TRUNG TÂM LTĐH HỒNG PHÚC – Đ/C SỐ 26-28 ĐƢỜNG SỐ 1, KDC METRO , TP CẦN THƠ HOTLINE: 0909000895
TÀI LIỆU LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN VẬT LÝ NĂM 2013-2014 TRUNG TÂM LUYỆN THI ĐẠI HỌC HỒNG PHÚC
Trang 1
PHẦN I. KIẾN THỨC CHUNG:
1. Hiện tƣợng tán sắc ánh sáng.
* Đ/n: Là hiện tƣợng ánh sáng bị tách thành nhiều màu khác nhau khi đi qua mặt phân cách
của hai môi trƣờng trong suốt.
* Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị tán sắc
Ánh sáng đơn sắc có tần số xác định, chỉ có một màu.
Bƣớc sóng của ánh sáng đơn sắc
v
f
l =
, truyền trong chân không
0
c
f
l =
00
c
vn
ll
l
l
Þ =Þ =
* Chiết suất của môi trƣờng trong suốt phụ thuộc vào màu sắc (bƣớc sóng) ánh sáng. Đối với
ánh sáng màu đỏ là nhỏ nhất, màu tím là lớn nhất.
* Ánh sáng trắng là tập hợp của vô số ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến
tím.
r = r‟ = A/2.
D
m
= 2.i
m
– A. hay i
m
= (D
m
+ A)/2.
sin(D
m
+ A)/2 = n.sinA/2.
A I
S
K
n
J
TRUNG TÂM LTĐH HỒNG PHÚC – Đ/C SỐ 26-28 ĐƢỜNG SỐ 1, KDC METRO , TP CẦN THƠ HOTLINE: 0909000895
TÀI LIỆU LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN VẬT LÝ NĂM 2013-2014 TRUNG TÂM LUYỆN THI ĐẠI HỌC HỒNG PHÚC
Trang 2
Ví dụ minh họa:
VD1. Bƣớc sóng của ánh sáng đỏ trong không khí là 0,64 m. Tính bƣớc sóng của ánh sáng
đó trong nƣớc biết chiết suất của nƣớc đối với ánh sáng đỏ là
VD4. Một lăng kính có góc chiết quang là 60
0
. Biết chiết suất của lăng kính đối với ánh sáng
đỏ là 1,5. Chiếu tia sáng màu đỏ vào mặt bên của lăng kính với góc tới 60
0
. Tính góc lệch của
tia ló so với tia tới.
Tóm tắt
VD5. Một lăng kính thủy tinh có góc chiết quang A = 60
0
, có chiết suất đối với tia đỏ là 1,514;
đối với tia tím là 1,532. Tính góc lệch cực tiểu của hai tia này.
TRUNG TÂM LTĐH HỒNG PHÚC – Đ/C SỐ 26-28 ĐƢỜNG SỐ 1, KDC METRO , TP CẦN THƠ HOTLINE: 0909000895
0
thì
thấy tia phản xạ trở lại không khí vuông góc với tia khúc xạ đi vào khối chất rắn. Tính chiết
suất của chất rắn trong suốt đó đối với ánh sáng màu vàng.
Tóm tắt
VD8. Chiếu một tia sáng gồm hai thành phần đỏ và tím từ không khí (chiết suất coi nhƣ bằng
1 đối với mọi ánh sáng) vào mặt phẵng của một khối thủy tinh với góc tới 60
0
. Biết chiết suất
của thủy tinh đối với ánh sáng đỏ là 1,51; đối với ánh sáng tím là 1,56. Tính góc lệch của hai
tia khúc xạ trong thủy tinh.
