt hạch thử bom H và nghiên cứu tạo phản ứng nhiệt hạch có điều khiển *BÀI TẬP MINH HỌA 35 Khí clo là hỗn hợp hai đồng vị bền là 17 Cl = 34,969u hàm lượng 75,4% và 37 17 Cl = 36,966u hàm lượng 24,6% Tính khối lượng nguyên tử nguyên tố hóa học clo Biết NA = 6,02.1023mol-1 Tính số nơtron 59,5 gam urani 238 92 U Một hạt có động năng lượng nghỉ nó Tính tốc độ nó Cho tốc độ ánh sáng chân không là c = 3.108 m/s Một hạt có khối lượng nghỉ m0 Tính động hạt này chuyển động với tốc độ 0,6c (c là tốc độ ánh sáng chân không) theo thuyết tương đối Pôlôni 210 84 Po là nguyên tố phóng xạ , nó phóng hạt và biến đổi thành hạt nhân X Viết phương trình phản ứng Nêu cấu tạo, tên gọi hạt nhân X Bắn hạt vào hạt nhân 14 N đứng yên thì thu hạt prôton và hạt nhân X Viết phương trình phản ứng, nêu cấu tạo hạt nhân X Phản ứng phân rã urani có dạng: 238 92 U 206 82 Pb + x + y- Tính x và y 32 Phốt 15 P phóng xạ - và biến đổi thành lưu huỳnh (S) Viết phương trình phóng xạ đó và nêu cấu tạo hạt nhân lưu huỳnh Hạt nhân triti 31 T và đơtri 21 D tham gia phản ứng nhiệt hạch sinh hạt nhân X và hạt nơtron Viết phương trình phản ứng, cấu tạo và tên gọi hạt nhân X 238 Pa ZA X Nêu cấu tạo và 10 Hạt nhân urani 238 Th 92 U phân rã theo chuỗi phóng xạ 92 U tên gọi các hạt nhân X 11 Pôlôni 210 84 Po là nguyên tố phóng xạ , có chu kì bán rã 138 ngày Một mẫu pôlôni nguyên chất có khối lượng ban đầu 0,01 g Tính khối lượng mẫu chất trên sau chu kì bán rã 14 12 Hạt nhân C là chất phóng xạ - có chu kì bán rã là 5730 năm Sau bao lâu lượng chất phóng xạ mẫu còn lượng chất phóng xạ ban đầu mẫu đó 13 Gọi t là khoảng thời gian để số hạt nhân lượng chất phóng xạ giảm e lần (e là số lôga tự nhiên với lne = 1), T là chu kỳ bán rã chất phóng xạ Hỏi sau khoảng thời gian 0,51t chất phóng xạ còn lại bao nhiêu phần trăm lượng ban đầu? 14 Ban đầu (t = 0) có mẫu chất phóng xạ X nguyên chất Ở thời điểm t mẫu chất phóng xạ X còn lại 20% hạt nhân chưa bị phân rã Đến thời điểm t2 = t1 + 100 (s) số hạt nhân X chưa bị phân rã còn 5% so với số hạt nhân ban đầu Tính chu kì bán rã chất phóng xạ đó 60 15 Coban 27 Co phóng xạ - với chu kỳ bán rã 5,27 năm Hỏi sau bao lâu thì 75% khối lượng khối chất phóng xạ Co phân rã hết 60 27 Tài liệu lưu hành nội Trang 23/29 (24) Đề cương ôn tập Vật lí 12- Học kì II- Năm học 2011-2012- Tổ Vật lí - Trường THPT Lục Ngạn GV: Nguyễn Hữu Nghĩa 32 15 P phóng xạ - với chu kỳ bán rã T = 14,2 ngày Sau 42,6 ngày kể từ thời điểm ban đầu, khối 32 lượng khối chất phóng xạ 15 P còn lại là 2,5 g Tính khối lượng ban đầu nó 16 Phốt 17 Hạt nhân 226 88 Ra có chu kì bán rã 1570 năm phân rã thành hạt và biến đổi thành hạt nhân X Tính số hạt nhân