Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lý CHƯƠNG V SÓNG ÁNH … · khi ánh sáng truyền qua lỗ nhỏ hoặc gần mép những vật trong suốt hoặc không trong

Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lý

Trung Tâm LTĐH Diệu Hiền – 43D – Đường 3/2 – TP.Cần Thơ – ĐT: 0949.355.366 63

CHƯƠNG V SÓNG ÁNH SÁNG I. LÝ THUYẾT 1. SỰ TÁN SẮC ÁNH SÁNG a. Sự tán sắc ánh sáng: Hiện tượng chùm ánh sáng trắng của Mặt Trời, sau khi qua lăng kính bị tách thành các chùm sáng có màu khác nhau. Chùm sáng màu đỏ bị lệch ít nhất, chùm sáng màu tím bị lệch nhiều nhất. Dải màu từ đỏ đến tím (gồm 7 vùng màu chính theo thứ tự đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím) gọi là quang phổ của ánh sáng trắng. b. Ánh sáng đơn sắc, ánh sáng trắng Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị tán sắc khi đi qua lăng kính. Mỗi ánh sáng đơn sắc có một màu gọi là màu đơn sắc. Khi truyền qua các môi trường trong suốt khác nhau tốc độ của ánh sáng thay đổi, bước sóng của ánh sáng thay đổi còn tần số của ánh sáng thì không đổi. Ánh sáng trắng là tập hợp của vô số ánh sáng đơn sắc khác nhau có màu biến thiên liên tục từ màu đỏ đến màu tím. c. Giải thích hiện tượng tán sắc ánh sáng Chiết suất của chất làm lăng kính có giá trị khác nhau đối với các ánh sáng đơn sắc khác nhau. Chiết suất của chất làm lăng kính tăng dần với các ánh sáng đơn sắc theo thứ tự: đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím. Chiếu một tia sáng qua một lăng kính thì tia ló bị lệch về phía đáy lăng kính. Chiết suất của lăng kính càng lớn thì góc lệch càng lớn. Ánh sáng trắng là tập hợp của vô số chùm ánh sáng đơn sắc khác nhau, khi qua lăng kính các ánh sáng đơn sắc khác nhau của chùm ánh sáng trắng sẽ bị lệch về phía đáy lăng kính với các góc lệch khác nhau, chúng không còn chồng chất hoàn toàn lên nhau nữa mà tách ra thành dải màu. d. Ứng dụng của sự tán sắc ánh sáng Hiện tượng tán sắc ánh sáng được dùng trong máy quang phổ để phân tích một chùm sáng phức tạp do các vật sáng phát ra, thành các thành phần đơn sắc. Nhiều hiện tượng quang học trong khí quyển, như cầu vồng chẳng hạn xảy ra do sự tán sắc ánh sáng. Đó là vì trước khi tới mắt ta, các tia sáng Mặt Trời đã bị khúc xạ và phản xạ trong các giọt nước. 2. NHIỄU XẠ ÁNH SÁNG Nhiễu xạ ánh sáng là hiện tượng ánh sáng không tuân theo định luật truyền thẳng, quan sát được khi ánh sáng truyền qua lỗ nhỏ hoặc gần mép những vật trong suốt hoặc không trong suốt. Để giải thích hiện tượng nhiễu xạ, người ta thừa nhận ánh sáng có tính chất sóng. Khe nhỏ (hoặc lỗ nhỏ) được chiếu sáng có vai trò như một nguồn phát sóng ánh sáng. Mỗi chùm ánh sáng đơn sắc là một chùm sáng có bước sóng và tần số xác định.

Trong chân không, bước sóng của ánh sáng là: = f

c.

Trong môi trường có chiết suất n, bước sóng ánh sáng là: n = nnf

c

f

v

3. GIAO THOA ÁNH SÁNG a. Nguồn kết hợp: là 2 nguồn có cùng tần số và độ lệch pha không đổi theo thời gian.

b. thí nghiệm + Kết quả thí nghiệm về giao thoa ánh sáng đơn sắc của Y-âng: Trên màn ảnh ta thu được các vạch sáng tối xen kẻ nhau đều đặn) c. Giải thích - Hiện tượng giao thoa ánh sáng chỉ có thể giải thích khi thừa nhận ánh sáng có tính chất sóng. - Trong vùng gặp nhau của hai sóng ánh sáng sẽ có những chỗ hai sóng gặp nhau cùng pha, khi đó chúng tăng cường lẫn nhau và tạo nên vân sáng. Ngược lại, khi hai sóng ngược pha chúng triệt tiêu lẫn nhau sẽ tạo nên vân tối. d. Ý nghĩa: giao thoa ánh sáng là một bằng chứng thực nghiệm quan trong khẳng định ánh sáng có tính chất sóng.



e. Vị trí các vân giao thoa Vị trí vân sáng: Điểm M trên màn là vân sáng khi kdd 12

x = ka

D

Trong đó k là số bậc của vân ( k = 0, 1; 2... ) Vân sáng trung tâm hay vân sáng chính giữa : k = 0 Vân sáng bậc 1: k = 1

- Vị trí vân tối: Điểm M trên màn là vân tối khi )2

1k(dd 12

1 D

x= k+2 a

Trong đó k là số nguyên ( k = 0, 1; 2... ) Về phía miền dương của trục Ox : Vân tối thứ 1 : k = 0 Vân tối thứ 2 : k = 1. Về phía miền âm của trục Ox Vân tối thứ 1 : k = -1. Vân tối thứ 2 : k = -2. f. Khoảng vân: Khoảng vân là khoảng cách giữa hai vân sáng (hoặc hai vân tối) cạnh nhau

D

ia

4. MÁY QUANG PHỔ LĂNG KÍNH a. Chức năng: máy quang phổ là dụng cụ dùng để phân tích chùm sáng có nhiều thành phần thành những thành phần đơn sắc khác nhau. Nói khác đi, nó dùng để nhận biết các thành phần cấu tạo của một chùm sáng phức tạp do một nguồn sáng phát ra. b. Nguyên tắc: máy hoạt động dựa trên hiện tượng tán sắc ánh sáng của lăng kính. c. Cấu tạo: gồm 3 bộ phận chính là ống chuẩn trực; lăng kính và buồng ảnh. Ống chuẩn trực: tạo ra chùm tia sáng song song. Lăng kính: có tác dụng phân tích chùm tia sáng song song thành nhiều chùm tia đơn sắc song song. Buồng tối hay buồng ảnh: Mỗi chùm tia đơn sắc song song hội tụ thành một vạch trên kính ảnh. 5. QUANG PHỔ LIÊN TỤC a. Định nghĩa: là quang phổ gồm dải màu sáng có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím. b. Nguồn phát: các chất rắn, chất lỏng và những chât khí có áp suất lớn khi bị nung nóng phát ra quang phổ liên tục. c. Đặc điểm: không phu thuộc vào thành phần cấo tạo của nguồn sáng mà chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ của nguồn sáng. Khi nhiệt độ tăng dần thì cường độ bức xạ càng mạnh và miền quang phổ lan dần từ bức xạ có bước sóng dài sang bức xạ có bước sóng ngắn. d. Ứng dụng: dựa vào quang phổ liên tục người ta xác định được nhiệt độ của vật phát sáng.

OÁng chuaån tröïc

SL

1L2L

F

C

P

1F

2F

Sô ñoà caáu taïo maùy quang phoå laêng kính

He ä taùn saéc Buoàng toái



6. QUANG PHỔ VẠCH PHÁT XẠ a. Định nghĩa: quang phổ gồm các vạch màu riêng rẽ, ngăn cách nhau bằng những khoảng tối. b. Nguồn phát: các chất khí hay hơi ở áp suất thấp phát ra khi bị kích thích. c. Đặc điểm: Mỗi nguyên tố hóa học khi bị kích thích, phát ra các bức xạ có bước song xác định và cho một quang phổ vạch phát xạ riêng, đặc trưng cho nguyên tố ấy. Các nguyên tố khác nhau thì phát ra quang phổ vạch khác nhau về số lượng vạch, vị trí các vạch, màu sắc và độ sáng tỉ đối của các vạch đó. d. Ứng dụng: dựa vào quang phổ vạch phát xạ ta có thể nhận biết được thành phần hoá học, nồng độ của các nguyên tố có trong hợp chất cần phân tích. 7. QUANG PHỔ VẠCH HẤP THỤ

a. Định nghĩa: là quang phổ liên tục bị thiếu một số vạch màu do bị chất khí hấp thụ gọi là quang phổ vạch hấp thụ của chất khí đó. b. Điều kiện để thu quang phổ vạch hấp thụ: nhiệt độ của đám khí hay hơi hấp thụ phải thấp hơn nhiệt độ của nguồn sáng phát ra quang phổ liên tục. VD: Quang phổ Mặt Trời thu được trên mặt đất là quang phổ vạch hấp thụ, vì khi đi qua lớp không khí trên mặt đất bị các đám khí này hấp thu một số vạch. c. Hiện tượng đảo sắc các vạch quang phổ : Ở một nhiệt độ nhất định, một đám khí hay hơi có khả năng phát ra những ánh sáng đơn sắc nào thì có nó cũng khả năng hấp thụ nhưng ánh sáng đơn sắc đó. 8. TIA HỒNG NGOẠI a. Định nghĩa: là những bức xạ không nhìn thấy được, có bước sóng dài hơn 0,76m đến khoảng vài milimét. b. Nguồn phát : Mọi vật dù ở nhiệt độ thấp đều phát ra tia hồng ngoại. c. Tính chất Tính chất nổi bật của tia hồng ngoại là tác dụng nhiệt. Tác dụng lên kính ảnh hồng ngoại, có khả năng gây ra một số phản ứng hóa học. Tia hồng ngoại có thể biến điệu được như sóng điện từ cao tần

Tia hồng ngoại còn có thể gây ra hiện tương quang điện trong ở một số chất bán dẫn. d. Ứng dụng : Tia hồng ngoại dùng để sấy khô, sưởi ấm, ống nhòm nhìn ban đêm, chụp ảnh bề

mặt của Trái đất từ vệ tinh; Tia hồng ngoại dùng trong cái điều khiển từ xa để điều khiển hoạt động của tivi, thiết bị nghe

nhìn… 9. TIA TỬ NGOẠI a. Định nghĩa: là những bức xạ không nhìn thấy được, có bước sóng nhỏ hơn bước sóng của ánh sáng tím ( 0,38m ) đến cở 10-9m. b. Nguồn phát: các vật bị nung nóng trên 20000 C phát ra tia tử ngoại. Nguồn phát tia tử ngoại phổ biến là đèn hơi thủy ngân và hồ quang điện. c. Tính chất Tác dụng rất mạnh lên kính ảnh. Có thể làm phát quang một số chất. Có tác dụng ion hoá chất khí. Có khả năng gây ra một số phản ứng quang hoá, quang hợp. Gây ra hiện tượng 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 Phát hiện các vết nứt, vết trầy xước trên bề mặt kim loại. Khử trùng nước, thực phẩm và dụng cụ y tế, chữa bệnh còi xương. 10. TIA RƠNGHEN (TIA X) a. Bản chất: Là sóng điện từ có bước sóng ngắn hơn tia tử ngoại ( từ 10-8 m đến 10-11 m ). b. Tính chất Có khả năng đâm xuyên mạnh (Tia X đi qua tấm nhôm dày vài cm nhưng lại không qua được tấm chì dày vài mm).



Có tác dụng mạnh lên kính ảnh, dùng để chiếu điện, chụp điện. Làm phát quang nhiều chất. Có khả năng ion hoá chất khí. Gây ra hiện tượng quang điện. Có tác dụng sinh lí mạnh, hủy diệt tế bào, diệt vi khuẩn. c. Công dụng Tia X được sử dụng nhiều nhất để chiếu điện, chụp điện. Trong y tế dùng tia X để chữa bệnh ung thư. Trong công nghiệp để kiểm tra chất lượng các vật đúc, tìm các vết nứt, các bọt khí bên trong các vật bằng kim loại. c. Nhìn tổng quát về sóng điện từ. Thang sóng điện từ Sóng vô tuyến, tia hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia tử ngoại, tia Rơnghen, tia gamma có bản chất là sóng điện từ. Các loại sóng điện từ đó được tạo ra bởi những cách rất khác nhau, nhưng về bản chất thì thì chúng cũng chỉ là một và giữa chúng không có một ranh giới nào rỏ rệt. Tuy vậy, vì có tần số và bước sóng khác nhau, nên các sóng điện từ có những tính chất rất khác nhau (có thể nhìn thấy hoặc không nhìn thấy, có khả năng đâm xuyên khác nhau, cách phát khác nhau). Các tia có bước sóng càng ngắn (tia X, tia gamma) có tính chất đâm xuyên càng mạnh, dễ tác dụng lên kính ảnh, dễ làm phát quang các chất và dễ ion hóa không khí. Trong khi đó, với các tia có bước sóng dài ta dễ quan sát hiện tượng giao thoa. Người ta sắp xếp và phân loại sóng điện từ theo thứ tự bước sóng giảm dần, hay theo thứ tự tần số tăng dần, gọi là thang sóng điện từ. II. CÁC DẠNG BÀI TẬP DẠNG 1: TÁN SẮC ÁNH SÁNG

1.Tán sắc ánh sáng qua mặt lưỡng chất Chiết suất của một môi trường trong suốt phụ thuộc vào màu sắc của ánh sáng đơn sắc. Đối với một môi trường trong suốt (nước, thủy tinh) thì nđ <…< nt. Đặc biệt: Môi trường chân không nđ = --- = nt = 1. + Xét trường hợp tia sáng đi từ môi trường không khí vào môi trường trong suốt (nước hoặc thủy

tinh). Sử dụng định luật khúc xạ tại mặt phân cách cho các tia:

ttdd rsinn...rsinnisin .

Vì nđ <nt nên rđ > rt và Dđ < Dt. Kết luận:

Góc khúc xạ của tia đỏ lớn hơn góc khúc xạ tia tím So với phương của tia tới, tia đỏ bị lệch ít nhất, tia tím bị lệch nhiều nhất. Nếu ánh sáng truyền theo chiều ngược lại:

Góc khúc xạ của tia đỏ nhỏ hơn góc khúc xạ tia tím So với phương của tia tới, tia đỏ bị lệch ít nhất, tia tím bị lệch nhiều nhất.

2. Lăng kính: xét trường hợp lăng kính có góc chiết quang A và góc tới của tia sáng i1 nhỏ (<100) Góc hợp bởi tia ló màu đỏ và tia ló màu tím sau khi ló ra khỏi mặt bên kia của lăng kính:

A)nn(D đt

Độ rộng từ màu đỏ đến màu tím của quang phổ liên tục quan sát được trên màn:

A)nn(Lx đt

Ví dụ: Chiếu một tia sáng trắng tới vuông góc với mặt bên của một lăng kính có góc chiết quang 50. Chiết suất của lăng kính đối với ánh sáng đỏ và ánh sáng tím lần lượt là nđ = 1,641 và nt = 1,652. Một màn M đặt song song với mặt bên, cách mặt bên lăng kính là 1,5m. a. Tinh góc tạo bởi tia ló màu đỏ và tia màu tím sau khi ló ra khỏi mặt bên của lăng kính. b. Tính bề rộng quang phổ của ánh sáng trắng trên màn Giải

a. A)nn(D đt = 0,0550. b. A)nn(Lx đt = 1,44mm.



Bài tập: Bài 1. Chiếu một tia sáng trắng tới vuông góc với mặt bên của một lăng kính có góc chiết quang 20. Chiết suất của lăng kính đối với ánh sáng đỏ và ánh sáng tím lần lượt là nđ = 1,64 và nt = 1,65. Một màn M đặt song song với mặt bên, cách mặt bên lăng kính là 1m. a. Tinh góc tạo bởi tia ló màu đỏ và tia màu tím. b. Tính bề rộng quang phổ của ánh sáng trắng trên màn ĐS: 3,49.10-4rad 0,35mm. Bài 2. Chiếu một tia sáng trắng tới vuông góc với mặt bên của một lăng kính có góc chiết quang A. Chiết suất của lăng kính đối với ánh sáng đỏ và ánh sáng tím lần lượt là nđ = 1,64 và nt = 1,65. Tính góc lệch giữa tia ló màu đỏ và tia ló màu tím trong hai trường hợp;

a. A= 60. b. A= 300.

ĐS: 10-3 rad ; 8,7.10-3rad. Bài 3. Chiếu một chùm tia sáng trắng hẹp song song coi như một tia sáng vào mặt bên AB của lăng kính

có 030A , theo phương vuông góc với AB. Biết chiết suất của chất làm lăng kính đối với tia đỏ và tia tím lần lượt là: 54,1n d ; 58,1n t . Hãy xác định góc hợp bởi giữa tia đỏ và tia tím ló ra khỏi mặt bên

của lăng kính. ĐS: 1,830.

Bài 4. Một lăng kính thuỷ tinh có góc chiết quang 08A . Chiết suất của lăng kính đối với ánh sáng tím và ánh sáng đỏ lần lượt là 6644,1n t 6552,1n d . Chiếu một chùm tia sáng trắng hẹp song song theo

phương vuông góc mặt bên của lăng kính. Dùng một màn ảnh song song mặt bên AB và sau lăng kính một khoảng 1m thu chùm sáng ló ra khỏi lăng kính. Tính bề rộng quang phổ của ánh sáng trắng trên màn.

ĐS: 1,3mm.

Bài 5. Một lăng kính thuỷ tinh có tiết diện thẳng là tam giác ABC góc 060A đặt trong không khí. a. Một chùm tia sáng đơn sắc màu lam hẹp song song đến mặt AB theo phương vuông góc cho tia

ló đi là là (song song) trên mặt AC. Tính chiết suất của chất làm lăng kính đối với tia màu lam. b. Thay chùm tia màu lam bằng chùm tia sáng gồm 5 màu đơn sắc: đỏ, vàng, lục, lam, tím thì các

tia ló ra khỏi mặt AC gồm những màu nào (không kể tia màu lam)? Giải thích.

ĐS: a. 3

2n lam b. Đỏ, vàng, lục.

Bài 6. Chiếu từ nước ra không khí một chùm tia sáng song song rất hẹp (coi như một tia sáng) gồm 5 thành phần đơn sắc: tím, lam, đỏ, lục, cam. Tia ló đơn sắc màu lục đi là là mặt nước (sát với mặt phân cách giữa hai môi trường). Không kể tia đơn sắc màu lục, các tia ló ra ngoài không khí là các tia đơn sắc màu gì? ĐS: Đỏ, cam

Bài 7. Một lăng kính thuỷ tinh có tiết diện thẳng là một tam giác ABC, góc chiết quang 045A đặt trong không khí.

a. Một chùm tia sáng đơn sắc màu lục hẹp song song đến AB theo phương vuông góc với nó cho chùm tia ló ra ngoài nằm sát với mặt bên AC. Tính chiết suất của lăng kính đối với ánh sáng màu lục và góc lệch của tia ló so với chùm tia tới.

b. Khi chiếu chùm tia tới là chùm ánh sáng hẹp gồm bốn ánh sáng đơn sắc: đỏ, vàng, lục và tím thì tia ló ra khỏi AC gồm những màu nào (không kể tia màu lục)? Giải thích.

ĐS: a. 0l 45D,2n b. Đỏ, Vàng.

Bài 8. Một lăng kính thuỷ tinh có góc chiết quang A = 450. Chiếu chùm tia sáng hẹp gồm tập hợp 4 tia đơn sắc đỏ, cam, vàng, lục, tím đến gặp mặt bên AB theo phương vuông góc, thì có những tia nào ló ra

khỏi mặt AC? Biết chiết suất của thuỷ tinh đối với ánh sáng màu vàng là 2 . ĐS: Đỏ, cam.

DẠNG 2 : GIAO THOA ÁNH SÁNG ĐƠN SẮC

a. Vị trí các vân giao thoa là khoảng cách từ vân đó đến vân trung tâm.



Vị trí vân sáng :

S

Dx k

a, với k 0, 1, 2,...bậc giao thoa.

Khi k = 0, x = 0 : vân sáng chính giữa (vân sáng trung tâm) Ở hai bên vân sáng chính giữa là các vân bậc 1 với k 1, vân bậc 2 với k 2 , ...

Vị trí vân tối : xt = (k + 1

2) .D

a.

b. Khoảng vân là khoảng cách giữa hai vân sáng cạnh nhau :

Di

a

S t

1x ki ; x (k )i

2.

c. Khoảng cách giữa vân sáng bậc k1 và bậc k2 :

k1 k2 1 2x x x k k i .

Nếu hai vân nằm cùng một phía so với vân trung tâm thì k1 và k2 cùng dấu. Nếu hai vân nằm khác phía so với vân trung tâm thì k1 và k2 trái dấu. d. Tìm tính chất vân tại điểm M cách vân trung tâm đoạn xM :

Tỉ số : ki

xM , M là vân sáng bậc k ;

Tỉ số : 2

1k

i

xM , M là vân tối thứ (k +1).

e. Tìm số vân sáng hoặc tối : Trường hợp 1 : Tìm số vân sáng hoặc tối trên đoạn MN biết M và N cách vân trung tâm lần lượt

là xM và xN. Số vân sáng là số giá trị k nguyên, số vân tối là số giá trị k bán nguyên thỏa điều kiện sau:

i

xk

i

x NM

Chú ý: Nếu M, N trên màn nằm cùng phía với nhau so với vân trung tâm thì xM, xN cùng dấu. Nếu M, N trên màn nằm khác phía với nhau so với vân trung tâm thì xM, xN trái dấu.

Trường hợp 2 : Tìm số vân sáng hoặc tối trên đoạn MN = L, biết vân trung tâm O tại trung điểm của MN :

Lập tỉ số : m,nD2

La

i2

L

(với n là phần nguyên, m là phần thập phân)

Số vân sáng : NS = 2n + 1 (luôn là số lẻ). Số vân tối : Nt = 2n nếu m < 5 hoặc Nt = 2n + 2 nếu m 5 .

Ví dụ 1 Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với hai khe cách nhau 0,8 mm, cách màn 1,6 m. Tìm bước sóng ánh sáng, biết vân sáng bậc 4 cách vân trung tâm 3,6 mm.

Giải:

S

Dx k

a S

x a

kD= 0,45.10–6m.

Ví dụ 2 Trong thí nghiệm Y-âng, khoảng cách giữa hai khe là 0,5 mm, khoảng cách giữa hai khe đến màn là 2 m, ánh sáng dùng trong thí nghiệm có bước sóng 0,5 µm. Xét hai điểm M và N trên màn ở cùng một phía với vân trung tâm cách vân này lần lượt là 4 mm và 9 mm. Số vân sáng và số vân tối trên đoạn MN bằng bao nhiêu ?

Giải : Khoảng vân

Di

a= 2 mm.

i

xk

i

x NM 5,4k2

Số vân sáng: k = 2; 3; 4. Trên đoạn MN có 3 vân sáng. Số vân tối: k = 2,5; 3,5; 4,5. Trên đoạn MN có 3 vân tối.

ĐS: 4 vân sáng, 5 vân tối. Ví dụ 3. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc, khoảng cách giữa hai khe là 0,6 mm. Khoảng vân trên màn quan sát đo được là 1 mm. Từ vị trí ban đầu, nếu tịnh tiến màn quan sát một đoạn 20 cm ra xa mặt phẳng chứa hai khe thì khoảng vân trên màn là 1,2 mm. Bước sóng của ánh sáng dùng trong thí nghiệm bằng bao nhiêu?



Giải : Ban đầu .mm1a

Di1 (1)

Khi dịch chuyển màn 20cm ra xa hai khe : .mm2,1a

)2,0D(i2

(2)

Từ 1 và 2 :

mm2,0a

2,0ii 12 0,6.10-6m.

Bài tập: Bài 1. Trong chân không bước sóng của ánh sáng đỏ là m75,0 và của ánh sáng tím là m4,0 . Tính

bước sóng của các ánh sáng đó trong thuỷ tinh, biết chiết suất của thuỷ tinh đối với tia đỏ là 5,1n d và

đối với tia tím là 54,1n t .

ĐS: m26,0,m50,0 td .

Bài 2. Trong thí nghiệm giao thoa ánh Y-âng. Biết 2 khe S1, S2 cách nhau 0,25mm, mặt phẳng chứa hai khe đến màn là 150 cm và tần số ánh sáng đơn sắc là 6.1014Hz. Tốc độ ánh sáng trong chân không là 3.108m/s Tìm khoảng cách 2 vân sáng liên tiếp khi thực hiện giao thoa ánh sáng trong môi trường không khí có chiết suất bằng 1. ĐS: 3mm Bài 3. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng. Hai khe S1, S2 cách nhau 1mm, mặt phẳng chứa hai khe cách màn 160 cm. Vân sáng bậc 4 cách vân trung tâm 3,6 mm. Tìm bước sóng ánh sáng đơn sắc. ĐS: 0,5625 m

Bài 4. Thí nghiệm Y-âng trong không khí, biết khoảng cách hai khe S1, S2 bằng 0,2cm, khoảng cách từ hai khe đến màn là 2m. Chiếu ánh sáng đơn sắc có bước sóng trong chân không bằng 0,5μm. Nếu đặt thí nghiệm trên vào môi trường nước có chiết suất 4/3 thì khoảng vân quan sát được trên màn bằng bao nhiêu? ĐS: 0,375mm Bài 5. Hai khe Y-âng cách nhau 0,5mm. Nguồn sáng phát ra ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,5µm. Vân giao thoa được hứng trên màn cách các khe là 2000mm.

a. Tìm khoảng cách hai vân sáng liên tiếp. b. Tính khoảng cách từ vân sáng bậc 3 đến vân sáng bậc 7 biết hai vân này cùng một phía so với

vân trung tâm. c. Tính khoảng cách từ vân sáng bậc 2 đến vân tối thứ 5 biết hai vân này nằm khác phía so với vân

trung tâm. ĐS: 2mm, 8mm, 13mm Bài 6. Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, bước sóng dùng trong thí nghiệm 0,5.10-6m, khoảng cách giữa hai khe 1mm.

a. Tìm khoảng cách giữa màn hứng vân giao thoa và hai khe để trên màn tại điểm M trên màn, cách vân sáng trung tâm 0,25cm ta có vân sáng bậc 5.

b. Để tại điểm M là vân sáng bậc 2, ta phải dời màn một đoạn bao nhiêu? theo chiều nào? ĐS: 1m, 1,5m, ra xa. Bài 7. Trong thí nghiệm của Y-âng, khoảng cách giữa hai khe là 0,3mm, khoảng cách giữa hai khe đến màn là 100cm. Nguồn phát ra ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ = 0,6μm. Tại điểm N cách vân trung tâm 7mm là vân sáng hay vân tối? Bậc (thứ) mấy? ĐS: Vân tối, thứ 4. Bài 8. Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng khe Y-âng, khoảng cách hai khe 1,2mm, bước sóng λ = 6.10-7m. Trên đoạn MN = 1,8cm người ta đếm được 16 vân sáng, tại M, N là hai vân sáng.

a. Tính khoảng cách từ hai khe đến màn. b. Tại vị trí cách vân trung tâm 6mm là vân sáng hay vân tối? Bậc (thứ) mấy? ĐS: 2,4m.



Bài 9. Trong giao thoa với khe Y-âng, khoảng cách giữa hai khe 2mm, khoảng cách hai khe đến màn 300cm, ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,5.10-6m. Bề rộng trường giao thoa quan sát 3cm (không đổi) và vân trung tâm nằm giữa vùng giao thoa.

a. Xác định số vân sáng, tối quan sát được trên vùng giao thoa. b. Thay ánh sáng đơn sắc trên bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,6µm. Tính số vân sáng quan

sát được lúc này. ĐS: 41, 40; 33. Bài 10. Trong thí nghiệm giao thoa với khe Y-âng, ánh sáng có bước sóng λ, khoảng cách giữa hai khe sáng 0,6mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn 1,2m. Khoảng cách giữa vân sáng bậc hai bên này đến vân sáng bậc hai bên kia so với vân trung tâm là 5mm.

a. Tính λ. b. Tìm vị trí vân sáng bậc 4, vị trí vân tối thứ 5 trên màn. c. Bề rộng vùng giao thoa trên màn là 24,6mm. Tính số vân sáng và tối trên màn. Xem vân trung

tâm nằm tại chính giữa màn. ĐS: 0,625µm; 19 vân sáng, 20vân tối.

Bài 11. Thực hiện giao thoa ánh sáng bằng khe Y-âng với ánh sáng đơn sắc có bước sóng là λ. Người ta đo khoảng cách giữa một vân sáng và vân tối nằm cạnh nhau là 1mm. Trên đoạn MN có bao nhiêu vân sáng? Bao nhiêu vân tối? Biết hai điểm M và N trên màn cùng phía so với vân trung tâm, cách vân này lần lượt là 1mm, 9mm ĐS: 4 vân sáng, 5 vân tối. Bài 12. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc, khoảng cách giữa hai khe là 0,6 mm. Khoảng vân trên màn quan sát đo được là 1 mm. Từ vị trí ban đầu, nếu tịnh tiến màn quan sát một đoạn 25 cm lại gần mặt phẳng chứa hai khe thì khoảng vân trên màn là 0,8 mm. Bước sóng của ánh sáng dùng trong thí nghiệm bằng bao nhiêu? ĐS: 0,48 m Bài 13. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là 0,64mm, khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát là 2m. Dùng ánh sáng đơn sắc có bước sóng để chiếu sáng hai khe thì người ta đo được khoảng cách giữa 5 vân sáng liên tiếp trên màn là 8mm. a. Tìm và xác định vị trí vân sáng bậc 3 kể từ vân sáng chính giữa (vân sáng trung tâm). b. Xác định loại vân, bậc của vân (nếu là vân sáng) tại các điểm M và N ở cùng phía với nhau so với vân sáng chính giữa (vân sáng trung tâm) và cách vân sáng chính giữa (vân sáng trung tâm) lần lượt là 5mm và 12mm và cho biết trong khoảng M đến N có bao nhiêu vân sáng? ĐS: a. 0,64 m b. 3 vân sáng Bài 14. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là 2mm, khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát là 1,5m. Nguồn sáng đơn sắc có bước sóng = 0,6m. Xét đoạn MN trên màn cùng phía vân trung tâm, với MO = 5mm, ON = 10mm, (O là vị trí vân sáng trung tâm). Hỏi trên đoạn MN có bao nhiêu vân sáng, bao nhiêu vân tối? ĐS: 11 vân sáng, 11 vân tối. DẠNG 3 : GIAO THOA ÁNH SÁNG HỖN HỢP GỒM HAI THÀNH PHẦN ĐƠN SẮC

a. Vị trí vân sáng của bức xạ 1 : a

Dkx 1

11

, với

1k 0 ; 1 ; 2 ; 3...

Vị trí vân sáng của bức xạ 2 : a

Dkx 2

22

, với

2k 0 ; 1 ; 2 ; 3...

b. Vị trí các vân sáng trùng nhau Khi hai vân sáng trùng nhau thì x1 = x2

1 1 2 2k k .

Giải phương trình tìm k1 và k2, từ đó xác định vị trí các vân trùng nhau. Chú ý : Các vân trùng nhau luôn cách đều nhau, có màu giống nhau và giống màu của vân sáng

trung tâm. Ví dụ 1 Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng khe Y-âng, hai khe cách nhau 1 mm và cách màn quan sát 2 m. Chiếu đồng thời hai bức xạ đơn sắc 1 và 2 = 0,6 µm vào hai khe thì thấy vân sáng bậc 3 của bức xạ 2 trùng với vân sáng bậc 4 của bức xạ 1. Giá trị của 1 bằng bao nhiêu ?



Giải : Khi hai vân sáng trùng nhau thì x1 = x2 1 1 2 2

k k 1 = 0,45 µm.

Ví dụ 2: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe S1, S2 là a = 1mm, khoảng cách từ hai khe đến màn D = 2m.

a. Chiếu sáng hai khe bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ1 = 0,6µm. Tính khoảng vân. b. Chiếu đồng thời hai bức xạ đơn sắc có bước sóng λ1 = 0,6µm và λ2 = 0,5µm vào hai khe thì

thấy trên màn có những vị trí tại đó vân sáng của hai bức xạ trùng nhau, gọi là vân trùng. Tính khoảng cách nhỏ nhất của hai vân trùng.

c. Trong khoảng giữa hai vân trùng liên tiếp có bao nhiêu vân sáng của bức xạ λ1, có bao nhiêu vân sáng của bức xạ λ2?

d. Xét hai điểm M, N trên màn cùng phía nhau so với vân trung tâm, cách vân trung tâm lần lượt 4mm và 25mm. Trên đoạn MN có bao nhiêu vân sáng có màu giống màu của vân sáng trung tâm. Giải:

a. Khoảng vân a

Di 11

= 1,2mm.

b. Khi hai vân sáng trùng nhau thì x1 = x2 1 1 2 2

k k 6

5kkk 2

1

221

Khoảng cách ngắn nhất giữa hai vân sáng trùng nhau: 1min i5x = 6mm

c. Có 5 vân sáng của bức xạ 2 và 4 vân sáng của bức xạ 1

d. Số vân sáng có màu giống màu của vân sáng trung tâm là số giá trị k nguyên thỏa điều kiện

2,4k67,0x

xk

x

x

min

N

min

M

. Vậy k = 1; 2; 3; 4 hay có 4 vân sáng có màu giống màu của vân

sáng trung tâm trên đoạn MN. Bài tập: Bài 1. Hai khe Y-âng cách nhau 1mm được chiếu sáng bằng một khe sáng S song song và cách đều hai khe. a. S được chiếu sáng bằng ánh sáng có bước sóng 0,656µm.Tính khoảng vân trên màn cách hai khe 2m. b. Lập lại thí nghiệm với ánh sáng màu lục. Biết bề rộng của 10 khoảng vân liên tiếp bằng 1,09cm. Tính bước sóng của ánh sáng màu lục đó. c. Chiếu khe S bằng hai bức xạ λ1 = 0,65µm và λ2 người ta thấy vân sáng bậc 3 của bức xạ λ2 trùng với vân sáng bậc 2 của bức xạ λ1. Tìm λ2.

