1. Phát hiện tia hồng ngoại và tử ngoại : tia hồng ngoại và tử ngoại là những bức xạ mà mắt khơng nhìn thấy, nhưng phát hiện nhờ mối hàn của cặp nhiệt điện và bột huỳnh quang nhìn thấy, nhưng phát hiện nhờ mối hàn của cặp nhiệt điện và bột huỳnh quang
2. Bản chất và tính chất chung : Tia hồng ngoại và tia tử ngoại- Cĩ cùng bản chất với ánh sáng ( bản chất là sĩng điện từ ) - Cĩ cùng bản chất với ánh sáng ( bản chất là sĩng điện từ )
- Tuân theo các định luật truyền thẳng, phản xạ, khúc xạ, gây ra được hiện giao thoa, nhiễu xạ
3. Tia hồng ngoại :
- Định nghĩa : Tia hồng ngoại là những bức xạ khơng nhìn thấy được, cĩ bản chất là sĩng điện từ, ở ngồi vùng màu đỏ ( cĩ bước sĩng lớn hơn bước sĩng của ánh sáng đỏ : λ > 0,76 µm )
- Cách tạo ra : Vật cĩ nhiệt độ cao hơn mơi trường thì phát ra tia hồng ngoại ra mơi trường xung quanh. Nguồn hồng ngoại thơng dụng là bĩng đèn dây tĩc, bếp ga, bếp than, điốt hồng ngoại…
- Tính chất và cơng dụng :
+ Tác dụng hĩa học, ứng dụng vào việc chế tạo phim ảnh hồng ngoại để chụp ảnh ban đêm, thiên thể …
- Tia hồng ngoại cĩ thể biến điệu được, ứng dụng để làm các bộ phận điều khiển từ xa…
- Tia hồng ngoại ứng dụng rất nhiều trong quân sự : ống dịm hồng ngoại và camêra hồng ngoại để quan sát, quay phim, chụp ảnh ban đêm ; Tên lửa tự động tìm mục tiêu phát tia hồng ngoại…
4. Tia tử ngoại
- Định nghĩa : Tia tử ngoại là những bức xạ khơng nhìn thấy được, cĩ bản chất là sĩng điện từ, ở ngồi vùng màu tím ( cĩ bước sĩng nhỏ hơn bước sĩng của ánh sáng tím : λ < 0,38 µm )
- Cách tạo ra : Vật cĩ nhiệt độ từ 0
2000 C
trở lên thì phát ra tia tử ngoại. Nguồn phát tia tử ngoại là Mặt Trời, hồ quang điện, đèn hơi thủy ngân …
- Tính chất và cơng dụng:
+ Tác dụng lên phim ảnh
+ Kích thích sự phát quang của một số chất, được ứng dụng trong đèn huỳnh quang, được sử dụng để tìm vết nứt trên bề mặt kim loại …
+ Kích thích nhiều phản ứng hĩa học, ví dụ biến đổi O2 thành O3 ; tổng hợp vitamin D … + Ion hĩa chất khí
+ Gây tác dụng quang điện khi chiếu vào kim loại
+ Tác dụng sinh học : hủy diệt tế bào, diệt khuẩn. Ứng dụng để tiệt trùng dụng cụ phẫu thuật, tiệt trùng thực phẩm. Tia tử ngoại cịn được ứng dụng chữa bệnh cịi xương…
+ Tia tử ngoại bị thủy tinh, nước … hấp thụ mạnh nhưng cĩ thể truyền qua thạch anh
V. TIA X
1. Phát hiện tia X:
Mỗi khi một chùm tia catơt - tức là một chùm electron cĩ năng lượng lớn - đập vào một vật rắn thì vật đĩ phát ra tia X
2. Cách tạo ra tia X :
Cĩ thểtạo tia X bằng ống Culítgiơlà ống thủy tinh, bên trong là chân khơng, gồm : - Dây nung FF’: nguồn phát electron
- Catốt K : kim loại cĩ dạng chỏm cầu
- Anốt : làm bằng kim loại cĩ nguyên tử lượng lớn, khĩ nĩng chảy Hiệu điện thế UAK khoảng vài chục ngàn vơn
3. Bản chất, tính chất và cơng dụng của tia X :
- Bản chất của tia X là sĩng điện từ, cĩ bước sĩng vào khoảng từ 11 10− m đến 8 10− m . - Tính chất và cơng dụng :