Tóm tắt
VD1:Trong một thí nghiệm ngƣời ta chiếu một chùm ánh sáng đơn sắc song song hẹp vào đỉnh
của một lăng kính có góc chiết quang A= 8
0
theo phƣơng vuông góc với mặt phẳng phân giác
của góc chiết quang. Đặt một màn ảnh E song song và cách mặt phẳng phân giác của góc chiết
quang 1m. Trên màn E ta thu đƣợc hai vết sáng. Sử dụng ánh sáng vàng, chiết suất của lăng
kính là 1,65 thì khoảng cách giữa hai vết sáng trên màn là:
A.9,07 cm B. 8,46 cm C. 8,02 cm D. 7,68 cm
Tóm tắt
DẠNG 3: SỰ THAY ĐÔI ĐỘ TỤ, TIÊU CỰ THẤU KÍNH ĐỐI VỚI ÁNH SANG ĐƠN SẮC
KHÁC NHAU
PHƢƠNG PHÁP:
Độ tụ thấu kính. D=1/f= (n-1)(1/R
1
+1/R
2
)
Với n:chiết suất tỉ đối, R bán kính mặt cầu, mặt phẳng 1/R= 0 => Độ tụ của thấu kính phụ
thuộc vào chiết suất chất làm thấu kính, chiết suất chất làm thấu kính
a = S
1
S
2
là khoảng cách giữa hai khe sáng
D = OI là khoảng cách từ hai khe sáng S
1
, S
2
đến màn quan sát
S
1
M = d
1
; S
2
M = d
2
x = OM là (toạ độ) khoảng cách từ vân trung tâm đến điểm M ta xét
a. Vị trí vân sáng
Những chỗ hai sóng gặp nhau cùng pha, khi đó chúng tăng cƣờng lẫn nhau và tạo nên vân
sáng.
Tại A có vân sáng khi hai sóng cùng pha, hiệu đƣờng đi bằng số nguyên lần bƣớc sóng:
d
2
– d
1
= k
Vùng giao thoa
CHỦ ĐỀ 2: GIAO THOA ÁNH SÁNG
TRUNG TÂM LTĐH HỒNG PHÚC – Đ/C SỐ 26-28 ĐƢỜNG SỐ 1, KDC METRO , TP CẦN THƠ HOTLINE: 0909000895
TÀI LIỆU LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN VẬT LÝ NĂM 2013-2014 TRUNG TÂM LUYỆN THI ĐẠI HỌC HỒNG PHÚC
Trang 6
* Khoảng vân i: Là khoảng cách giữa hai vân sáng hoặc hai vân tối liên tiếp:
D
i
a
l
=
* Nếu thí nghiệm đƣợc tiến hành trong môi trƣờng trong suốt có chiết suất n thì bƣớc sóng và
khoảng vân:
n
nn
D
i
i
n a n
l
l
l=Þ= =
* Xác định số vân sáng, vân tối trong vùng giao thoa (trƣờng giao thoa) có bề rộng L (đối
xứng qua vân trung tâm)
+ Số vân sáng (là số lẻ):
21
2
1
< x
2
)
+ Vân sáng: x
1
< ki < x
2
+ Vân tối: x
1
< (k+0,5)i < x
2
Số giá trị k Z là số vân sáng (vân tối) cần tìm
Lƣu ý: M và N cùng phía với vân trung tâm thì x
1
và x
2
cùng dấu.
M và N khác phía với vân trung tâm thì x
1
và x
2
khác dấu.
* Xác định khoảng vân i trong khoảng có bề rộng L. Biết trong khoảng L có n vân sáng.
+ Nếu 2 đầu là hai vân sáng thì:
1
L
i
n
2
=
a
D
k
3
3
= …=
a
D
k
n
n
. (14)
k
1
λ
1
=k
2
λ
2
=k
3
λ
3
=k
Trang 7
BÀI TOÁN: TÌM BƯỚC SÓNG
*VÍ DỤ MINH HỌA:
VD.1. Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng dùng hai khe Young, tìm bƣớc sóng ánh sáng
chiếu vào hai khe, biết hai khe cách nhau một khoảng a = 0,3mm; khoảng vân đo đƣợc i =
3mm, khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát D = 1,5m.
A. 0,45m B. 0,50m C. 0,60m D. 0,55m.
Tóm tắt
VD.2. Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, biết D = 3m; a = 1mm. Tại vị trí M
cách vân trung tâm 4,5mm, ta thu đƣợc vân tối bậc 3. Tính bƣớc sóng ánh dùng trong thí
nghiệm.