ĐS: 1,312mm; 0.545µm; 0,433µm. Bài 2. Thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng với nguồn sáng là hai bức xạ có bước sóng lần lượt là hai bức xạ có bước sóng lần lượt là λ1 = 0,5µm và λ2 có giá trị từ 0,55 µm đến 0,62 µm. Biết rằng vân sáng bậc 12 của bức xạ λ1 trùng với vân sáng của bức xạ λ2.

a. Xác định bước sóng λ2. b. Tính khoảng cách từ vân sáng bậc 5 của bức xạ λ1 đến vân sáng bậc 11 của bức xạ λ2 (cùng

phía của vân sáng trung tâm), biết hai khe Y-âng cách nhau 1mm và khoảng cách từ hai khe đến màn là 1m. ĐS: a. 0,6 µm. b. 4,1mm Bài 3. Trong thí nghiệm Y-âng, khoảng cách giữa hai khe là 0,5mm, màn hứng vân giao thoa cách hai khe 2m. Nguồn sáng phát ra đồng thời hai bức xạ có bước sóng λ1 = 0,4μm và λ2 = 0,5μm. Khoảng cách ngắn nhất giữa hai vân sáng có màu giống như màu của vân trung tâm bằng bao nhiêu? ĐS: 8mm Bài 4. Trong thí nghiệm giao thoa với khe Y-âng, nguồn sáng phát ra hai ánh sáng đơn sắc có bước sóng 1= 0,5m, 2= 0,6m. Hai khe Y-âng cách nhau 1,5mm, màn cách hai khe 1,5m.

a. Xác định vị trí của vân sáng bậc 4 ứng với hai ánh sáng đơn sắc trên. Khoảng cách ngắn nhất giữa hai vân sáng này là bao nhiêu?

b. Trên bề rộng của trường giao thoa 10mm, hãy xác định số các vân sáng của hệ hai vân trùng nhau.



ĐS: a. 2mm, 2,4mm, 0,4mm. b. 3 vân Bài 5. 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 bước sóng 0,72μm và bức xạ màu lục có bước sóng (có giá trị trong khoảng từ 0,55 μm đến 0,59μm). Trên màn quan sát, giữa hai vân sáng gần nhau nhất và cùng màu với vân sáng trung tâm có 8 vân sáng màu lục.

a. Tìm giá trị của . b. Giữa hai vân sáng gần nhau nhất và cùng màu với vân sáng trung tâm có bao nhiêu vân sáng

màu đỏ? ĐS: 0,56μm. Bài 6. Trong một thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng trong không khí, khoảng cách giữa hai khe là a = 2mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là D = 1m. a. Khi dùng ánh sáng đơn sắc có bước sóng 1 để làm thí nghiệm thì người ta đo được khoảng cách gữa 5 vân sáng liên tiếp nhau là 0,8mm. Tính bước sóng và tần số của bức xạ dùng trong thí nghiệm. b. Thay bức xạ có bước sóng 1 bằng bức xạ có bước sóng 2 > 1 thì tại vị trí của vân sáng bậc 3 của bức xạ bước sóng 1 ta quan sát được một vân sáng của bức xạ có bước sóng 2. Xác định 2 và bậc của vân sáng đó. ĐS: a. 0,4 m b. 0,6 m Bài 7. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là 1,5mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là 2m. a. Chiếu ánh sáng đơn sắc có bước sóng 1 = 0,48m vào hai khe. Tìm khoảng vân và khoảng cách từ vân sáng trung tâm đến vân sáng bậc 4. b. Chiếu đồng thời hai ánh sáng đơn sắc 1 = 0,48m và 2 = 0,64m. Tìm khoảng cách gần nhau nhất giữa hai vân sáng trùng nhau của hai bức xạ trên. ĐS: a. 0,64mm, 2,56mm Bài 8. Một nguồn sáng điểm nằm cách đều hai khe Y-âng và phát ra đồng thời hai bức xạ đơn sắc có bước sóng 1 = 0,6m và bước sóng 2. Khoảng cách giữa hai khe là a = 0,2mm, khoảng cách từ các khe đến màn là D = 1m. a. Tính khoảng vân giao thoa trên màn đối với bức xạ có bước song 1. b. Trong một khoảng rộng L = 2,4cm trên màn, đếm được 17 vạch sáng, trong đó có 3 vạch là kết quả trùng nhau của hai hệ vân. Tính bước sóng 2, biết 2 trong 3 vạch trùng nhau nằm ngoài cùng của khoảng L. ĐS: a. 3mm. b. 0,48m Bài 9. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là 2mm, khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát là 2m. Dùng nguồn sáng phát ra ba bức xạ đơn sắc có bước sóng 1 = 0,4m, 2 = 0,45m và 3 = 0,6m. Vân trung tâm là sự chồng chất ba vân sáng bậc không của các bức xạ trên (vân trùng).

a. Xác định bậc của các vân sáng của các bức xạ 1 , 2 , 3 của vân trùng, cạnh vân trung tâm.

b. Tìm khoảng cách ngắn nhất giữa hai vân sáng trùng nhau c. Xét hai điểm MN trên màn, điểm M cách vân trung tâm 3mm, điểm N cách vân trung tâm 19mm. Hỏi trên đoạn MN có bao nhiêu vân sáng có màu giống màu của vân trung tâm?

ĐS: a. 9, 8, 6 b. 3,6mm c. 5. Bài 10. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khe hẹp S phát ra đồng thời ba bức xạ đơn sắc có bước sóng là 1 = 0,42m, 2 = 0,56m và 3 = 0,63m. Trên màn, trong khoảng giữa hai vân sáng liên tiếp có màu giống màu vân trung tâm, nếu hai vân sáng của hai bức xạ trùng nhau ta chỉ tính là một vân sáng thì số vân sáng quan sát được là bao nhiêu? ĐS: 21. Bài 11: Trong thí nghiệm Y- âng về giao thoa ánh sáng , hai khe được chiếu đồng thời 3 bức xạ đơn sắc có bước sóng : λ1 = 0,4μm , λ2 = 0,5μm , λ3 = 0,6μm. Trên màn, trong khoảng giữa hai vân sáng liên tiếp có màu giống màu vân trung tâm, nếu hai vân sáng của hai bức xạ trùng nhau ta chỉ tính là một vạch sáng thì số vạchsáng quan sát được là bao nhiêu?



ĐS: 27. Bài 12: Thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng khe Y-âng. Ánh sáng chiếu vào hai khe gồm ba bức xạ đơn sắc đỏ, lục, lam có bước sóng lần lượt là λ1 = 0,64μm, λ2 = 0,54μm, λ3 = 0,48μm. Vân sáng đầu tiên kể từ vân sáng trung tâm có cùng màu với vân sáng trung tâm ứng với vân sáng bậc mấy của vân sáng màu lục? ĐS: 32 DẠNG 4: GIAO THOA ÁNH SÁNG TRẮNG

a. Bề rộng quang phổ bậc 1 : khoảng cách ngắn nhất từ vân sáng tím bậc 1 đến vân sáng đỏ bậc 1

trên màn: 1 1ñ 1t ñ t

Dx x x ( )

a .

Bề rộng quang phổ bậc N : N d t 1

Dx N ( ) N x

a.

b. Tìm số vân sáng (hoặc vân tối) tại điểm M cách vân sáng trung tâm đoạn xM :

Vân sáng:

M

Dx k

a M

x a

kD. Trong đó

ñ t và k số nguyên.

Số bức xạ cho vân sáng là số giá trị k nguyên.

Vân tối:

D)2

1k(

ax

a

D)

2

1k(x M

M

. Trong đó ñ t

và k số nguyên.

Số bức xạ cho vân sáng là số giá trị k nguyên. Ví dụ 1 Trong thí nghiệm Y-âng, các khe được chiếu sáng bằng ánh sáng trắng có bước sóng từ 0,4 µm đến 0,7 µm. Khoảng cách giữa hai khe là 0,5 mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là 2 m. Độ rộng quang phổ bậc một quan sát được trên màn bằng bao nhiêu?

Giải: Bề rộng quang phổ bậc 1 : 1 1ñ 1t ñ t

Dx x x ( )

a = 1,2 mm.

Ví dụ 2 Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, các khe được chiếu bởi ánh sáng trắng có bước sóng nằm trong khoảng từ 0,4 µm đến 0,7 µm. Tại vị trí của vân sáng bậc 4 của ánh sáng đỏ (bước sóng đ = 0,7 µm) có bao nhiêu vân sáng nữa của các ánh sáng đơn sắc khác cho vân sáng tại đó ?

Giải : ñ

4ñ k ,

D Dx x 4 k

a a

d

4 2, 8( m)

k k

.

k 3 4 5 6 7 8 (µm) 0,93 0,7 0,56 0,47 0,4 0,35

Nhận các nghiệm ứng với từ 0,4 µm, đến 0,7 µm. Vậy có ba bức xạ trùng với vân sáng bậc 4 màu đỏ. Bài tập: Bài 1. Trong thí nghiệm giao thoa với khe Y-âng, khoảng cách giữa hai khe sáng 2mm, khoảng cách hai khe sáng đến màn bằng 3m.

a. Khi chiếu sáng các khe bằng một nguồn sáng đơn sắc người ta đo được khoảng cách từ vân sáng bậc 5 đến vân sáng chính giữa (vân sáng trung tâm) bằng 4,5mm. Tính bước sóng ánh sáng.

b. Nếu dùng ánh sáng trắng có bước sóng λ = 0,4µm đến 0,75µm để chiếu sáng khe thì tại điểm M cách vân sáng chính giữa (vân sáng trung tâm) 0,5cm thì có những bức xạ nào cho vân sáng. Tìm bức xạ có tần số lớn nhất và tần số bé nhất cho vân sáng tại M.

ĐS: 0,6µm; k= 5,6,7,8 cho vân sáng. Bài 2. Dùng ánh sáng trắng có bước sóng từ 4,10-7m đến 7,5.10-7m trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng. Hãy tính bước sóng của các ánh sáng đơn sắc cho vân sáng tại vị trí trên màn quan sát cách vân sáng trung tâm 3mm. Cho khoảng cách giữa hai khe 0,8mm và khoảng cách từ hai khe đến màn 1,6m ĐS: 0,5µm; 0,75µm Bài 3. Trong thí nghiệm giao thoa với khe Y-âng, ánh sáng trắng có bước sóng từ λ = 0,4µm đến 0,7µm. Khoảng cách giữa hai khe a = 0,5mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn là 2m. a. Tính bề rộng quang phổ bậc 1 và quang phổ bậc 3. b. Tại vị trí vân sáng bậc 4 màu đỏ (λđ = 0,7µm) có những bức xạ khác cho vân sáng? Tìm bước sóng ngắn nhất và bước sóng lớn nhất của bức xạ cho vân sáng tại đó.



c. Tại vị trí vân sáng bậc 4 màu đỏ (λđ = 0,7µm) có những bức xạ cho vân tối? Tìm bước sóng ngắn nhất và bước sóng lớn nhất của bức xạ cho vân tối tại đó.

ĐS: a. 1,2mm; 3,6mm. b. 3 bức xạ Bài 4. Trong thí nghiệm của Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe S1 và S2 được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng . Khoảng cách giữa hai khe là 0,8mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là 2m. Người ta đo được khoảng cách giữa 6 vân sáng liên tiếp trên màn là 6mm. Xác định: a. Bước sóng của ánh sáng và khoảng cách từ vân sáng bậc 3 đến vân sáng bậc 8 ở cùng phía với nhau so với vân sáng chính giữa (vân sáng trung tâm). b. Tại 2 điểm M và N trên màn, cùng phía với nhau so với vân sáng trung tâm và cách vân sáng trung tâm lần lượt là 3mm và 13,2mm là vân sáng hay vân tối? Nếu là vân sáng thì đó là vân sáng bậc mấy? Trên đoạn MN có bao nhiêu vân sáng? c. Thay ánh sáng đơn sắc bằng ánh sáng trắng (0,76m 0,40m). Xác định bề rộng của quang phổ bậc 1 và bậc 2. ĐS: a. 0,48 m b. 9 vân sáng

Bài 5. Trong thí nghiệm của Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe S1 và S2 được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng = 0,6m. Khoảng cách từ hai khe đến màn là 1,2m. Người ta đo được khoảng cách giữa 7 vân sáng liên tiếp trên màn là 2,16mm. a. Tính khoảng cách giữa hai khe S1 và S2 và khoảng cách từ vân sáng chính giữa (vân sáng trung tâm) đến vân sáng bậc 10. b. Tại 2 điểm A và B trên màn, cùng phía với nhau so với vân sáng trung tâm và cách vân sáng trung tâm lần lượt là 1,44mm và 6,3mm là vân sáng hay vân tối? Từ A đến B có bao nhiêu vân tối (không kể vân tối tại A hoặc B)? c. Thay ánh sáng đơn sắc bằng ánh sáng trắng (0,76m 0,40m). - Xác định bước sóng của những bức xạ cho vân tối tại điểm M cách vân sáng trung tâm 2mm - Xác định bước sóng của những bức xạ cho vân sáng tại N cách vân sáng trung tâm 3mm. ĐS:a. 2mm, 3,6mm. b. A là vân sáng, B là vân tối, 13 vân tối Bài 6. Trong thí nghiệm của Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe S1 và S2 được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng = 0,5m. Khoảng cách giữa hai khe là 0,8mm. Người ta đo được khoảng cách giữa 5 vân sáng liên tiếp trên màn là 4mm. Hãy xác định : a. Khoảng cách từ hai khe đến màn và khoảng cách từ vân sáng bậc 3 đến vân sáng bậc 12 ở khác phía với nhau so với vân sáng chính giữa (vân sáng trung tâm). b. Tại 2 điểm C và E trên màn, cùng phía với nhau so với vân sáng trung tâm và cách vân sáng trung tâm lần lượt là 2,5mm và 15mm là vân sáng hay vân tối? c. Trên đoạn CE có bao nhiêu vân sáng (tính cả vân sáng tại C hoặc E)? d. Thay ánh sáng đơn sắc bằng ánh sáng trắng có bước sóng (0,76m 0,40m). Xác định bề rộng của quang phổ bậc 1 và cho biết có những bức xạ nào khác cho vân sáng trùng với vân sáng bậc 4 của ánh sáng màu vàng có bước sóng v = 0,60m. ĐS: 1,6m; 15mm … Bài 7. Trong thí nghiệm Y-âng người ta chiếu sáng hai khe bằng ánh sáng trắng có bước sóng từ m4,0

đến m76,0 và quan sát điểm A trên màn E cách vân sáng trung tâm 3,3mm. Hãy xác định bước sóng

trong miền ánh sáng nhìn thấy đã cho vân sáng tại A. Biết rằng khoảng cách hai khe là 2mm và màn E cách hai khe 2m. ĐS: 0,660 m ; 0,55 m ; 0,471 m ; 0,413 m

DẠNG 5. ĐỘ DỊCH CHUYỂN CỦA VÂN TRUNG TÂM (HỆ VÂN) 1. Đặt bản mỏng trước khe S1 (hoặc S2) Đặt trước khe 1S một bản thủy tinh có chiều dày e, chiết suất n thì vân trung tâm (hoặc hệ vân) dịch

chuyển về phía S1 một đoạn o

(n 1)eDx

a

.

2. Khe S dịch chuyển



Tịnh tiến khe sáng S đoạn y theo phương song song với mặt phẳng chứa hai khe S1 S2 một đoạn y thì vân trung tâm dịch chuyển một đoạn x0 theo chiều ngược lại.

0

yDx

d

Bài tập: Bài 1. Khoảng cách giữa hai khe S1 và S2 trong thí nghiệm giao thoa Y- âng bằng 1mm. Khoảng cách từ màn tới khe bằng 3m. Đặt sau khe S1 một bản mặt song song phẳng có chiết suất n' = 1,5 và độ dày 10μm. Xác định độ dịch chuyển của hệ vân.

ĐS: 15mm. Bài 2. Ánh sáng dùng trong thí nghiệm giao thoa Y- âng có bước sóng 0,45m, khoảng vân là i = 1,35

mm. Khi đặt ngay sau khe S1 một bản thuỷ tinh mỏng, chiết suất n = 1,5 thì vân trung tâm dịch chuyển một đoạn 1,5 cm. Bề dày của bản thủy tinh bằng bao nhiêu?

ĐS: 10-2mm. Bài 3. Trong thí nghiệm giao thoa với khe Y-âng: ánh sáng đơn sắc = 0,5m; a = S1S2= 0,5mm, D = 1m.

a. Tìm khoảng vân và vị trí vân sáng bậc 4. b. Tịnh tiến khe S theo phương song song với S1S2 một đoạn b = 0,25mm. biết S cách mặt phẳng

chứa S1S2 một đoạn d = 50cm. Hỏi hệ vân dịch chuyển như thế nào? ĐS: a. 1mm; b. 0,5mm

Bài 4. Trong thí nghiệm giao thoa với khe Y-âng, hai khe S1, S2 cách nhau 2mm và chúng cách màn quan sát 1m. Người ta đặt trước một trong hai khe đó một bản móng hai mặt song song, chiết suất n = 1,5; khi dó người ta thấy vân trung tâm trên màn dịch chuyển đi 3mm. Hãy xác định bề dày của bản đó. ĐS:12.10-6m Bài 5. Một khe sáng đơn sắc S phát ra ánh sáng có bước sóng 0,55m chiếu vào hai khe S1, S2 của thí nghiệm giao thoa Y-âng. Biết khoảng cách giữa hai khe là 3,3mm. Khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát là 3m

a. Tính khoảng vận. b. Trên đường truyền từ chùm tia S1 đến màn quan sát ta đặt một bản song song dày 0,01mm,

chiết suất n sao cho hai mặt song song vuông góc với tia sáng. Biết rằng hệ vân bị dịch chuyển một đoạn x0 = 4,73mm. Tìm n. ĐS: 0,5mm; n = 1,52 III. CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM 1. LÝ THUYẾT Câu 1: Chiếu xiên một chùm sáng hẹp gồm hai ánh sáng đơn sắc là vàng và lam từ không khí tới mặt nước thì A. chùm sáng bị phản xạ toàn phần. B. so với phương tia tới, tia khúc xạ vàng bị lệch ít hơn tia khúc xạ lam. C. tia khúc xạ chỉ là ánh sáng vàng, còn tia sáng lam bị phản xạ toàn phần. D. so với phương tia tới, tia khúc xạ lam bị lệch ít hơn tia khúc xạ vàng. Câu 2: Từ không khí người ta chiếu xiên tới mặt nước nằm ngang một chùm tia sáng hẹp song song gồm hai ánh sáng đơn sắc: màu vàng, màu chàm. Khi đó chùm tia khúc xạ A. gồm hai chùm tia sáng hẹp là chùm màu vàng và chùm màu chàm, trong đó góc khúc xạ của chùm màu vàng nhỏ hơn góc khúc xạ của chùm màu chàm. B. vẫn chỉ là một chùm tia sáng hẹp song song. C. gồm hai chùm tia sáng hẹp là chùm màu vàng và chùm màu chàm, trong đó góc khúc xạ của chùm màu vàng lớn hơn góc khúc xạ của chùm màu chàm. D. chỉ là chùm tia màu vàng còn chùm tia màu chàm bị phản xạ toàn phần. Câu 3: Chiếu xiên từ không khí vào nước một chùm sáng song song rất hẹp (coi như một tia sáng) gồm

ba thành phần đơn sắc: đỏ, lam và tím. Gọi rđ, r , rt lần lượt là góc khúc xạ ứng với tia màu đỏ, tia màu

lam và tia màu tím. Hệ thức đúng là

A. r = rt = rđ. B. rt < r < rđ. C. rđ < r < rt. D. rt < rđ < r .



Câu 4: Khi cho ánh sáng đơn sắc truyền từ môi trường trong suốt này sang môi trường trong suốt khác thì A. tần số thay đổi và vận tốc thay đổi. B. tần số thay đổi và vận tốc không đổi. C. tần số không đổi và vận tốc thay đổi. D. tần số không đổi và vận tốc không đổi. Câu 5: Một sóng ánh sáng đơn sắc có tần số f1, khi truyền trong môi trường có chiết suất tuyệt đối n1 thì có vận tốc v1 và có bước sóng λ1. Khi ánh sáng đó truyền trong môi trường có chiết suất tuyệt đối n2 (n2 ≠ n1) thì có vận tốc v2, có bước sóng λ2 và tần số f2. Hệ thức nào sau đây là đúng? A. v2. f2 = v1. f1. B. λ2 = λ1. C. v2 = v1. D. f2 = f1. Câu 6: Ánh sáng có tần số lớn nhất trong số các ánh sáng đơn sắc: đỏ, lam, chàm, tím là ánh sáng A. tím. B. đỏ. C. lam. D. chàm. Câu 7: Trong chân không, bước sóng của một ánh sáng màu lục là A. 0,55nm. B. 0,55mm. C. 0,55µm. D. 0,55pm. Câu 8: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là a, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là D, khoảng vân i. Bước sóng ánh sáng chiếu vào hai khe là A. λ = D/(ai). B. λ= (ai)/D. C. λ= (aD)/i. D. λ= (iD)/a. Câu 9: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nếu thay ánh sáng đơn sắc màu lam bằng ánh sáng đơn sắc màu vàng và giữ nguyên các điều kiện khác thì trên màn quan sát A. khoảng vân không thay đổi. B. khoảng vân tăng lên. C. vị trí vân trung tâm thay đổi. D. khoảng vân giảm xuống. Câu 10: Thực hiện thí nghiệm Y-âng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc màu lam ta quan sát được hệ vân giao thoa trên màn. Nếu thay ánh sáng đơn sắc màu lam bằng ánh sáng đơn sắc màu tím và các điều kiện khác của thí nghiệm được giữ nguyên thì A. khoảng vân tăng lên. B. khoảng vân giảm xuống. C. vị trí vân trung tâm thay đổi. D. khoảng vân không thay đổi. Câu 11: Trong các phát biểu sau đây, phát biểu nào là sai? A. Ánh sáng trắng là tổng hợp (hỗn hợp) của nhiều ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên liên tục từ đỏ tới tím. B. Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị tán sắc khi đi qua lăng kính. C. Hiện tượng chùm sáng trắng, khi đi qua một lăng kính, bị tách ra thành nhiều chùm sáng có màu sắc khác nhau là hiện tượng tán sắc ánh sáng. D. Ánh sáng do Mặt Trời phát ra là ánh sáng đơn sắc vì nó có màu trắng. Câu 12: Phát biểu nào sau đây là đúng? A. Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng bị tán sắc khi đi qua lăng kính. B. Ánh sáng trắng là hỗn hợp của vô số ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím. C. Chỉ có ánh sáng trắng mới bị tán sắc khi truyền qua lăng kính. D. Tổng hợp các ánh sáng đơn sắc sẽ luôn được ánh sáng trắng. Câu 13: Khi nói về ánh sáng đơn sắc, phát biểu nào sau đây đúng? A. Trong thủy tinh, các ánh sáng đơn sắc khác nhau truyền với tốc độ như nhau. B. Ánh sáng đơn sắc không bị tán sắc khi truyền qua lăng kính. C. Ánh sáng trắng là ánh sáng đơn sắc vì nó có màu trắng. D. Tốc độ truyền của một ánh sáng đơn sắc trong nước và trong không khí là như nhau. Câu 14: Khi nói về ánh sáng, phát biểu nào sau đây sai? A. Ánh sáng trắng là hỗn hợp của nhiều ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím. B. Ánh sáng đơn sắc không bị tán sắc khi đi qua lăng kính. C. Chiết suất của chất làm lăng kính đối với các ánh sáng đơn sắc khác nhau đều bằng nhau. D. Chiết suất của chất làm lăng kính đối với các ánh sáng đơn sắc khác nhau thì khác nhau. Câu 15: Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về ánh sáng đơn sắc? A. Chiết suất của một môi trường trong suốt đối với ánh sáng đỏ lớn hơn chiết suất của môi trường đó đối với ánh sáng tím. B. Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị tán sắc khi đi qua lăng kính. C. Trong cùng một môi trường truyền, vận tốc ánh sáng tím nhỏ hơn vận tốc ánh sáng đỏ. D. Trong chân không, các ánh sáng đơn sắc khác nhau truyền đi với cùng vận tốc. Câu 16: Phát biểu nào sau đây đúng?



A. Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng bị tán sắc khi truyền qua lăng kính. B. Ánh sáng trắng là hổn hợp của nhiều ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím. C. Tổng hợp các ánh sáng đơn sắc sẽ luôn được ánh sáng trắng. D. Chỉ có ánh sáng trắng mới bị tán sắc khi truyền qua lăng kính. Câu 17: Trong chân không, ánh sáng có bước sóng lớn nhất trong số các ánh sáng đơn sắc: đỏ, vàng, lam, tím là A. ánh sáng tím. B. ánh sáng đỏ. C. ánh sáng vàng. D. ánh sáng lam. Câu 18: Hiện tượng nhiễu xạ và giao thoa ánh sáng chứng tỏ ánh sáng A. có tính chất hạt. B. là sóng dọc. C. có tính chất sóng. D. luôn truyền thẳng. Câu 19: Một ánh sáng đơn sắc màu cam có tần số f được truyền từ chân không vào một chất lỏng có chiết suất là 1,5 đối với ánh sáng này. Trong chất lỏng trên, ánh sáng này có A. màu tím và tần số f. B. màu cam và tần số 1,5f. C. màu cam và tần số f. D. màu tím và tần số 1,5f. Câu 20: Một sóng âm và một sóng ánh sáng truyền từ không khí vào nước thì bước sóng A. của sóng âm tăng còn bước sóng của sóng ánh sáng giảm. B. của sóng âm giảm còn bước sóng của sóng ánh sáng tăng. C. của sóng âm và sóng ánh sáng đều giảm. D. của sóng âm và sóng ánh sáng đều tăng. Câu 21: Phát biểu nào sau đây sai? A. Trong chân không, mỗi ánh sáng đơn sắc có một bước sóng xác định. B. Trong chân không, các ánh sáng đơn sắc khác nhau truyền với cùng tốc độ. C. Trong chân không, bước sóng của ánh sáng đỏ nhỏ hơn bước sóng của ánh sáng tím. D. Trong ánh sáng trắng có vô số ánh sáng đơn sắc. Câu 22: Quang phổ liên tục A. phụ thuộc vào nhiệt độ của nguồn phát mà không phụ thuộc vào bản chất của nguồn phát. B. phụ thuộc vào bản chất và nhiệt độ của nguồn phát. C. không phụ thuộc vào bản chất và nhiệt độ của nguồn phát. D. phụ thuộc vào bản chất của nguồn phát mà không phụ thuộc vào nhiệt độ của nguồn phát. Câu 23: Khi nói về quang phổ vạch phát xạ, phát biểu nào sau đây là sai? A. Quang phổ vạch phát xạ do chất rắn và chất lỏng phát ra khi bị nung nóng. B. Quang phổ vạch phát xạ của một nguyên tố là một hệ thống những vạch sáng riêng lẻ, ngăn cách nhau bằng những khoảng tối. C. Quang phổ vạch phát xạ của các nguyên tố hóa học khác nhau thì khác nhau. D. Trong quang phổ vạch phát xạ của hiđrô, ở vùng ánh sáng nhìn thấy có bốn vạch đặc trưng là vạch đỏ, vạch lam, vạch chàm và vạch tím. Câu 24: Quang phổ liên tục của một nguồn sáng J A. phụ thuộc vào cả thành phần cấu tạo và nhiệt độ của nguồn sáng J. B. không phụ thuộc vào cả thành phần cấu tạo và nhiệt độ của nguồn sáng J. C. không phụ thuộc thành phần cấu tạo của nguồn sáng J, mà chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ của nguồn sáng đó. D. không phụ thuộc vào nhiệt độ của nguồn sáng J, mà chỉ phụ thuộc thành phần cấu tạo của nguồn sáng đó. Câu 25: Khi nói về quang phổ, phát biểu nào sau đây là đúng? A. Các chất rắn bị nung nóng thì phát ra quang phổ vạch. B. Mỗi nguyên tố hóa học có một quang phổ vạch đặc trưng của nguyên tố ấy. C. Các chất khí ở áp suất lớn bị nung nóng thì phát ra quang phổ vạch. D. Quang phổ liên tục của nguyên tố nào thì đặc trưng cho nguyên tố đó. Câu 26: Phát biểu nào sau đây là đúng? A. Chất khí hay hơi ở áp suất thấp được kích thích bằng nhiệt hay bằng điện cho quang phổ liên tục. B. Chất khí hay hơi được kích thích bằng nhiệt hay bằng điện luôn cho quang phổ vạch. C. Quang phổ liên tục của nguyên tố nào thì đặc trưng cho nguyên tố ấy. D. Quang phổ vạch của nguyên tố nào thì đặc trưng cho nguyên tố ấy.



Câu 27: Quang phổ vạch phát xạ A. của các nguyên tố khác nhau, ở cùng một nhiệt độ thì như nhau về độ sáng tỉ đối của các vạch. B. là một hệ thống những vạch sáng (vạch màu) riêng lẻ, ngăn cách nhau bởi những khoảng tối. C. do các chất rắn, chất lỏng hoặc chất khí có áp suất lớn phát ra khi bị nung nóng. D. là một dải có màu từ đỏ đến tím nối liền nhau một cách liên tục. Câu 28: Chiếu ánh sáng trắng do một nguồn nóng sáng phát ra vào khe hẹp F của một máy quang phổ lăng kính thì trên tấm kính ảnh (hoặc tấm kính mờ) của buồng ảnh sẽ thu được A. ánh sáng trắng B. một dải có màu từ đỏ đến tím nối liền nhau một cách liên tục. C. các vạch màu sáng, tối xen kẽ nhau. D. bảy vạch sáng từ đỏ đến tím, ngăn cách nhau bằng những khoảng tối. Câu 29: Hiện tượng đảo sắc của vạch quang phổ (đảo vạch quang phổ) cho phép kết luận rằng A. trong cùng một điều kiện về nhiệt độ và áp suất, mọi chất đều hấp thụ và bức xạ các ánh sáng có cùng bước sóng. B. ở nhiệt độ xác định, một chất chỉ hấp thụ những bức xạ nào mà nó có khả năng phát xạ và ngược lại, nó chỉ phát những bức xạ mà nó có khả năng hấp thụ. C. các vạch tối xuất hiện trên nền quang phổ liên tục là do giao thoa ánh sáng. D. trong cùng một điều kiện, một chất chỉ hấp thụ hoặc chỉ bức xạ ánh sáng. Câu 30: Chiếu một chùm sáng đơn sắc hẹp tới mặt bên của một lăng kính thủy tinh đặt trong không khí. Khi đi qua lăng kính, chùm sáng này A. không bị lệch phương truyền. B. bị thay đổi tần số. C. không bị tán sắc. D. bị đổi màu. Câu 31: Khi nghiên cứu quang phổ của các chất, chất nào dưới đây khi bị nung nóng đến nhiệt độ cao thì không phát ra quang phổ liên tục? A. Chất khí ở áp suất lớn. B. Chất khí ở áp suất thấp. C. Chất lỏng. D. Chất rắn. Câu 32: Nguyên tắc hoạt động của máy quang phổ lăng kính dựa trên hiện tượng A. phản xạ ánh sáng. B. tán sắc ánh sáng. C. giao thoa ánh sáng. D. khúc xạ ánh sáng. Câu 33: Tia hồng ngoại A. không phải là sóng điện từ. B. là ánh sáng nhìn thấy, có màu hồng. C. không truyền được trong chân không. D. được ứng dụng để sưởi ấm. Câu 34: Tia hồng ngoại là những bức xạ có A. bản chất là sóng điện từ. B. khả năng ion hoá mạnh không khí. C. khả năng đâm xuyên mạnh, có thể xuyên qua lớp chì dày cỡ cm. D. bước sóng nhỏ hơn bước sóng của ánh sáng đỏ. Câu 35: Khi nói về tia hồng ngoại, phát biểu nào sau đây là sai? A. Tia hồng ngoại có bản chất là sóng điện từ. B. Các vật ở nhiệt độ trên 20000C chỉ phát ra tia hồng ngoại. C. Tia hồng ngoại có tần số nhỏ hơn tần số của ánh sáng tím. D. Tác dụng nổi bật của tia hồng ngoại là tác dụng nhiệt. Câu 36: Khi nói về tia hồng ngoại, phát biểu nào dưới đây là sai? A. Tia hồng ngoại cũng có thể biến điệu được như sóng điện từ cao tần. B. Tia hồng ngoại có khả năng gây ra một số phản ứng hóa học. C. Tia hồng ngoại có tần số lớn hơn tần số của ánh sáng đỏ. D. Tác dụng nổi bật nhất của tia hồng ngoại là tác dụng nhiệt. Câu 37: Tia tử ngoại A. có khả năng đâm xuyên mạnh hơn tia gamma. B. có tần số tăng khi truyền từ không khí vào nước. C. không truyền được trong chân không. D. được ứng dụng để khử trùng, diệt khuẩn. Câu 38: Khi nói về tia tử ngoại, phát biểu nào dưới đây là sai?



A. Tia tử ngoại có tác dụng mạnh lên kính ảnh. B. Tia tử ngoại có bản chất là sóng điện từ. C. Tia tử ngoại có bước sóng lớn hơn bước sóng của ánh sáng tím. D. Tia tử ngoại bị thuỷ tinh hấp thụ mạnh và làm ion hoá không khí. Câu 39: Tia tử ngoại được dùng A. để tìm vết nứt trên bề mặt sản phẩm bằng kim loại. B. trong y tế để chụp điện, chiếu điện. C. để chụp ảnh bề mặt Trái Đất từ vệ tinh. D. để tìm khuyết tật bên trong sản phẩm bằng kim loại. Câu 40: Khi nói về tia tử ngoại, phát biểu nào dưới đây là sai? A. Tia tử ngoại có tác dụng mạnh lên kính ảnh. B. Tia tử ngoại có bản chất là sóng điện từ. C. Tia tử ngoại có bước sóng lớn hơn bước sóng của ánh sáng tím. D. Tia tử ngoại bị thuỷ tinh hấp thụ mạnh và làm ion hoá không khí. Câu 41: Khi nói về tia tử ngoại, phát biểu nào sau đây sai? A. Trong công nghiệp, tia tử ngoại được dùng để phát hiện các vết nứt trên bề mặt các sản phẩm kim loại. B. Tia tử ngoại là sóng điện từ có tần số nhỏ hơn tần số của ánh sáng tím. C. Trong y học, tia tử ngoại được dùng để chữa bệnh còi xương. D. Tia tử ngoại có tác dụng mạnh lên phim ảnh. Câu 42: Khi nói về tia tử ngoại, phát biểu nào sau đây sai? A. Tia tử ngoại tác dụng lên phim ảnh. B. Tia tử ngoại dễ dàng đi xuyên qua tấm chì dày vài xentimét. C. Tia tử ngoại làm ion hóa không khí. D. Tia tử ngoại có tác dụng sinh học: diệt vi khuẩn, hủy diệt tế bào da. Câu 43: Khi nói về tính chất của tia tử ngoại, phát biểu nào sau đây là sai? A. Tia tử ngoại làm iôn hóa không khí. B. Tia tử ngoại kích thích sự phát quang của nhiều chất. C. Tia tử ngoại tác dụng lên phim ảnh. D. Tia tử ngoại không bị nước hấp thụ. Câu 44: Tia Rơn-ghen (tia X) có bước sóng A. nhỏ hơn bước sóng của tia hồng ngoại. B. nhỏ hơn bước sóng của tia gamma. C. lớn hơn bước sóng của tia màu đỏ. D. lớn hơn bước sóng của tia màu tím. Câu 45: Tia Rơnghen có A. cùng bản chất với sóng âm. B. bước sóng lớn hơn bước sóng của tia hồng ngoại. C. cùng bản chất với sóng vô tuyến. D. điện tích âm. Câu 46: Tia Rơn-ghen (tia X) có A. cùng bản chất với tia tử ngoại. B. tần số nhỏ hơn tần số của tia hồng ngoại. C. điện tích âm nên nó bị lệch trong điện trường và từ trường. D. cùng bản chất với sóng âm. Câu 47: Tia Rơn-ghen (tia X) có tần số A. nhỏ hơn tần số của tia màu đỏ. B. lớn hơn tần số của tia gamma. C. nhỏ hơn tần số của tia hồng ngoại. D. lớn hơn tần số của tia màu tím. Câu 48: Khi nói về tia hồng ngoại và tia tử ngoại, phát biểu nào sau đây là đúng? A. Tia hồng ngoại và tia tử ngoại đều có khả năng ion hóa chất khí như nhau. B. Nguồn phát ra tia tử ngoại thì không thể phát ra tia hồng ngoại. C. Tia hồng ngoại gây ra hiện tượng quang điện còn tia tử ngoại thì không. D. Tia hồng ngoại và tia tử ngoại đều là những bức xạ không nhìn thấy.