X tạo thành năm thứ 786 Biết lúc đầu có 2,26 gam radi Coi khối lượng hạt nhân tính theo u xấp xĩ số khối chúng và NA = 6,02.1023 mol-1 18 Pôlôni 210 84 Po là chất phóng xạ có chu kì bán rã 140 ngày đêm Hạt nhân pôlôni phóng xạ biến thành hạt nhân chì (Pb) và kèm theo hạt Ban đầu có 42 mg chất phóng xạ pôlôni Tính khối lượng chì sinh sau 280 ngày đêm 31 19 Một mẫu phóng xạ 14 Si ban đầu phút có 196 nguyên tử bị phân rã, sau đó 5,2 (kể từ 31 lúc t = 0) cùng phút có 49 nguyên tử bị phân rã Tính chu kỳ bán rã 14 Si 14 20 Biết đồng vị phóng xạ C có chu kì bán rã 5730 năm Giả sử mẫu gỗ cổ có độ phóng xạ 200 phân rã/phút và mẫu gỗ khác cùng loại, cùng khối lượng với mẫu gỗ cổ đó, lấy từ cây chặt, có độ phóng xạ 1600 phân rã/phút Tính tuổi mẫu gỗ cổ * Hướng dẫn giải và đáp số: Ta có: mCl = 34,969u.75,4% + 36,966u.24,6% = 35,46u m Ta có: Nn = (A – Z) NA = 219,73.1023 Ta có: W = Wđ + W0 = 2W0 = 2m0c2 = m0 c 1 v2 c v= c = 2,6.108 m/s Theo thuyết tương đối ta có: Wđ = W – W0 = mc2 – m0c2 = m0 c 2 - m0c2 = 0,25m0c2 v c2 206 Phương trình phản ứng: 210 84 Po He + 82 Pb Hạt nhân là hạt nhân chì, có cấu tạo gồm 206 nuclôn, đó có 82 prôtôn và 124 nơtron 17 Phương trình phản ứng: 42 He + 14 N p + O Hạt nhân là đồng vị ôxy cấu tạo 17 nuclôn đó có prôtôn và nơtron 238 206 92 82 16 Ta có: x = = 8; y = = 1 32 32 Ta có: 32 15 P 1 e + 16 S Hạt nhân lưu huỳnh 16 S có cấu tạo gồm 32 nuclôn, đó có 16 prôtôn và 16 nơtron Phương trình phản ứng: 31 T + 21 D 01 n + 42 He Hạt nhân 42 He là hạt nhân heeli (còn gọi là hạt ), có cấu tạo gồm nuclôn, đó có prôtôn và nơtron 10 Ta có: A = 238 – = 234; Z = 92 – – = 92 Vậy hạt nhân 234 92 U là đồng vị hạt nhân urani có cấu tạo gồm 234 nuclôn, đó có 92 prôtôn và 142 nơtron 1 11 Ta có: m = m0 12 Ta có: N = N0 t T t T 13 Ta có: N = N0 e = 0,01 t ln T 3T T N =2 N0 e N Khi t’ = 0,51t thì =e N0 t ln T , 51 t T = 0,00125 (g) ln t N = - ln2 t = T N0 N = Khi t = t thì e N T ln ln T t ln T N N0 = 17190 năm ln T ln = N0 t ln T =e = t = N T ln = e-0,51 = 0,6 = 60% Tài liệu lưu hành nội Trang 24/29 (25) Đề cương ôn tập Vật lí 12- Học kì II- Năm học 2011-2012- Tổ Vật lí - Trường THPT Lục Ngạn GV: Nguyễn Hữu Nghĩa 14 Ta có: N = N0 t T 2 Từ (1) và (2) suy ra: t T t t1 T t T = 15 Ta có: m = m0 - m’ = m0 Ta có: m = m0 t T m0 = t t1 T mRa = m0( 222 86 785 1570 -2 786 1570 t t t t t 100 t1 0,2 = = 22 = T = = 50 s T 2 0,05 = m0 m' m0 = 10,54 năm ln T ln t T t= t T m 17 Phương trình phản ứng: t 1 N N N = Theo bài ra: T = = 20% = 0,2 (1); T = = 5% = 0,05 (2) N0 N0 N0 t T 226 88 = m = 20g Ra He + ) = 7.10-4g; khối lượng 222 86 Rn Trong năm thứ 786: khối lượng 222 86 Rn tạo thành: mRn = mRa 226 88 Ra bị