A. 0,60m B. 0,55m C. 0,48m D. 0,42m.
Tóm tắt
Tóm tắt
VD.5. Thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, hai khe đƣợc chiếu bằng ánh sáng có bƣớc
sóng = 0,5m, ta thu đƣợc các vân giao thoa trên màn E cách mặt phẳng hai khe một
khoảng D = 2m, khoảng cách vân là i = 0,5mm. Khoảng cách a giữa hai khe bằng:
A. 1mm B. 1,5mm C. 2mm D. 1,2mm.
Tóm tắt
VD.6. Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, biết D = 2m; a =1mm; = 0,6m. Vân
sáng thứ ba cách vân trung tâm một khoảng :
A. 4,2mm B. 3,6mm C. 4,8mm D. 6mm
Tóm tắt
vị trí
cách vân trung tâm 6,3mm, có vân sáng hay vân tối, bậc mấy ?
A. Vân sáng bậc 5. B. Vân tối bậc 6. C. Vân sáng bậc 4. D. Vân tối bậc 4.
Tóm tắt
VD.9. Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng dùng hai khe Young, hai khe đƣợc chiếu bằng ánh
sáng có bƣớc sóng = 0,5m, biết S
1
S
2
= a = 0,5mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai
khe đến màn quan sát là D = 1m. Tại vị trí M cách vân trung tâm một khoảng x = 3,5mm,
có vân sáng hay vân tối, bậc mấy ?
A. Vân sáng bậc 3. B. Vân tối bậc 4. C. Vân sáng bậc 4. D. Vân tối bậc 2.
Tóm tắt
VD.12. Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng dùng hai khe Young, khoảng cách giữa hai vân
sáng bậc 4 (ở hai phía của vân trung tâm) đo đƣợc là 9,6mm. Vân tối bậc 3 cách vân trung
tâm một khoảng:
A. 6,4mm B. 6mm C. 7,2mm D. 3mm
Tóm tắt
VD.13. Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng dùng hai khe Young, hai khe đƣợc chiếu bằng
ánh sáng có bƣớc sóng = 0,5m, biết S
1
S
2
= a = 0,5mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa
hai khe đến màn quan sát là D = 1m. Tính khoảng cách giữa vân sáng bậc 1 và vân tối bậc
3 ở cùng bên so với vân trung tâm.
A. 1mm B. 2,5mm C. 1,5mm D. 2mm
Tóm tắt
hai khe đến màn quan sát là D = 1m. Bề rộng vùng giao thoa quan sát đƣợc trên màn là L
=13mm. Tính số vân sáng và tối quan sát đƣợc trên màn.
TRUNG TÂM LTĐH HỒNG PHÚC – Đ/C SỐ 26-28 ĐƢỜNG SỐ 1, KDC METRO , TP CẦN THƠ HOTLINE: 0909000895
TÀI LIỆU LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN VẬT LÝ NĂM 2013-2014 TRUNG TÂM LUYỆN THI ĐẠI HỌC HỒNG PHÚC
Trang 11
A. 10 vân sáng; 12 vân tối B. 11 vân sáng; 12 vân tối
C. 13 vân sáng; 12 vân tối D. 13 vân sáng; 14 vân tối
Tóm tắt
VD.16. Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, biết D = 2,5m; a = 1mm; = 0,6m.
Bề rộng trƣờng giao thoa đo đƣợc là 12,5mm. Số vân quan sát đƣợc trên màn là:
A. 8 B. 9 C. 15 D. 17
Tóm tắt
2na
(23)
c. Khoảng vân: i=
'D
a
=
D
an
(24)
VÍ DỤ MINH HỌA
VD1: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng của Iâng trong không khí, hai cách nhau 3mm
đƣợc chiếu
bằng ánh sáng đơn sắc có bƣớc sóng 0,60m, màn quan cách hai khe 2m. Sau đó đặt toàn
bộ thí
nghiệm vào trong nƣớc có chiết suất 4/3, khoảng vân quan sát trên màn là bao nhiêu?