Câu 49: Tia hồng ngoại và tia Rơnghen đều có bản chất là sóng điện từ, có bước sóng dài ngắn khác nhau nên A. chúng bị lệch khác nhau trong từ trường đều. B. có khả năng đâm xuyên khác nhau. C. chúng bị lệch khác nhau trong điện trường đều. D. chúng đều được sử dụng trong y tế để chụp X-quang (chụp điện). Câu 50: Khi nói về tia Rơn-ghen và tia tử ngoại, phát biểu nào sau đây sai? A. Tia Rơn-ghen và tia tử ngoại đều có cùng bản chất là sóng điện từ. B. Tần số của tia Rơn-ghen nhỏ hơn tần số của tia tử ngoại. C. Tần số của tia Rơn-ghen lớn hơn tần số của tia tử ngoại. D. Tia Rơn-ghen và tia tử ngoại đều có khả năng gây phát quang một số chất. Câu 51: Phát biểu nào sau đây sai? A. Sóng ánh sáng là sóng ngang. B. Tia Rơn-ghen và tia gamma đều không thuộc vùng ánh sáng nhìn thấy. C. Các chất rắn, lỏng và khí ở áp suất lớn khi bị nung nóng phát ra quang phổ vạch. D. Tia hồng ngoại và tia tử ngoại đều là sóng điện từ. Câu 52: Trong chân không, các bức xạ được sắp xếp theo thứ tự bước sóng giảm dần là: A. tia hồng ngoại, ánh sáng tím, tia tử ngoại, tia Rơn-ghen. B. tia hồng ngoại, ánh sáng tím, tia Rơn-ghen, tia tử ngoại. C. ánh sáng tím, tia hồng ngoại, tia tử ngoại, tia Rơn-ghen. D. tia Rơn-ghen, tia tử ngoại, ánh sáng tím, tia hồng ngoại. Câu 53: Trong các loại tia: Rơn-ghen, hồng ngoại, tự ngoại, đơn sắc màu lục; tia có tần số nhỏ nhất là A. tia tử ngoại. B. tia hồng ngoại. C. tia đơn sắc màu lục. D. tia Rơn-ghen. Câu 54: Trong các nguồn bức xạ đang hoạt động: hồ quang điện, màn hình máy vô tuyến, lò sưởi điện, lò vi sóng; nguồn phát ra tia tử ngoại mạnh nhất là A. màn hình máy vô tuyến. B. lò vi sóng. C. lò sưởi điện. D. hồ quang điện. Câu 55: Một dải sóng điện từ trong chân không có tần số từ 4,0.1014 Hz đến 7,5.1014 Hz. Biết vận tốc ánh sáng trong chân không c = 3.108 m/s. Dải sóng trên thuộc vùng nào trong thang sóng điện từ? A. Vùng tia Rơnghen. B. Vùng tia tử ngoại. C. Vùng ánh sáng nhìn thấy. D. Vùng tia hồng ngoại. Câu 56: Các bức xạ có bước sóng trong khoảng từ 3.10-9m đến 3.10-7m là A. tia tử ngoại. B. ánh sáng nhìn thấy. C. tia hồng ngoại. D. tia Rơnghen. Câu 57: Có bốn bức xạ: ánh sáng nhìn thấy, tia hồng ngoại, tia X và tia . Các bức xạ này được sắp xếp

theo thức tự bước sóng tăng dần là : A. tia X, ánh sáng nhìn thấy, tia , tia hồng ngoại.

B. tia ,tia X, tia hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy.

C. tia , tia X, ánh sáng nhìn thấy, tia hồng ngoại.

D. tia , ánh sáng nhìn thấy, tia X, tia hồng ngoại.

Câu 58: Khi nói về tia , phát biểu nào sau đây sai? A. Tia không phải là sóng điện từ. B. Tia có khả năng đâm xuyên mạnh hơn tia X. C. Tia không mang điện. D. Tia có tần số lớn hơn tần số của tia X. Câu 59: Ở một nhiệt độ nhất định, nếu một đám hơi có khả năng phát ra hai ánh sáng đơn sắc có bước sóng tương ứng λ1 và λ2 (với λ < λ2 ) thì nó cũng có khả năng hấp thụ

A. mọi ánh sáng đơn sắc có bước sóng nhỏ hơn λ1. B. mọi ánh sáng đơn sắc có bước sóng trong khoảng từ λ1 đến λ2. C. hai ánh sáng đơn sắc đó. D. mọi ánh sáng đơn sắc có bước sóng lớn hơn λ2.

Câu 60: Khi nói về quang phổ liên tục, phát biểu nào sau đây sai? A. Quang phổ liên tục của các chất khác nhau ở cùng một nhiệt độ thì khác nhau. B. Quang phổ liên tục do các chất rắn, chất lỏng và chất khí ở áp suất lớn phát ra khi bị nung nóng.



C. Quang phổ liên tục gồm một dải có màu từ đỏ đến tím nối liền nhau một cách liên tục. D. Quang phổ liên tục không phụ thuộc vào bản chất của vật phát sáng.

Câu 61: Gọi nc, nv và n lần lượt là chiết suất của nước đối với các ánh sáng đơn sắc chàm, vàng và lục.

Hệ thức nào sau đây đúng?

A. nc > nv > n . B. nv > n > nc . C. n > nc > nv. D. nc > n > nv.

Câu 62: Trong chân không, một ánh sáng có bước sóng 0,40 m . Ánh sáng này có màu

A. vàng B. đỏ C. lục D. tím Câu 63: Khi nói về tia tử ngoại, phát biểu nào sau đây đúng?

A. Tia tử ngoại có bước sóng lớn hơn 0,76 m

B. Tia tử ngoại được sử dụng để dò tìm khuyết tật bên trong các vật đúc bằng kim loại. C. Tia tử ngoại không có khả năng gây ra hiện tượng quang điện. D.Tia tử ngoại bị nước và thủy tinh hấp thụ mạnh.

Câu 64: Khi nói về tia hồng ngoại và tia tử ngoại, phát biểu nào sau đây đúng? A. Tia hồng ngoại và tia tử ngoại gây ra hiện tượng quang điện đối với mọi kim loại. B. Tần số của tia hồng ngoại nhỏ hơn tần số của tia tử ngoại. C. Tia hồng ngoại và tia tử ngoại đều làm ion hóa mạnh các chất khí. D. Một vật bị nung nóng phát ra tia tử ngoại, khi đó vật không phát ra tia hồng ngoại. Câu 65: Trong chân không, các bức xạ có bước sóng tăng dần theo thứ tự đúng là

A. ánh sáng nhìn thấy; tia tử ngoại; tia X; tia gamma; sóng vô tuyến và tia hồng ngoại. B. sóng vô tuyến; tia hồng ngoại; ánh sáng nhìn thấy; tia tử ngoại; tia X và tia gamma. C. tia gamma; tia X; tia tử ngoại; ánh sáng nhìn thấy; tia hồng ngoại và sóng vô tuyến. D. tia hồng ngoại; ánh sáng nhìn thấy; tia tử ngoại; tia X; tia gamma và sóng vô tuyến.

Câu 66: Trong chân không, bước sóng ánh sáng lục bằng A. 546 mm B. 546 m C. 546 pm D. 546 nm

Câu 67: Hiện tượng chùm ánh sáng trắng đi qua lăng kính, bị phân tách thành các chùm sáng đơn sắc là hiện tượng A. phản xạ toàn phần. B. phản xạ ánh sáng. C. tán sắc ánh sáng. D. giao thoa ánh sáng. Câu 68: Tia X

A. mang điện tích âm nên bị lệch trong điện trường. B. cùng bản chất với sóng âm C. có tần số nhỏ hơn tần số của tia hồng ngoại D. cùng bản chất với tia tử ngoại

Câu 69: Khi nói về tia tử ngoại, phát biểu nào sau đây sai? A. Tia tử ngoại có bản chất là sóng điện từ. B. Tia tử ngoại có bước sóng lớn hơn bước sóng của ánh sáng tím. C. Tia tử ngoại tác dụng lên phim ảnh. D. Tia tử ngoại kích thích sự phát quang của nhiều chất. Câu 70: Trong chân không, xét các tia: tia hồng ngoại, tia tử ngoại, tia X và tia đơn sắc lục. Tia có bước sóng nhỏ nhất là A. tia hồng ngoại. B. tia đơn sắc lục. C. tia X. D. tia tử ngoại. 2. BÀI TẬP 2a. Bước sóng và tần số. Tán sắc ánh sáng Câu 1: Trong chân không, một ánh sáng đơn sắc có bước sóng là 0,7μm và trong chất lỏng bước sóng ánh sáng đó là 0,56μm. Chiết suất của chất lỏng đối với ánh sáng đó là

A. 2 . B. 1,25. C. 3 . D.1,5. Câu 2: Một bức xạ đơn sắc có tần số f = 4.1014Hz. Bước sóng của bức xạ đó trong thủy tinh là bao nhiêu? Biết chiết suất của thủy tinh đối với bức xạ trên là 1,5. A. 0,75μm. B. 0,55μm. C. 0,5μm. D. 0,64μm. Câu 3: Ánh sáng đơn sắc màu lục có tần số bằng bao nhiêu? A. 6.1012Hz. B. 6.1013Hz. C. 6.1014Hz. D. 6.1015Hz.



Câu 4: Một sóng ánh sáng có bước sóng bằng 600nm khi truyền trong chân không. Khi truyền trong thủy tinh chiết suất 1,5, bước sóng của ánh sáng đó bằng A. 200nm. B. 400nm. C. 600nm. D. 800nm. Câu 5: Chiết suất của một thủy tinh đối với một ánh sáng đơn sắc là 1,6852. Tốc độ của ánh sáng này trong thủy tinh đó là A. 1,59.108 m/s B. 1,87.108 m/s. C. 1,67.108 m/s. D.1,78.108m/s. Câu 6: Trong chân không, ánh sáng nhìn thấy có bước sóng từ 0.38 m đến 0,76 m. Tần số của ánh

sáng nhìn thấy có giá trị A. từ 3,95.1014 Hz đến 7,89.1014 Hz. B. từ 3,95.1014 Hz đến 8,50.1014 Hz. C. từ 4,20.1014 Hz đến 7,89.1014 Hz. D. từ 4,20.1014 Hz đến 6,50.1014 Hz. Câu 7: Sóng điện từ có tần số 10 MHz truyền trong chân không với bước sóng là A. 60m. B. 6 m. C. 30 m. D. 3 m. Câu 8: Trong môi trường chân không tia X có bước sóng 0,25 nm, tia tử ngoại bước sóng 0,3 .m Tần số

tia X gấp bao nhiêu lần tần số tia tử ngoại? A. 120 lần. B. 1200 lần. C. 12 lần. D. 12.103 lần. Câu 9: Ánh sáng đơn sắc có tần số 5.1014 Hz truyền trong chân không với bước sóng 600 nm. Chiết suất tuyệt đối của một môi trường trong suốt ứng với ánh sáng này là 1,52. Tần số của ánh sáng trên khi truyền trong môi trường trong suốt này A. nhỏ hơn 5.1014 Hz còn bước sóng bằng 600 nm. B. lớn hơn 5.1014 Hz còn bước sóng nhỏ hơn 600 nm. C. vẫn bằng 5.1014 Hz còn bước sóng nhỏ hơn 600 nm. D. vẫn bằng 5.1014 Hz còn bước sóng lớn hơn 600 nm. Câu 10. Một lăng kính thủy tinh có góc chiết quang A = 40, đặt trong không khí. Chiết suất của lăng kính đối với ánh sáng đỏ và tím lần lượt là 1,643 và 1,685. Chiếu một chùm tia sáng song song, hẹp gồm hai bức xạ đỏ và tím vào mặt bên của lăng kính theo phương vuông góc với mặt này. Góc tạo bởi tia đỏ và tia tím sau khi ló ra khỏi mặt bên kia của lăng kính xấp xỉ bằng A. 1,4160. B. 0,3360. C. 0,1680. D. 13,3120. Câu 11: Một lăng kính có góc chiết quang A = 60 (coi là góc nhỏ) được đặt trong không khí. Chiếu một chùm ánh sáng trắng song song, hẹp vào mặt bên của lăng kính theo phương vuông góc với mặt phẳng phân giác của góc chiết quang, rất gần cạnh của lăng kính. Đặt một màn E sau lăng kính, vuông góc với phương của chùm tia tới và cách mặt phẳng phân giác của góc chiết quang 1,2 m. Chiết suất của lăng kính đối với ánh sáng đỏ là nđ = 1,642 và đối với ánh sáng tím là nt = 1,685. Độ rộng từ màu đỏ đến màu tím của quang phổ liên tục quan sát được trên màn là A. 4,5 mm. B. 36,9 mm. C. 10,1 mm. D. 5,4 mm. Câu 12: Chiếu từ nước ra không khí một chùm tia sáng song song rất hẹp (coi như một tia sáng) gồm 5 thành phần đơn sắc: tím, lam, đỏ, lục, vàng. Tia ló đơn sắc màu lục đi là là mặt nước (sát với mặt phân cách giữa hai môi trường). Không kể tia đơn sắc màu lục, các tia ló ra ngoài không khí là các tia đơn sắc màu: A. tím, lam, đỏ. B. đỏ, vàng, lam. C. đỏ, vàng. D. lam, tím.

2b. Giao thoa ánh sáng đơn sắc Câu 1: Hai khe Y-âng cách nhau 0,5mm. Nguồn sáng cách đều hai khe phát ra ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,5µm. Vân giao thoa được hứng trên màn cách mặt phẳng chứa hai khe là 2m. Khoảng cách ngắn nhất giữa vân sáng và vân tối là A. 2mm. B. 0,5mm. C. 1mm. D. 4mm. Câu 2: Trong thí nghiệm giao thoa với khe Y-âng, khoảng cách giữa hai khe sáng 2mm, khoảng cách hai khe sáng đến màn bằng 3m. Khi chiếu sáng các khe bằng một nguồn sáng đơn sắc người ta đo được khoảng cách từ vân sáng bậc 5 đến vân sáng trung tâm bằng 4,5mm. Tính bước sóng ánh sáng. A. 0,5µm. B. 0,6µm. C. 0,7µm. D. 0,4µm. Câu 3: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe Y-âng là 2mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là 2m, ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,64 m . Vân sáng bậc ba cách vân sáng

trung tâm một đoạn bằng bao nhiêu?



A. 1,2mm. B. 1,66mm. C. 1,92mm. D. 6,48mm. Câu 4: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe Y-âng là 2mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là 2m. Vân sáng bậc ba tính từ vân sáng trung tâm cách vân sáng trung tâm 1,8 mm. Bước sóng dùng trong thí nghiệm là A. 0,4 m . B. 0,55 m . C. 0,5 m . D. 0,6 m .

Câu 5: Thí nghiệm Y-âng trong không khí, biết khoảng cách hai khe 3mm, hai khe tới màn là 2m. Chiếu ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,6μm. Nếu đặt thí nghiệm vào môi trường nước có chiết suất 4/3, khoảng vân quan sát được trên màn bằng A. 0,1mm. B. 0,2mm. C. 0,3mm. D. 0,4mm. Câu 6: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách hai khe là 1mm, khoảng cách hai khe đến màn là 1m, ánh sáng được dùng có bước sóng 0,5μm. A và B là hai vân sáng, ở giữa có hai vân tối. Khoảng cách AB là A. 0,5mm. B. 1mm. C. 0,75mm. D. 2mm. Câu 7; Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách hai khe là 1mm, khoảng cách hai khe đến màn là 1m, ánh sáng được dùng có bước sóng 0,65μm. Khoảng cách ngắn nhất giữa vân tối thứ ba và vân sáng bậc 5 là A. 0,65mm. B. 1,63mm. C. 3,25mm. D. 4,88mm. Câu 8: Trong thí nghiệm Y-âng, hai khe cách nhau a = 2mm và cách màn E một khoảng D = 3m. Quan sát vân giao thoa trên màn người ta thấy khoảng cách từ vân sáng bậc năm đến vân sáng trung tâm là 4,5mm. Điểm M cách vân trung tâm 3,15mm là vân tối thứ mấy? A. Vân tối thứ 5. B. Vân tối thứ 4. C. Vân tối thứ 3. D. Vân tối thứ 2. Câu 9: Thực hiện giao thoa ánh sáng bằng khe Y-âng trong không khí với ánh sáng đơn sắc có bước sóng là λ. Người ta đo khoảng cách giữa 6 vân sáng liên tiếp là 1,2cm. Nếu thực hiện giao thoa ánh sáng trong nước có chiết suất n = 4/3 thì khoảng cách giữa hai vân sáng liên tiếp là bao nhiêu? A. 1,5mm. B. 1mm. C. 2mm. D. 1,8mm. Câu 10: Trong thí nghiệm của Y-âng, khoảng cách giữa hai khe là 0,5mm khoảng cách giữa hai khe đến màn là 2m, ánh sáng có λ = 0,5μm. Bề rộng trường giao thoa là 48 mm và vân trung tâm nằm giữa trường giao thoa. Số vân sáng quan sát được trên màn là A. 31 vân. B. 21 vân. C. 25 vân. D. 23 vân. Câu 11: Khi thực hiện giao thoa với ánh sáng đơn sắc trong không khí, tại điểm A trên màn ảnh ta được vân sáng bậc 3. Giả sử thực hiện giao thoa với ánh sáng đơn sắc đó trong nước có chiết suất n = 4/3 thì tại điểm A trên màn ta thu được A. vẫn là vân sáng bậc 3. B. vân sáng bậc 4. C. vân tối thứ 3. D. vân tối thứ 4. Câu 12: Thực hiện giao thoa ánh sáng có bước sóng λ = 0,6µm với hai khe Y-âng cách nhau a = 0,5mm. Màn ảnh cách hai khe một khoảng D = 2m. Ở các điểm M và N, cách vân sáng trung tâm 3,6mm và 2,4mm, ta có vân tối hay sáng? A. Tại M và N đều là vân sáng. B. Tại M và N đều là vân tối. C. Tại M là vân sáng, N là vân tối. D. Tại M là vân tối, N là vân sáng. Câu 13: Thực hiện giao thoa ánh sáng bằng khe Y-âng với ánh sáng đơn sắc, khoảng cách giữa vân sáng và vân tối nằm cạnh nhau là 1mm. Hai điểm M, N trên màn và ở hai bên so với vân trung tâm, cách vân này lần lượt là 6mm ; 7mm. Trên đoạn MN có bao nhiêu vân sáng? A. 5 vân. B. 6 vân. C. 7 vân. D. 9 vân. Câu 14: Trong một thí nghiệm giao thoa ánh sáng, người ta đo được khoảng cách từ vân sáng bậc 4 đến vân sáng bậc 10 cùng một phía đối với vân sáng trung tâm là 2,4 mm, khoảng cách giữa hai khe là 1 mm, khoảng cách từ màn tới hai khe là 1 m. Màu của ánh sáng dùng trong thí nghiệm là A. màu lục. B. Màu chàm. C. Màu tím. D. Màu đỏ. Câu 15: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng khoảng cách giữa hai khe là 2mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là 1m, ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,5m. Khoảng cách giữa vân sáng bậc 3 và vân tối thứ 5 ở hai bên so với vân sáng trung tâm là bao nhiêu? A. 0,375mm. B. 3,75mm. C. 1,875mm. D. 18,75mm.



Câu 16: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng của Y-âng, khoảng cách giữa hai khe là 1 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2 m. Chiếu sáng hai khe bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ. Trên màn quan sát thu được hình ảnh giao thoa có khoảng vân i = 1,2 mm. Giá trị của λ bằng A. 0,65 μm. B. 0,45 μm. C. 0,60 μm. D. 0,75 μm. Câu 17: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa của ánh sáng đơn sắc, hai khe hẹp cách nhau 1 mm, mặt phẳng chứa hai khe cách màn quan sát 1,5 m. Khoảng cách giữa 5 vân sáng liên tiếp là 3,6 mm. Bước sóng của ánh sáng dùng trong thí nghiệm này bằng A. 0,48μm. B. 0,40μm. C. 0,60μm. D. 0,76μm. Câu 18: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe hẹp cách nhau một khoảng a = 0,5 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là D = 1,5 m. Hai khe được chiếu bằng bức xạ có bước sóng λ = 0,6 μm. Trên màn thu được hình ảnh giao thoa. Tại điểm M trên màn cách vân sáng trung tâm (chính giữa) một khoảng 5,4 mm có vân sáng bậc (thứ) A. 3. B. 6. C. 2. D. 4. Câu 19: Trong một thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng với ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ1 = 540nm thì thu được hệ vân giao thoa trên màn quan sát có khoảng vân i1 = 0,36 mm. Khi thay ánh sáng trên bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ2 = 600 nm thì thu được hệ vân giao thoa trên màn quan sát có khoảng vân A. i2 = 0,60 mm. B. i2 = 0,40 mm. C. i2 = 0,50 mm. D. i2 = 0,45 mm. Câu 20: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng với ánh sáng đơn sắc. Biết khoảng cách giữa hai khe hẹp là 1,2 mm và khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe hẹp đến màn quan sát là 0,9 m. Quan sát được hệ vân giao thoa trên màn với khoảng cách giữa 9 vân sáng liên tiếp là 3,6 mm. Bước sóng của ánh sáng dùng trong thí nghiệm là A. 0,50.10-6 m. B. 0,55.10-6 m. C. 0,45.10-6 m. D. 0,60.10-6 m. Câu 21: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc, khoảng cách giữa hai khe là 1 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2m và khoảng vân là 0,8 mm. Cho c = 3.108 m/s. Tần số ánh sáng đơn sắc dùng trong thí nghiệm là A. 5,5.1014 Hz. B. 4,5. 1014 Hz. C. 7,5.1014 Hz. D. 6,5. 1014 Hz. Câu 22: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc, khoảng cách giữa hai khe là 1mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn là 2m. Trong hệ vân trên màn, vân sáng bậc 3 cách vân trung tâm 2,4 mm. Bước sóng của ánh sáng đơn sắc dùng trong thí nghiệm là A. 0,5 m. B. 0,7 m. C. 0,4 m. D. 0,6 m. Câu 23: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là 0,5 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn là 2 m. Ánh sáng đơn sắc dùng trong thí nghiệm có bước sóng 0,5 m. Vùng giao thoa trên màn rộng 26 mm (vân trung tâm ở chính giữa). Số vân sáng là A. 15. B. 17. C. 13. D. 11. Câu 24: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,6 μm. Khoảng cách giữa hai khe là 1 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2,5 m, bề rộng miền giao thoa là 1,25 cm. Tổng số vân sáng và vân tối có trong miền giao thoa là A. 21 vân. B. 15 vân. C. 17 vân. D. 19 vân. Câu 25: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, các khe hẹp được chiếu sáng bởi ánh sáng đơn sắc. Khoảng vân trên màn là 1,2mm. Trong khoảng giữa hai điểm M và N trên màn ở cùng một phía so với vân sáng trung tâm, cách vân trung tâm lần lượt 2 mm và 4,5 mm, quan sát được A. 2 vân sáng và 2 vân tối. B. 3 vân sáng và 2 vân tối. C. 2 vân sáng và 3 vân tối. D. 2 vân sáng và 1 vân tối. Câu 26: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ. Nếu tại điểm M trên màn quan sát có vân tối thứ ba (tính từ vân sáng trung tâm) thì hiệu đường đi của ánh sáng từ hai khe S1, S2 đến M có độ lớn bằng A. 2λ. B. 1,5λ. C. 3λ. D. 2,5λ. Câu 27: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng gồm các bức xạ có bước sóng lần lượt là 1 = 750 nm, 2 = 675 nm và 3 = 600 nm. Tại điểm M trong vùng giao thoa trên màn mà hiệu khoảng cách đến hai khe bằng 1,5 m có vân sáng của bức xạ



A. 2 và 3. B. 3. C. 1. D. 2. Câu 28: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng . Nếu tại điểm M trên màn quan sát có vân tối thì hiệu đường đi của ánh sáng từ hai khe đến điểm M có độ lớn nhỏ nhất bằng

A. 4

. B. . C.

2

. D. 2.

Câu 29: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc có bước sống 0,6m. Khoảng cách giữa hai khe sáng là 1mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 1,5m. Trên màn quan sát, hai vân tối liên tiếp cách nhau một đoạn là A. 0,45 mm. B. 0,6 mm. C. 0,9 mm. D. 1,8 mm. Câu 30: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc. Khoảng vân giao thoa trên màn quan sát là i. Khoảng cách giữa hai vân sáng bậc 3 nằm ở hai bên vân sáng trung tâm là A. 5i. B. 3i. C. 4i. D. 6i. Câu 31: Trong thí nghiệp Y-âng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc, khoảng cách giữa hai khe là 1mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2m. Tại điểm M trên màn quan sát cách vân sáng trung tâm 3mm có vân sáng bậc 3. Bước sóng của ánh sáng dùng trong thí nghiệm là A. 0,5 m . B. 0,45 m . C. 0,6 m . D. 0,75 m .

Câu 32: Thực hiện thí nghiệm Y-âng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,4 m, khoảng cách giữa hai khe là 0,5 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn là 1m. Trên màn quan sát, vân sáng bậc 4 cách vân sáng trung tâm A. 3,2 mm. B. 4,8 mm. C. 1,6 mm. D. 2,4 mm. Câu 33: Trong một thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, bước sóng ánh sáng đơn sắc là 600 nm, khoảng cách giữa hai khe hẹp là 1 mm. Khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2 m. Khoảng vân quan sát được trên màn có giá trị bằng A. 1,2 mm. B. 1,5 mm. C. 0,9 mm. D. 0,3 mm. Câu 34: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc, khoảng vân trên màn quan sát là 1mm. Khoảng cách giữa hai vân sáng bậc ba bằng A. 5 mm. B. 4 mm. C. 3 mm. D. 6 mm. Câu 35: Thực hiện thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng với hai khe S1 và S2 cách nhau một đoạn 0,5 mm, khoảng cach từ hai khe đến màn là 2 m. Ánh sáng đơn sắc dùng trong thí nghiệm có bước sóng 0,5 m . Bề rộng miền giao thoa trên màn là 26 mm (vân trung tâm nằm giữa bề rộng). Khi đó trong miền

giao thoa quan sát được A. 7 vân sáng và 6 vân tối. B. 13 vân sáng và 12 vân tối. C. 13 vân sáng và 14 vân tối. D. 6 vân sáng và 7 vân tối. Câu 36: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, người ta dùng ánh sáng đơn sắc có bước sóng 600 nm, khoảng cách giữa hai khe là 1,5mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 3 m. Trên màn, khoảng cách giữa hai vân sáng bậc 5 ở hai phía của vân sáng trung tâm là A. 9,6 mm. B. 24,0 mm. C. 6,0 mm. D. 12,0 mm. Câu 37: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc, khoảng cách giữa hai khe là 0,6 mm. Khoảng vân trên màn quan sát đo được là 1 mm. Từ vị trí ban đầu, nếu tịnh tiến màn quan sát một đoạn 25 cm lại gần mặt phẳng chứa hai khe thì khoảng vân mới trên màn là 0,8 mm. Bước sóng của ánh sáng dùng trong thí nghiệm là A. 0,64 m. B. 0,50 m. C. 0,45 m. D. 0,48 m. Câu 38: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát ra ánh sáng đơn sắc có bước

sóng 1 . Trên màn quan sát, trên đoạn thẳng MN vuông góc với hệ vân giao thoa có 10 vân tối, M và N là

vị trí của hai vân sáng. Thay ánh sáng trên bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng 12

5

3

thì tại M là vị

trí của một vân giao thoa, số vân sáng trên đoạn MN lúc này là A.7. B. 5. C. 8. D. 6.



Câu 39: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc có bước sóng , khoảng cách giữa hai khe hẹp là a, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe hẹp đến màn quan sát là 2m. Trên màn quan sát, tại điểm M cách vân sáng trung tâm 6 mm, có vân sáng bậc 5. Khi thay đổi khoảng cách giữa hai khe hẹp một đoạn bằng 0,2 mm sao cho vị trí vân sáng trung tâm không thay đổi thì tại M có vân sáng bậc 6. Giá trị của bằng A. 0,60 m . B. 0,50 m . C. 0,45 m . D. 0,55 m .

Câu 40: Thực hiện thí nghiệm Y - âng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc có bước sóng . Khoảng cách giữa hai khe hẹp là 1mm. Trên màn quan sát, tại điểm M cách vân trung tâm 4,2mm có vân sáng bậc 5. Giữ cố định các điều kiện khác, di chuyển dần màn quan sát dọc theo đường thẳng vuông góc với mặt phẳng chứa hai khe ra xa cho đến khi vân giao thoa tại M chuyển thành vân tối lần thứ hai thì khoảng dịch màn là 0,6 m. Bước sóng bằng A. 0,6 m . B. 0,5 m . C. 0,4 m . D. 0,7 m .

2c. Giao thoa ánh sáng hổn hợp Câu 1: Trong thí nghiệm giao thoa với khe Y-âng, nguồn sáng phát ra hai ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ1 = 0,5 m , λ2 = 0,6 m . Hai khe Y-âng cách nhau 1,5mm, màn ảnh cách hai khe 1,5m. Khoảng cách

giữa ngắn nhất giữa hai vân sáng bậc 4 ứng với hai ánh sáng đơn sắc trên là bao nhiêu? A. 0,4mm. B. 0,2mm. C. 0,6mm. D. 1mm. Câu 2: Thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng với nguồn sáng là hai bức xạ có bước sóng lần lượt là λ1 = 0,5µm và λ2. Biết rằng vân sáng bậc 12 của bức xạ và λ1 trùng với vân sáng bậc 10 của bức xạ và λ2. Xác định bước sóng λ2. A. 0,5µm. B. 0,6µm. C. 0,7µm. D. 0,4µm. Câu 3: Hai khe Y-âng cách nhau a = 0,8mm và cách màn D = 1,2m. Chiếu đồng thời hai bức xạ đơn sắc λ1 = 0,75μm và λ2 = 0,45μm vào 2 khe. Khoảng cách ngắn nhất giữa hai vân sáng có màu giống như màu của của vân trung tâm là A. 2,025mm. B. 3,375mm. C. 5,625mm. D. 4,275mm. Câu 4: Trong thí nghiệm của Y-âng, khoảng cách giữa hai khe là 1,5 mm, khoảng cách giữa hai khe đến màn là 2 m. Khe S được chiếu sáng đồng thời hai bức xạ đơn sắc có bước sóng λ1 và λ2 = 4/3 λ1. Người ta thấy khoảng cách giữa hai vân sáng liên tiếp có màu giống như màu của vân sáng trung tâm là 2,56mm. Bước sóng λ1 có giá trị bằng bao nhiêu? A. λ1 = 0,64μm. B. λ1 = 0,52μm. C. λ1 = 0,48μm. D. λ1 = 0,75μm. Câu 5: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, cho khoảng cách giữa hai khe là 1mm, từ 2 khe đến màn là 1m, ta chiếu vào 2 khe đồng thời bức xạ 1 = 0,4m và 2, giao thoa trên màn người ta đếm được trong bề rộng L = 2,4mm có tất cả 9 vân sáng của 1 và 2 trong đó có 3 vân sáng trùng nhau, biết 2 trong số 3 vân sáng trùng ở 2 đầu. Giá trị 2 là A. 0,6m. B. 0,5m. C. 0,545m. D. 0,65m. Câu 6: Trong thí nghiện Y-âng, hai khe cách nhau 0,8mm và cách màn là 1,2m. Chiếu đồng thời hai bức xạ đơn sắc λ1 = 0,75μm và λ2 = 0,5μm vào hai khe Y-âng. Trên bề rộng vùng giao thoa là 10mm (vân trung tâm nằm giữa bề rộng), không tính vân trung tâm thì có bao nhiêu vân sáng có màu giống màu của vân sáng trung tâm? A. 5. B. 6. C. 4. D. 3. Câu 7: Thí nghiệm giao thoa ánh sáng với hai khe Y-âng. Nguồn sáng gồm ba bức xạ đỏ, lục, lam để tạo ánh sáng trắng. Bước sóng của ánh sáng đỏ, lục, lam theo thứ tự là 0,64 m ; 0,54 m và 0,48 m . Vân

trung tâm là vân sáng trắng ứng với sự trùng nhau của ba vân sáng bậc k = 0 của các bức xạ đỏ, lục, lam. Vân sáng trắng đầu tiên kể từ vân trung tâm ứng với vân sáng bậc mấy của ánh sáng đỏ? A. 27. B. 2. C. 24. D. 32. Câu 8: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe Y-âng, khoảng cách giữa hai khe là 2mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 1,2m. Chiếu sáng hai khe bằng ánh sáng hỗn hợp gồm hai ánh sáng đơn sắc có bước sóng 500 nm và 660 nm thì thu được hệ vân giao thoa trên màn. Biết vân sáng chính giữa (trung tâm) ứng với hai bức xạ trên trùng nhau. Khoảng cách từ vân chính giữa đến vân gần nhất cùng màu với vân chính giữa là A. 4,9 mm. B. 19,8 mm. C. 9,9 mm. D. 29,7 mm.



Câu 9: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu sáng đồng thời bởi hai bức xạ

đơn sắc có bước sóng lần lượt là 1 và 2 . Trên màn quan sát có vân sáng bậc 12 của 1 trùng với vân

sáng bậc 10 của 2 . Tỉ số 1

2

bằng

A. 6

5. B.

2.

3 C.

5.

6 D.

3.

2

Câu 10: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, chiếu vào hai khe đồng thời hai ánh sáng đơn

sắc có bước sóng lần lượt là 1 = 0,66 µm và 2 = 0,55µm. Trên màn quan sát, vân sáng bậc 5 của ánh

sáng có bước sóng λ1 trùng với vân sáng bậc mấy của ánh sáng có bước sóng λ2? A. Bậc 9. B. Bậc 8. C. Bậc 7. D. Bậc 6. Câu 11: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát đồng thời hai ánh sáng đơn sắc 1, 2 có bước sóng lần lượt là 0,48 m và 0,60 m. Trên màn quan sát, trong khoảng giữa hai vân sáng gần nhau nhất và cùng màu với vân sáng trung tâm có A. 4 vân sáng 1 và 3 vân sáng 2. B. 5 vân sáng 1 và 4vân sáng 2. C. 4 vân sáng 1 và 5vân sáng 2. D. 3 vân sáng 1 và 4vân sáng 2. Câu 12: 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 bước sóng λd = 720 nm và bức xạ màu lục có bước sóng λl (có giá trị trong khoảng từ 500 nm đến 575 nm). Trên màn quan sát, giữa hai vân sáng gần nhau nhất và cùng màu với vân sáng trung tâm có 8 vân sáng màu lục. Giá trị của λl là A. 500 nm. B. 520 nm. C. 540 nm. D. 560 nm. Câu 13: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là 0,5 mm, khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát là 2m. Nguồn sáng dùng trong thí nghiệm gồm hai bức xạ có bước sóng 1 = 450 nm và 2 = 600 nm. Trên màn quan sát, gọi M, N là hai điểm ở cùng một phía so với vân trung tâm và cách vân trung tâm lần lượt là 5,5 mm và 22 mm. Trên đoạn MN, số vị trí vân sáng trùng nhau của hai bức xạ là A. 4. B. 2. C. 5. D. 3. Câu 14: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khe hẹp S phát ra đồng thời ba bức xạ đơn sắc có bước sóng là 1 = 0,42m, 2 = 0,56m và 3 = 0,63m. Trên màn, trong khoảng giữa hai vân sáng liên tiếp có màu giống màu vân trung tâm, nếu hai vân sáng của hai bức xạ trùng nhau ta chỉ tính là một vân sáng thì số vân sáng quan sát được là A. 21. B. 23. C. 26. D. 27.

2d. Giao thoa ánh sáng trắng Câu 1: Trong thí nghiệm Y-âng, các khe được chiếu sáng bằng ánh sáng trắng có bước sóng từ 0,4 µm đến 0,75 µm. Khoảng cách giữa hai khe là 0,5 mm, khoảng cách giữa hai khe đến màn là 2 m. Bề rộng quang phổ bậc một quan sát được trên màn là A. 1,4 mm. B. 1,4 cm. C. 2,8 mm. D. 2,8 cm. Câu 2: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa của ánh sáng đơn sắc, hai khe hẹp cách nhau 0,3mm, mặt phẳng chứa hai khe cách màn quan sát 2m. hai khe được chiếu bằng ánh sáng trắng. Khoảng cách giữa vân sáng bậc 1 màu đỏ (λđ = 0,76 μm ) đến vân sáng bậc 1 màu tím (λt = 0,40 μm ) cùng một phía vân trung tâm là A. 1,8mm. B. 2,4mm. C. 1,5mm. D. 2,7mm. Câu 3: Thực hiện giao thoa bằng khe Y-âng. Khoảng cách giữa hai khe 1mm, màn quan sát đặt song song với mặt phẳng chứa hai khe và cách hai khe 2m. Chiếu sáng hai khe bằng ánh sáng trắng có bước sóng từ 0,4μm đến 0,75μm. Có bao nhiêu bức xạ cho vân tối tại điểm N cách vân trung tâm 12mm? A. 7 bức xạ. B. 8 bức xạ. C. 5 bức xạ. D. 6 bức xạ. Câu 4: Thực hiện giao thoa với ánh sáng trắng có bước sóng từ 0,4μm đến 0,75μm. Hai khe cách nhau 0,5mm, màn hứng vân giao thoa cách hai khe 1m. Tại điểm M cách vân trung tâm 4mm có bao nhiêu vân sáng của ánh sáng đơn sắc trùng tại đó? A. 2 vân sáng. B. 3 vân sáng. C. 1 vân sáng. D. 4 vân sáng.



Câu 5: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, các khe được chiếu bởi ánh sáng trắng có bước sóng nằm trong khoảng từ 0,4μm đến 0,7μm. Tại đúng vị trí của vân sáng bậc 4 của ánh sáng vàng có bước sóng λV = 0,5μm còn có bao nhiêu bức xạ nữa của các ánh sáng đơn sắc khác có vân sáng tại vị trí đó? A. 3. B. 4. C. 2. D. 5. Câu 6: Trong thí nghiệm Y-âng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng trắng có bước sóng từ 0,4μm đến 0,75μm. Khoảng cách giữa hai khe là 0,3mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là 2m. Khoảng cách giữa vân sáng bậc 3 màu đỏ và vân sáng bậc 3 màu tím ở cùng một bên so với vân trung tâm bằng A. 7mm. B. 9mm. C. 11mm. D. 13mm. Câu 7: Chiếu ánh sáng trắng có bước sóng từ 0,4μm đến 0,75μm vào khe S trong thí nghiệm Y-âng. Khoảng cách từ hai khe đến màn là 2m, khoảng cách giữa hai khe là 2mm. Tại điểm M trên màn cách vân trung tâm 4mm số bức xạ cho vân sáng nằm trùng ở đó là bao nhiêu? A. 6. B. 7. C. 5. D. 4. Câu 8: Ta chiếu sáng hai khe Y-âng bằng ánh sáng trắng với bước sóng ánh sáng đỏ λđ = 0,75µm và ánh sáng tím λt =0,4µm. Biết khoảng cách hai khe a = 0,5 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn D = 2 m. Ở đúng vị trí vân sáng bậc 4 màu đỏ, có bao nhiêu bức xạ khác cho vân sáng nằm trùng ở đó? A. 2. B. 4. C. 3. D. 5. Câu 9. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng trắng có bước sóng từ 380 nm đến 760 nm. Khoảng cách giữa hai khe là 0,8 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2 m. Trên màn, tại vị trí cách vân trung tâm 3 mm có vân sáng của các bức xạ với bước sóng A. 0,48 μm và 0,56 μm. B. 0,40 μm và 0,60 μm. C. 0,45 μm và 0,60 μm. D. 0,40 μm và 0,64 μm. Câu 10: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng trắng có bước sóng từ 0,38 m đến 0,76m. Tại vị trí vân sáng bậc 4 của ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,76 m còn có bao nhiêu vân sáng nữa của các ánh sáng đơn sắc khác? A. 3. B. 8. C. 7. D. 4. Câu 11: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là 2 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2m. Nguồn phát ánh sáng gồm các bức xạ đơn sắc có bước sóng trong khoảng từ 0,40 μm đến 0,76 μm. Trên màn, tại điểm cách vân trung tâm 3,3 mm có bao nhiêu bức xạ cho vân tối? A. 5. B. 6. C. 3. D. 4. Câu 12: Trong thí nghiệm của Y-âng, khoảng cách giữa hai khe S1S2 đến màn là 2m. Nguồn S phát ra ánh sáng đơn sắc đặt cách đều hai khe một khoảng 0,5m. Nếu dời S theo phương song song với S1S2 một đoạn 1mm thì vân sáng trung tâm sẽ dịch chuyển một đoạn là bao nhiêu trên màn? A. 3mm. B. 2mm. C. 4mm. D. 5mm. Câu 13: Khoảng cách giữa hai khe S1 và S2 trong thí nghiệm giao thoa Y-âng bằng 1mm. Khoảng cách từ màn tới khe bằng 3m. Đặt sau khe S1 một bản mặt song song phẳng có chiết suất n' = 1,5 và độ dày 10μm. Xác định độ dịch chuyển của hệ vân. A. 1,8cm. B. 2cm. C. 2,5cm. D. 1,5cm. Câu 14: Ánh sáng dùng trong thí nghiệm giao thoa Y-âng có bước sóng 0,45m, khoảng vân là i = 1,35

mm. Khi đặt ngay sau khe S1 một bản thuỷ tinh mỏng, chiết suất n = 1,5 thì vân trung tâm dịch chuyển một đoạn 1,5 cm. Bề dày của bản thủy tinh bằng A. 15µm. B. 10µm. C. 7,5µm. D. 0,5µm. ĐÁP ÁN CHƯƠNG SÓNG ÁNH SÁNG 1. LÝ THUYẾT

1B 2C 3B 4C 5D 6A 7C 8B 9B 10B

11D 12B 13B 14C 15A 16B 17B 18C 19A 20A

21C 22A 23A 24C 25B 26D 27B 28B 29B 30C



31B 32B 33D 34A 35B 36C 37D 38C 39A 40C

41B 42B 43D 44A 45C 46A 47B 48D 49B 50B

51C 52A 53B 54D 55C 56A 57C 58A 59C 60A

61D 62D 63D 64B 65C 66D 67C 68D 69B 70C

2. BÀI TẬP 2a. Bước sóng và tần số. Tán sắc ánh sáng

1B 2C 3C 4B 5D 6A 7C 8B 9C 10C 11D 12C

Câu 1: n

nn 1,25.

Câu 2: nf

c

nn = 0,5.10-6m.

Câu 4: n

n

=400nm

Câu 5: n

cv =1,78.108m/s.

Câu 6: 1

1

cf = 3,95.1014 Hz và

2

2

cf =7,89.1014 Hz.

Câu 9: Khi ánh sáng lan truyền tần số ánh sáng không đổi, bước sóng

nn

Câu 10: A)nn(D đt 0,1680.

Câu 11: A)nn(Lx đt 5,4mm.

2b. Giao thoa ánh sáng đơn sắc 1C 2B 3C 4D 5C 6B 7B 8B 9D 10C 11B 12D 13C 14C 15C 16C 17C 18A 19B 20D 21C 22C 23C 24C 25A 26D 27C 28C 29C 30D 31A 32A 33A 34B 35C 36D 37D 38A 39A 40A

Câu 1 : Khoảng cách ngắn nhất giữa vân sáng và vân tối là i/2= 1mm

Câu 2 : x5 = 5i=

a

D5 =0,6µm.

Câu 5: na

D

n

iin

= 0,3mm.

Câu 6: AB= 2i = 1mm.

Câu 10:

D2

La

i2

L12, số vân sáng Ns = 2n+ 1= 25.

Câu 11: Trong không khí xA = 3i ; trong môi trường chiết suất n thì 4n3n/i

i3

i

x

n

A . Tại điểm A là

vân sáng bậc 4.

Câu 13: Số vân sáng trên đoạn MN thỏa điều kiện : i

xk

i

x NM 5,3k3 . Vậy k nhận các gía trị

k= -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3. Trên đoạn MN có 7 vân sáng.

Câu 19:

1

2

1

2

i

i i2 = 0,40 mm



Câu 24:

D2

La

i2

L4,1. Vây số vân sáng là Ns =2n+1= 9, số vân tối Nt = 2n=8.

Câu 26: Để tại M là vân tối thì hiệu đường đi từ hai khe đến điểm M thỏa điều kiện: d2 – d1 = )2

1k( .

Vân tối thứ ba, k = 2 nên d2 – d1= 2,5λ. Câu 27: Để tại M là vân sáng thì hiệu khoảng cách từ hai khe đến điểm M thỏa điều kiện: d2 – d1 = k . Câu 30: Khoảng cách giữa hai vân sáng bậc ba là 6i.

Câu 37: i1=a

D= 1mm ; i2=

a

)25,0D( = 0,8mm. i1-i2=

a

25,0.= 0,48 m.

Câu 38: Trên đoạn MN có 10 vân tối, 11 vân sáng nên MN= 10i1.

Vì số vân sáng của 1 là số lẻ nên số vân sáng của 2 trên đoạn MN : 35i2

i10

i2

L

2

1

2

1

2

. Vậy trên

đoạn MN có 7 vân sáng.

Câu 39: Ban đầu a

D5xM

= 6mm (1). Thay đổi a một đoạn 0,2mm thì

2,0a

D6xM

= 6mm (2).

Giải hệ phương trình 1 và 2, ta được =0,60 m .

Câu 40: Ban đầu a

D5xM

= 4,2mm (1). Dịch chuyển màn ra xa hai khe dến khi vân giao thoa tại M

chuyển thành vân tối lần thứ hai thì a

)6,0D(5,3xM

= 4,2mm (2). Giải hệ phương trình 1 và 2, ta

được =0,60 m .

2c. Giao thoa ánh sáng hổn hợp 1A 2B 3B 4C 5A 6C 7A 8C 9C 10D 11A 12D 13D 14A

Câu 1: a

)(D4xxx 12

1424

= 0,4mm.

Câu 2: Hai vân sáng trùng nhau 22211 kk =0,6µm.

Câu 3: Vân sáng có màu giống màu của vân sáng trung tâm là vân sáng trùng nhau của hai bước sóng trên.

Hai vân sáng trùng nhau 2

1122211 kkkk

=

5

3k1 .

Khoảng cách ngắn nhất giữa hai vân sáng có màu giống màu của vân sáng trung tâm là

a

D5i5i3x 1

12min

=3,375mm.

Câu 4: Hai vân sáng trùng nhau 2

1122211 kkkk

=

4

3k1 .


a

D4i4x 1

1min

=2,56mm. Suy ra λ1 = 0,48μm.

Câu 5: Tông số vân sáng của hai bức xạ 1 và 2 là N = 9+3=12 (số chẳn)

Số vân sáng của bức xạ 1 là N1 = 1i

L

1

= 7, số vân sáng của bức xạ 2 là N2 = 12-7 = 5.

Bước sóng 2 thỏa phương trình L = (N2 -1)a

D2 . Suy ra 2 = 0,6m.


1122211 kkkk

=

2

3k1 .




a

D2i2x 1

1min

= 2,25mm

Số vân sáng có màu giống màu của vân sáng trung tâm trên bề rộng L thỏa

2,2k2,2x2

Lk

x2

L

minmin

. Vây k = -2, -1, 1, 2 (không kể k = 0)

Câu 7: Ba vân sáng của ba bức xạ trên trùng nhau : 1

33

1

221332211 kkkkkk

4

3k

32

27kk 321 . Nghiệm của phương trình k1 = 27, k2= 32 và k3=36


1122211 kkkk

=

5

4k1 . Nghiệm k1= 5 và k2 = 4. Vậy trong

khoảng giữa hai vân sáng gần nhau nhất và cùng màu với vân sáng trung tâm có 4 vân sáng 1 và 3 vân sáng 2.

Câu 12: Hai vân sáng trùng nhau LLđđ kk . Trong đó kL = 9, suy ra 80.kđL . Chọn kđ = 7 suy ra

L 560 nm.


1122211 kkkk

=

4

3k1 .


a

D4i4x 1

1min

= 7,2mm

Số vân sáng có màu giống màu của vân sáng trung tâm trên bề rộng L thỏa

05,3k7,0x

xk

x

x

min

N

min

M

. Vây k = 1, 2, 3.

Câu 14: Hai vân sáng của hai bức xạ 1 và 2 trùng nhau khi: 4

3kkkkk 1

2

1122211

.

Nghiệm: k1 0 4 8 12 k2 0 3 6 9

Hai vân sáng của hai bức xạ 1 và 3 trùng nhau khi: 3

2kkkkk 1

3

1133311

.

Nghiệm: k1 0 3 6 9 12 k3 0 2 4 6 8

Hai vân sáng của hai bức xạ 2 và 3 trùng nhau khi: 9

8kkkkk 2

3

2233322

.

Nghiệm: k2 0 9 k3 0 8 Trên màn, trong khoảng giữa hai vân sáng liên tiếp có màu giống màu vân trung tâm, số vân sáng quan sát được là 21.

2d. Giao thoa ánh sáng trắng 1A 2B 3A 4B 5C 6A 7C 8C 9B 10D 11D 12C 13D 14B

Câu 1: a

D)(xxx tđ

t1đ11

=1,4 mm.



Câu 3: Tại M là vân tối khi )m(5,0k

6

D)5,0k(

ax

a

D)5,0k(x M

M

. Trong đó k là số nguyên

và m75,0m4,0 . Suy ra 5,14k5,7

Nhận nghiệm k = 8, 9…14. Vậy có 7 bức xạ cho vân tối tại M.

Câu 4: Tại M là vân sáng khi )m(k

2

kD

ax

a

Dkx M

M

. Trong đó k là số nguyên và

m75,0m4,0 . Suy ra 5k6,2

Nhận nghiệm k = 3, 4, 5. Vậy có 3 bức xạ cho vân sáng tại M.

Câu 5: )m(k

2k4xx VSV4 Trong đó k là số nguyên và m7,0m4,0 . Suy ra

5k8,2 . Nhận nghiệm k = 3, 4 (loại nghiệm k =5)

CHƯƠNG VI LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG

I. LÝ THUYẾT 1. HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN NGOÀI a. Hiện tượng quang điện ngoài Hiện tượng ánh sáng làm bật các êlectron ra khỏi bề mặt kim loại gọi là hiện tượng quang điện ngoài, thường gọi tắt là hiện tượng quang điện. b. Các định luật quang điện Định luật quang điện thứ nhất (hay định luật về giới hạn quang điện) Hiện tượng quang điện chỉ xảy ra khi ánh sáng kích thích chiếu vào kim loại có bước sóng nhỏ hơn hoặc bằng bước sóng o. o được gọi là giới hạn quang điện của kim loại đó: o. Định luật quang điện thứ hai Đối với mỗi ánh sáng thích hợp (có 0), cường độ dòng quang điện bảo hòa tỉ lệ thuận với cường độ chùm ánh sáng kích thích. Định luật quang điện thứ ba Động năng ban đầu cực đại của quang êlectron không phụ thuộc vào cường độ của chùm sáng kích thích, mà chỉ phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng kích thích và bản chất kim loại. 2. THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG a. Thuyết lượng tử ánh sáng Chùm ánh sáng là một chùm các phôtôn (các lượng tử ánh sáng). Mỗi phôtôn có năng lượng xác định = hf (f là tần số của sóng ánh sáng đơn sắc tương ứng). Cường độ của chùm sáng tỉ lệ với số phôtôn phát ra trong 1 giây. Phân tử, nguyên tử, êlectron … phát xạ hay hấp thụ ánh sáng, cũng có nghĩa là chúng phát xạ hay hấp thụ phôtôn. Các phôtôn bay dọc theo tia sáng với tốc độ c = 3.108m/s trong chân không. Năng lượng của mỗi phôtôn rất nhỏ. Một chùm sáng dù yếu cũng chứa rất nhiều phôtôn do rất nhiều nguyên tử, phân tử phát ra. Vì vậy ta nhìn thấy chùm sáng liên tục. Phôtôn chỉ tồn tại trong trạng thái chuyển động. Không có phôtôn đứng yên. b. Giải thích các định luật quang điện Anhxtanh cho rằng, hiện tượng quang điện xảy ra là do êlectron trong kim loại hấp thụ phôtôn của ánh sáng kích thích. Phôtôn bị hấp thụ truyền toàn bộ năng lượng của nó cho êlectron. Năng lượng này dùng để cung cấp cho êlectron đó một công A gọi là công thoát, để êlectron thắng được lực liên kết với mạng tinh thể và thoát ra khỏi bề mặt kim loại:

Công thức Anhxtanh về hiện tượng quang điện: hf = A + 2

1mv 2

max0 .

Để hiện tượng quang điện xảy ra thì năng lượng của phôtôn phải lớn hơn công thoát :

hf =

hc A =

o

hc

=> o



Với o = A

hc là giới hạn quang điện của kim loại.

c. Lưỡng tính sóng - hạt của ánh sáng Ánh sáng vừa có tính chất sóng, vừa có tính chất hạt. Ta nói ánh sáng có lưỡng tính sóng - hạt. Trong mỗi hiện tượng quang học, ánh sáng thường thể hiện rỏ một trong hai tính chất trên. Khi tính chất sóng thể hiện rỏ thì tính chất hạt lại mờ nhạt, và ngược lại. Sóng điện từ có bước sóng càng ngắn, phôtôn ứng với nó càng lớn thì tính chất hạt thể hiện càng rỏ, như ở hiện tượng quang điện, ở khả năng đâm xuyên, ở khả năng phát quang…, còn tính chất sóng càng mờ nhạt. Trái lại sóng điện từ có bước sóng càng dài, phôtôn ứng với nó có năng lượng càng nhỏ, thì tính chất sóng lại thể hiện rỏ hơn (ở hiện tượng giao thoa, nhiễu xạ, tán sắc, …), còn tính chất hạt thì mờ nhạt. 3. HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN TRONG a. Hiện tượng quang điện trong Hiện tượng tạo thành các êlectron dẫn và lỗ trống trong bán dẫn khi được chiếu sáng bằng ánh sáng thích hợp, gọi là hiện tượng quang điện trong. b. Hiện tượng quang dẫn Hiện tượng giảm điện trở suất, tức là tăng độ dẫn điện của bán dẫn khi có ánh sáng thích hợp chiếu vào gọi là hiện tượng quang dẫn. Trong hiện tượng quang dẫn, ánh sáng kích thích sẽ giải phóng các êlectron liên kết thành êlectron chuyển động tự do trong khối bán dẫn. Mặt khác mỗi êlectron bị bứt ra lại tạo ra một lổ trống tích điện dương tham gia trong quá trình dẫn điện. Do đó chất bán dẫn bị chiếu sáng bằng ánh sáng thích hợp sẽ trở thành dẫn điện tốt. c. Quang điện trở Quang điện trở được chế tạo dựa trên hiệu ứng quang điện trong. Đó là một tấm bán dẫn có giá trị điện trở thay đổi khi cường độ chùm ánh sáng chiếu vào nó thay đổi. Khi tăng cường độ chùm sáng chiếu vào quang trở thì điện trở của quang trở giảm. d. Pin quang điện Pin quang điện là nguồn điện trong đó quang năng được biến đổi trực tiếp thành điện năng. Hoạt động của pin dựa trên hiện tượng quang điện bên trong của một số chất bán dẫn như đồng ôxit, sêlen, silic, …. Suất điện động của pin thường có giá trị từ 0,5V đến 0,8V Pin quang điện (pin mặt trời) đã trở thành nguồn cung cấp điện cho các vùng sâu vùng xa, trên các vệ tinh nhân tạo, con tàu vũ trụ, trong các máy đo ánh sáng, máy tính bỏ túi. … 4. MẪU NGUYÊN TỬ BO a. Mẫu nguyên tử của Bo Tiên đề về trạng thái dừng Nguyên tử chỉ tồn tại trong một số trạng thái có năng lượng xác định En, gọi là các trạng thái dừng. Khi ở trạng thái dừng, nguyên tử không bức xạ. Bình thường, nguyên tử ở trạng thái dừng có năng lượng thấp nhất gọi là trạng thái cơ bản. Khi hấp thụ năng lượng thì nguyên tử chuyển lên trạng thái dừng có năng lượng cao hơn, gọi là trạng thái kích thích. Thời gian nguyên tử ở trạng thái kích thích rất ngắn (chỉ cỡ 10-8s). Sau đó nguyên tử chuyển về trạng thái dừng có năng lượng thấp hơn. Trong các trạng thái dừng của nguyên tử, êlectron chuyển động quanh hạt nhân trên những quỹ đạo có bán kính hoàn toàn xác định gọi là quỹ đạo dừng. Bo đã tìm được công thức tính quỹ đạo dừng của êlectron trong nguyên tử hiđrô : rn = n2r0, với n là số nguyên và r0 = 5,3.10-11m, gọi là bán kính Bo. Đó chính là bán kính quỹ đạo dừng của êlectron, ứng với trạng thái cơ bản. Tiên đề về sự bức xạ và hấp thụ năng lượng của nguyên tử Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng En sang trạng thái dừng có năng lượng Em nhỏ hơn thì nguyên tử phát ra một phôtôn có năng lượng: = hfnm = En – Em. Ngược lại, nếu nguyên tử đang ở trạng thái dừng có năng lượng Em mà hấp thụ được một phôtôn có năng lượng hf đúng bằng hiệu En – Em thì nó chuyển sang trạng thái dừng có năng lượng En lớn hơn.



Sự chuyển từ trạng thái dừng Em sang trạng thái dừng En ứng với sự nhảy của êlectron từ quỹ đạo dừng có bán kính rm sang quỹ đạo dừng có bán kính rn và ngược lại. b. Quang phổ phát xạ và hấp thụ của nguyên tử hiđrô + Nguyên tử hiđrô có các trạng thái dừng khác nhau EK, EL, EM, ... . Khi đó êlectron chuyển động trên các quỹ đạo dừng K, L, M, ... + Khi êlectron chuyển từ mức năng lượng cao (Ecao) xuống mức năng lượng thấp hơn (Ethấp) thì nó phát ra một phôtôn có năng lượng hoàn toàn xác định: hf = Ecao – Ethấp.

Mỗi phôtôn có tần số f ứng với một sóng ánh sáng đơn sắc có bước sóng = f

c, tức là một vạch

quang phổ có một màu (hay một vị trí) nhất định. Điều đó lí giải tại sao quang phổ phát xạ của nguyên tử hiđrô là quang phổ vạch. Ngược lại nếu một nguyên tử hiđrô đang ở một mức năng lượng Ethấp nào đó mà nằm trong một chùm ánh sáng trắng, trong đó có tất cả các phôtôn có năng lượng từ lớn đến nhỏ khác nhau, thì lập tức nguyên tử hấp thụ một phôtôn có năng lượng phù hợp = Ecao – Ethấp để chuyển lên mức năng lượng Ecao. Như vậy, một sóng ánh sáng đơn sắc đã bị hấp thụ, làm cho trên quang phổ liên tục xuất hiện một vạch tối. Do đó quang phổ hấp thụ của nguyên tử hiđrô cũng là quang phổ vạch. c. quang phổ vạch của nguyên tử hiđrô :

Dãy Lai-man : Khi các êlectron từ quỹ đạo ngoài về quỹ đạo K. Bước sóng dài nhất (hoặc tần số nhỏ nhất) trong dãy Lai-man là khi êlectron chuyển từ quỹ đạo L (n = 2)

về quỹ đạo K (n =1) : hfmin =

max

hc = E2 – E1.

Bước sóng ngắn nhất (hoặc tần số lớn nhất) trong dãy Lai man là khi êlectron chuyển từ vô cùng (n = ,

E 0 ) về quỹ đạo K (n =1) : hfmax =

min

hc =

1E E =

1E .

Dãy Ban-me : Khi các êlectron từ quỹ đạo ngoài về quỹ đạo L Có bốn vạch trong vùng ánh sáng nhìn thấy : đỏ H, lam H, chàm H, tím H. – Vạch đỏ H ứng với êlectron từ M (n = 3) về L (n = 2) (là vạch có bước sóng dài nhất hoặc tần số nhỏ

nhất trong dãy Ban-me) : hf =

hc = E3 – E2.

– Vạch lam H ứng với êlectron từ N (n = 4) về L (n = 2) : hf =

hc = E4 – E2.

– Vạch chàm H ứng với êlectron từ O (n = 5) về L (n = 2) : hf =

hc = E5 – E2.

– Vạch tím H ứng với e từ P (n = 6) về L (n = 2) : hf =

hc = E6 – E2.

Dãy Pa-sen : Khi các êlectron từ quỹ đạo ngoài về quỹ đạo M. Bước sóng dài nhất (hoặc tần số nhỏ nhất) trong dãy Pa-sen khi êlectron chuyển từ quỹ đạo N (n = 4) về

quỹ đạo M (n =3) : hfmin =

max

hc = E4 – E3.

Bước sóng ngắn nhất (hoặc tần số lớn nhất) trong dãy Pa-sen khi êlectron chuyển từ vô cùng (n = ,

E 0 ) về quỹ đạo M (n = 3) : hfmax =

min

hc =

3E E =

3E .



Sơ đồ chuyển mức năng lượng của nguyên tử hiđrô

5. PHÁT QUANG. LAZE a. Hiện tượng quang – phát quang + Có một số chất khi hấp thụ ánh sáng có bước sóng ngắn thì phát ra ánh sáng có bước sóng dai hơn. Hiện tượng đó gọi là quang - phát quang. + Mỗi chất phát quang có một quang phổ đặc trưng cho nó. + Sau khi ngừng kích thích, sự phát quang của một số chất còn tiếp tục kéo dài thêm một thời gian nào đó, rồi mới ngừng hẵn. Khoảng thời gian từ lúc ngừng kích thích cho đến lúc ngừng phát quang gọi là thời gian phát quang. b. Lân quang và huỳnh quang + Sự huỳnh quang là sự phát quang có thời gian phát quang ngắn (dưới 10-8s). Nghĩa là ánh sáng phát quang hầu như tắt ngay sau khi tắt ánh sáng kích thích. Nó thường xảy ra với chất lỏng và chất khí. + Sự lân quang là sự phát quang có thời gian phát quang dài (từ 10-8s trở lên); nó thường xảy ra với chất rắn. Các chất rắn phát quang loại này gọi là chất lân quang. c. Định luật Xtốc về sự phát quang Ánh sáng phát quang có bước sóng ’ dài hơn bước sóng của ánh sáng kích thíc : ’ > . d. Ứng dụng của hiện tượng phát quang Sử dụng trong các đèn ống để thắp sáng, trong các màn hình của dao động kí điện tử, tivi, máy tính, sử dụng sơn phát quang quét trên các biển báo giao thông. e. Sơ lược về laze Đặc điểm của laze

+ Laze có tính đơn sắc rất cao. Độ sai lệch tương đối f

fcủa tần số ánh sáng do laze phát ra có

thể chỉ bằng 10-15. + Tia laze là chùm sáng kết hợp (các phôtôn trong chùm có cùng tần số và cùng pha). + Tia laze là chùm sáng song song (có tính định hướng cao). + Tia laze có cường độ lớn. Chẵng hạn laze rubi (hồng ngọc) có cường độ tới 106 W/cm2. Như vậy, laze là một nguồn sáng phát ra chùm sáng song song, kết hợp, có tính đơn sắc cao và có cường độ lớn (trên 106 W/cm2). Một số ứng dụng của laze + Tia laze có ưu thế đặc biệt trong thông tin liên lạc vô tuyến (truyền thông thông tin bằng cáp quang, vô tuyến định vị, điều khiển con tàu vũ trụ, ...) + Tia laze được dùng như dao mổ trong phẩu thuật mắt, để chữa một số bệnh ngoài da (nhờ tác dụng nhiệt), ... + Tia laze được dùng trong các đầu đọc đĩa CD, bút chỉ bảng, chỉ bản đồ, dùng trong các thí nghiệm quang học ở trường phổ thông, ... + Ngoài ra tia laze còn được dùng để khoan, cắt, tôi, ... chính xác các vật liệu trong công nghiệp.



II. CÁC DẠNG BÀI TẬP DẠNG 1: NĂNG LƯỢNG PHÔ TÔN. ĐIỀU KIỆN XẢY RA HIỆN TƯỢNG QUANG

ĐIỆN. TẾ BÀO QUANG ĐIỆN

1. Năng lượng phôtôn : = hf =

ch

f : tần số ánh sáng ; : bước sóng ánh sáng trong chân không ; c = 3.108m/s : tốc độ truyền ánh sáng trong chân không ; h : hằng số Plăng h = 6,625 10–34 J.s.

2. Công suất nguồn bức xạ đơn sắc: P = N N : số phôtôn mà nguồn phát ra trong một giây ; : năng lượng của một phôtôn.

3. Điều kiện xảy ra hiện tượng quang điện : 0

: bước sóng ánh sáng kích thích ; 0: giới hạn quang điện của kim loại.

A

hc0 , A là công thoát êlectron.

4. Công thức Anh-xtanh về hiện tượng quang điện :

hf = A + 2

0 maxmv

2

A : công thoát êlectron.

5. Điều kiện để dòng quang điện triệt tiêu : 2

0max

h

mveU

2

Uh : hiệu điện thế hãm để dòng quang điện triệt tiêu. Khi đó, UAK = h

U 0 .

6. Cường độ dòng quang điện : I = ne.e ne : số êlectron đến anôt trong một giây.

Khi I đạt giá trị bảo hòa, số êlectron thoát khỏi catôt bằng số êlectron đến anôt (Ibh = ne.e). 7. Hiệu suất lượng tử là tỉ số giữa số quang êlectron thoát ra khỏi mặt kim loại và số phôtôn đến

mặt kim loại trong một đơn vị thời gian : H = en

N.

Ví dụ 1: Cho hằng số Plăng h = 6,625.10 – 34Js; tốc độ ánh sáng trong chân không c = 3.108m/s; độ lớn điện tích nguyên tố e = 1,6.10 – 19C. Công thoát êlectron của kim loại là 2eV.

a. Tính giới hạn quang điện của kim loại. b. Chiếu vào kim loại đó các chùm sáng đơn sắc có bước sóng 1 = 0,38m, 2 = 0,58m, 3 =

0,49m và 4 = 0,65m. Hỏi ánh sáng có bước sóng nào không gây ra hiên tượng quang điện. Giải:

a. A

hchcA 0

0

= 0,621 m .

b. Để gây ra được hiện tượng quang điện thì 0, nên ánh sáng có bước sóng 4 không gây ra

được hiện tượng quang điện. Ví dụ 2: Cho hằng số Plăng h = 6,625.10 – 34Js; tốc độ ánh sáng trong chân không c = 3.108m/s. Bề mặt kim loại nhận được ánh sáng đơn sắc đỏ có công suất 10W. Ánh sáng đơn sắc đỏ có bước sóng 0,72 m .

Tìm số phôtôn mà bề mặt kim loại nhận được trong một giây.

Giải: P= N

PN = 3,62.1019 phôtôn.

Ví dụ 3: Chiếu lên bề mặt kim loại chùm sáng đơn sắc có bước sóng 0,485 µm thì thấy có hiện tượng quang điện xảy ra. Biết hằng số Plăng h = 6,625.10–34J.s, tốc độ ánh sáng trong chân không c = 3.108 m/s, khối lượng nghỉ của êlectron 9,1.10–31 kg và tốc độ ban đầu cực đại của quang êlectron là 4.105m/s. Công thoát êlectron của kim loại đó bằng bao nhiêu ?



Giải : Ta có : hc

= A +

2

0 maxmv

2 A = h

c

–

2

0 maxmv

2 = 3,37.10–19J.

Ví dụ 4: Lần lượt chiếu vào một tấm kim loại các bức xạ có bước sóng 1= 0,26 µm và

2= 1,2

1 thì tốc

độ ban đầu cực đại của các quang êlectron bật ra khỏi kim loại lần lượt là v1 và v2 với v2 =3

4v1. Giới hạn

quang điện 0 của kim loại đó bằng bao nhiêu ?