phân rã là: ARn = 6,93g; số hạt nhân ARa mRn NA = 1,88.1018 hạt ARn Rn tạo thành là: NRn = t 18 Ta có: mPb = m0 19 Ta có: H = H0 APb (1 - T ) = 31,1 mg APo t T 20 Ta có: H = H0 t H0 t T 2T = t T = H0 t T H0 t t = = 22 = T = = 2,6 H T t T = H0 t = = 23 = t = 3T = 17190 (năm) H T *BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Câu 82: Hạt nhân nguyên tử cấu tạo từ A các prôtôn B các nơtrôn C các electron D các nuclôn Câu 83: Phát biểu nào sau đây là sai nói cấu tạo hạt nhân Triti ( T ) A Gồm nuclôn và 1proton B Gồm proton và nơtron C Gồm nuclôn và nơtron D Gồm proton và nơtron Câu 84: Tìm câu đúng số các câu sau A Hạt nhân nguyên tử nào gồm các prôtôn và nơtrôn; số prôtôn luôn luôn số nơtrôn và số electron B Hạt nhân nguyên tử có đường kính vào cở phần vạn lần đường kính nguyên tử C Hạt nhân nguyên tử có điện tích tổng độ lớn điện tích các proton nguyên tử D Hạt nhân nguyên tử có khối lượng tổng khối lượng tất các nuclôn và các electron nguyên tử Câu 85: Phát biểu nào sau đây là đúng nói hạt nhân đồng vị ? A Các hạt nhân đồng vị có cùng số Z khác số A B Các hạt nhân đồng vị có cùng số A khác số Z C Các hạt nhân đồng vị có cùng số nơtron D Các hạt nhân đồng vị có cùng số Z; cùng số A Câu 86: Phát biểu nào sau đây là sai nói lực hạt nhân ? A Lực hạt nhân là loại lực mạnh các loại lực đã biết B Lực hạt nhân có tác dụng khoảng cách hai nuclon nhỏ kích thước hạt nhân C Lực hạt nhân có chất là lực điện D Lực hạt nhân là lực hút Câu 87: Chọn câu trả lời đúng Trong phóng xạ hạt nhân A lùi hai ô bảng phân loại tuần hoàn B tiến hai ô bảng phân loại tuần hoàn Tài liệu lưu hành nội Trang 25/29 (26) Đề cương ôn tập Vật lí 12- Học kì II- Năm học 2011-2012- Tổ Vật lí - Trường THPT Lục Ngạn GV: Nguyễn Hữu Nghĩa C lùi ô bảng phân loại tuần hoàn D tiến ô bảng phân loại tuần hoàn Câu 88: Hãy cho biết x và y là các nguyên tố gì các phương trình phản ứng hạt nhân sau đây: 13Al27 + α → x + n; 7N14 + y → 8O17 + p A x: 14Si28; y: 1H3 B x: 14Si28; y: 3Li7 C x: 16S32; y: 2He4 D x: 15P30; y: 2He4 Câu 89: Chọn câu trả lời đúng Trong phóng xạ + hạt nhân A lùi hai ô bảng phân loại tuần hoàn B tiến hai ô bảng phân loại tuần hoàn C lùi ô bảng phân loại tuần hoàn D tiến ô bảng phân loại tuần hoàn Câu 90: Tính khối lượng nguyên tử vàng 79Au197 Cho biết số Avogadro NA = 6,02.1023 A 3,25.10-22kg B 1,31.10-25kg C 3,27.10-25kg D 1,66.10-22kg Câu 91: Khối lượng nơtron mn = 1,008665u Khi tính theo đơn vị kg là A mn = 0,1674.10-27kg B mn = 16,744.10-27kg C mn = 1,6744.10-27kg D mn = 167,44.10-27kg Câu 92: Định luật phân rã phóng xạ không diễn tả theo công thức nào đây ? A N = N e t B m m0 e t C m m0 t T D H H e t Câu 93: Tìm phát biểu sai lượng liên kết A Muốn phá vỡ hạt nhân có khối lượng m thành các nuclôn có tổng khối lượng mo>m thì cần lượng E = (mo – m).c2 để thắng lực hạt nhân B Năng lượng liên kết tính cho nuclôn gọi là lượng liên kết riêng C Hạt nhân có lượng liên kết riêng càng nhỏ thì càng kém bền vững D Hạt nhân có lượng liên kết E càng lớn thì càng dễ phá vỡ Câu 94: Số nguyên tử chất phóng xạ bị phân hủy sau khoảng thời gian t tính theo công thức nào đây? A N N t T B N = N e t C N’ = N (1 e t ) D N’ = N0 t Câu 95: Tìm phát biểu sai phản ứng hạt nhân toả lượng hay thu lượng A Sự hụt khối các hạt nhân kéo theo không bảo toàn khối lượng phản ứng hạt nhân B Một phản ứng đó các hạt sinh có tổng khối lượng M bé các hạt nhân ban đầu Mo, là phản ứng toả lượng C Một phản ứng đó các hạt sinh có tổng khối lượng M lớn các hạt nhân ban đầu Mo, là phản ứng thu lượng D Trong phản ứng toả lượng, khối lượng bị hụt M=Mo – M đã biến thành lượng toả E = (Mo – M).c2 Câu 96: Các phản ứng hạt nhân không tuân theo định luật nào đây? A Bảo toàn điện tích B Bảo toàn khối lượng C Bảo toàn lượng toàn phần D Bảo toàn động lượng Câu 97: Chu kỳ bán rã đồng vị phóng xạ T Tại thời điểm ban đầu mẫu chứa N0 hạt nhân Sau khoảng thời gian 3T mẫu A còn lại 25% hạt nhân N0 B còn lại 12,5% hạt nhân N0 C còn lại 75% hạt nhân N0 D đã bị phân rã 12,5% số hạt nhân N0 210 P0 có chu kỳ bán rã 138 ngày Khối lượng Pôlôni tương ứng có độ phóng xạ 1Ci Câu 98: Chất phóng xạ là A 0,111 mg B 0,333 mg C 0,111g D 0,222 mg Câu 99: Lúc đầu có 1,2g chất Radon Biết Radon là chất phóng xạ có chu kỳ bán rã T = 3,6 ngày Sau t = 1,4T số nguyên tử Radon còn lại là (A = 222, Z = 86) A N = 1,874.1018 B N = 2,165.1019 C N = 1,234.1021 D N = 2,465.1020 Câu 100: Tính lượng liên kết hạt nhân đơtêri 12 D , biết các khối lượng mD=2,0136u; mP=1,0073u; mn=1,0087u và 1u=931MeV/c2 A 3,2013MeV B 1,1172MeV C 2,2344MeV D 4,1046 MeV Tài liệu lưu hành nội Trang 26/29 (27) Đề cương ôn tập Vật lí 12- Học kì II- Năm học 2011-2012- Tổ Vật lí - Trường THPT Lục Ngạn GV: Nguyễn Hữu Nghĩa Câu 101: Tuổi Trái Đất khoảng 5.109 năm, giả thiết trái đất hình thành đã có Urani Biết T() = 4,5.109 năm Nếu ban đầu có 2,72kg Urani thì đến còn A 1,36 kg B 1,26 kg C ít 1,36 kg D kg Câu 102: Cho phản ứng hạt nhân: 1T D n Biết mT = 3,01605u; mD = 2,01411u; m = 4,00260u; mn = 1,00867u; 1u=931MeV/c2.Năng lượng toả hạt α hình thành là A 17,6MeV B 23,4MeV C 11,04MeV D 16,7MeV Câu 103: Tìm kết luận sai A Phản ứng nhiệt hạch tỏa lượng lớn B Phản ứng nhiệt hạch tạo chất thải thân thiện với môi trường C Phản ứng nhiệt xảy có khối lượng vượt khối lượng tới hạn D Phản ứng nhiệt hạch xảy nhiệt độ cao(từ chục đến trăm triệu độ ) Câu 104: Cho phản ứng hạt nhân: A B + C Biết hạt nhân mẹ A ban đầu đứng yên Có thể kết luận gì hướng và trị số vận tốc các hạt sau phản ứng ? A Cùng phương, cùng chiều, độ lớn tỉ lệ nghịch với khối lượng B Cùng phương, ngược chiều, độ lớn tỉ lệ nghịch với khối lượng C Cùng phương, cùng chiều, độ lớn tỉ lệ với khối lượng D Cùng phương, ngược chiều, độ lớn tỉ lệ với khối lượng Câu 105: Tìm kết luận sai A Hai hạt nhân nhẹ hydro, heli kết hợp, thu lượng là phản ứng nhiệt hạch B Phản ứng hạt nhân sinh các hạt có khối kượng nhỏ khối lượng các hạt ban đầu là phản ứng tỏa nhiệt C Urani thường làm nguyên liệu phản ứng phân hạch D Việt Nam có lò phản ứng hạt nhân Câu 106: Khi nói tính chất tia phóng xạ tính chất nào sau đây là sai? A Tia phóng xạ qua điện trường hai tụ điện thì nó bị lệch phía âm tụ điện B Tia phóng xạ gồm các hạt nhân nguyên tử 24 He mang điện tích dương C Tia phóng xạ có khả đâm xuyên lớn D Tia phóng xạ có khả iôn hoá môi trường và dần lượng Câu 107: Khi nói tính chất tia phóng xạ tính chất nào sau đây là đúng A Tia - qua điện trường thì bị lệch phía dương tụ điện và bị lệch ít so với tia B Tia có khả ion hoá môi trường mạnh tia so với tia C Trong không khí tia có tầm bay dài so với tia D Tia phóng với vận tốc bé Câu 108: Hãy chọn câu sai nói tính chất tia gamma A Là sóng điện từ có bước sóng ngắn 0,01mm B Là chùm hạt phôtôn có lượng cao C Không bị lệch điện trường D Có khả đâm xuyên lớn Câu 109: Cho phản ứng hạt nhân sau: 24 He + 17 A O B 19 10 14 N X+ 1 H Hạt nhân X là hạt nào sau đây ? Ne C He ; D 34 Li Câu 110: Hạt nhân 227 90Th là phóng xạ có chu kì bán rã là 18,3 ngày Hằng số phóng xạ hạt nhân là : -7 -1 A 4,38.10 s ; B 0,038s-1 ; C 26,4s-1 ; D 0,0016s-1 Câu 111: Hãy chọn đáp án đúng Cho phương trình phản ứng: H + Be He + 36 Li Bắn photon với EH = 5,45MeV vào Beri (Be) đứng yên.He sinh bay vuông góc với photon Động He :EHe = 4MeV Động Li tạo thành là Tài liệu lưu hành nội Trang 27/29 (28) Đề cương ôn tập Vật lí 12- Học kì II- Năm học 2011-2012- Tổ Vật lí - Trường THPT Lục Ngạn GV: Nguyễn Hữu Nghĩa A 46,565MeV B 3,575MeV C 46,565eV D 3,575eV Câu 112: Chất phóng xạ Po là chất phóng xạ A Lúc đầu poloni có khối lượng 1kg Khối lượng poloni còn lại sau thời gian chu kì là A 0,5kg B 0,5g C 2kg D 2g Câu 113: Chọn câu sai A Một phản ứng đó các hạt sinh có tổng khối lượng bé các hạt ban đầu là phản ứng tỏa lượng B Một phản ứng đó các hạt sinh có tổng khối lượng bé các hạt ban đầu nghĩa là bền vững C Một phản ứng đó các hạt sinh có tổng khối lượng lớn các hạt ban đầu là phản ứng thu lượng D Một phản ứng đó các hạt sinh có tổng khối lượng lớn các hạt ban đầu là