A. i„= 0,4m. B. i' = 0,3m. C. i‟ = 0,4mm. D. i„= 0,3mm.
Tóm tắt
TRUNG TÂM LTĐH HỒNG PHÚC – Đ/C SỐ 26-28 ĐƢỜNG SỐ 1, KDC METRO , TP CẦN THƠ HOTLINE: 0909000895
TÀI LIỆU LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN VẬT LÝ NĂM 2013-2014 TRUNG TÂM LUYỆN THI ĐẠI HỌC HỒNG PHÚC
Trang 12
DẠNG 3: GIAO THOA ÁNH SÁNG ĐA SẮC, VỊ TRÍ CỰC ĐẠI TRÙNG NHAU
PHƢƠNG PHÁP:
* Sự trùng nhau của các bức xạ
1
,
2
(khoảng vân tƣơng ứng là i
1
, i
2
)
+ Trùng nhau của vân sáng: x
s
= k
1
i
1
= k
2
i
2
= => k
1
1
= k
2
1
1
=
a
D
k
2
2
=
a
D
k
3
3
= …=
a
D
k
n
n
. (14)
k
1
λ
1
=k
1
và λ
2
cho vân sáng trùng nhau. Ta có k
1
λ
1
=k
2
λ
2
2
1 2 2
1
5
k k k
6
Vì k
1
, k
2
là các số nguyên, nên ta chọn đƣợc k
2
là bội của 6 và k
1
* Trong hiện tƣợng giao thoa ánh sáng trắng (0,4
m - 0,76
m.)
TRUNG TÂM LTĐH HỒNG PHÚC – Đ/C SỐ 26-28 ĐƢỜNG SỐ 1, KDC METRO , TP CẦN THƠ HOTLINE: 0909000895
TÀI LIỆU LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN VẬT LÝ NĂM 2013-2014 TRUNG TÂM LUYỆN THI ĐẠI HỌC HỒNG PHÚC
Trang 13
- Bề rộng quang phổ bậc k:
đ
()
t
D
xk
a
llD= -
với
đ
và
t
là bƣớc sóng ánh sáng đỏ và tím
- Xác định số vân sáng, số vân tối và các bức xạ tƣơng ứng tại một vị trí xác định (đã biết x)
+ Vân sáng:
ax
, kZ
D
xk
a kD
l
l= Þ= Î
đ
[k(0,5)]
Min t
D
xk
a
ax đ
[k( 0,5)]
Mt
D
xk
a
Khi vân sáng và vân tối nằm khác phía đối với vân trung
tâm.
ax đ
[k(0,5)]
Mt
D
xk
a
Khi vân sáng và vân tối nằm cùng phía đối với vân trung
tâm.
BÀI TOÁN 1. Các bức xạ của ánh sáng trắng cho vân sáng tại x
2
,
thông thƣờng
1
=0,4.10
-6
m (tím)
0,75.10
-6
m=
2
(đỏ)
Giải hệ bất phƣơng trình trên,
D
1
0
2
0
ax
k
Dk
ax
)12(
2
0
(18)
với điều kiện
1
2
1
Dk
ax
)12(
2
0
: đó là bƣớc sóng các bức xạ của ánh sáng
trắng cho vân tối (bị tắt) tại x
0.
VÍ DỤ MINH HỌA
VD1. Hai khe của thí nghiệm Young đƣợc chiếu sáng bằng ánh sáng trắng (bƣớc sóng của ánh
sáng tím la 0,40m, của ánh sáng đỏ là 0,75m). Hỏi ở đúng vị trí vân sáng bậc 4 của ánh
sáng đỏ có bao nhiêu vạch sáng của những ánh sáng đơn sắc khác nằm trùng ở đó ?
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
Tóm tắt
VD2. Một nguồn sáng điểm nằm cách đều hai khe Iâng và phát ra đồng thời hai bức xạ đơn
sắc có bƣớc sóng
1
= 0,6 m và bƣớc sóng
2
chƣa biết. Khoảng cách giữa hai khe là a = 0,2
TRUNG TÂM LTĐH HỒNG PHÚC – Đ/C SỐ 26-28 ĐƢỜNG SỐ 1, KDC METRO , TP CẦN THƠ HOTLINE: 0909000895
TÀI LIỆU LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN VẬT LÝ NĂM 2013-2014 TRUNG TÂM LUYỆN THI ĐẠI HỌC HỒNG PHÚC
Trang 15 4. Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là 2 mm, khoảng
cách từ hai khe đến màn là 2 m. Dùng nguồn sáng phát ra ba bức xạ đơn sắc
1
= 0,4 m,
2
= 0,45 m và
3
= 0,6 m. Xác định vị trí các vân sáng trùng nhau và khoảng cách ngắn nhất
giữa hai vân sáng cùng màu với vân sáng chính giữa.