Giải : Ta có : h1

c

= h

0

c

+

2

1mv

2 (1)

h2

c

= h

0

c

+

2

2mv

2 h

1

c

1,2= h

0

c

+

2

1mv9

16 2 (2)

Từ (1) và (2), suy ra : 7

16h

0

c

= h

1

c

(

1 9

1,2 16 )

0 0,42 µm.

Bài tập: Bài 1. Cho hằng số Plăng h = 6,625.10 – 34Js; tốc độ ánh sáng trong chân không c = 3.108m/s; độ lớn điện tích nguyên tố e = 1,6.10 – 19C. Công thoát êlectron của kim loại kali là 2,2eV.

a. Tính giới hạn quang điện của kali. b. Chiếu vào kali các chùm sáng đơn sắc có bước sóng 1 = 0,28m, 2 = 0,58m, 3 = 0,42m và

4 = 0,78m. Hỏi ánh sáng có bước sóng nào gây ra hiên tượng quang điện. ĐS: a. 0,56 m .

Bài 2. Cho tốc độ ánh sáng trong chân không c = 3.108m/s. Giới hạn quang điện của nhôm và kali lần lượt là 0,36µm và 0,55µm. Lần lượt chiếu vào kim lạoi nhôm và kali chùm sáng đơn sắc có tần số 7.1014Hz. Hỏi hiện tượng quang điện xảy ra đối với kim loại nào?

ĐS: Kali. Bài 3. Cho hằng số Plăng h = 6,625.10 – 34Js; tốc độ ánh sáng trong chân không c = 3.108m/s; độ lớn điện tích nguyên tố e = 1,6.10 – 19C. Khi truyền trong chân không, ánh sáng đỏ có bước sóng 1 = 760nm, ánh sáng tím có bước sóng 2 = 410nm.

a. Tính năng lượng của các phôtôn trên ra đơn vị Jun và đơn vị êlectron - Vôn (eV) b. Khi lan truyền trong nước thì tỉ số giữa năng lượng của phôtôn có bước sóng 1 và năng lượng

của phôtôn có bước sóng 2 bằng bao nhiêu?

ĐS: a. đ =26,15.10-20J = 1,63eV. b. 0,54.

Bài 4. Cho hằng số Plăng h = 6,625.10 – 34Js; tốc độ ánh sáng trong chân không c = 3.108m/s. Bề mặt kim loại nhận được công suất phát sáng 6,625W của ánh sáng đơn sắc đỏ có bước sóng 0,7 m . Tìm số

phôtôn mà bề mặt kim loại nhận được trong một phút. ĐS: 1,4.1021 phôton/phút. Bài 5. Cho hằng số Plăng h = 6,625.10 – 34Js; tốc độ ánh sáng trong chân không c = 3.108m/s. Một đèn điện tiêu thụ công suất điện 10W, hiệu suất phát sáng bằng 62,5%. Ánh sáng đơn sắc do đèn phát ra có bước sóng 0,5 m . Tìm số phôtôn do đèn phát ra trong một giờ.

ĐS: 5,66.1022 phôton/giờ. Bài 6. Cho hằng số Plăng h = 6,625.10 – 34Js; tốc độ ánh sáng trong chân không c = 3.108m/s và khối lượng êlectron me = 9,1.10-31kg. Một nguồn sáng phát ra ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,4µm. Công suất của nguồn sáng là 25W. a. Tính số phôtôn mà nguồn sáng phát ra trong 1 phút. b. Chiếu ánh sáng đơn sắc trên vào bề mặt một tấm kẽm, có giới hạn quang điện 0,5µm. Cho rằng năng lượng mà quang êlectron hấp thụ một phần dùng để giải phóng nó, phần còn lại hoàn toàn biến thành động năng của nó. Tính động năng và tốc độ của êlectron khi nó vừa thoát ra khỏi bề mặt tấm kẽm.

ĐS: a. 30,2.1020 phôton/phút. b. Wđ=9,94.10-20J. Bài 7. Một ngọn đèn phát ra ánh sáng đơn sắc có =0,6m sẽ phát ra bao nhiêu phôtôn trong 10s nếu công suất đèn là P = 10W.

ĐS: 3,02 .1020 phôtôn



Bài 8. Nguồn sáng Laser phát ra những chùm (xung) bức xạ có năng lượng 3000J. Bức xạ phát ra có bước sóng nm480 . Tính số phôtôn trong mỗi chùm bức xạ đó?

ĐS: 7,25.1021 phôtôn Bài 9. Chiếu ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,30 m vào một chất thì thấy chất đó phát ra ánh sáng có bước sóng 0,50 m. Cho rằng công suất của chùm sáng phát quang chỉ bằng 0,01 công suất của chùm sáng kích thích. Hãy tính tỉ số giữa số phôtôn ánh sáng phát quang và số phôtôn ánh sáng kích thích phát trong cùng một khoảng thời gian.

ĐS: H = 0,017 = 1,7 %. Bài 10. Catốt của một tế bào quang điện có giới hạn quang điện 0,332µm. Hãy tính:

a. Công thoát êlectron. b. Tốc độ ban đầu cực đại của êlectron bắn ra từ catốt khi chiếu vào nó chùm sáng đơn sắc có

bước sóng 0,25µm. ĐS: 5,98.10-19J; 6,6.105m/s.

Bài 11. Khi chiếu vào tấm kim loại một chùm sáng đơn sắc có bước sóng 0,2µm, động năng cực đại của các êlectron bắn ra là 8.10-19J. Hỏi khi chiếu vào tấm kim loại đó lần lượt hai chùm sáng đơn sắc có bước sóng λ1 = 1,4µm và λ2 = 0,1µm, thì có xảy ra hiện tượng quang điện không? Nếu có, hãy tính động năng cực đại của các êlectron bắn ra. ĐS: 1,79.10-18J. Bài 12. Giới hạn quang điện của nhôm và kali lần lượt là 0,36µm và 0,55µm. Lần lượt chiếu vào bản nhôm và kali chùm sáng đơn sắc có tần số 7.1014Hz. Hỏi hiện tượng quang điện có xảy ra không? Nếu có, hãy tính tốc độ ban đầu cực đại của êlectron bắn ra. ĐS: 4,8.105m/s. Bài 13. Chiếu ánh sáng có bước sóng 0,42µm vào catốt của một tế bào quang điện, người ta thấy có dòng quang điện xuất hiện. Nếu đặt giữa catốt và anốt một hiệu điện thế hãm Uh= 0,95V thì dòng quang điện hoàn toàn tắt hẳn. Xác định công thoát của êlectron khỏi bề mặt catốt. ĐS: 3,2.10-19J Bài 14. Khi chiếu bức xạ có tần số f = 2,1.1015Hz vào catốt của một tế bào quang điện thì các êlectron quang điện bắn ra đều bị giữ lại bởi hiệu điện thế hãm có độ lớn 6,225V. Xác định giới hạn quang điện của kim loại. ĐS: 0,5m

Bài 15. Khi chiếu hai ánh sáng có bước sóng λ1 = 0,35µm và λ2 = 0,54µm vào một kim loại làm katốt của tế bào quang điện, người ta thấy tỉ số các tốc độ ban đầu cực đại của các êlectron quang điện bằng hai. Tìm công thoát êlectron của kim loại đó. ĐS: 3,013.10-19J. Bài 16. Công thoát êlectron của kim loại kẽm là 4,25 eV. Chiếu vào một tấm kem đặt cô lập về điện một chùm bức xạ điện từ đơn sắc thì thấy tấm kẻm tích được điện thế cực đại là 3 V. Tính bước sóng và tần số của chùm bức xạ. ĐS: = 0,174.10- 6 m. Bài 17. Chiếu chùm bức xạ điện từ có tần số f = 5,76.1014 Hz vào một miếng kim loại thì các quang êlectron có vận tốc ban đầu cực đại là v = 0,4.106 m/s. Tính công thoát êlectron và bước sóng giới hạn quang điện của kim loại đó. ĐS: A = 3,088.10-19 J; 0 = 0,64.10-6 m. Bài 18. Công thoát êlectron khỏi kim loại natri là 2,48 eV. Một tế bào quang điện có catôt làm bằng natri, khi được chiếu sáng bằng chùm bức xạ có bước sóng 0,36 m thì cho một dòng quang điện có cường độ bảo hòa là 3 A. Tính vận tốc ban đầu cực đại của êlectron quang điện và số êlectron bứt ra khỏi catôt trong 1 giây. ĐS: v0 = 0,58.106 m/s; ne = 1,875.1013. Bài 19. Chiếu một bức xạ điện từ có bước sóng vào catôt của một tế bào quang điện. Biết công thoát êlectron của kim loại làm catôt là 3 eV và các êlectron bắn ra với vận tốc ban đầu cực đại là 7.105 m/s. Xác định bước sóng của bức xạ điện từ đó và cho biết bức xạ điện từ đó thuộc vùng nào trong thang sóng điện từ.



ĐS: = 0,215.10-6 m; bức xạ đó thuộc vùng tử ngoại. Bài 20. Chiếu bức xạ có bước sóng = 0,438 m vào catôt của một tế bào quang điện. Biết kim loại làm catôt của tế bào quang điện có giới hạn quang điện là 0 = 0,62 m. Tìm độ lớn hiệu điện thế hãm làm triệt tiêu dòng quang điện. ĐS: Uh = 0,83 V. Bài 21. Chiếu bức xạ có bước sóng 0,405 m vào một tấm kim loại thì các quang êlectron có vận tốc ban đầu cực đại là v1. Thay bức xạ khác có tần số 16.1014 Hz thì vận tốc ban đầu cực đại của các quang êlectron là v2 = 2v1. Tìm công thoát êlectron của kim loại. ĐS: A = 3.10-19 J. Bài 22. Một tế bào quang điện có catôt làm bằng Asen có công thoát êlectron bằng 5,15 eV. Chiếu chùm sáng đơn sắc có bước sóng 0,20 m vào catôt của tế bào quang điện thì thấy cường độ dòng quang điện bảo hòa là 4,5 A. Biết công suất chùm bức xạ là 3 mW . Xác định vận tốc cực đại của êlectron khi nó vừa bị bật ra khỏi catôt và hiệu suất lượng tử. ĐS: v0 = 0,6.106 m/s; H = 9,3.10-3 = 0,93%. Bài 23. Chiếu bức xạ có bước sóng = 0,4 m vào catôt của một tế bào quang điện. Biết công thoát êlectron của kim loại làm catôt là A = 2 eV, điện áp giữa anôt và catôt là UAK = 5 V. Tính động năng cực đại của các quang êlectron khi tới anôt. ĐS: Wđmax = 9,77.10-19 J. DẠNG 2: MẪU NGUYÊN TỬ BO. NGUYÊN TỬ HIĐRÔ

1. Bán kính quỹ đạo dừng của êlectron trong nguyên tử hydro : 02

n rnr

2. Năng lượng trạng thái dừng của nguyên tử hydro : 2n

n

6,13E

(eV)

3. Tốc độ và tần số của êlectron quay quanh hạt nhân trong nguyên tử hydro

30e

29

30

2n

n

0e

29

n

rm

e10.9

n2

1

rn2

vf

rm

e10.9

n

1v

Ví dụ 1 : Trong nguyên tử hiđrô, bán kính Bo là r0 = 5,3.10–11 m. Bán kính quỹ đạo dừng N bằng bao nhiêu ?

Giải: Quỹ đạo N ứng với n = 4, nên rn = n2r0 = 84,8.10–11m. Ví dụ 2 : Biết hằng số Plăng 6,625.10–34J.s và độ lớn của điện tích nguyên tốlà 1,6.10–19C. Khi nguyên tử hiđrô chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng –1,514 eV sang trang thái dừng có năng lượng –3,407 eV thì nguyên tử phát ra bức xạ có tần số bằng bao nhiêu ?

Giải: hf = Em – En m nE E

fh

= 4,572.1014 Hz.

Ví dụ 3: Khi êlectron ở quỹ đạo dừng thứ n thì năng lượng của nguyên tử hiđrô được tính theo công thức

En = - 2

6,13

n(eV) (n = 1, 2, 3,…). Tính bước sóng của bức xạ do nguyên tử hiđrô phát ra khi êlectron trong

nguyên tử hiđrô chuyển từ quỹ đạo dừng n = 3 sang quỹ đạo dừng n = 2.

Giải: Theo tiên đề phát xạ: 32

32

23

hcEE 0,6576 m.

Bài tập: Bài 1. Cho biết bán kính Bo của êlectron trong nguyên tử hiđrô là 5,3.10-11m.

a. Tính bán kính quỹ đạo dừng của êlectron khi nó chuyển động trên các quỹ đạo L,M,N,O,P. b. Khi êlectron chuyển từ quỹ đạo P về quỹ đạo K thì bán kính quỹ đạo dừng của nó giảm bao

nhiêu? ĐS: a. rL = 21,2.10-11m, rM =47,7.10-11m… b. 1,9.10-9m



Bài 2. Cho 1eV= 1,6.10-19J; h = 6,625.10-34J.s; c = 3.108m/s. Khi êlectron trong nguyên tử hiđrô chuyển từ quỹ đạo dừng có năng lượng Em = -0,85eV sang quỹ đạo dừng có năng lượng En = -13,6eV thì nguyên tử phát ra bức xạ điện từ có bước sóng và tần số bằng bao nhiêu?

ĐS: 0,974.10-7m. Bài 3. Cho 1eV= 1,6.10-19J; h = 6,625.10-34J.s; c = 3.108m/s. Nguyên tử hiđrô ban đầu ở trạng thái cơ bản, năng lượng nguyên tử là -13,6eV. Để nguyên tử hiđrô chuyển từ quỹ đạo dừng có năng lượng Em = -0,85eV thì nguyên tử hấp thụ phôtôn có từ có bước sóng và tần số bằng bao nhiêu?

ĐS: 0,974.10-7m; 3,08.1015Hz. Bài 4. Khi êlectron trong nguyên tử hiđrô chuyển từ quỹ đạo L sang quỹ đạo K thì nguyên tử phát ra phôtôn có tần số f1= 1014Hz, khi êlectron chuyển từ quỹ đạo M sang quỹ đạo L thì nguyên tử phát ra phôtôn có tần số f2= 5.1015Hz. Hỏi khi êlectron chuyển từ quỹ đạo M sang quỹ đạo K thì nguyên tử phát ra phôtôn có bước sóng bằng bao nhiêu? Biết tốc độ ánh sáng trong chân không là c = 3.108m/s. ĐS: 5,88.10-8m Bài 5. Nguyên tử hiđrô bị kích thích chuyển lên quỹ đạo có năng lượng cao. Sau đó chuyển từ quỹ đạo có lượng E3 về E1 thì phát ra ánh sáng đơn sắc có tần số f1=4500Hz. Khi chuyển từ E3 về E2 thì phát ra ánh sáng đơn sắc có tần số f2= 3200Hz. Tìm tần số ánh sáng khi nó chuyển từ mức năng lượng E2 về E1?

ĐS: 1300Hz Bài 6. Hai vạch đỏ và lam trong quang phổ của nguyên tử hiđrô tương ứng với êlectron chuyển từ quỹ

đạo M về quỹ đạo L và từ N về L lần lượt là 1 = 0,6563m và 2 = 0,4861m. Hỏi khi êlectron chuyển từ quỹ đạo N sang quỹ đạo M thì nguyên tử phát ra phôtôn có bước sóng bằng bao nhiêu? ĐS: 1,874m. Bài 7. Trong quang phổ của nguyên tử hiđrô, khi êlectron chuyển từ quỹ đạo ngoài về quỹ đạo K thì nó phát các vạch có bước sóng dài nhất và dài thứ hai lần lượt là 0,1215m và 0,1025m. Hỏi khi êlectron chuyển từ quỹ đạo M sang quỹ đạo L thì nguyên tử phát ra phôtôn có bước sóng bằng bao nhiêu? ĐS: 0,655m. Bài 8. Trong quang phổ của nguyên tử hiđrô, khi êlectron chuyển từ quỹ đạo ngoài về quỹ đạo K thì nó phát các vạch có bước sóng dài nhất lần lượt là

1 = 0,1220 m ; 2 = 0,1028 m ;

3 = 0,0975 m . Hỏi khi

nguyên tử Hyđro bị kích thích sao cho êlectron chuyển lên quỹ đạo N, sau đó êlectron trở về quỹ đạo L thì nguyên tử có thể phát ra các bức xạ ứng với bước sóng bằng bao nhiêu? Tính năng lượng của phôtôn ứng với các bức xạ đó. ĐS: 0,6532 m , 0,4855 m ; 3,042.10-19J; 4,094.10-19J

Bài 9. Cho 1eV= 1,6.10-19J; h = 6,625.10-34J.s; c = 3.108m/s. Giá trị năng lượng ở các trạng thái dừng của

nguyên tử hiđrô được xác định bởi công thức20

nn

EE , với E0 = 13,6 eV, n = 1, 2, 3…

a. Tính năng lượng của nguyên tử khi êlectron ở các quỹ đạo K, L, M b. Khi êlectron chuyển từ quỹ đạo M về K thì nguyên tử phát ra bức xạ điện từ có năng lượng,

bước sóng và tần số bằng bao nhiêu? ĐS: a. EK = -13,6eV….b. = 1,02.10-7m.

Bài 10. Cho 1eV= 1,6.10-19J; h = 6,625.10-34J.s; c = 3.108m/s. Các mức năng lượng của nguyên từ hiđrô

được cho bởi công thức: 20

nn

EE , với E0 = 13,6 eV; với n = 1, 2, 3 …tương ứng với các quỹ đạo (mức)

K, L, M, N, O, P…. a. Để êlectron trong nguyên tử hiđrô chuyển từ quỹ đạo K lên quỹ đạo M thì nó phải hấp thụ một

phôtôn có năng lượng, tần số hoặc bước sóng bằng bao nhiêu? b. Khi êlectron trong nguyên tử hiđrô chuyển từ quỹ đạo O về quỹ đạo L thì nó phát ra bức xạ có

năng lượng, tần số hoặc bước sóng bằng bao nhiêu? ĐS: a. 1,935.10-18J… b. 4,57.10-18J…



Bài 11. Êlectron trong nguyên tử hiđrô chuyển từ quỹ đạo M về quỹ đạo K. Tính năng lượng phôtôn phát ra và tần số của phôtôn đó. Cho biết năng lượng của nguyên tử hiđro ở mức năng lượng thứ n là En =

)eV(n

6,132

. Hằng số Plăng h = 6,625.10-34 (J.s)

ĐS: 12,088eV; 2,92.1015Hz Bài 12. Cho 1eV= 1,6.10-19J; h = 6,625.10-34J.s; c = 3.108m/s. Biết mức năng lượng ứng với quĩ đạo dừng n trong nguyên tử hiđrô : En = -13,6/n2 (eV); n = 1,2,3,... Êlectron trong nguyên tử hiđrô ở trạng thái cơ bản được kích thích chuyển lên trạng thái có bán kính quĩ đạo tăng lên 9 lần. Hỏi nguyên tử có thể phát ra bức xạ có năng lượng lớn nhất và năng lượng nhỏ nhất bằng bao nhiêu? Tìm bước sóng và tần số của các bức xạ trên.

ĐS: max 12,09 eV, min 1,89 eV

Bài 13. Cho độ lớn điện tích nguyên tố e = 1,6.10 – 19c; khối lượng êlectron me = 9,1.10-31kg. a. Tính tốc độ của êlectron trong nguyên tử hiđrô khi nó đang chuyển động trên các quỹ đạo dừng

K, L, M, N. Biết rằng lực tương tác tĩnh điện giữa êlectron và prôtôn đóng vai trò là lực hướng tâm. b. Tìm số vòng quay của eêlectron quanh hạt nhân trong 1s.

ĐS: ie

irm

ekv

2

.

Bài 14. Biết bước sóng của bốn vạch thuộc vùng ánh sáng nhìn thấy trong dãy Banme là H = 0,6563m; H = 0,4861m, H = 0,4343m; H = 0,4102m. Hãy tính bước sóng của ba vạch quang phổ có bước sóng dài nhất trong dãy Pasen ở vùng hồng ngoại. ĐS: 1,094m, 1,281m, 1,874m. Bài 15. Trong quang phổ của nguyên tử Hiđrô: Vạch có bước sóng dài nhất trong dãy Laiman: 1 = 0,121568m, vạch đỏ H của dãy Banme: 2= 0,656279m và ba vạch có bước sóng dài nhất của dãy Pasen: 3 = 1,8751m. 4 = 1,2818m. 5 = 1,0938m.

a. Tính tần số dao động của các bức xạ trên đây. b. Tính bước sóng của hai vạch quang phổ có bước sóng dài thứ hai và thứ ba của dãy Laiman;

của các vạch lam, chàm và tím của dãy banme. ĐS: 2,46775.1015Hz; 4,57123.1015Hz; 1,5999.1015Hz; 2,3405.1015Hz; 2,7427.1015Hz; dãy

Laiman 0,1025m; 0,0973m; Dãy Banme 0,4861m; 0,434m; 0,41017m. Bài 16. Ba vạch có bước sóng dài nhất trong dãy Laiman của quang phổ Hyđro là

1 = 0,1220 m ; 2 =

0,1028 m ;3 = 0,0975 m . Hỏi khi nguyên tử Hyđro bị kích thích sao cho êlectron chuyển lên quỹ đạo

N thì nguyên tử có thể phát ra các bức xạ ứng với những vạch nào trong dãy Banme? Tính năng lượng của phôtôn ứng với các bức xạ đó. ĐS: 0,6532 m , 0,4855 m ; 3,042.10-19J; 4,094.10-19J

Bài 17. Bước sóng của vạch quang phổ đầu tiên trong dãy Laiman là 0 = 122 nm, của hai vạch H và H trong dãy Banme lần lượt là 1 = 656nm và 2 = 486 nm. Hãy tính bước sóng của vạch quang phổ thứ hai trong dãy Laiman và vạch đầu tiên trong dãy Pasen.

ĐS: 31 = 103 nm; 43 = 1875 nm. Bài 18. Trong quang phổ vạch của nguyên tử hiđrô, vạch ứng với bước sóng dài nhất trong dãy Laiman là 1 = 0,1216 m và vạch ứng với sự chuyển của êlectron từ quỹ đạo M về quỹ đạo K có bước sóng 2 = 0,1026 m. Hãy tính vạch có bước sóng dài nhất trong dãy Banme. ĐS: 0,6566 m. Bài 19. Các mức năng lượng của nguyên tử hiđrô ở trạng thái dừng được xác định bằng công thức: En = -

2

6,13

neV với n là số nguyên; n = 1 ứng với mức cơ bản K; n = 2, 3, 4, …ứng với các mức kích thích L, M,

N,… a. Tính ra Jun năng lượng iôn hoá của nguyên tử hiđrô. b. Tính ra mét bước sóng của vạch đỏ H trong dãy Banme.



ĐS: 21,76.10-19 J; 32 = 0,658.10-6 m. Bài 20. Năng lượng của các trạng thái dừng trong nguyên tử hiđrô lần lượt là EK = -13,60 eV; EL = -3,40 eV; EM = -1,51 eV; EN = -0,85 eV; EO = -0,54 eV. Hãy tìm bước sóng của các bức xạ tử ngoại do nguyên tử hiđrô phát ra. ĐS: 0,1027.10-6m; 0,0974.10-6m; 0,0951.10-6m. Bài 21. Biết bước sóng của hai vạch đầu tiên trong dãy Laiman của nguyên tử hiđrô là L1 = 0,122 m và L2 = 103,3 nm. Biết mức năng lượng ở trạng thái kích thích thứ hai là -1,51 eV. Tìm bước sóng của vạch H trong quang phổ nhìn thấy của nguyên tử hiđrô, mức năng lượng của trạng thái cơ bản và trạng thái kích thích thứ nhất.

ĐS: = 0,6739 m; - 13,54 eV; - 3,36 eV. DẠNG 2 : ỐNG RƠN-GHEN

1. Cường độ dòng điện trong ống Rơn-ghen : I = n.e n : số êlectron đến anôt (hoặc đối catôt) trong một giây.

2. Động năng của êlectron khi đến anôt (hoặc đối catôt) : Giả sử tốc độ ban đầu của chùm êlectron phát ra từ catôt bằng không, thì : Wđ = eUAK UAK: hiệu điện thế giữa anôt và catôt. Tốc độ của êlectron khi đến anôt (hoặc đối catôt)

Wđ = 21mv

2= eUAK AK

2eUv

m.

3. Bước sóng ngắn nhất (hoặc tần số lớn nhất) mà ống Rơn-ghen có thể phát ra :

AK

min

hceU

min

AK

hc

eU;

max AKhf eU fmax = AK

eU

h.

Ví dụ: Hiệu điện thế giữa anôt và catôt của một ống Rơn-ghen là U = 25 kV. Coi tốc độ ban đầu của chùm êlectron phát ra từ catôt bằng không. Biết hằng số Plăng h = 6,625.10–34J.s, điện tích nguyên tố bằng 1,6.10–19 C. Tần số lớn nhất của tia Rơn-ghen do ống này có thể phát ra là bao nhiêu?

Giải: fmax = AKeU

h= 6,038.1018 Hz.

Bài tập: Bài 1. Cho hằng số Plăng h = 6,625.10 – 34Js; tốc độ ánh sáng trong chân không c = 3.108m/s và khối lượng êlectron me = 9,1.10-31kg. Hiệu điện thế giữa anốt và catốt của một ống Rơnghen là 150kV. Bỏ qua động năng của các êlectron thoát ra từ catôt.

a. Tính tốc độ của các êlectron khi nó đến đối âm cực AK. b. Tính bước sóng ngắn nhất và tần số lớn nhất của tia Rơnghen mà ống có thể phát ra.

ĐS: a. 2,3.108m/s. b. 8,27.10-12m. Bài 2. Cho hằng số Plăng h = 6,625.10 – 34Js; tốc độ ánh sáng trong chân không c = 3.108m/s; độ lớn điện tích nguyên tố e = 1,6.10 – 19c; 1eV = 1,6.10 – 19J và khối lượng êlectron me = 9,1.10-31kg. Trong một ống Rơnghen, cường độ dòng điện đi qua ống là 0,8mA và hiệu điện thế giữa anốt và catốt là 1,2kV. Bỏ qua động năng của các êlectron thoát ra từ catôt.

a. Tìm số e đập vào đối catốt mỗi giây và tốc độ của êlectron khi tới đối âm cực (AK). b. Tìm tần số lớn nhất của sóng điện từ mà ống Rơnghen có thể phát ra. ĐS: a. 5.1015hạt, 2,05.107m/s b. 2,9.1017Hz.

Bài 3. Cho hằng số Plăng h = 6,625.10 – 34Js; tốc độ ánh sáng trong chân không c = 3.108m/s; độ lớn điện tích nguyên tố e = 1,6.10 – 19c; 1eV = 1,6.10 – 19J và khối lượng êlectron me = 9,1.10-31kg. Một ống Rơnghen phát ra bức xạ có bước sóng nhỏ nhất là 5.10-10m. Bỏ qua động năng của các êlectron thoát ra từ catôt.

a. Tính năng lượng lớn nhất của phôtôn do mà ống Rơnghen phát ra, tốc độ của êlectron tới đập vào đối âm cực (AK) và hiệu điện thế giữa hai cực của ống.

b. Để tăng độ cứng của tia Rơnghen, tức là giảm bước sóng của nó, người ta cho hiệu điện thế giữa hai cực tăng thêm 500V. Tính bước sóng ngắn nhất của tia Rơnghen khi đó.

ĐS: 4.10-16J, 2,96.107m/s, 4.10-10m.



III. CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM 1. LÝ THUYẾT Câu 1: Theo thuyết lượng tử ánh sáng thì năng lượng A. của mọi phôtôn đều bằng nhau. B. của một phôtôn bằng một lượng tử năng lượng. C. của phôtôn không phụ thuộc vào tần số ánh sáng. D. của photôn giảm dần, khi phôtôn càng rời xa nguồn. Câu 2: Khi nói về thuyết lượng tử ánh sáng, phát biểu nào dưới đây là sai? A. Năng lượng của lượng tử ánh sáng đỏ lớn hơn năng lượng của lượng tử ánh sáng tím. B. Khi ánh sáng truyền đi, lượng tử ánh sáng không bị thay đổi và không phụ thuộc khoảng cách tới nguồn sáng. C. Nguyên tử hay phân tử vật chất không hấp thụ hay bức xạ ánh sáng một cách liên tục mà thành từng phần riêng biệt, đứt khoảng. D. Mỗi chùm ánh sáng dù rất yếu cũng chứa một số rất lớn lượng tử ánh sáng. Câu 3: Theo quan điểm của thuyết lượng tử, phát biểu nào sau đây là sai? A. Chùm ánh sáng là một dòng hạt, mỗi hạt là một phôtôn mang năng lượng. B. Cường độ chùm sáng tỉ lệ thuận với số phôtôn trong chùm. C. Khi ánh sáng truyền đi, năng lượng các phôtôn không đổi, không phụ thuộc khoảng cách đến nguồn sáng. D. Các phôtôn có năng lượng bằng nhau vì chúng lan truyền với tốc độ bằng nhau. Câu 4:. Mọi phôtôn truyền trong môi trường chân không đều có cùng A. vận tốc. B. bước sóng. C. năng lượng. D. tần số. Câu 5: Một tia sáng đơn sắc truyền từ không khí vào nước (chiết suất 4/3). Hỏi bước sóng và năng lượng phôtôn của tia sáng thay đổi thế nào? A. và không đổi. B. tăng, không đổi. C. và đều giảm. D. giảm, không đổi. Câu 6: Theo giả thuyết lượng tử của Plăng thì năng lượng của......phải luôn luôn bằng một số nguyên lần lượng tử năng lượng. A. phân tử mọi chất. B. một chùm sáng đon sắc. C. mọi nguyên tử. D. mọi êlectron. Câu 7: Phát biểu nào sau đây sai khi nói về phôtôn ánh sáng? A. Năng lượng của các phôtôn của các ánh sáng đơn sắc khác nhau đều bằng nhau. B. Năng lượng của phôtôn ánh sáng tím lớn hơn năng lượng của phôtôn ánh sáng đỏ. C. Mỗi phôtôn có một năng lượng xác định. D. Phôtôn chỉ tồn tại trong trạng thái chuyển động. Câu 8: Khi nói về phôtôn, phát biểu nào dưới đây là sai? A. Phôtôn luôn chuyển động với tốc độ rất lớn trong không khí. B. Động lượng của phôtôn luôn bằng không. C. Mỗi phôtôn có một năng lượng xác định. D. Tốc độ của các phôtôn trong chân không là không đổi. Câu 9: Khi nói về phôtôn, phát biểu nào dưới đây đúng? A. Năng lượng của phôtôn càng lớn khi bước sóng ánh sáng ứng với phôtôn đó càng lớn. B. Phôtôn có thể tồn tại trong trạng thái đứng yên. C. Với mỗi ánh sáng đơn sắc có tần số f xác định, các phôtôn đều mang năng lượng như nhau. D. Năng lượng của phôtôn ánh sáng tím nhỏ hơn năng lượng của phôtôn ánh sáng đỏ. Câu 10: Theo thuyết lượng tử ánh sáng, phát biểu nào dưới đây là sai? A. Ánh sáng được tạo thành bởi các hạt gọi là phôtôn. B. Năng lượng của các phôtôn ánh sáng là như nhau, không phụ thuộc tần số của ánh sáng. C. Trong chân không, các phôtôn bay dọc theo tia sáng với tốc độ c = 3.108 m/s. D. Phân tử, nguyên tử phát xạ hay hấp thụ ánh sáng, cũng có nghĩa là chúng phát xạ hay hấp thụ phôtôn.



Câu 11: Nội dung chủ yếu của thuyết lượng tử trực tiếp nói về A. sự hình thành các vạch quang phổ của nguyên tử. B. sự tồn tại các trạng thái dừng của nguyên tử hiđrô. C. cấu tạo của các nguyên tử, phân tử. D. sự phát xạ và hấp thụ ánh sáng của nguyên tử, phân tử. Câu 12: Khi nói về thuyết lượng tử ánh sáng, phát biểu nào sau đây là đúng? A. Năng lượng phôtôn càng nhỏ khi cường độ chùm ánh sáng càng nhỏ. B. Phôtôn có thể chuyển động hay đứng yên tùy thuộc vào nguồn sáng chuyển động hay đứng yên. C. Năng lượng của phôtôn càng lớn khi tần số của ánh sáng ứng với phôtôn đó càng nhỏ. D. Ánh sáng được tạo bởi các hạt gọi là phôtôn. Câu 13: Theo thuyết lượng từ ánh sáng thì năng lượng của A. một phôtôn bằng năng lượng nghỉ của một êlectrôn (êlectron). B. một phôtôn phụ thuộc vào khoảng cách từ phôtôn đó tới nguồn phát ra nó. C. các phôtôn trong chùm sáng đơn sắc bằng nhau D. một phôtôn tỉ lệ thuận với bước sóng ánh sáng tương ứng với phôtôn đó. Câu 14: Gọi năng lượng của phôtôn ánh sáng đỏ, ánh sáng lục và ánh sáng tím lần lượt là Đ, L và T thì A. T > L > Đ. B. T > Đ > L. C. Đ > L > T. D. L > T > Đ. Câu 15: Dùng thuyết lượng tử ánh sáng không giải thích được A. hiện tượng quang – phát quang. B. hiện tượng giao thoa ánh sáng. C. nguyên tắc hoạt động của pin quang điện. D. hiện tượng quang điện ngoài. Câu 16: Với ε1, ε2, ε3 lần lượt là năng lượng của phôtôn ứng với các bức xạ màu vàng, bức xạ tử ngoại và bức xạ hồng ngoại thì A. ε2 > ε3 > ε1. B. ε3 > ε1 > ε2. C. ε2 > ε1 > ε3. D. ε1 > ε2 > ε3. Câu 17: Gọi Đ, L, T lần lượt là năng lượng của phôtôn ánh sáng đỏ, phôtôn ánh sáng lam và phôtôn ánh sáng tím. Ta có A. Đ > L > T. B. T > L > Đ. C. T > Đ > L. D. L > T > Đ. Câu 18: Với f1, f2, f3 lần lượt là tần số của tia hồng ngoại, tia tử ngoại và tia gamma (tia γ) thì A. f3 > f1 > f2. B. f2 > f1 > f3. C. f3 > f2 > f1. D. f1 > f3 > f2.

Câu 19: Gọi Đ là năng lượng của phôtôn ánh sáng đỏ; L là năng lượng của phôtôn ánh sáng lục; V là

năng lượng của phôtôn ánh sáng vàng. Sắp xếp nào sau đây đúng?