phản ứng tỏa lượng Câu 114: Một chất phóng xạ có chu kì T = ngày Nếu lúc đầu có 800g, chất còn lại 100g sau thời gian t là A 19 ngày; B 21 ngày C 20 ngày; D 12 ngày 244 Câu 115: Cm là nguyên tố phóng xạ có số phân rã 1,21.10-9s-1 Nếu mẫu ban đầu nguyên tố này có hoạt độ phóng xạ 104 phân rã/s Hoạt độ sau 10 năm là A 0,68s-1 B 2,21.102s-1 C 6,83.103s-1 D 104s-1 209 84 Câu 116: Cho phản ứng hạt nhân: A 11 H B - 37 Cl X n18 Ar Hạt nhân X là 37 17 C 12 H D + Câu 117: Chọn câu trả lời sai A Hai hạt nhân nhẹ kết hợp thành hạt nhân nặng gọi là phản ứng nhiệt hạch B Một hạt nhân nặng hấp thu nơtrôn và vỡ thành hai hạt nhân có số khối trung bình Sự vỡ này gọi là phân hạch C Phản ứng nhiệt hạch xảy nhiệt độ thấp D Phản ứng hạt nhân nhân tạo gây cách dùng hạt nhân nhẹ bắn phá hạt nhân khác Câu 118: Hạt nhân 226Ra đứng yên phóng xạ tạo thành hạt nhân X có khối lượng mX = 221,970u Cho biết mRa = 225,977u; m() = 4,0015u với uc2 = 931MeV Năng lượng toả phản ứng là A 5,1205MeV B 4, 0124MeV C 7,5623MeV D 6,3241MeV Câu 119: Chọn câu sai A Một phản ứng đó các hạt sinh có tổng khối lượng bé các hạt ban đầu là phản ứng tỏa lượng B Một phản ứng đó các hạt sinh có tổng khối lượng bé các hạt ban đầu nghĩa là bền vững C Một phản ứng đó các hạt sinh có tổng khối lượng lớn các hạt ban đầu là phản ứng thu lượng D Một phản ứng đó các hạt sinh có tổng khối lượng lớn các hạt ban đầu là phản ứng tỏa lượng Câu 120: Tính lượng liên kết tạo thành Cl37, cho biết: Khối lượng nguyên tử 17Cl37 = 36,96590 u; khối lượng proton, mp = 1,00728 u; khối lượng electron, me = 0,00055 u; khối lượng nơtron, mn = 1,00867 u; 1u = 1,66043.10-27kg; c = 2,9979.108 m/s; 1J = 6,2418.1018 eV A 315,11 MeV B 316,82 MeV C 317,26 MeV D 318,14 MeV Câu 121: Thời gian τ để số hạt nhân phóng xạ giảm e = 2,7 lần gọi là thời gian sống trung bình chất phóng xạ Có thể chứng minh τ = 1/λ Có bao nhiêu phần trăm nguyên tố phóng xạ bị phân rã sau thời gian t = τ? A 35% B 37% C 63% D 65% Tài liệu lưu hành nội Trang 28/29 (29) Đề cương ôn tập Vật lí 12- Học kì II- Năm học 2011-2012- Tổ Vật lí - Trường THPT Lục Ngạn GV: Nguyễn Hữu Nghĩa ĐÁP ÁN TRẮC NGHIỆM TỪ CHƢƠNG V ĐẾN CHƢƠNG VII Câu hỏi 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 Đáp án D C A A B A D B A C A D B D D C A C A B B A A D C C B A B D C A A D A D C B A C B B A A A A A A C Câu hỏi 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 Tài liệu lưu hành nội Đáp án A A A A D C A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A D D C A C A D C C C D D C D B B D Câu hỏi 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 Đáp án C B C A C B A C C A A A B A D B D A C A D C C Trang 29/29 (30)