Tóm tắt
VD5. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát đồng thời hai bức xạ
đơn sắc, trong đó bức xạ màu đỏ có bƣớc sóng λ
điểm có hiệu đƣờng đi ( 0) để cả ba bức xạ trên đều cho vân sáng.
Tóm tắt
VD7. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khe hẹp S phát ra đồng thời ba bức xạ
đơn sắc có bƣớc sóng là
1
= 0,42 m;
2
= 0,56 m và
3
= 0,63 m. Trên màn, trong khoảng
giữa hai vân sáng liên tiếp có màu giống màu vân trung tâm, nếu vân sáng của hai bức xạ
trùng nhau ta chỉ tính là một vân sáng thì số vân sáng quan sát đƣợc là bao nhiêu?
Tóm tắt
TRUNG TÂM LTĐH HỒNG PHÚC – Đ/C SỐ 26-28 ĐƢỜNG SỐ 1, KDC METRO , TP CẦN THƠ HOTLINE: 0909000895
TÀI LIỆU LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN VẬT LÝ NĂM 2013-2014 TRUNG TÂM LUYỆN THI ĐẠI HỌC HỒNG PHÚC
Trang 16
VD10. Trong thí nghiệm của Young về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là a
= 0,8 mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là D = 1,6 m. Dùng ánh sáng trắng (0,76 m
0,38 m) để chiếu sáng hai khe. Hãy cho biết có những bức xạ nào cho vân sáng trùng với
vân sáng bậc 4 của ánh sáng màu vàng có bƣớc sóng
v
= 0,60 m.
Tóm tắt
TRUNG TÂM LTĐH HỒNG PHÚC – Đ/C SỐ 26-28 ĐƢỜNG SỐ 1, KDC METRO , TP CẦN THƠ HOTLINE: 0909000895 VD.12. Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, biết D = 2m; a = 2mm. Hai khe đƣợc
chiếu bằng ánh sáng trắng (có bƣớc sóng từ 0,4m đến 0,75m). Tại điểm trên màn quan
sát cách vân trắng chính giữa 3,3mm có bao nhiêu bức xạ cho vân sáng tại đó ?
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
Tóm tắt
VD.13. Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, a = 1,5mm; D = 2m, hai khe đƣợc
chiếu sáng đồng thời hai bức xạ
1
= 0,5m và
2
= 0,6m. Vị trí 2 vân sáng của hai bức
xạ nói trên trùng nhau gần vân trung tâm nhất, cách vân trung tâm một khoảng:
A. 6mm B. 5mm C. 4mm D. 3,6mm
Tóm tắt DẠNG 4: SỰ DỊCH CHUYỂN HỆ VÂN GIAO THOA KHI ĐẶT BẢN MỎNG
PHƢƠNG PHÁP:
Trong thí nghiệ m giao thoa á nh sá ng vớ i khe Young (I-âng), nế u ta đặ t trƣớ c khe
1
S
mộ t bả n
thủy tinh có chiều dày e, chiế t suấ t n.
Khi đặt bản mỏng trƣớc khe S
1
thì đƣờng đi của tia sang
S
1
M và S
2
M lần lƣợt là:
endMS )1(
11
S
2
M = d
2
Hiệu quang trình:
= S
2
.
Hệ thống vân dịch chuyển về phía S
1
. Vì x
0
>0.
* KẾT LUẬN:Khi trên đƣờng truyền của ánh sáng từ khe S
1
(hoặc S
2
) đƣợc đặt một bản mỏng
dày e, chiết suất n thì hệ vân sẽ dịch chuyển về phía S
1
(hoặc S
2
) một đoạn:
0
( 1)n eD
x
a
-
=VÍ DỤ MINH HỌA
VD 1: Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa, ngƣời ta dùng ánh sáng có bƣớc sóng 0,5
m
. Đặt
một bản thuỷ tinh mỏng có độ dầy 10
m
= 3mm.