A. Đ > V > L . B. L > Đ > V . C. V > L > Đ . D. L > V > Đ.

Câu 20: Theo thuyết lượng tử ánh sáng của Anh-xtanh, phôtôn ứng với mỗi ánh sáng đơn sắc có năng lượng càng lớn nếu ánh sáng đơn sắc đó có A. tần số càng lớn. B. tốc độ càng lớn. C. bước sóng càng lớn. D. chu kì càng lớn. Câu 21: Theo thuyết lượng tử ánh sáng, phát biểu nào sau đây là sai? A. Trong chân không, phôtôn bay với tốc độ c = 3.108 m/s dọc theo các tia sáng. B. Phôtôn của các ánh sáng đơn sắc khác nhau thì mang năng lượng khác nhau. C. Năng lượng của một phôtôn không đổi khi truyền trong chân không. D. Phôtôn tồn tại trong cả trạng thái đứng yên và trạng thái chuyển động. Câu 22: Chiếu một chùm bức xạ có bước sóng λ vào bề mặt một tấm nhôm có giới hạn quang điện 0,36µm. Hiện tượng quang điện không xảy ra nếu λ bằng A. 0,42µm. B. 0,30µm. C. 0,24µm. D. 0,28µm. Câu 23: Lần lượt chiếu hai bức xạ có bước sóng λ1 = 0,75 μm, λ2 = 0,25μm vào một tấm kẽm có giới hạn quang điện λ0 = 0,35 μm. Bức xạ nào gây ra hiện tượng quang điện? A. Cả hai bức xạ. B. Không có bức xạ nào trong hai bức xạ trên. C. Chỉ có bức xạ λ1. D. Chỉ có bức xạ λ2.

Câu 24: Ánh sáng nhìn thấy có thể gây ra hiện tượng quang điện ngoài với A. kim loại bạc. B. kim loại kẽm. C. kim loại xesi. D. kim loại đồng. Câu 25: Hiện tượng quang điện ngoài là hiện tượng êlectron bị bứt ra khỏi tấm kim loại khi A. chiếu vào tấm kim loại này một chùm hạt nhân heli.



B. chiếu vào tấm kim loại này một bức xạ điện từ có bước sóng thích hợp. C. cho dòng điện chạy qua tấm kim loại này. D. tấm kim loại này bị nung nóng bởi một nguồn nhiệt. Câu 26: Theo giả thuyết của Bo, ở trạng trạng thái cơ bản nguyên tử hiđrô A. có năng lượng cao nhất, êlectron chuyển động trên quỹ đạo P. B. có năng lượng thấp nhất, êlectron chuyển động trên quỹ đạo P. C. có năng lượng thấp nhất, êlectron chuyển động trên quỹ đạo K. D. có năng lượng cao nhất, êlectron chuyển động trên quỹ đạo K. Câu 27: Bán kính quỹ đạo dừng thứ n của electrôn trong nguyên tử hiđrô A. tỉ lệ thuận với n. B. tỉ lệ nghịch với n. C. tỉ lệ thuận với n2. D. tỉ lệ nghịch với n2. Câu 28: Trong nguyên tử hiđrô, bán kính Bo là r0 = 5,3.10-11m. Bán kính quỹ đạo dừng N là A. 21,2.10-11m. B. 84,8.10-11m. C. 132,5.10-11m. D. 47,7.10-11m.

Câu 29: Xét ba mức năng lượng MLK EEE của nguyên tử hiđrô. Cho biết .EEEE LMKL Xét

ba vạch quang phổ (ba ánh sáng đơn sắc) ứng với ba sự chuyển mức năng lượng như sau :

Vạch LK ứng với sự chuyển .EE KL Vạch ML ứng với sự chuyển .EE LM Vạch MK ứng với sự

chuyển .EE KM Hãy chọn cách sắp xếp đúng

A. MKMLLK . B. MKMLLK .

C. MLLKMK . D. MLLKMK .

Câu 30: Bước sóng ứng với bốn vạch quang phổ của hiđrô là vạch tím, vạch chàm, vạch lam và vạch đỏ. Bốn vạch này ứng với sự chuyển của êlectron trong nguyên tử hiđrô từ các quỹ đạo M, N, O, P về quỹ đạo L. Hỏi vạch lam ứng với sự chuyển nào êlectron từ quỹ đạo A. M về quỹ đạo L. B. N về quỹ đạo L. C. O về quỹ đạo L. D. P về quỹ đạo L. Câu 31: Hãy xác định trạng thái kích thích cao nhất của các nguyên tử hiđrô trong trường hợp người ta chỉ thu được 6 vạch quang phổ phát xạ của nguyên tử hiđrô A. Trạng thái L. B. Trạng thái M. C. Trạng thái N. D. Trạng thái O. Câu 32: Các nguyên tử hiđrô đang ở trạng thái kích thích và êlectron đang chuyển động trên quỹ đạo M. Hỏi nguyên tử có thể phát ra bao nhiêu loại vạch bức xạ có tần số khác nhau? A. một. B. hai. C. ba. D. sáu. Câu 33: Quang điện trở (Quang trở) hoạt động dựa vào nguyên tắc nào? A. Hiện tượng nhiệt điện. B. Hiện tượng quang điện. C. Hiện tượng quang điện trong. D. Sự phụ thuộc của điện trở vào nhiệt độ. Câu 34: Trong laze rubi có sự biến đổi của dạng năng lượng nào dưới đây thành quang năng? A. Điện năng. B. Cơ năng. C. Nhiệt năng. D. Quang năng. Câu 35: Nếu ánh sáng kích thích là ánh sáng màu lam thì ánh sáng huỳnh quang không thể là ánh sáng nào dưới đây? A. Ánh sáng đỏ. B. Ánh sáng lục. D. Ánh sáng lam. D. Ánh sáng chàm. Câu 36: Một chất có khả năng phát quang ánh sáng màu đỏ và ánh sáng màu lục. Nếu dùng tia đơn sắc màu vàng để kích thích sự phát quang của chất đó thì ánh sáng phát quang có thể có màu nào? A. Màu đỏ. B. Màu vàng. C. Màu lục. D. Màu lam. Câu 37: Tia laze không có đặc điểm nào dưới đây? A. Độ đơn sắc cao. B. Độ định hướng cao. C. Cường độ lớn. D. Công suất lớn. Câu 38: Điện trở của một quang điện trở có đặc điểm nào dưới đây? A. Có giá trị rất lớn. B. Có giá trị rất nhỏ. C. Có giá trị không đổi. D. Có giá trị thay đổi được. Câu 39: Trong nguyên tử hiđrô, khi êlectron chuyển từ quĩ đạo N về quĩ đạo L sẽ phát ra vạch quang phổ A. Hβ (lam). B. Hδ (tím). C. Hα (đỏ). D. Hγ(chàm). Câu 40: Quang điện trở hoạt động dựa vào hiện tượng A. quang - phát quang. B. quang điện trong. C. phát xạ cảm ứng. D. nhiệt điện. Câu 41: Quang điện trở được chế tạo từ



A. kim loại và có đặc điểm là điện trở suất của nó giảm khi có ánh sáng thích hợp chiếu vào. B. chất bán dẫn và có đặc điểm là dẫn điện kém khi không bị chiếu sáng và dẫn điện tốt khi được chiếu sáng thích hợp. C. chất bán dẫn và có đặc điểm là dẫn điện tốt khi không bị chiếu sáng và dẫn điện kém được chiếu sáng thích hợp. D. kim loại và có đặc điểm là điện trở suất của nó tăng khi có ánh sáng thích hợp chiếu vào. Câu 42: Pin quang điện là nguồn điện trong đó A. nhiệt năng được biến đổi thành điện năng. B. hóa năng được biến đổi thành điện năng. C. cơ năng được biến đổi thành điện năng. D. quang năng được biến đổi thành điện năng. Câu 43: Pin quang điện là nguồn điện hoạt động dựa trên hiện tượng A. quang điện trong. B. quang – phát quang. C. huỳnh quang. D. tán sắc ánh sáng. Câu 44: Một chất có khả năng phát ra ánh sáng phát quang với bước sóng 0,55 m . Khi dùng ánh sáng

có bước sóng nào dưới đây để kích thích thì chất này không thể phát quang? A. 0,35 m . B. 0,50 m . C. 0,60 m . D. 0, 45 m .

Câu 45: Khi chiếu vào một chất lỏng ánh sáng chàm thì ánh sáng huỳnh quang phát ra không thể là A. ánh sáng tím. B. ánh sáng vàng. C. ánh sáng đỏ. D. ánh sáng lục. Câu 46: Theo thuyết lượng tử ánh sáng, để phát ánh sáng huỳnh quang, mỗi nguyên tử hay phân tử của chất phát quang hấp thụ hoàn toàn một phôtôn của ánh sáng kích thích có năng lượng để chuyển sang trạng thái kích thích, sau đó: A. giải phóng một êlectron tự do có năng lượng lớn hơn do có bổ sung năng lượng. B. giải phóng một êlectron tự do có năng lượng nhỏ hơn do có mất mát năng lượng. C. phát ra một phôtôn khác có năng lượng lớn hơn do có bổ sung năng lượng. D. phát ra một phôtôn khác có năng lượng nhỏ hơn do có mất mát năng lượng. Câu 47: Khi nói về quang điện, phát biểu nào sau đây sai? A. Pin quang điện hoạt động dựa trên hiện tượng quang điện ngoài vì nó nhận năng lượng ánh sáng từ bên ngoài. B. Công thoát êlectron của kim loại thường lớn hơn năng lượng cần thiết để giải phóng êlectron liên kết trong chất bán dẫn. C. Điện trở của quang điện trở giảm khi có ánh sáng thích hợp chiếu vào. D. Chất quang dẫn là chất dẫn điện kém khi không bị chiếu sáng và trở thành chất dẫn điện tốt khi bị chiếu ánh sáng thích hợp. Câu 48: Theo mẫu nguyên tử Bo, trạng thái dừng của nguyên tử : A. có thể là trạng thái cơ bản hoặc trạng thái kích thích. B. là trạng thái mà các êlectron trong nguyên tử ngừng chuyển động. C. chỉ là trạng thái kích thích. D. chỉ là trạng thái cơ bản. Câu 49: Tia laze có tính đơn sắc rất cao vì các phôtôn do laze phát ra có A. độ sai lệch bước sóng là rất lớn. B. độ sai lệch tần số là rất nhỏ. C. độ sai lệch năng lượng là rất lớn. D. độ sai lệch tần số là rất lớn. Câu 50: Nguyên tắc hoạt động của quang điện trở dựa vào A. hiện tượng tán sắc ánh sáng. B. hiện tượng quang điện ngoài. C. hiện tượng quang điện trong. D. hiện tượng phát quang của chất rắn. Câu 51: Pin quang điện là nguồn điện A. biến đổi trực tiếp quang năng thành điện năng. B. biến đổi trực tiếp nhiệt năng thành điện năng. C. hoạt động dựa trên hiện tượng quang điện ngoài. D. hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ. Câu 52: Pin quang điện biến đổi trực tiếp A. hóa năng thành điện năng. B. quang năng thành điện năng. C. nhiệt năng thành điện năng. D. cơ năng thành điện năng.



Câu 53 : Theo quan điệm của thuyết lượng tử ánh sáng, phát biểu nào sau đây là sai? A. Các phôtôn của cùng một ánh sáng đơn sắc đều mang năng lượng như nhau. B. Khi ánh sáng truyền đi xa, năng lượng của phôtôn giảm dần. C. Phôtôn chỉ tồn tại trong trạng thái chuyển động. D. Ánh sáng được tạo thành bởi các hạt gọi là phôtôn.

Câu 54: Thuyết lượng tử ánh sáng không được dùng để giải thích A. hiện tượng quang điện B. hiện tượng quang – phát quang C. hiện tượng giao thoa ánh sáng D. nguyên tắc hoạt động của pin quang điện Câu 55: Chùm ánh sáng laze không được ứng dụng A. trong truyền tin bằng cáp quang. B. làm dao mổ trong y học . C. làm nguồn phát siêu âm. D. trong đầu đọc đĩa CD. 2. BÀI TẬP 2a. Năng lượng phô tôn. Điều kiện xảy ra hiện tượng quang điện Câu 1: Lần lượt chiếu hai bức xạ có bước sóng λ1 = 0,75 μm và λ2 = 0,25 μm vào một tấm kẽm có giới hạn quang điện λ0 = 0,35 μm. Bức xạ nào gây ra hiện tượng quang điện? A. Cả hai bức xạ. B. Chỉ có bức xạ λ1.

C. Chỉ có bức xạ λ2. D. Không có bức xạ nào trong hai bức xạ trên.

Câu 2: Biết tốc độ ánh sáng trong chân không s/m.c 8103 , hằng số Plăng Js.,h 34106256 . Phôtôn

có bước sóng trong chân không là 0,5μm thì sẽ có năng lượng là A. 2,95eV. B. 2,48eV. C. 3,975.eV. D. 4,42eV. Câu 3: Chiếu một chùm bức xạ đơn sắc vào một tấm kẽm có giới hạn quang điện 0,35μm. Hiện tượng quang điện không xảy ra khi chiếu chùm bức xạ có năng lượng A. 6.10-19J. B. 4eV. C. 8.10-19J.. D. 3,5eV. Câu 4: Công thoát êlectron của một kim loại là A = 4eV. Tốc độ ánh sáng trong chân không

s/m.c 8103 , hằng số Plăng Js.,h 34106256 và độ lớn điện tích nguyên tốc C.,e 191061 . Giới

hạn quang điện của kim loại này là bao nhiêu? A. 0,28 m . B. 0,32 m . C. 0,35 m . D. 0,25 m .

Câu 5: Công thoát êlectron của một kim loại là 4,5eV. Tốc độ ánh sáng trong chân không s/m10.3c 8 ,

hằng số Plăng Js10.625,6h 34 và độ lớn điện tích nguyên tốc C.,e 191061 . Chiếu lần lượt vào kim

loại trên các bức xạ điện từ có bước sóng λ1 = 0,183μm, λ2 = 0,212μm, λ3 = 0,284μm, λ4 = 0,325μm, λ5 = 0,444μm. Những bức xạ nào gây ra được hiện tượng quang điện? A. λ1 và λ2. B. λ1, λ2, λ3 và λ4. C. λ1, λ2 và λ3. D. cả 5 bức xạ trên. Câu 6: Công thoát êlectron của một kim loại là A = 1,88 eV. Lấy h = 6,625.10-34J.s, e = 1,6.10-19 C và c = 3.108m/s. Giới hạn quang điện của kim loại này có giá trị là A. 550 nm. B. 220 nm. C. 1057 nm. D. 661 nm. Câu 7: Biết công thoát của êlectron khỏi một kim loại là 4,14 eV. Lấy h = 6,625.10-34J.s, e = 1,6.10-19 C và c = 3.108m/s. Giới hạn quang điện của kim loại đó là A. 0,50 m. B. 0,26 m. C. 0,30 m. D. 0,35 m. Câu 8: Công thoát của êlectron khỏi đồng là 6,625.10-19J. Biết hằng số Plăng là 6,625.10-34J.s, tốc độ ánh sáng trong chân không là 3.108m/s. Giới hạn quang điện của đồng là A. 0,60µm. B. 0,90µm. C. 0,3µm. D. 0,40µm. Câu 9: Giới hạn quang điện của đồng (Cu) là λ0 = 0,30 μm. Biết hằng số Plăng h = 6,625.10-34 J.s và vận tốc truyền ánh sáng trong chân không c = 3.108 m/s. Công thoát của êlectrôn khỏi bề mặt của đồng là A. 8,625.10-19 J. B. 8,526.10-19 J. C. 625.10-19 J. D. 6,625.10-19 J. Câu 10: Biết hằng số Plăng là 6,625.10-34 Js, tốc độ ánh sáng trong chân không là 3.108 m/s. Năng lượng của phôtôn ứng với bức xạ có bước sóng 0,6625 µm là A. 3.10-18 J. B. 3.10-20 J. C. 3.10-17 J. D. 3.10-19 J. Câu 11: Giới hạn quang điện của một kim loại là 0,75 μm. Biết hằng số Plăng h = 6,625.10-34 J.s, tốc độ ánh sáng trong chân không c = 3.108m/s. Công thoát êlectron khỏi kim loại này là A. 26,5.10-19 J. B. 26,5.10-32 J. C. 2,65.10-19 J. D. 2,65.10-32 J.



Câu 12: Công thóat êlectron ra khỏi một kim lọai A = 6,625.10-19J, hằng số Plăng h = 6,625.10-34J.s, vận tốc ánh sáng trong chân không c = 3.108m/s. Giới hạn quang điện của kim lọai đó là A. 0,295 μm. B. 0,300 μm. C. 0,375 µm. D. 0,250 μm. Câu 13: Trong chân không, bức xạ đơn sắc vàng có bước sóng là 0,589 m. Lấy h = 6,625.10-34J.s; c=3.108 m/s và e = 1,6.10-19 C. Năng lượng của phôtôn ứng với bức xạ này có giá trị là A. 2,11 eV. B. 4,22 eV. C. 0,42 eV. D. 0,21 eV. Câu 14: Công thoát êlectrôn (êlectron) ra khỏi một kim loại là A = 1,88 eV. Biết hằng số Plăng h = 6,625.10-34 J.s, vận tốc ánh sáng trong chân không c = 3.108 m/s và 1 eV = 1,6.10-19 J. Giới hạn quang điện của kim loại đó là A. 0,33 μm. B. 0,22 μm. C. 0,66. 10-19 μm. D. 0,66 μm. Câu 15: Khi truyền trong chân không, ánh sáng đỏ có bước sóng λ1 = 700 nm, ánh sáng tím có bước sóng λ2 = 420 nm. Cho hai ánh sáng này truyền trong một môi trường trong suốt thì chiết suất tuyệt đối của môi trường đó đối với hai ánh sáng này lần lượt là n1 = 1,33 và n2 = 1,34. Khi truyền trong môi trường trong suốt trên, tỉ số năng lượng của phôtôn có bước sóng λ1 so với năng lượng của phôtôn có bước sóng λ2 bằng A. 3/5. B. 5/3. C. 399/670. D. 402/665. Câu 16: Công thoát êlectron của một kim loại là 7,64.10-19J. Chiếu lần lượt vào bề mặt tấm kim loại này các bức xạ có bước sóng là 1 = 0,18 m, 2 = 0,21 m và 3 = 0,35 m. Lấy h=6,625.10-34 J.s, c = 3.108 m/s. Bức xạ nào gây được hiện tượng quang điện đối với kim loại đó? A. Hai bức xạ (1 và 2). B. Không có bức xạ nào trong ba bức xạ trên. C. Cả ba bức xạ (1, 2 và 3). D. Chỉ có bức xạ 1. Câu 17: Một kim loại có công thoát êlectron là 7,2.10-19 J. Chiếu lần lượt vào kim loại này các bức xạ có bước sóng λ1 = 0,18 μm, λ2 = 0,21 μm, λ3 = 0,32 μm và λ = 0,35 μm. Những bức xạ có thể gây ra hiện tượng quang điện ở kim loại này có bước sóng là A. λ1, λ2 và λ3. B. λ1 và λ2. C. λ2, λ3 và λ4. D. λ3 và λ4. Câu 18: Trong chân không, ánh sáng tím có bước sóng 0,4 μm. Lấy h = 6,625.10-34J.s và c = 3.108m/s. Mỗi phôtôn của ánh sáng này mang năng lượng xấp xỉ bằng A. 4,97.10-31 J. B. 4,97.10-19 J. C. 2,49.10-19 J. D. 2,49.10-31 J. Câu 19: Biết công thoát êlectron của các kim loại: canxi, kali, bạc và đồng lần lượt là: 2,89 eV; 2,26eV; 4,78 eV và 4,14 eV. Chiếu ánh sáng có bước sóng 0,33 m vào bề mặt các kim loại trên. Hiện tượng

quang điện không xảy ra với các kim loại nào sau đây? A. Kali và đồng. B. Canxi và bạc. C. Bạc và đồng. D. Kali và canxi. Câu 20: Phôtôn có năng lượng 0,8eV ứng với bức xạ thuộc vùng A. tia tử ngoại. B. tia hồng ngoại. C. tia X. D. sóng vô tuyến. Câu 21: Giới hạn quang điện của một kim loại là 0,75 m. Công thoát êlectron ra khỏi kim loại này bằng A. 2,65.10-19J. B. 26,5.10-19J. C. 2,65.10-32J. D. 26,5.10-32J. Câu 22: Một nguồn phát ra ánh sáng có bước sóng 662,5 nm với công suất phát sáng là 1,5.10-4 W. Lấy h = 6,625.10-34 J.s; c = 3.108 m/s. Số phôtôn được nguồn phát ra trong 1s là A. 5.1014. B. 6.1014. C. 4.1014. D. 3.1014. Câu 23: Một nguồn sáng phát ra ánh sáng đơn sắc có tần số 5.1014 Hz. Công suất bức xạ điện từ của nguồn là 10 W. Số phôtôn mà nguồn phát ra trong một giây xấp xỉ bằng A. 3,02.1019. B. 0,33.1019. C. 3,02.1020. D. 3,24.1019. Câu 24: Một đèn phát ra ánh sáng đơn sắc có công suất bức xạ 10 W, bước sóng 0,5 .m Số phôtôn do

đèn phát ra trong mỗi giây bằng bao nhiêu? A. 2,5.1018. B. 2,5.1019. C. 2,5.1020. D. 2,5.1021. Câu 25: Giả sử một nguồn sáng chỉ phát ra ánh sáng đơn sắc có tần số 7.5.1014Hz. Công suất phát xạ của nguồn là 10W. Số phôtôn mà nguồn sáng phát ra trong một giây xấp xỉ bằng: A. 0,33.1020 B. 2,01.1019

C. 0,33.1019 D. 2,01.1020

Câu 26: Công suất bức xạ của Mặt Trời là 3,9.1026 W. Năng lượng Mặt Trời tỏa ra trong một ngày là A. 3,3696.1030 J. B. 3,3696.1029 J. C. 3,3696.1032 J. D. 3,3696.1031 J.



Câu 27: Một kim loại có giới hạn quang điện là λ0. Chiếu bức xạ có bước sóng bằng 0

3

vào kim loại này.

Cho rằng năng lượng mà êlectron quang điện hấp thụ từ phôtôn của bức xạ trên, một phần dùng để giải phóng nó, phần còn lại biến hoàn toàn thành động năng của nó. Giá trị động năng này là

A. 0

2hc

. B.

02

hc

. C.

03

hc

. D.

0

3hc

.

Câu 28: Chiếu bức xạ có tần số f vào một kim loại có công thoát A gây ra hiện tượng quang điện. Giả sử một êlectron hấp thụ phôtôn sử dụng một phần năng lượng làm công thoát, phần còn lại biến thành động năng K của nó. Nếu tàn số của bức xạ chiếu tới là 2f thì động năng của êlectron quang điện đó là A. K – A. B. K + A. C. 2K – A. D. 2K + A. 2b. Mẫu nguyên tử Bo. Quang phổ của hydro. Quang- phát quang. Laze Câu 1: Biết bán kính Bo là r0 = 5,3.10-11m. Bán kính quỹ đạo dừng M trong nguyên tử hiđrô bằng A. 84,8.10-11m. B. 21,2.10-11m. C. 132,5.10-11m. D. 47,7.10-11m. Câu 2: Trong nguyên tử hiđrô, bán kính Bo là r0 = 5,3.10-11m. Ở một trạng thái kích thích của nguyên tử hiđrô, êlectron chuyển động trên quỹ đạo dừng có bán kính là r = 2,12.10-10m. Quỹ đạo đó có tên gọi là quỹ đạo dừng A. L. B. O. C. N. D. M. Câu 3: Trong nguyên tử hiđrô, với r0 là bán kính B0 thì bán kính quỹ đạo dừng của êlectron không thể là: A.12r0. B.25r0. C.9r0. D.16r0.

Câu 4: Trong nguyên tử hiđrô, bán kính Bo là r0 = 5,3.10-11m. Bán kính quỹ đạo dừng N là A. 47,7.10-11m. B. 21,2.10-11m. C. 84,8.10-11m. D. 132,5.10-11m. Câu 5: Theo mẫu nguyên tử Bo, bán kính quỹ đạo K của êlectron trong nguyên tử hiđrô là r0. Khi êlectron chuyển từ quỹ đạo N về quỹ đạo L thì bán kính quỹ đạo giảm bớt A. 12r0. B. 4r0. C. 9r0. D. 16r0. Câu 6: Các nguyên tử hiđrô đang ở trạng thái dùng ứng với êlectron chuyển động trên quỹ đạo có bán kính lớn gấp 9 lần so với bán kính Bo. Khi chuyển về các trạng thái dừng có năng lượng thấp hơn thì các nguyên tử sẽ phát ra các bức xạ có tần số khác nhau. Có thể có nhiều nhất bao nhiêu tần số? A. 1. B. 3. C. 2. D. 4. Câu 7: Mức năng lượng của các quĩ đạo dừng của nguyên tử hiđrô lần lượt từ trong ra ngoài là E1 = -13,6 eV ; E2 = -3,4 eV ; E3 = -1,5 eV ; E4 = -0,85 eV. Nguyên tử đang ở trạng thái cơ bản có khả năng hấp thụ các phôtôn có năng lượng nào dưới đây, để nhảy lên một trong các mức năng lượng cao hơn? A. 12,2 eV. B. 3,4 eV. C. 10,2 eV. D. 1,9 eV.

Câu 8: Các mức năng lượng của nguyên từ hiđrô được cho bởi công thức: 20

nn

EE , với E0 = 13,6 eV; n

= 1, 2, 3 …tương ứng với các quỹ đạo (mức) K, L, M, N, O, P… Tính năng lượng ứng với mức quỹ đạo M. A. -13,6 eV. B. -3,4 eV. C. -1,51 eV. D. -0,85 eV. Câu 9: Năng lượng ion hóa nguyên tử hiđrô khi nguyên tử ở trạng thái cơ bản có giá trị 13,6 eV. Tốc độ

ánh sáng trong chân không s/m.c 8103 , hằng số Plăng Js.,h 34106256 . Bức xạ có bước sóng

ngắn nhất mà nguyên tử hiđrô có thể phát ra là A. 91,3 nm. B. 9,13 nm. C. 0,1026 µm. D. 0,1216 µm. Câu 10: Nguyên tử hiđtô ở trạng thái cơ bản có mức năng lượng bằng -13,6 eV. Để chuyển lên trạng thái dừng có mức năng lượng -3,4 eV thì nguyên tử hiđrô phải hấp thụ một phôtôn có năng lượng A. 10,2 eV. B. -10,2 eV. C. 17 eV. D. 4 eV. Câu 11: Nguyên tử hiđrô chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng En = -1,5 eV sang trạng thái dừng có năng lượng Em = -3,4 eV. Bước sóng của bức xạ mà nguyên tử hiđrô phát ra xấp xỉ bằng A. 0,654.10-7m. B. 0,654.10-6m. C. 0,654.10-5m. D. 0,654.10-4m. Câu 12: Trong quang phổ vạch của hiđrô (quang phổ của hiđrô), bước sóng của vạch quang phổ ứng với sự chuyển của êlectrôn (êlectron) từ quỹ đạo L về quỹ đạo K là 0,1217 μm, vạch vạch quang phổ ứng với sự chuyển M → L là 0,6563 μm. Bước sóng của vạch quang phổ ứng với sự chuyển M →K bằng A. 0,1027μm. B. 0,5346μm. C. 0,7780μm. D. 0,3890μm.



Câu 13: Cho: 1eV = 1,6.10-19 J; h = 6,625.10-34 J.s; c = 3.108 m/s. Khi êlectrôn (êlectron) trong nguyên tử hiđrô chuyển từ quĩ đạo dừng có năng lượng Em = - 0,85eV sang quĩ đạo dừng có năng lượng En = - 13,60eV thì nguyên tử phát bức xạ điện từ có bước sóng A. 0,4340μm. B. 0,4860μm. C. 0,0974μm. D. 0,6563μm. Câu 14: Biết hằng số Plăng h = 6,625.10-34 J.s và độ lớn của điện tích nguyên tố là 1,6.10-19 C. Khi nguyên tử hiđrô chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng -1,514 eV sang trạng thái dừng có năng lượng -3,407 eV thì nguyên tử phát ra bức xạ có tần số A. 2,571.1013 Hz. B. 4,572.1014Hz. C. 3,879.1014 Hz. D. 6,542.1012 Hz. Câu 15: Đối với nguyên tử hiđrô, các mức năng lượng ứng với các quỹ đạo dừng K, M có giá trị lần lượt là: -13,6 eV; -1,51 eV. Cho h = 6,625.10-34 J.s; c = 3.108 m/s và e = 1,6.10-19 C. Khi êlectron chuyển từ quỹ đạo dừng M về quỹ đạo dừng K, thì nguyên tử hiđrô có thể phát ra bức xạ có bước sóng A. 102,7 m. B. 102,7 mm. C. 102,7 nm. D. 102,7 pm. Câu 16: Một đám nguyên tử hiđrô đang ở trạng thái kích thích mà êlectron chuyển động trên quỹ đạo dừng N. Khi êlectron chuyển về các quỹ đạo dừng bên trong thì quang phổ vạch phát xạ của đám nguyên tử đó có bao nhiêu vạch? A. 3. B. 1. C. 6. D. 4. Câu 17: Đối với nguyên tử hiđrô, khi êlectron chuyển từ quỹ đạo M về quỹ đạo K thì nguyên tử phát ra phôtôn có bước sóng 0,1026 µm. Lấy h = 6,625.10-34J.s, e = 1,6.10-19 C và c = 3.108m/s. Năng lượng của phôtôn này bằng A. 1,21 eV B. 11,2 eV. C. 12,1 eV. D. 121 eV. Câu 18: Khi êlectron ở quỹ đạo dừng thứ n thì năng lượng của nguyên tử hiđrô được tính theo công thức -

2

6,13

n(eV) (n = 1, 2, 3,…). Khi êlectron trong nguyên tử hiđrô chuyển từ quỹ đạo dừng n = 3 sang quỹ đạo dừng

n = 2 thì nguyên tử hiđrô phát ra phôtôn ứng với bức xạ có bước sóng bằng A. 0,4350 μm. B. 0,4861 μm. C. 0,6576 μm. D. 0,4102 μm. Câu 19: Theo tiên đề của Bo, khi êlectron trong nguyên tử hiđrô chuyển từ quỹ đạo L sang quỹ đạo K thì nguyên tử phát ra phôtôn có bước sóng λ21, khi êlectron chuyển từ quỹ đạo M sang quỹ đạo L thì nguyên tử

phát ra phôtôn có bước sóng λ32 và khi êlectron chuyển từ quỹ đạo M sang quỹ đạo K thì nguyên tử phát ra phôtôn có bước sóng λ31. Biểu thức xác định λ31 là

A. 31 = 2132

2132

. B. 31 = 32 - 21. C. 31 = 32 + 21. D. 31 =

2132

2132

.

Câu 20: Ánh sáng phát quang của một chất có bước sóng 0,50 m . Hỏi nếu chiếu vào chất đó ánh sáng có

bước sóng nào dưới đây thì chất đó không phát quang? A. 0,35 m . B. 0,40 m . C. 0,45 m . D. 0,55 m .

Câu 21: Một chất có khả năng phát ra ánh sáng phát quang với tần số f = 6.1014 Hz. Khi dùng ánh sáng có bước sóng nào dưới đây để kích thích thì chất này không thể phát quang? A. 0,55 μm. B. 0,45 μm. C. 0,38 μm. D. 0,40 μm. Câu 22: Một chất phát quang được kích thích bằng ánh sáng có bước sóng 0,26 m thì phát ra ánh sáng có bước sóng 0,52 m. Giả sử công suất của chùm sáng phát quang bằng 20% công suất của chùm sáng kích thích. Tỉ số giữa số phôtôn ánh sáng phát quang và số phôtôn ánh sáng kích thích trong cùng một khoảng thời gian là

A. 4

5. B.

1

10. C.

1

5. D.

2

5.

Câu 23: Laze A phát ra chùm bức xạ có bước sóng 0,45 m với công suất 0,8W. Laze B phát ra chùm bức

xạ có bước sóng 0,60 m với công suất 0,6 W. Tỉ số giữa số phôtôn của laze B và số phôtôn của laze A

phát ra trong mỗi giây là

A.1. B.20

9. C.2. D.

3

4.



Câu 24: Khi êlectron ở quỹ đạo dừng thứ n thì năng lượng của nguyên tử hiđrô được xác định bởi công

thức En = 2

13,6

n

(eV) (với n = 1, 2, 3,…). Khi êlectron trong nguyên tử hiđrô chuyển từ quỹ đạo dừng n

= 3 về quỹ đạo dừng n = 1 thì nguyên tử phát ra phôtôn có bước sóng 1. Khi êlectron chuyển từ quỹ đạo dừng n = 5 về quỹ đạo dừng n = 2 thì nguyên tử phát ra phôtôn có bước sóng 2. Mối liên hệ giữa hai bước sóng 1 và 2 là A. 272 = 1281. B. 2 = 51. C. 1892 = 8001. D. 2 = 41. Câu 25: Theo mẫu nguyên tử Bo, trong nguyên tử hiđrô, khi êlectron chuyển từ quỹ đạo P về quỹ đạo K thì nguyên tử phát ra phôton ứng với bức xạ có tần số f1 . Khi êlectron chuyển từ quỹ đạo P về quỹ đạo L thì nguyên tử phát ra phôtôn ứng với bức xạ có tần số f2. Nếu êlectron chuyển từ quỹ đạo L về quỹ đạo K thì nguyên tử phát ra phôtôn ứng với bức xạ có tần số

A. f3 = f1 – f2 . B. f3 = f1 + f2. C. 2 23 1 2f f + f . D. 1 2

3

1 2

f ff

f f

.