+ Tính chất nổi bật là khả năng đâm xuyên: dễ dàng xuyên qua giấy, vải gỗ … ; Xuyên qua tấm nhơm dầy vài cm, nhưng bị chặn bởi tấm chì dầy vài mm. Ứng dụng để dị tìm khuyết tật bên trong
các vật đúc bằng kim loại và trong tinh thể ⇒ nghiên cứu cấu trúc vật rắn ; Kiểm tra hành lý ở phi trường …
Tia X cĩ bước sĩng càng ngắn thì khả năng đâm xuyên càng mạnh nên được gọi là tia X cứng
* Làm phát quang 1 số chất, các chất này được dùng làm màn quan sát khi chiếu điện * Làm ion hĩa khơng khí, được ứng dụng để đo liều lượng tia X
* Gây tác dụng quang điện khi chiếu vào kim loại
* Tác dụng sinh lí : hủy diệt tế bào, được ứng dụng để chữa bệnh ung thư nơng. => Tia X cĩ đủ các tính chất của tia tử ngoại
4. Thang sĩng điện từ :
Sĩng vơ tuyến, tia hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia tử ngoại, tia X và tia gamma đều cĩ cùng bản chất là sĩng điện từ, chỉ khác nhau về tần số nên cĩ tính chất, tác dụng khác nhau và nguồn phát, cách thu chúng cũng khác nhau
CHƯƠNG VI. LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNGI. HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN NGỒI I. HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN NGỒI
1. Hiện tượng quang điện ngồi: Hiện tượng ánh sáng thích hợp làm bật các electron ra khỏi bề mặtkim loại. kim loại.
2.Định luật về giới hạn quang điện: Đối với kim loại, ánh sáng kích thích phải cĩ bước sĩng λ
ngắn hơn hay bằng giới hạn quang điện
0
λ
của kim loại đĩ mới gây ra hiện tượng quang điện:
0
λ λ≤
3. Thuyết lượng tử ánh sáng:
Giả thuyết Plăng: Lượng năng lượng mà mỗi lần nguyên tử hay phân tử hấp thụ hay phát xạ cĩ giá trị hồn tồn xác định và bằng hf, trong đĩ: f là tần số của ánh sáng bị hấp thụ hay được phát ra, cịn h là 1 hằng số.
Thuyết lượng tử ánh sáng
- Ánh sáng được tạo bởi các hạt gọi là phơtơn.
- Với as cĩ tần số f, các phơtơn đều giống nhau và cĩ năng lượng
hc hf ε λ = = Với: h = 6,625. 34 10− (J.s): gọi là hằng số Plăng. - Trong chân khơng các phơtơn bay với vận tốc c = 3.
8
10
m/s dọc theo các tia sáng
- Mỗi lần 1 nguyên tử hay phân tử phát xạ hoặc hấp thụ ánh sáng thì chúng phát ra hay hấp thụ 1 phơtơn.
Chỉ cĩ phơtơn ở trạng thái chuyển động, khơng cĩ phơtơn đứng yên.
4. Lưỡng tính sĩng hạt của ánh sáng: Ás vừa cĩ tính chất sĩng vừa cĩ tính chất hạt. Vậy ánh sáng cĩlưỡng tính sĩng - hạt. lưỡng tính sĩng - hạt.
Chú ý:
+ Hiện tượng giao thoa: chứng minh ánh sáng cĩ tính chất sĩng. + Hiện tượng quang điện: chứng minh ánh sáng cĩ tính chất hạt.
+ 1eV = 1,6.10-19J
5. Cơng thức Einstein về hiện tượng quang điện:
a. Cơng thức 1 2 1 2 0max 2 hc hf A mv ε λ = = = +
Chú ý: Chiếu đồng thời 2 bức xạ trở lên: + Nếu f càng lớn thì v càng lớn + Nếuλ càng lớn thì v càng nhỏ b. Cơng thốt: 0 λ hc A=
là cơng thốt của kim loại dùng làm catốt + λ0 là giới hạn quang điện của kim loại dùng làm catốt
+ v0max là vận tốc ban đầu