Bản song song có độ dày bao nhiêu ?
A. e = 2,5
m. B. e = 3
m. C. e = 2
m. D. e = 4
m.
Tóm tắt
PHẦN I.KIẾN THỨC CHUNG
1. Máy quang phổ:
a. Định nghĩa: Máy quang phổ là dụng cụ dùng để phân tích chùm sáng có nhiều thành phần
thành những thành phần đơn sắc khác nhau.
b. Cấu tạo:
TRUNG TÂM LTĐH HỒNG PHÚC – Đ/C SỐ 26-28 ĐƢỜNG SỐ 1, KDC METRO , TP CẦN THƠ HOTLINE: 0909000895
TÀI LIỆU LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN VẬT LÝ NĂM 2013-2014 TRUNG TÂM LUYỆN THI ĐẠI HỌC HỒNG PHÚC
Trang 20
3. Quang phổ vạch phát xạ:
a. Định nghĩa: Qp vạch phát xạ là loại quang phổ gồm những vạch màu đơn sắc nằm trên
một nền tối.
b. Các chất khí hay hơi có áp suất thấp bị kích thích phát ra.
c. Đặc điểm: + Các chất khí hay hơi ở áp suất thấp khác nhau cho những quang phổ vạch
khác nhau cả về số lƣợng vạch, vị trí, màu sắc của các vạch và độ sáng tỉ đối của các vạch.
+ Mổi chất khí hay hơi ở áp suất thấp có một quang phổ vạch đặc trƣng.
4. Quang phổ vạch hấp thụ:
a. Định nghĩa: Qp vạch hấp thụ là một hệ thống các vạch tối nằm trên một nền một quang
phổ liên tục.
b. Cách tạo:
+ Chiếu vào khe của máy quang phổ một ánh sáng trắng ta nhận đƣợc một quang phổ liên
tục.
+ Đặt một đèn hơi Natri trên đƣờng truyền tia sáng trƣớc khi đến khe của máy quang phổ,
trên nền quang phổ xuất hiện các vạch tối ở đúng vị trí các vạch vàng trong quang phổ vạch
phát xạ của Natri.
c. Điều kiện: Nhiệt độ của đám khí hay hơi hấp thụ phải thấp hơn nhiệt độ của nguồn sáng
phát ra qplt.
d. Hiện tƣợng đảo sắc: Ở một nhiệt độ nhất định, một đám khí hay hơi có khả năng phát ra
những ánh sáng đơn sắc nào thì nó cũng có khả năng hấp thụ những ánh sáng đơn sắc đó.
Chú ý: Quang phổ của Mặt Trời mà ta thu đƣợc trên Trái Đất là quang phổ hấp thụ, Bề mặt
của Mặt Trời phát ra quang phổ liên tục.
IV. SÓNG ĐIỆN TỪ
Loại sóng
Bước sóng
Chú ý
Tia tử ngoại
97
10 ñeán 3,8.10mm
Vùng lục
: 0,500 0,575mm
Ánh sáng nhìn thấy
77
3,8.10 ñeán 7,6.10mm
Vùng lam
: 0,450 0,510mm
Tia hồng ngoại
73
7,6.10 ñeán 10mm
Vùng
chàm
: 0,440 0,460mm
c. Tính chất, tác dụng: + Có bản chất là sóng điện từ.
+ Tác dụng nổi bật nhất là tác dụng nhiệt.
TRUNG TÂM LTĐH HỒNG PHÚC – Đ/C SỐ 26-28 ĐƢỜNG SỐ 1, KDC METRO , TP CẦN THƠ HOTLINE: 0909000895
TÀI LIỆU LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN VẬT LÝ NĂM 2013-2014 TRUNG TÂM LUYỆN THI ĐẠI HỌC HỒNG PHÚC
Trang 21
+ Tác dụng lên một loại kính ảnh đặc biệt gọi là kính ảnh hồng
ngoại.