Câu 26: Theo mẫu nguyên tử Bo, trong nguyên tử hiđrô, chuyển động của êlectron quanh hạt nhân là chuyển động tròn đều. Tỉ số giữa tốc độ của êlectron trên quỹ đạo K và tốc độ của êlectron trên quỹ đạo M bằng A. 9. B. 2. C. 3. D. 4. Câu 27: Các mức năng lượng của các trạng thái dừng của nguyên tử hiđrô được xác định bằng biểu thức

2

13,6nE

n (eV) (n = 1, 2, 3,…). Nếu nguyên tử hiđrô hấp thụ một phôtôn có năng lượng 2,55 eV thì

bước sóng nhỏ nhất của bức xạ mà nguyên tử hiđrô đó có thể phát ra là A. 1,46.10-8 m. B. 1,22.10-8 m. C. 4,87.10-8m. D. 9,74.10-8m. 2c. Ống Rơnghen Câu 1: Hiệu điện thế giữa anốt và catốt của một ống Rơngen là 18,75kV. Biết độ lớn điện tích êlectron, hằng số Plăng và tốc độ ánh sáng trong chân không lần lượt là 1,6.10-19C, 6,625.10-34J.s; 3.108m/s. Bỏ qua động năng ban đầu của các êlectron. Bước sóng nhỏ nhất của tia Rơnghen do ống phát ra là A. 0,4625.10-9m B. 0,5625.10-9m C. 0,6625.10-9m D. 0,6625.10-10m. Câu 2: Cường độ dòng quang điện bên trong một ống Rơnghen là I = 8μA. Độ lớn điện tích nguyên tốc

C.,e 191061 . Số êlectron đến được đối catôt trong 1 phút là

A. 3,3.1014 hạt. B. 3.1015 hạt. C. 3,6.1016 hạt. D. 5.1013 hạt. Câu 3: Một ống Rơnghen phát ra bức xạ có bước sóng nhỏ nhất là 5.10-10 m. Bỏ qua động năng của các êlectron thoát ra từ catôt. Năng lượng lớn nhất của phôtôn do ống Rơnghen phát ra bằng A. 4.10-15J. B. 4.10-16J. C. 4.10-17J. D. 4.10-18J. Câu 4: Một ống Rơnghen có thể phát ra bức xạ có bước sóng ngắn nhất là 2,484.10-11m. Bỏ qua động

năng của các êlectron thoát ra từ catôt. Tốc độ ánh sáng trong chân không s/m.c 8103 , hằng số Plăng

Js.,h 34106256 . Hiệu điện thế giữa hai cực của ống Rơnghen là

A. 100kV. B. 50kV. C. 10kV. D. 25kV. Câu 5: Chùm tia X phát ra từ một ống tia X (ống Cu-lít-giơ) có tần số lớn nhất là 6,4.1018 Hz. Bỏ qua động năng các êlectron khi bứt ra khỏi catôt. Hiệu điện thế giữa anôt và catôt của ống tia X là A. 13,25 kV. B. 5,30 kV. C. 2,65 kV. D. 26,50 kV. Câu 6: Hiệu điện thế giữa hai điện cực của ống Cu-lít-giơ (ống tia X) là UAK = 2.104 V, bỏ qua động năng ban đầu của êlectron khi bứt ra khỏi catốt. Tần số lớn nhất của tia X mà ống có thể phát ra xấp xỉ bằng A. 4,83.1021 Hz. B. 4,83.1019 Hz. C. 4,83.1017 Hz. D. 4,83.1018 Hz. Câu 7: Một ống Rơnghen phát ra bức xạ có bước sóng ngắn nhất là 6,21.10 – 11 m. Biết độ lớn điện tích êlectrôn (êlectron), vận tốc ánh sáng trong chân không và hằng số Plăng lần lượt là 1,6.10-19C; 3.108m/s; 6,625.10-34 J.s. Bỏ qua động năng ban đầu của êlectrôn. Hiệu điện thế giữa anốt và catốt của ống là A. 2,00 kV. B. 2,15 kV. C. 20,00 kV. D. 21,15 kV. Câu 8: Hiệu điện thế giữa anốt và catốt của một ống Rơnghen là 18,75 kV. Biết độ lớn điện tích êlectrôn (êlectron), vận tốc ánh sáng trong chân không và hằng số Plăng lần lượt là 1,6.10-19 C, 3.108 m/s và



6,625.10-34 J.s. Bỏ qua động năng ban đầu của êlectrôn. Bước sóng nhỏ nhất của tia Rơnghen do ống phát ra là A. 0,4625.10-9 m. B. 0,6625.10-10 m. C. 0,5625.10-10 m. D. 0,6625.10-9 m. Câu 9: Hiệu điện thế giữa anốt và catốt của một ống Rơnghen là U = 25 kV. Coi vận tốc ban đầu của chùm êlectrôn (êlectron) phát ra từ catốt bằng không. Biết hằng số Plăng h = 6,625.10-34J.s, điện tích nguyên tố bằng 1,6.10-19C. Tần số lớn nhất của tia Rơnghen do ống này có thể phát ra là A. 60,380.1018Hz. B. 6,038.1015Hz. C. 60,380.1015Hz. D. 6,038.1018Hz. Câu 10: Giữa anôt và catôt của một ống phát tia X có hiệu điện thế không đổi là 25 kV. Bỏ qua động năng của êlectron khi bứt ra từ catôt. Bước sóng ngắn nhất của tia X mà ống có thể phát ra bằng A. 31,57 pm. B. 35,15 pm. C. 39,73 pm. D. 49,69 pm. Câu 11: Một chùm êlectron, sau khi được tăng tốc từ trạng thái đứng yên bằng hiệu điện thế không đổi U, đến đập vào một kim loại làm phát ra tia X. Cho bước sóng nhỏ nhất của chùm tia X này là 6,8.10-11 m. Giá trị của U bằng A. 18,3 kV. B. 36,5 kV. C. 1,8 kV. D. 9,2 kV. ĐÁP ÁN CHƯƠNG LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG 1. LÝ THUYẾT

1B 2A 3D 4A 5D 6B 7A 8B 9C 10B 11D 12D 13C 14A 15B 16C 17B 18C 19D 20A 21D 22A 23D 24C 25B 26C 27C 28B 29C 30B 31C 32C 33C 34D 35D 36A 37D 38D 39A 40B 41B 42D 43A 44C 45A 46D 47B 48A 49B 50C 51A 52B 53B 54C 55C

2. BÀI TẬP 2a. Năng lượng phô tôn. Điều kiện xảy ra hiện tượng quang điện

1C 2B 3D 4B 5A 6D 7C 8C 9D 10D 11C 12B 13A 14D 15A 16A 17B 18B 19C 20B 21A 22A 23A 24D 25B 26D 27A 28D

Câu 15: Khi phô tôn lan truyền, năng lượng phô tôn không đổi nên 5

3

1

2

2

1

Câu 22: hc

PN

hcNP PP

= 5.1014.

Câu 26: W= Pt=3,3696.1031 J.

Câu 27: Công thức Anhxtanh về hiện tượng quang điện:

KK

hchc

0 0

2hc

Câu 28: Công thức Anhxtanh về hiện tượng quang điện: hf= A + K (1) và 2hf = A + K’ (2). Từ 1 và 2, suy ra K’ = 2K + A. 2b. Mẫu nguyên tử Bo. Quang phổ của hydro. Quang- phát quang. Laze

1D 2A 3A 4C 5A 6B 7C 8C 9A 10A 11B 12A 13C 14B 15C 16C 17C 18C 19D 20D 21A 22D 23A 24C 25A 26C 27D

Câu 1: 02

n rnr , quỹ đạo M ứng với n = 3 nên rM = 32r0=47,7.10-11m.

Câu 5: rN – rL= (42- 22)r0=12r0. Câu 9: Năng lượng ion hóa là năng lượng cần cung cấp cho nguyên tử hidro để êlectron chuyển từ quỹ

đạo K ra xa vô cực. Vì vậy eV6,13EE K . Để nguyên tử phát ra bức xạ có bước song ngắn nhất thì

êlectron chuyển từ vô cực về quỹ đạo K, nên min

min

K

hcEE 91,3 nm.

Câu 12:

MK

LKMLMK

LKMLMK

1110,1027μm.



Câu 18:

hc

EE 23 =0,6576 μm.

Câu 22:

1

2

2

1

2

2

1

121 2,0

N

NN2,0

NP2,0P

2

5.

Câu 24: Theo tiên đề phát xạ: 1

13

hcEE

(1) và

2

25

hcEE

(2). Lập tỉ số 1 và 2, suy ra 1892 =

8001. Câu 27: Ta có E4 – E2 = -0,85 – (-3,4) = 2,55eV, nên khi nguyên tử hiđrô hấp thụ một phôtôn có năng lượng 2,55 eV thì nó chuyển lên trạng thái dừng có năng lượng E4. Bước sóng nhỏ nhất của bức xạ mà

nguyên tử hiđrô đó có thể phát ra là 14

minEE

hc

= 9,74.10-8m

2c. Ống Rơnghen 1D 2B 3B 4B 5D 6D 7C 8B 9D 10D 11A

Câu 1: AK

mineU

hc0,6625.10-10m.

Câu 2: Số êlectron đến đối catot trong 1s là: I = Nee, suy ra Ne = 5.1013. Số êlectron đến đối catot trong 1phút là 3.1015.

CHƯƠNG VII VẬT LÝ HẠT NHÂN I. LÝ THUYẾT 1. TÍNH CHẤT VÀ CẤU TẠO HẠT NHÂN a. Cấu tạo hạt nhân Hạt nhân được cấu tạo từ những hạt nhỏ hơn gọi là các nuclôn. Có hai loại nuclôn: prôtôn, kí hiệu p, khối lượng mp = 1,67262.10-27kg, mang một điện tích nguyên tố dương +e, và nơtron kí hiệu n, khối lượng mn = 1,67493.10-27kg, không mang điện. Số prôtôn trong hạt nhân bằng số thứ tự Z của nguyên tử; Z được gọi là nguyên tử số. Tổng số các nuclôn trong hạt nhân gọi là số khối, kí hiệu A. Số nơtron trong hạt nhân là: N = A – Z.

Kí hiệu hạt nhân: XAZ .

b. Đồng vị Đồng vị là những nguyên tử mà hạt nhân chứa cùng số prôtôn Z, nhưng có số nơtron N khác nhau. Các đồng vị được chia làm hai loại: đồng vị bền và đồng vị phóng xạ. c. Đơn vị khối lượng nguyên tử Trong vật lí hạt nhân, khối lượng thường được đo bằng đơn vị khối lượng nguyên tử, kí hiệu là u.

Một đơn vị u có giá trị bằng 12

1 khối lượng của đồng vị cacbon 12

6 C. 1u = 1,66055.10-27kg.

Khối lượng của một nuclôn xấp xĩ bằng u. Nói chung một nguyên tử có số khối A thì có khối lượng xấp xĩ bằng Au. d. Khối lượng và năng lượng Hệ thức Anhxtanh giữa năng lượng và khối lượng: E = mc2.

Từ hệ thức Anhxtanh suy ra m = 2c

E chứng tỏ khối lượng có thể đo bằng đơn vị của năng lượng chia

cho c2, cụ thể là eV/c2 hay MeV/c2.



Theo lí thuyết của Anhxtanh, một vật có khối lượng m0 khi ở trạng thái nghỉ thì khi chuyển động với

tốc độ v, khối lượng sẽ tăng lên thành m với: m =

2

2

0

1c

v

m

trong đó m0 được gọi là khối lượng nghỉ và m

gọi là khối lượng động. e. Lực hạt nhân Lực tương tác giữa các nuclôn trong hạt nhân là lực hút, gọi là lực hạt nhân, có tác dụng liên kết các nuclôn lại với nhau. Lực hạt nhân không phải là lực tĩnh điện, nó không phụ thuộc vào điện tích của nuclôn. f. Độ hụt khối và năng lượng liên kết Độ hụt khối của một hạt nhân là hiệu số giữa tổng khối lượng của các nuclôn cấu tạo nên hạt nhân và khối lượng hạt nhân đó: m = Zmp + (A – Z)mn – mhn

Năng lượng liên kết của hạt nhân là năng lượng toả ra khi các nuclôn riêng lẽ liên kết thành hạt nhân và đó cũng là năng lượng cần cung cấp để phá vở hạt nhân thành các nuclôn riêng lẽ: Wlk = m.c2.

Năng lượng liên kết tính cho một nuclôn (A

Wlk ) gọi là năng lượng liên kết riêng của hạt nhân, đặc

trưng cho sự bền vững của hạt nhân. 2. PHÓNG XẠ a. Hiện tượng phóng xạ Phóng xạ là hiện tượng một hạt nhân không bền vững tự phát phân rã, phát ra các tia phóng xạ và biến đổi thành hạt nhân khác. Quá trình phân rã phóng xạ chỉ do các nguyên nhân bên trong gây ra và hoàn toàn không phụ thuộc vào các tác động bên ngoài. Người ta quy ước gọi hạt nhân phóng xạ là hạt nhân mẹ và hạt nhân phân rã là hạt nhân con. b. Các tia phóng xạ :

+ Tia : là chùm hạt nhân hêli 42 He, gọi là hạt , được phóng ra từ hạt nhân với tốc độ khoảng

2.107m/s. Tia làm ion hóa mạnh các nguyên tử trên đường đi của nó và mất năng lượng rất nhanh. Vì vậy tia chỉ đi được tối đa 8cm trong không khí và không xuyên qua được tờ bìa dày 1mm. + Tia : là các hạt phóng xạ phóng ra với tốc độ rất lớn, có thể đạt xấp xĩ bằng tốc độ ánh sáng. Tia cũng làm ion hóa môi trường nhưng yếu hơn so với tia . Vì vậy tia có thể đi được quãng đường dài hơn, tới hàng trăm mét trong không khí và có thể xuyên qua được lá nhôm dày cỡ vài mm. Có hai loại tia :

- Loại phổ biến là tia -. Đó chính là các êlectron (kí hiệu 01 e).

- Loại hiếm hơn là tia +. Đó chính là pôzitron, hay êlectron dương (kí hiệu 01 e, có cùng

khối lượng như êlectron nhưng mang điện tích nguyên tố dương. + Tia : là sóng điện từ có bước sóng rất ngắn (dưới 10-11m), là hạt phôtôn có năng lượng cao. Vì vậy tia có khả năng đâm xuyên lớn hơn nhiều so với tia và . Trong phân rã và , hạt nhân con có thể ở trong trạng thái kích thích và phóng xạ ra tia để trở về trạng thái cơ bản. c. Định luật phóng xạ : Trong quá trình phân rã, số hạt nhân phóng xạ giảm theo thời gian theo định luật hàm mũ với số mũ âm.

Các công thức biểu thị định luật phóng xạ:N(t) = No T

t

2 = No e-t và m(t) = mo T

t

2 = mo e-t.

Với = TT

693,02ln gọi là hằng số phóng xạ; T gọi là chu kì bán rã.

d. Đồng vị phóng xạ Ngoài các đồng vị phóng xạ có sẵn trong thiên nhiên, gọi là đồng vị phóng xạ tự nhiên, người ta cũng chế tạo được nhiều đồng vị phóng xạ, gọi là đồng vị phóng xạ nhân tạo. Các đồng vị phóng xạ nhân



tạo thường thấy thuộc loại phân rã và . Các đồng vị phóng xạ của một nguyên tố hóa học có cùng tính chất hóa học như đồng vị bền của nguyên tố đó.

Ứng dụng: Đồng vị 6027

Co phóng xạ tia dùng để soi khuyết tật chi tiết máy, diệt khuẫn, chữa ung

thư. Các đồng vị phóng xạ 1AZ X được gọi là nguyên tử đánh dấu, cho phép ta khảo sát sự tồn tại, sự phân

bố, sự vận chuyển của nguyên tố X. Phương pháp nguyên tử đáng dấu có nhiều ứng dụng quan trọng

trong sinh học, hóa học, y học,.... Đồng vị cacbon 146 C phóng xạ tia - có chu kỳ bán rã 5730 năm được

dùng để định tuổi các vật cổ. 3. PHẢN ỨNG HẠT NHÂN a. Phản ứng hạt nhân: là mọi quá trình dẫn đến sự biến đổi hạt nhân. + Phản ứng hạt nhân thường được chia thành hai loại: - Phản ứng tự phân rã một hạt nhân không bền vững thành các hạt khác. - Phản ứng trong đó các hạt nhân tương tác với nhau, dẫn đến sự biến đổi chúng thành các hạt khác. Phản ứng hạt nhân dạng tổng quát: A + B C + D Trong trường hợp phóng xạ: A B + C b. Các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân + Định luật bảo toàn số nuclôn (số khối A): Trong phản ứng hạt nhân, tổng số nuclôn của các hạt tương tác bằng tổng số nuclôn của các hạt sản phẩm. + Định luật bảo toàn điện tích: Tổng đại số điện tích của các hạt tương tác bằng tổng đại số các điện tích của các hạt sản phẩm. + Định luật bảo toàn năng lượng toàn phần (bao gồm động năng và năng lượng nghỉ): Tổng năng lượng toàn phần của các hạt tương tác bằng tổng năng lượng toàn phần của các hạt sản phẩm. + Định luật bảo toàn động lượng: Véc tơ tổng động lượng của các hạt tương tác bằng véc tơ tổng động lượng của các hạt sản phẩm. + Lưu ý: trong phản ứng hạt nhân không có sự bảo toàn khối lượng nghỉ, năng lượng nghỉ, động năng, số prôtôn và số nơtron. c. Năng lượng trong phản ứng hạt nhân Xét phản ứng hạt nhân: A + B C + D. Gọi mo = mA + mB và m = mC + mD. Ta thấy m0 m. + Khi m0 > m: Phản ứng tỏa ra một năng lượng: W = (m0 – m)c2. Năng lượng tỏa ra này thường gọi là năng lượng hạt nhân. Các hạt nhân sinh ra có độ hụt khối lớn hơn các hạt nhân ban đầu, nghĩa là các hạt nhân sinh ra bền vững hơn các hạt nhân ban đầu. + Khi m0 < m: Phản ứng không thể tự nó xảy ra. Muốn cho phản ứng xảy ra thì phải cung cấp cho các hạt A và B môt năng lượng W dưới dạng động năng. Vì các hạt sinh ra có động năng Wđ nên năng lượng cần cung cấp phải thỏa mãn điều kiện: W = (m – m0)c

2 + Wđ. Các hạt nhân sinh ra có độ hụt khối nhỏ hơn các hạt nhân ban đầu, nghĩa là ra kém bền vững hơn các hạt nhân ban đầu. d. Hai loại phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng + Hai hạt nhân rất nhẹ (A < 10) như hiđrô, hêli, … kết hợp với nhau thành một hạt nhân nặng hơn. Vì sự tổng hợp hạt nhân chỉ có thể xảy ra ở nhiệt độ cao nên phản ứng này gọi là phản ứng nhiệt hạch. + Một hạt nhân nặng vỡ thành hai mãnh nhẹ hơn (có khối lượng cùng cỡ). Phản ứng này gọi là phản ứng phân hạch. 4. PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH. PHẢN ỨNG NHIỆT HẠCH a. Sự phân hạch Dùng nơtron nhiệt (còn gọi là nơtron chậm) có năng lượng cở 0,01eV bắn vào 235U ta có phản ứng

phân hạch: 10 n + 135

92 U 1

1

AZ X1 + 2

2

AZ X2 + k 1

0 n

Đặc điểm chung của các phản ứng phân hạch: sau mỗi phản ứng đều có hơn hai nơtron được phóng ra, và mỗi phân hạch đều giải phóng ra năng lượng lớn. Người ta gọi đó là năng lượng hạt nhân. b. Phản ứng phân hạch dây chuyền



+ Điều kiện xảy ra phản ứng phân hạch dây chuyền: muốn có phản ứng dây chuyền ta phải xét tới số nơtron trung bình k còn lại sau mỗi phân hạch (còn gọi là hệ số nhân nơtron) - Nếu k < 1 thì phản ứng dây chuyền không xảy ra. - Nếu k = 1 thì phản ứng dây chuyền xảy ra với mật độ nơtron không đổi. Đó là phản ứng dây chuyền điều khiển được. - Nếu k > 1 thì dòng nơtron tăng liên tục theo thời gian, dẫn tới vụ nổ nguyên tử. Đó là phản ứng dây chuyền không điều khiển được. c. Phản ứng nhiệt hạch Khi hai hạt nhân nhẹ kết hợp lại để tạo nên một hạt nhân nặng hơn thì có năng lượng tỏa ra.

Ví dụ: 21 H + 2

1 H 32 He + 1

0 n + 4MeV.

Phản ứng kết hợp hạt nhân chỉ xảy ra ở nhiệt đô rất cao nên mới gọi là phản ứng nhiệt hạch. d. Phản ứng nhiệt hạch trong vũ trụ Phản ứng nhiệt hạch trong lòng Mặt Trời và các ngôi sao là nguồn gốc năng lượng của chúng. e. Thực hiện phản ứng nhiệt hạch trên Trái Đất Trên Trái Đất, con người đã thực hiện được phản ứng nhiệt hạch dưới dạng không kiểm soát được. Đó là sự nổ của bom nhiệt hạch (còn gọi là bom hiđrô hay bom khinh khí). II. CÁC DẠNG BÀI TẬP DẠNG 1 : CẤU TẠO HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ. PHƯƠNG TRÌNH PHẢN ỨNG HẠT NHÂN. PHƯƠNG TRÌNH PHÓNG XẠ. MỐI QUAN HỆ GIỮA SỐ HẠT NHÂN VÀ KHỐI LƯỢNG.

1. Cấu tạo hạt nhân : A

ZX ; Z là số prôtôn và N = A – Z là số nơtron.

2. Phương trình phản ứng hạt nhân : 1

1

A

ZA + 2

2

A

ZB 3

3

A

ZC + 4

4

A

ZD

3. Các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân Bảo toàn số nuclôn (số khối A) : A1 + A2 = A3 + A4. Bảo toàn điện tích : Z1 + Z2 = Z3 + Z4. Bảo toàn năng lượng toàn phần và động lượng. 4. Phương trình phóng xạ : A = B + C A là hạt nhân mẹ, B là hạt nhân con và C là tia phóng xạ (, , ).

Phóng xạ : A

ZX 4

2He +

A 4

Z 2Y

Phóng xạ – : A

ZX

0

1e +

A

Z 1Y

Phóng xạ + : A

ZX

0

1e +

A

Z 1Y

5. Mối liên hệ giữa khối lượng m và số nguyên tử N của chất.

A

A

NA mN N

m N A

A : khối lượng mol của chất, bằng số khối A(g) NA = 6,022.1023 hạt/mol, là số A-vô-ga-đrô. Số proton NP, số nơtron Nn trong m (g) của khối chất

AP NA

mZN và An N

A

m)ZA(N

Ví dụ 1 Biết số A-vô-ga-đrô là 6,02.1023 g/mol, khối lượng mol của urani 23892U là 238 g/mol. Số nơtron

trong 119 gam urani 238

92U là bao nhiêu ?

Giải: An NA

m)ZA(N =4,4. 1025.

Bài tập:

Bài 1. Tìm số prôtôn và nơtron trong một hạt nhân của nguyên tử phốt pho ( P3215 ) và nguyên tử nhôm

( Al2713 ).

Bài 2. Biết số Avôgađro NA = 6,022.1023hạt/mol. Tính số nguyên tử trong 2 gam He42 và số nguyên tử

trong 2g Ni6028 .

ĐS: 3,011.1023 nguyên tử; 0,2. 1023 nguyên tử.



Bài 3. Biết số Avôgađro NA = 6,022.1023hạt/mol. Tìm số prôtôn và nơtron trong 6 gam nguyên tử 126C .

ĐS: 18,066. 1023 prôtôn Bài 4. Viết đầy đủ phản ứng hạt nhân (ghi số A và Z) và xác định tên hạt nhân X.

1. pOX 178 4. nCX 12

6

2. 19 169 8F p O X 5. 25 22

12 11Mg X Na

3. nXB105 6. nPX 30

15

Bài 5. a. Tìm số prôtôn và số notron trong hạt nhân B105

b. Bắn phá hạt nhân B105 bằng hạt , người ta thu được hạt nơtron và hạt nhân nguyên tử X. Viết

phương trình phản ứng hạt nhân và cho biết X là nguyên tố gì?

Bài 6. a. Cho biết cấu tạo của hạt nhân nhôm Al2713 .

b. Bắn phá hạt nhân nhôm bằng hạt α, phản ứng sinh ra hạt nhân X và một hạt nơtron. Viết phương trình phản ứng hạt nhân. Cho biết hạt nhân X. c. Hạt nhân X là chất phóng xạ +. Viết phương trình phân rã phóng xạ của hạt nhân X.

Bài 7. Urani phân rã theo chuổi phóng xạ sau XPaThU AZ

23892

. Viết đầy đủ các phương

trình phóng xạ trên. Xác định hạt nhân X trong phản ứng.

ĐS: U23492

Bài 8. Hỏi sau bao nhiêu lần phóng xạ và sau bao nhiêu lần phóng xạ β cùng loại thì hạt nhân Th23290

biến đổi thành hạt nhân Pb20882 ? Hãy xác định loại hạt đó.

ĐS: 6 lần phóng xạ , 4 lần phóng xạ .

DẠNG 2 : THUYẾT TƯƠNG ĐỐI HẸP CỦA ANHXTANH. NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT

1. Khối lượng tương đối tính: m =

2

2

0

1c

v

m

m0 là khối lượng nghỉ (khối lượng khi vật ở trạng thái đứng yên). m là khối lượng của vật đó khi vật chuyển động với vận tốc v (gọi là khối lương tương đối

tính) 2. Năng lượng và động năng của vật

a. Mối quan hệ năng lượng toàn phần và khối lượng :

2

2 0

2

2

m cE mc

v1

c

.

Khi v = 0 thì E0 = m0c2, E0 gọi là năng lượng nghỉ (ứng với khi vật đứng yên).

Đối với phôtôn : v = c nên m0 = 0. 3. Động năng của vật khối lượng nghỉ m0 chuyển động với tốc độ v :

1

)c/v(1

1cmc)mm(W

2

20

20đ .

4. Năng lượng liên kết a. Độ hụt khối của hạt nhân: p n X

m Zm (A Z)m m

b. Năng lượng liên kết của hạt nhân : 2 2

k p n XW m.c Zm (A Z)m m c

Ý nghĩa : – Là năng lượng toả ra khi các prôtôn, nơtron liên kết thành một hạt nhân. – Muốn phá vở một hạt nhân, ta phải cung cấp một năng lượng tối thiểu bằng năng lượng liên kết.

c. Năng lượng liên kết riêng : krW

2p n Xk

Zm (A Z)m m cW

A A

Năng lượng liên kết riêng càng lớn thì hạt nhân càng bền vững.



Ví dụ 1: Một vật có khối lượng nghỉ là 3g. Theo thuyết tương đối, hãy tính: a. Năng lượng nghỉ của hạt đó ra đơn vị J và Kw.h. b. Khi hạt đó chuyển động với tốc độ 2,4.108m/s thì năng lượng của hạt là bao nhiêu? a. E0 = m0c

2= 3.10-3.(3.108)2= 2,7.1014J= 7,5.107Kw.h

b.

2

2 0

2

2

m cE mc

v1

c

=4,5.1014J

Ví dụ 2: Hạt nhân 10

4Be có khối lượng 10,0135 u. Khối lượng của nơtron mn = 1,0087 u, khối lượng của

prôtôn là mp = 1,0073 u, 1 u = 931 MeV/c2. Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân 104Be là bao nhiêu?

Giải : Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân 10

4Be :

2

p n Be 2kZm (A Z)m mW mc

cA A A

= 6,3215 MeV/nuclon.

Ví dụ 3: Cho : mc = 12,00000 u ; mp = 1,00728 u ; mn = 1,00867 u ; 1u = 1,66058.10–27 kg ; 1 eV=1,6.10–19 J ; c = 3.108 m/s. Năng lượng tối thiểu để tách hạt nhân 12

6C thành các nuclôn riêng biệt

bằng bao nhiêu?

Giải : Năng lượng tối thiểu để tách hạt nhân 12

6C thành các nuclôn riêng biệt bằng năng lượng liên

kết của hạt nhân :

2 2

k p n CW mc Zm (A Z)m m c = 89,4 MeV.

Bài tập: Bài 1. Theo thuyết tương đối, một vật phải chuyển động với tốc độ bằng bao nhiêu, để khối lượng tương đối tính gấp hai lần khối lượng nghỉ của vật đó?

ĐS: s/m102

33 8 .

Bài 2. Một hạt có khối lượng nghỉ 1mg. Theo thuyết tương đối, tính khối lượng và động năng của hạt này khi chuyển động với tốc độ bằng 0,6c (c là tốc độ ánh sáng trong chân không). ĐS: 1,25mg; 2,25.1010J Bài 3. Một hạt chuyển động có động năng bằng năng lượng nghỉ của nó. Biết tốc độ ánh sáng trong chân không c = 3.108m/s. Theo thuyết tương đối, tốc độ của hạt đó bằng bao nhiêu?

ĐS: 2,6.108 m/s. Bài 4. Theo thuyết tương đối, một vật chuyển động tốc độ v1 = 0,6c thì năng lượng toàn phần của nó là E1

= 6.1016J. Khi vật chuyển động với tốc độ v2 = 0,5c thì năng lượng toàn phần của vật đó bằng bao nhiêu? ĐS: 5,54.1016 J.

Bài 5. Tính năng lượng liên kết và năng lượng liên kết riêng của hạt nhân U23592 . Cho biết khối lượng

nguyên tử của U là 235,0439u. mP = 1,0073u; mn = 1,0087u; 1u = 931Mev/c2. ĐS: 1743MeV; 7,44MeV/nuclon.

Bài 6. Hạt nhân 3717 Cl có khối lượng nghỉ bằng 36,956563u. Biết khối lượng của nơtrôn (nơtron) là

1,008670u, khối lượng của prôtôn (prôtôn) là 1,007276u và u = 931 MeV/c2. Năng lượng liên kết riêng

của hạt nhân 3717 Cl bằng bao nhiêu?

ĐS: 8,56 MeV/nuclon. Bài 7. Biết khối lượng của prôtôn; nơtron lần lượt là 1,0073 u; 1,0087 u và 1u = 931,5 MeV/c2. Năng

lượng liên kết riêng của hạt nhân 168 O bằng 7,12MeV/nuclon. Khối lượng của một hạt 16

8 O bằng bao

nhiêu? ĐS: 16,002 u

Bài 8. Hạt nhân He42 có khối lượng 4,0015u. Cho biết khối lượng của prôtôn và nơtron là mp = 1,007276u

và mn = 1,008665u; 1u = 931,5MeV/c2 và số avôgađrô là NA = 6,022.1023mol-1. a. Tính năng lượng liên kết và năng lượng liên kết riêng của hạt nhân hêli.



b. Tính năng lượng tỏa ra khi tạo thành 1g hêli. ĐS: 28,28MeV; 7,07MeV/nuclon

Bài 9. Hạt nhân heli ( He42 ) có khối lượng 4,0015 u. Tính năng lượng liên kết và năng lượng liên kết riêng

của hạt nhân hêli. Tính năng lượng tỏa ra khi tạo thành 1 gam hêli. Cho biết khối lượng của prôtôn và nơtron là mp = 1,007276 u và mn = 1,008665 u; 1 u = 931,5 MeV/c2; số avôgađrô là NA = 6,022.1023

mol-1. ĐS: 6,817.1011 J.

Bài 10. Tính năng lượng liên kết riêng của hai hạt nhân Na2311 và Fe56

26 . Hạt nhân nào bền vững hơn?

Cho mNa = 22,983734u ; mFe = 55,9207u mn = 1,008665u; mp = 1,007276u; 1u = 931,5MeV/c2. ĐS: sắt. DẠNG 3 : ĐỊNH LUẬT PHÓNG XẠ

1. Tìm số nguyên từ và khối lượng còn lại sau thời gian t :

t

0N N .e và t

0m m .e hoặc

t

T0

N N .2 và

t

T0

m m .2 (1)

m0, N0 là khối lượng và số nguyên tử ban đầu. m, N là khối lượng và số nguyên tử còn lại sau thời gian t.

là hằng số phóng xạ và T là chu kì bán rã : ln2 0, 693

T T.

2. Tìm khối lượng và số nguyên tử bị phân rã sau thời gian t : t

0 0m m m m (1 e ) và t

0 0N N N N (1 e ) (2)

hoặc

t

T0

m m (1 2 ) và

t

T0

N N (1 2 ) .

3. Độ phóng xạ ở thời điểm t : Ht = t

0N e =N t

0H e (3)

Độ phóng xạ ban đầu : H0=N0 . 4. Tìm thời gian phóng xạ hoặc chu kì bán rã : Tùy theo dữ kiện đề bài, giải các phương trình (1), (2) hoặc (3) để tìm mối liên hệ giữa t và T. 5.Tính thành phần phần trăm chất khối lượng phóng xạ còn lại :

t

T

0

m2 .100%

m hoặc t

0

me .100%

m

Tính thành phần phần trăm khối lượng chất phóng xạ bị phân rã

t

T

0

m1 2 .100%

m hoặc

t

0

m1 e .100%

m.

6. Tính số hạt nhân và khối lượng của chất được tạo thành (hạt nhân con) trong hiện tượng phóng xạ :

Xét phương trình phóng xạ: CYX Y

Y

X

X

AZ

AZ

XX

X

AZ : Hạt nhân mẹ, YY

Y

AZ hạt nhân con và C là tia phóng xạ.

Số hạt nhân con (hoặc tia phóng xạ) được sinh ra bằng số hạt nhân mẹ bị phân rã NY = t

0 0N N N N (1 e )

Khối lượng hạt nhân con (chất Y) được sinh ra:

y

y

x

tA

Tm m (1 2 )0xA

mY: khối lượng chất Y được tạo thành sau thời gian phóng xạ t. m0X: khối lượng ban đầu của chất phóng xạ X. T: chu kỳ bán rã của chất X.

Ví dụ 1 Giả sử sau 3 giờ phóng xạ (kể từ thời điểm ban đầu), số hạt nhân của một đồng vị phóng xạ còn lại bằng 25% số hạt nhân ban đầu. Chu kì bán rã của đồng vị phóng xạ đó bằng bao nhiêu ?

Giải:

t

0T0

NN N .2

4

t2T2 2 T = t/2 = 1,5 giờ.



Ví dụ 2 Ban đầu có một lượng chất phóng xạ X nguyên chất, có chu kì bán rã là T. Sau thời gian t = 2T, kể từ thời điểm ban đầu, tỉ số giữa số hạt nhân chất phóng xạ X phân rã thành hạt nhân của nguyên tố khác và số hạt nhân chất phóng xạ X còn lại bằng bao nhiêu ?

Giải : Sau thời gian t = 2T,

t

T0

N N 2 = 0N

4 và 0

0

3NN N N

4

N3

N.

Bài tập :

Bài 1. Đồng vị các bon C146 phóng xạ và biến thành nitơ (N).

a. Viết phương trình của sự phóng xạ đó. Nêu cấu tạo của hạt nhân nitơ.

b. Mẫu chất ban đầu có 0,002g các bon C146 . Sau thời gian 11200năm, khối lượng của các bon C14

6

trong mẫu đó còn lại 0,0005g. Tính chu kỳ bán rã của các bon C146

ĐS:5600 năm

Bài 2. Ban đầu có 1kg chất phóng xạ Co6027 với chu kỳ bán rã T =

3

16năm. Sau khi phân rã Co60

27 biến

thành Ni6028 .

a. Viết phương trình phản ứng hạt nhân trên.

b. Tính khối lượng còn lại của chất phóng xạ Co6027 sau 16 năm.

c. Sau thời gian bao lâu có 984,375g của chất phóng xạ Co6027 đã bị phân rã.

ĐS: 125g; 32năm.