+ Bị hơi nƣớc hấp thụ.
+ Có khả năng gây ra 1 số phản ứng hoá học.
+ Có thể biến điệu đƣợc nhƣ sóng điện từ cao tần.
+ Có thể gây gây ra hiện tƣợng quang điện trong cho một số
chất bán dẫn
d. Ứng dụng: Sấy khô sản phẩm, sƣởi ấm, chụp ảnh hồng ngoại.
2. Tia tử ngoại:
a. Định nghĩa: Tia hồng ngoại là những bức xạ không nhìn thấy, có bƣớc sóng nhỏ hơn bƣớc
sóng cùa ánh sáng tím (
0,38 m
).
b. Nguồn phát sinh: + Các vật bị nung nóng trên
0
3000 C
phát ra tia tử ngoại.
+ Có
9%
năng lƣợng Mặt Trời thuộc về vùng tử ngoại.
+ Nguồn phát tia tử ngoại là các đèn hơi thủy ngân phát ra tia tử ngoại.
c. Tính chất, tác dụng: + Có bản chất là sóng điện từ.
+ Tác dụng rất mạnh lên kính ảnh.
nông, đo liều lƣợng tia X …
Trong ống Culitgiơ:
1
2
mv
2
max
= eU
0AK
= hf
max
=
min
hc
. TRUNG TÂM LTĐH HỒNG PHÚC – Đ/C SỐ 26-28 ĐƢỜNG SỐ 1, KDC METRO , TP CẦN THƠ HOTLINE: 0909000895
TÀI LIỆU LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN VẬT LÝ NĂM 2013-2014 TRUNG TÂM LUYỆN THI ĐẠI HỌC HỒNG PHÚC
Trang 22
BÀI TOÁN SỰ TẠO THÀNH TIA X - (TÌM BƯỚC SÓNG NHỎ NHẤT TIA RONGHEN)
VÍ DỤ MINH HỌA
VD1. Một đèn phát ra bức xạ có tần số f = 10
14
Hz. Bức xạ này thuộc vùng nào của thang sóng
điện từ?
Tóm tắt
VD4. Chùm tia X phát ra từ một ống Cu-lít-giơ có tần số lớn nhất là 6,4.10
18
Hz. Bỏ qua động
năng các êlectron khi bứt ra khỏi catôt. Tính hiệu điện thế giữa anôt và catôt của ống tia X.
Tóm tắt
TRUNG TÂM LTĐH HỒNG PHÚC – Đ/C SỐ 26-28 ĐƢỜNG SỐ 1, KDC METRO , TP CẦN THƠ HOTLINE: 0909000895
TÀI LIỆU LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN VẬT LÝ NĂM 2013-2014 TRUNG TÂM LUYỆN THI ĐẠI HỌC HỒNG PHÚC
Trang 23
VD5. Hiệ u điệ n thế giƣ̃ a hai điệ n cƣ̣ c củ a ố ng Cu -lít-giơ (ống tia X) là U
AK
= 2.10
4
V, bỏ qua
độ ng năng ban đầ u củ a êlectron khi bƣ́ t ra khỏ i catố t . Tính tầ n số lớ n nhấ t củ a tia X mà ố ng có
của ống Cu-lit-giơ.
Tóm tắt
VD8. Trong ống Cu-lit-giơ, tốc độ của electron khi tới anôt là 50000km/s. Để giảm tốc độ này
xuống còn 10000 km/s thì phải giảm điện áp giữa hai đầu ống bao nhiêu?
Tóm tắt TRUNG TÂM LTĐH HỒNG PHÚC – Đ/C SỐ 26-28 ĐƢỜNG SỐ 1, KDC METRO , TP CẦN THƠ HOTLINE: 0909000895
(1)
Trong đó: h = 6,625.10
-34
J.s gọi là hằng số Plăng.
Thuyết lƣợng tử ánh sáng: Nội dung của thuyết:
+ Ánh sáng đƣợc tạo thành bởi các hạt gọi là phôtôn.
+ Với mỗi ánh sáng đơn sắc có tần số f, các phôtôn đều giống nhau, mỗi phôtôn mang năng lƣợng
bằng hf.
+ Trong chân không, phôtôn bay với tốc độ c = 3.10
8
m/s dọc theo các tia sáng.
+ Mỗi lần một nguyên tử hay phân tử phát xạ hoặc hấp thụ ánh sáng thì chúng phát ra hay hấp thụ một
phôtôn.
+ Phôtôn chỉ tồn tại trong trạng thái chuyển động. Không có phôtôn đứng yên.
Giải thích định luật về giới hạn quang điện bằng thuyết lƣợng tử ánh sáng
+ Anh-xtanh cho rằng hiện tƣợng quang điện xảy ra do sự hấp thụ phôtôn của ánh sáng kích thích bởi
êlectron trong kim loại.
+ Mỗi phôtôn bị hấp thụ sẽ truyền toàn bộ năng lƣợng của nó cho một êlectron.
+ Muốn cho êlectron bứt ra khỏi mặt kim loại phải cung cấp cho nó một công để “thắng” các liên kết.
Công này gọi là công thoát (A).
Vậy, muốn cho hiện tƣợng quang điện xảy ra thì năng lƣợng của phôtôn ánh sáng kích thích phải lớn
hơn hoặc bằng công thoát:
Ahf
hay
A
c
h
- Hiện tƣợng quang điện trong:
+ Khi không bị chiếu sáng, các êlectron ở trong các chất quang dẫn đều ở trạng thái liên kết với các
nút mạng tinh thể => không có êlectron tự do => chất dẫn điện kém.
+ Khi bị chiếu sáng, mỗi phôtôn của ánh sáng kích thích sẽ truyền toàn bộ năng lƣợng của nó cho một
êlectron liên kết. Nếu năng lƣợng mà êlectron nhận đƣợc đủ lớn thì êlectron đó có thể đƣợc giải
phóng khỏi mối liên kết để trở thành êlectron dẫn và tham gia vào quá trình dẫn điện. Mặt khác, khi
êlectron liên kết đƣợc giải phóng thì nó sẽ để lại một lỗ trống. Lỗ trống này cũng tham gia vào quá
trình dẫn điện. Vậy, khối chất nói trên trở thành chất dẫn điện tốt.
- Hiện tƣợng ánh sáng giải phóng các êlectron liên kết để cho chúng trở thành các êlectron dẫn đồng
thời tạo ra các lỗ trống cùng tham gia vào quá trình dẫn điện, gọi là hiện tƣợng quang điện trong.
+ Hiện tƣợng quang điện trong đƣợc ứng dụng trong quang điện trở và pin quang điện.
2. Quang điện trở
- Quang điện trở là một điện trở làm bằng chất quang dẫn. Nó có cấu tạo gồm một sợi dây bằng chất
quang dẫn gắn trên một đế cách điện.
- Điện trở của quang điện trở có thể thay đổi từ vài mêgaôm khi không đƣợc chiếu sáng xuống đến vài
trục ôm khi đƣợc chiếu ánh sáng thích hợp.
3. Pin quang điện
- Pin quang điện (còn gọi là pin Mặt Trời) là một nguồn điện chạy bằng năng lƣợng ánh sáng. Nó biến
đổi trực tiếp quang năng thành điện năng.
- Hiệu suất của các pin quang điện chỉ vào khoảng trên dƣới 10%.
* Suất điện động của pin quang điện nằm trong khoảng từ 0,5V đến 0,8V.
- Ứng dụng của pin quang điện
Pin quang điện đƣợc ứng dụng trong các máy đo ánh sáng, vệ tinh nhân tạo, máy tính bỏ túi… Ngày
nay ngƣời ta đã chế tạo thử thành công ô tô và cả máy bay chạy bằng pin quang điện.
HIỆN TƢỢNG QUANG – PHÁT QUANG
1. Hiện tƣợng quang – phát quang
- Khái niệm về sự phát quang
+ Một số chất có khả năng hấp thụ ánh sáng có bƣớc sóng này để phát ra ánh sáng có bƣớc sóng
khác. Hiện tƣợng đó gọi là hiện tƣợng quang – phát quang. Chất có khả năng phát quang là chất phát
quang.
ñM M
W mv J