Bài 3. Phốt pho )P(3215 phóng xạ với chu kỳ bán rã T = 14,2 ngày và biến đổi thành lưu huỳnh.

a. Viết phương trình của sự phóng xạ đó và nêu cấu tạo của hạt nhân lưu huỳnh.

b. Sau 42,6 ngày kể từ thời điểm ban đầu, khối lượng của một khối chất phóng xạ )P(3215 còn lại là

2,5g. Tính khối lượng ban đầu của nó. ĐS: 20g Bài 4. Một chất phóng xạ ban đầu có khối lượng 2g. Sau 2 năm, còn lại một phần ba khối lượng ban đầu chưa phân rã. Sau 4 năm, kể từ lúc ban đầu, khối lượng còn lại của chất phóng xạ đó bằng bao nhiêu? ĐS: 0,2222 g

Bài 5. Ban đầu có 1 kg chất phóng xạ Coban Co6027 , chu kì bán rã T=5,33 năm.

a. Hỏi sau 15 năm khối lượng chất Co ban còn lại bao nhiêu? Biết rằng sau khi phân rã phóng xạ

Co ban biến thành Ni6028 (Niken).

b. Hãy tính khối lượng Niken tạo thành trong khoảng thời gian đó. ĐS: a. 0,142kg b. 860 g

Bài 6. Hạt nhân pôlôni 21084 Po là một chất phóng xạ có chu kì bán rã 140 ngày đêm. Hạt nhân pôlôni

phóng xạ sẽ biến thành hạt nhân chì (Pb) và kèm theo một hạt . Ban đầu có 42mg chất phóng xạ pôlôni. Tính khối lượng chì sinh ra sau 280 ngày đêm. ĐS: 30,9mg

Bài 7. Hạt nhân Poloni Po21084 phóng ra hạt và biến thành hạt nhân chì (Pb) bền.

a. Viết phương trình diễn tả quá trình phóng xạ và cho biết cấu tạo của hạt nhân chì.. b. Ban đầu có một mẫu Poloni nguyên chất. Hỏi sau bao lâu thì tỉ lệ giữa khối lượng chì và khối

lượng Poloni còn lại trong mẫu là n = 0,7? Biết chu kì bán rã của Poloni là 138,38 ngày. ĐS: 107,5 ngày.

Bài 8. Chất phóng xạ pôlôni ( Po21084 ) phóng ra tia α và biến thành hạt nhân chì bền ( Pb206

82 ). Ban đầu có

0,168g pôlôni. Cho biết chu kỳ bán rã của pôlôni là 138 ngày. a. Có bao nhiêu nguyên tử Po bị phân rã sau 414 ngày. b. Xác định khối lượng chì được tạo thành trong khoảng thời gian nói trên. c. Hỏi sau bao lâu lượng pôlôni chỉ còn 0,105g.



d. Sau bao lâu thỉ tỉ số giữa khối lượng chì sinh ra và khối lượng pôlôni còn lại bằng210

1442

ĐS: a. 4,214.1020nguyên tử. b. 0,144g. c. 94 ngày. d. 414 ngày Bài 9. Gọi t là khoảng thời gian để số hạt nhân của một lượng chất phóng xạ giảm đi e lần (e là cơ số của loga tự nhiên với lne = 1). T là chu kỳ bán rã của chất phóng xạ. Hỏi sau khoảng thời gian 0,51t chất phóng xạ còn lại bao nhiêu phần trăm lượng ban đầu? Cho biết e-0,51 = 0,6. ĐS: 60%

Bài 10. Phản ứng phân rã của urani có dạng: U23892 Pb206

82 + x + y-.

a. Tính x và y.

b. Chu kì bán rã của U23892 là 4,5.109 năm. Lúc đầu có 1g U238

92 nguyên chất. Tính số hạt nhân ban

đầu, số hạt nhân U23892 bị phân rã sau thời gian 9.109 năm.

ĐS: a. 8 và 6. b. 2,53.1021hạt

Bài 11. Poloni )Po(21084 là chất phóng xạ phát ra tia và chuyển thành hạt nhân chì bền (Pb). Chu kì bán

rã của Po là 138 ngày. a. Ban đầu có 1 g Po nguyên chất. Hỏi sau 365 ngày lượng khí He toả ra có thể tích bao nhiêu ở

điều kiện tiêu chuẩn? b. Tìm tuổi của mẫu chất trên biết rằng tại thời điểm khảo sát tỉ số giữa khối lượng chì và khối

lượng Po có trong mẫu là 0,6. ĐS: a. 89,6ml; b.95 ngày.

Bài 12. Pôlôni Po21084 là chất phóng xạ tạo thành hạt nhân XA

Z bền.

a. Xác định tên gọi và cấu tạo hạt nhân XAZ . Ban đầu có 1gPôlôni, hỏi sau bao lâu thì khối lượng

Pôlôni chỉ còn lại 0,125g? Cho chu kỳ bán rã của Pôlôni T = 138 ngày.

b. Sau thời gian t bằng bao nhiêu thì tỉ lệ khối lượng giữa XAZ và Pôlôni là 0,406?

ĐS: t = = 414 ngày; t= 69 ngày DẠNG 4 : PHẢN ỨNG TOẢ HOẶC THU NĂNG LƯỢNG

1. Xét phản ứng A + B C + D.

m0 tổng khối lượng nghỉ các hạt nhân A,B

m tổng khối lượng nghỉ các hạt nhân C, D

A. m0 > m phản ứng toả năng lượng

Năng lượng tỏa ra trong phản ứng:

W= (m0 -m)c2

B. m0 < m phản ứng thu năng lượng.

Năng lượng tối thiểu cần cung cấp để phản ứng xảy ra:

Wmin = (m - m0)c2

2. Các trường hợp đặc biệt

A. Tính năng lượng tỏa ra (hoặc thu vào) khi biết năng lượng liên kết các hạt nhân

Xét phản ứng A + B C + D

Điều kiện: Tổng số prôton trong phản ứng không đổi

W = WlkC + WlkD - WlkA - WlkB

Nếu W > 0: Phản ứng tỏa năng lượng

Nếu W < 0: Phản ứng thu năng lượng



Chú ý: Nếu cho độ hụt khối hoặc năng lượng liên kết riêng thì ta tính năng lượng liên kết.

Năng lượng liên kết của prôton và notron bằng không.

B. Tính năng lượng tỏa ra (hoặc thu vào) khi biết động năng của các hạt nhân

W = KC + KD – KA - KB

Nếu W > 0: Phản ứng tỏa năng lượng

Nếu W < 0: Phản ứng thu năng lượng

Ví dụ 1: Tìm năng lượng toả ra trong phản ứng 9 12Be C n , biết khối lượng của m = 4,0015 u ; mBe

= 9,0122 u ; mC = 12,000 u ; mn = 1,0087u ; 1u = 931,5 MeV/c2. Giải : Năng lượng toả ra trong phản ứng

W= (m0 – m)c2 = (mBe +

m – mC – mn)c2 = 4,657 MeV.

Bài tập:

Bài 1. Bắn hạt vào hạt nhân N147 thì được hạt nhân ôxy và hạt prôtôn sau phản ứng. Viết phương trình

của phản ứng và cho biết phản ứng là tỏa hay thu năng lượng bằng bao nhiêu? Khối lượng các hạt nhân

m = 4,0015u; mN = 13,9992u; mO = 16,9947u; mP =1,0073u và 1u = 931MeV/c2.

ĐS: 1,21MeV

Bài 2. Cho phản ứng hạt nhân NeXNaH 2010

2311

11 . Biết mp = 1,007276u; mNa=22,98373u; mNe=

19,986959u; u001506,4m ; 1u =931MeV/c2.

a. Xác định hạt nhân X trong phản ứng trên. b. Năng lượng tỏa ra trong phản ứng này bằng bao nhiêu?

ĐS: 2,378MeV

Bài 3. Hạt nhân Ra22688 là chất phóng xạ , phóng ra hạt và biến đổi thành hạt nhân Rađôn.

a. Viết phương trình phân rã của Ra. b. Tính năng lượng toả ra từ phản ứng. Cho biết mRa = 225,977u; m = 4,0015u; mX = 221,970u;

1u = 931MeV/c2. ĐS. 5,12MeV

Bài 4. Dùng hạt bắn phá nhôm (Al) ta thu được phản ứng sau: nXAl 10

2713

a. Xác định hạt nhân X trong phản ứng trên. b. Tính động năng tối thiểu của hạt để phản ứng xảy ra.

Cho mAl = 26,974u; mX = 29,971u; m= 4,0015u; mn = 1,0087u; 1u = 931MeV/c2. ĐS: 3,91MeV

Bài 5. Cho phản ứng hạt nhân: 23 1 4 2011 1 2 10Na H He Ne . Khối lượng các hạt nhân 20

10 Ne ; 42 He ; 1

1H lần

lượt là 19,9869 u; 4,0015 u; 1,0073 u và 1u = 931,5 MeV/c2. Trong phản ứng này, năng lượng tỏa ra là

2,4219 MeV. Tìm khối lượng hạt nhân 2311 Na .

ĐS: 22,9837 u Bài 6. Cho khối lượng prôtôn và notron lần lượt là mp = 1,00728 u; mn = 1,00867 u và 1u = 1,66058.10-27

kg; 1eV=1,6.10-19 J; c = 3.108 m/s. Năng lượng tối thiểu để tách hạt nhân C126 thành các nuclôn riêng

biệt bằng 89,4 MeV. Tìm khối lượng của hạt nhân C126 .

ĐS: 12u.

Bài 7. Cho phản ứng phân hạch Uran 235 : 235 144 89 192 56 36 0n+ U Ba+ Kr+3 n+200MeV . Biết 1u = 931 MeV/c2.

Tính hiệu khối lượng các hạt trước và sau phản ứng của phản ứng bằng bao nhiêu? ĐS: 0,2148u.

Bài 8. Xét phản ứng hạt nhân 63n+ Li T+α+4,8MeV . Cho biết mn = 1,0087u; mT = 3,016u; mα =

4,0015u; 1u = 931 MeV/c2. Khối lượng của hạt nhân Li có giá trị bằng bao nhiêu? ĐS: 6,0139u.



Bài 9. Người ta dùng hạt prôtôn có động năng Wđp = 1,60MeV bắn vào hạt nhân Li73 đang đứng yên và

thu được hai hạt giống nhau có cùng động năng. Cho mp = 1,0073u; mLi = 7,0144u; m = 4,0015u; 1u = 931MeV/c2.

a. Viết phương trình của phản ứng trên. b. Tính động năng của mỗi hạt được sinh ra.

ĐS: b. 9,5MeV.

Bài 10. Bắn hạt có động năng 4 MeV vào hạt nhân 147 N đứng yên thì thu được một prôtôn và hạt nhân

O168 . Giả sử hai hạt sinh ra có cùng tốc độ, tính động năng và tốc độ của prôtôn. Cho m = 4,0015 u; mO

= 16,9947 u; mN = 13,9992 u; mp = 1,0073 u; 1u = 931 MeV/c2; c = 3.108 m/s. ĐS: 5,464.106 m/s. Bài 11. Hai hạt nhân đơtêri tác dụng với nhau tạo thành một hạt nhân hêli-3 và một nơtrôn. Phản ứng này

được biểu diễn bởi phương trình nHeHH 10

32

21

21 . Biết năng lượng liên kết riêng của H2

1 bằng

1,09MeV/nuclon và của He32 bằng 2,54MeV/nuclon. Phản ứng này tỏa hay thu năng lượng bằng bao

nhiêu? ĐS: 3,26MeV Bài 12. Tìm năng lượng tỏa ra khi một hạt nhân Urani U234 phóng xạ, tia tạo thành đồng vị Thori Th230. Cho các năng lượng liên kết riêng của hạt là 7,10MeV/nuclon; của U234 là 7,63MeV/nuclon; của Th230 là 7,70MeV/nuclon.

ĐS: 14MeV Bài 13. Người ta dùng một hạt có động năng 9,1 MeV bắn vào hạt nhân nguyên tử N14 đứng yên. Phản ứng sinh ra hạt prôtôn và hạt nhân nguyên tử ôxy O17

a. Hỏi phản ứng thu hay tỏa bao nhiêu năng lượng (Tính theo MeV)? b. Giả sử độ lớn vận tốc của hạt prôtôn lớn gấp 3 lần vận tốc của hạt nhân ôxy. Tính động năng

của hạt đó?

Cho biết khối lượng của hạt là mN = 13,9992u; u0015,4m ; mp = 1,0073u; u9947,16mO ; 1u

= 931MeV/C2 ĐS: 1,21MeV; 2,73MeV, 5,16MeV

Bài 14. Dưới tác dụng của tia bức xạ (hạt phôton ) hạt nhân của các đồng vi bền Bêri ( Be94 ) có thể tách

thành các hạt nhân He42 và sinh ra hoặc không sinh ra các hạt khác kèm theo.

a. Viết phương trình phản ứng của các biến đổi đó. b. Xác định tần số tối thiểu của hạt để thực hiện được các phản ứng đó.

Cho biết khối lượng các hạt nhân m(Be) = 9,0121u; m(He) = 4,002604u; m(n) = 1,008670u. ĐS: 4.1020Hz.

Bài 15. Trong phản ứng phân hạch hạt nhân U23592 , năng lượng trung bình toả ra khi phân hạch một hạt

nhân là 200MeV. a. Tính năng lượng toả ra trong quá trình phân hạch hạt nhân của 1kg U trong là phản ứng. b. Cần phải đốt một lượng than bằng bao nhiêu để có được lượng nhiệt như trên, biết năng suất toả

nhiệt của than bằng 2,93.107J/kg? Cho số Avôgađrô: NA = 6,023.1023hạt/mol. ĐS: 8,2.1013J; 2,8.106kg.

Bài 16. Dùng hạt bắn phá nhôm (Al) đang đứng yên ta thu được phản ứng sau: nXAl 10

2713

a. Viết đầy đủ (A,Z) của phương trình phản ứng. b. Tính động năng tối thiểu của hạt để phản ứng xảy ra. c. Giả sử động năng của hạt là W = 5,46MeV và các hạt sinh ra có cùng độ lớn vận tốc. Tính

động năng của mỗi hạt sinh ra. Cho mAl = 26,974u; mX = 29,971u; m= 4,0015u; mn = 1,0087u; 1u = 931MeV/c2.

ĐS: b. 3,91MeV; c. 1,5MeV, 0,05MeV.



Bài 17. Người ta dùng prôtôn có động năng 5,58MeV bắn phá hạt nhân 2311 Na đứng yên, tạo ra phản ứng:

NeNap 2311 . Biết động năng của hạt là W = 6,6 MeV, tính động năng của hạt nhân Ne. Cho

mp = 1,0073u; mNa = 22,985u; mNe = 19,9869u; m = 4,0015; lu = 931MeV / c2. ĐS: WNe 2,61 MeV

Bài 18. Hạt prôtôn có động năng 2 MeV, bắn vào hạt nhân 73Li đứng yên, sinh ra hai hạt nhân X có

cùng động năng, theo phản ứng hạt nhân sau: 73P Li X X

a. Viết phương trình đầy đủ của phản ứng. b. Tính năng lượng mà một phản ứng tỏa ra. Để tạo thành 1,5g chất X theo phản ứng hạt nhân nói trên thì năng lượng tỏa ra bằng bao nhiêu? c. Tính động năng mỗi hạt sinh ra trong phản ứng trên.

Cho mu = 1,0073u; mLi = 7,0744u; mX = 4,0015u, 2

MeV1u 931

C; NA = 6.02 x 1023mol-1

ĐS: b. 73,2697 MeV, 8,27.1024MeV c. 37,63 MeV. DẠNG 5 VẬN DỤNG ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG 1. Định luật bảo toàn động lượng

a. Động lượng của một vật: vmp

Hướng: p

cùng phương, cùng chiều với v

Độ lớn: p = mv b. Liên hệ giữa động lượng và động năng: p2 = 2mK

c. Định luật bảo toàn động lượng: ST

pp

.

2. Áp dụng Bài toán: Hạt nhân mẹ A ban đầu đứng yên, phóng ra tia phóng xạ C và biến đổi thành hạt nhân B theo phương trình phóng xạ : A B + C

Vận dụng định luật bảo toàn động lượng ta có các tính chất sau: - Hai hạt B và C chuyển động cùng phương, ngược chiều - Độ lớn vận tốc các hạt sinh ra ngay sau phân rã phân bố tỉ lệ nghịch với khối lượng.

B

C

C

B

m

m

V

V

- Động năng các hạt sinh ra ngay sau phân rã phân bố tỉ lệ nghịch với khối lượng.

B

C

C

B

m

m

K

K

- Năng lượng tỏa ra trong phản ứng: W = KC + KB. - Động năng các hạt sinh ra theo W

BC

CB

mm

mWK

và

BC

BC

mm

mWK

.

Bài tập:

Bài 1. Hạt nhân 22688 Ra đứng yên phóng xạ α và biến đổi thành hạt nhân X, biết động năng của hạt α là Kα

= 4,8 MeV. Khi tính động năng, lấy khối lượng hạt nhân tính bằng u bằng số khối của chúng. Tìm năng lượng tỏa ra trong phản ứng trên. ĐS: 4,88549MeV.

Bài 2. Hạt nhân Ra22688 đứng yên là chất phóng xạ (anpha)

a. Viết phương trình phân rã của Ra. b. Tính năng lượng tỏa ra từ phản ứng. Hãy xác định bao nhiêu phần trăm năng lượng tỏa ra được

chuyển thành động năng của hạt . Cho biết: mRa = 225,977u; m( ) 4,0015u; mX = 221,970u; 1u = 931MeV/c2



ĐS: 5,12MeV; 98,22% Bài 3. Cho phản ứng phân rã (phóng xạ) của hạt nhân Rađi, ban đầu đứng yên

MeV7,2HeRnRa 42

22286

22688

Khi tính động năng các hạt, lấy khối lượng các hạt theo đơn vị u bằng số khối của hạt nhân. a. Tính động năng KRn của hạt nhân Rađôn và K của hạt anpha. b. Tính vận tốc của hạt anpha bay ra. ĐS:0,048MeV; 2,652MeV; 1,13.107m/s.

Bài 4. Đồng vị Pôlôni Po21084 ban đầu đứng yên là chất phóng xạ có chu kỳ bán rã T = 138 ngày.

a. Xác định hạt nhân X trong phản ứng phân rã sau: XHePo AZ

42

21084

b. Hãy tính: - Năng lượng toả ra trong phản ứng trên. - Động năng của hạt và hạt X Ban đầu hạt nhân Po được xem là đứng yên. Cho mPo = 209,9828u, mHe = 4,0015u; mX = 205,9744u; 1u = 931MeV/c2.

ĐS: 6,42MeV; 6,3 MeV; 0,12 MeV.

Bài 5. Hạt nhân 23492U đứng yên phân rã theo phương trình 234

92AZU X . Biết năng lượng tỏa ra trong

phản ứng trên là 14,15MeV, động năng của hạt là bằng bao nhiêu? Khi tính động năng, lấy khối lượng hạt nhân tính bằng u bằng số khối của chúng. ĐS: 13,91MeV

Bài 6. Hạt nhân 21084 Po đứng yên, phân rã thành hạt nhân X: 210 4

84 2AZPo He X . Biết khối lượng của

các nguyên tử tương ứng là 209,982876Pom u , 4,002603Hem u , 205,974468Xm u và 21 931,5 /u MeV c . Vận tốc của hạt bay ra xấp xỉ bằng bao nhiêu ?

ĐS: 616.10 /m s

Bài 7. Hạt nhân 23492 U đứng yên phóng xạ phát ra hạt và hạt nhân con 230

90 Th (không kèm theo tia ). Tính

động năng của hạt . Cho mU = 233,9904 u; mTh = 229,9737 u; m = 4,0015 u và 1 u = 931,5 MeV/c2. ĐS: 13,92 MeV.

Bài 8. Cho phản ứng hạt nhân 23090 Th 226

88 Ra + 42 He + 4,91 MeV. Tính động năng của hạt nhân Ra. Biết

hạt nhân Th đứng yên. Khi tính động năng, lấy khối lượng hạt nhân tính bằng u bằng số khối của chúng. ĐS: 0,0853MeV. Bài 9. Người ta dùng hạt prôtôn bắn phá hạt nhân Beri đứng yên. Hai hạt sinh ra là Hêli và X theo phản

ứng sau 9 44 2p+ Be He+X . Biết prôtôn có động năng K = 5,45MeV, hạt Hêli sinh ra có vận tốc vuông

góc với vận tốc của prôtôn và có động năng KHe = 4MeV. Khi tính động năng, lấy khối lượng hạt nhân tính bằng u bằng số khối của chúng. Động năng của hạt X bằng bao nhiêu? Năng lượng tỏa ra trong phản ứng trên bằng bao nhiêu? ĐS: 3,575MeV, 2,125 MeV.

Bài 10. Người ta dùng Prôtôn (p) bắn vào hạt Be94 đứng yên để gây ra phản ứng: LiXBep 6

394

a. Gọi tên hạt X ( ghi A và Z) b. Biết động năng của các hạt p, x, Li lần lượt là 5,45MeV, 4MeV, 3,575MeV. Xác định hướng

chuyển động của các hạt p và x. Tính năng lượng tỏa ra ở phản ứng. Cho rằng khối lượng hạt nhân tính theo u gần bằng số khối của nó.

ĐS : 900.

Bài 11. Mẫu chất phóng xạ Poloni Po21084 có khối lượng m = 2,1g phóng xạ chuyển thành hạt nhân X.

Poloni có chu kì bán rã T = 138 ngày. a. Sau bao lâu trong mẫu có 38,073.1020 hạt X.

b. Ban đầu hạt Po đứng yên. Tính động năng của hạt X và hạt . Cho khối lượng các hạt nhân mPo = 209,9373u, mU = 205,9294u; m = 4.0015u; 1 u = 931,5

MeV/c2, NA = 6,023.1023hạt/mol.



ĐS: t = 199,1 ngày; K = 5,848 Mev; KX = 0,114 MeV

Bài 12. Hạt nhân Pôlôni Po21084 đứng yên, phóng xạ và biến đổi thành hạt nhân X. Chu kì bán rã của

Pôlôni là T = 138 ngày. Một mẫu Pôlôni nguyên chất có khối lượng ban đầu m0= 2g. a. Viết phương trình phóng xạ. Tính thể tích khí Heli sinh ra ở điều kiện tiêu chuẩn sau thời gian 276 ngày. b. Tính năng lượng tỏa ra khi lượng chất phóng xạ trên phân rã hết. c. Tính động năng của hạt . Biết khối lượng các hạt nhân Po, hêli và X lần lượt là mPo = 209,9828u; mHe = 4,0015u, mX = 205,9744u.

ĐS: V = 0,16 lít; W=3,683.1022MeV MeV; K = 6,3 MeV.

Bài 13. Hạt prôtôn có động năng 1,46 MeV bắn phá hạt nhân 73 Li đang đứng yên sinh ra hai hạt có cùng

động năng. Xác định góc hợp bởi các véc tơ vận tốc của hai hạt sau phản ứng. Biết mp = 1,0073 u; mLi = 7,0142 u; m = 4,0015 u và 1 u = 931,5 MeV/c2. ĐS: 168,50.

Bài 14. Hạt nhân 22688 Ra đứng yên phân rã thành hạt và hạt nhân X (không kèm theo tia ). Biết năng

lượng mà phản ứng tỏa ra là 3,6 MeV và khối lượng của các hạt gần bằng số khối của chúng tính ra đơn vị u. Tính động năng của hạt và hạt nhân X. ĐS: 3,536 MeV và 0,064 MeV III. CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM 1. LÝ THUYẾT

Câu 1: Trong phương trình phản ứng hạt nhân nXBe94 . Hạt nhân X là

A. C126 . B. O16

8 . C. B125 . D. C14

6 .

Câu 2: Hạt nhân urani U23892 phân rã cho hạt nhân con là thôri Th234

90 . Đó là phóng xạ

A. . B. α . C. . D. .

Câu 3: Hạt nhân C146 phóng xạ . Hạt nhân con được sinh ra có

A. 5 prôtôn và 6 nơtrôn. B. 6 prôtôn và 8 nơtrôn. C. 7 prôtôn và 7 nơtrôn. D. 7 prôtôn và 6 nơtrôn. Câu 4: Các phản ứng hạt nhân không tuân theo các định luật nào? A. bảo toàn điện tích. B. bảo toàn năng lượng toàn phần. C. bảo toàn khối lượng nghỉ. D. bảo toàn động lượng.

Câu 5: Hạt nhân C146 phóng xạ β-. Hạt nhân con được sinh ra có

A. 5 prôtôn và 6 nơtrôn B. 7 prôtôn và 7 nơtrôn C. 6 prôtôn và 7 nơtrôn D. 7 prôtôn và 6 nơtrôn. Câu 6: Các hạt nhân đồng vị là những hạt nhân có A. cùng số nuclôn nhưng khác số prôtôn. B. cùng số nơtron nhưng khác số prôtôn. C. cùng số nuclôn nhưng khác số nơtron. D. cùng số prôtôn nhưng khác số nơtron.

Câu 7: So với hạt nhân 4020 Ca, hạt nhân 56

27 Co có nhiều hơn

A. 7 nơtron và 9 prôtôn. B. 11 nơtron và 16 prôtôn. C. 9 nơtron và 7 prôtôn. D. 16 nơtron và 11 prôtôn. Câu 8: Các nguyên tử được gọi là đồng vị khi hạt nhân của chúng có A. cùng số prôtôn B. cùng số nơtrôn C. cùng số nuclôn D. cùng khối lượng

Câu 9: Trong hạt nhân nguyên tử op21084 có

A. 84 prôtôn và 210 nơtron. B. 126 prôtôn và 84 nơtron. C. 210 prôtôn và 84 nơtron. D. 84 prôtôn và 126 nơtron.

Câu 10: Hạt nhân Triti ( T31 ) có

A. 3 nuclôn, trong đó có 1 prôtôn. B. 3 nơtrôn (nơtron) và 1 prôtôn. C. 3 nuclôn, trong đó có 1 nơtrôn (nơtron). D. 3 prôtôn và 1 nơtrôn (nơtron). Câu 11: Khi nói về tia , phát biểu nào sau đây là sai?



A. Tia phóng ra từ hạt nhân với tốc độ bằng 2000 m/s. B. Khi đi qua điện trường giữa hai bản tụ điện, tia bị lệch về phía bản âm của tụ điện. C. Khi đi trong không khí, tia làm ion hóa không khí và mất dần năng lượng.

D. Tia là dòng các hạt nhân heli ( 42 He ).

Câu 12: Hạt pôzitrôn ( e01 ) là

A. hạt β+. B. hạt .H11 C. hạt β-. D. hạt n0

1

Câu 13: Phát biểu nào là sai? A. Các đồng vị phóng xạ đều không bền. B. Các nguyên tử mà hạt nhân có cùng số prôtôn nhưng có số nơtrôn (nơtron) khác nhau gọi là đồng vị. C. Các đồng vị của cùng một nguyên tố có số nơtrôn khác nhau nên tính chất hóa học khác nhau. D. Các đồng vị của cùng một nguyên tố có cùng vị trí trong bảng hệ thống tuần hoàn.

Câu 14: Quá trình biến đổi từ U23892 thành Pb206

82 chỉ xảy ra phóng xạ và cùng loại. Số lần phóng xạ

và cùng loại lần lượt là

A. 8 và 10. B. 8 và 6. C. 10 và 6. D. 6 và 8.

Câu 15: Hạt nhân 22688 Ra biến đổi thành hạt nhân 222

86 Rn do phóng xạ

A. và -. B. -. C. . D. + Câu 16: Phóng xạ và phân hạch hạt nhân A. đều là phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng. B. đều là phản ứng hạt nhân thu năng lượng. C. đều là phản ứng tổng hợp hạt nhân. D. đều không phải là phản ứng hạt nhân. Câu 17: Khi nói về sự phóng xạ, phát biểu nào dưới đây là đúng? A. Sự phóng xạ phụ thuộc vào áp suất tác dụng lên bề mặt của khối chất phóng xạ. B. Chu kì phóng xạ của một chất phụ thuộc vào khối lượng của chất đó. C. Phóng xạ là phản ứng hạt nhân toả năng lượng. D. Sự phóng xạ phụ thuộc vào nhiệt độ của chất phóng xạ.

Câu 18: Trong quá trình phân rã hạt nhân U23892 thành hạt nhân U234

92 , đã phóng ra một hạt α và hai hạt

A. nơtrôn (nơtron). B. êlectrôn (êlectron). C. pôzitrôn (pôzitron). D. prôtôn (prôtôn).

Câu 19: Hạt nhân 22688 Ra biến đổi thành hạt nhân 222

86 Rn do phóng xạ

A. và -. B. -. C. . D. + Câu 20: Với c là vận tốc ánh sáng trong chân không, hệ thức Anhxtanh giữa năng lượng nghỉ E và khối lượng nghỉ m của vật là: A. E = mc2/2. B. E = m2c. C. E= mc2. D. E = 2mc2. Câu 21: Biết tốc độ ánh sáng trong chân không là c và khối lượng nghỉ của một hạt là m. Theo thuyết tương đối hẹp của Anh-xtanh, khi hạt này chuyển động với tốc độ v thì khối lượng của nó là

A.

2

2

v

c1

m

. B. m. 2

2

v

c1 . C.

2

2

c

v1

m

. D.

2

2

c

v1

m

.

Câu 22: Theo thuyết tương đối khối lượng của một vật A. không đổi khi tốc độ chuyển động của vật thay đổi B. có tính tương đối, giá trị của nó phụ thuộc hệ qui chiếu. C. tăng khi tốc độ chuyển động của vật giảm. D. giảm khi tốc độ chuyển động của vật tăng. Câu 23: Năng lượng liên kết riêng là năng lượng liên kết A. tính cho một nuclôn. B. tính riêng cho hạt nhân ấy. C. của một cặp prôtôn-prôtôn. D. của một cặp prôtôn-nơtrôn (nơtron). Câu 24: Giả sử hai hạt nhân X và Y có độ hụt khối bằng nhau và số nuclôn của hạt nhân X lớn hơn số nuclôn của hạt nhân Y thì A. hạt nhân Y bền vững hơn hạt nhân X. B. hạt nhân X bền vững hơn hạt nhân Y.



C. năng lượng liên kết riêng của hai hạt nhân bằng nhau. D. năng lượng liên kết của hạt nhân X lớn hơn năng lượng liên kết của hạt nhân Y. Câu 25: Hạt nhân càng bền vững khi có A. số nuclôn càng nhỏ. B. số nuclôn càng lớn. C. năng lượng liên kết càng lớn. D. năng lượng liên kết riêng càng lớn. Câu 26: Cho ba hạt nhân X, Y và Z có số nuclôn tương ứng là AX, AY, AZ với AX = 2AY = 0,5AZ. Biết năng lượng liên kết của từng hạt nhân tương ứng là ΔEX, ΔEY, ΔEZ với ΔEZ < ΔEX < ΔEY. Sắp xếp các hạt nhân này theo thứ tự tính bền vững giảm dần là A. Y, X, Z. B. Y, Z, X. C. X, Y, Z. D. Z, X, Y.

Câu 27: Cho phản ứng hạt nhân α + Al2713 → P30

15 + X, thì hạt X là

A. prôtôn. B. nơtrôn. C. êlectrôn. D. pôzitrôn.

Câu 28: Cho phản ứng hạt nhân AZ X + 9

4 Be 126 C + 0n. Trong phản ứng này A

Z X là

A. prôtôn. B. hạt α. C. êlectron. D. pôzitron. Câu 29: Khi nói về phản ứng hạt nhân, phát biểu nào sau đây là đúng? A. Động năng của các hạt luôn được bảo toàn. B. Năng lượng toàn phần trong phản ứng hạt nhân luôn được bảo toàn. C. Tổng khối lượng nghỉ của các hạt trước và sau phản ứng hạt nhân bằng nhau. D. Tất cả các phản ứng hạt nhân đều thu năng lượng. Câu 30: Phóng xạ β- là A. phản ứng hạt nhân thu năng lượng. B. phản ứng hạt nhân không thu và không toả năng lượng. C. sự giải phóng êlectrôn (êlectron) từ lớp êlectrôn ngoài cùng của nguyên tử. D. phản ứng hạt nhân toả năng lượng. Câu 31: Các phản ứng hạt nhân tuân theo định luật bảo toàn A. số nuclôn. B. số nơtrôn (nơtron). C. khối lượng. D. số prôtôn. Câu 32: Phản ứng nhiệt hạch là sự A. kết hợp hai hạt nhân rất nhẹ thành một hạt nhân nặng hơn trong điều kiện nhiệt độ rất cao. B. kết hợp hai hạt nhân có số khối trung bình thành một hạt nhân rất nặng ở nhiệt độ rất cao. C. phân chia một hạt nhân nhẹ thành hai hạt nhân nhẹ hơn kèm theo sự tỏa nhiệt. D. phân chia một hạt nhân rất nặng thành các hạt nhân nhẹ hơn. Câu 33: Phản ứng nhiệt hạch là A. nguồn gốc năng lượng của Mặt Trời. B. sự tách hạt nhân nặng thành các hạt nhân nhẹ nhờ nhiệt độ cao. C. phản ứng hạt nhân thu năng lượng. D. phản ứng kết hợp hai hạt nhân có khối lượng trung bình thành một hạt nhân nặng.

Câu 34: Trong sự phân hạch của hạt nhân 23592 U , gọi k là hệ số nhân nơtron. Phát biểu nào sau đây là

đúng? A. Nếu k < 1 thì phản ứng phân hạch dây chuyền xảy ra và năng lượng tỏa ra tăng nhanh. B. Nếu k > 1 thì phản ứng phân hạch dây chuyền tự duy trì và có thể gây nên bùng nổ. C. Nếu k > 1 thì phản ứng phân hạch dây chuyền không xảy ra. D. Nếu k = 1 thì phản ứng phân hạch dây chuyền không xảy ra. Câu 35: Phóng xạ và phân hạch hạt nhân A. đều có sự hấp thụ nơtron chậm. B. đều là phản ứng hạt nhân thu năng lượng. C. đều không phải là phản ứng hạt nhân. D. đều là phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng. Câu 36: Hạt nhân A đang đứng yên thì phân rã thành hạt nhân B có khối lượng mB và hạt có khối lượng m. Tỉ số giữa động năng của hạt nhân B và động năng của hạt ngay sau phân rã bằng

A. B

m

m . B.

2

Bm

m

. C. Bm

m. D.

2

B

m

m

.

Câu 37: Hạt nhân 21084 Po đang đứng yên thì phóng xạ α, ngay sau phóng xạ đó, động năng của hạt α



A. lớn hơn động năng của hạt nhân con. B. chỉ có thể nhỏ hơn hoặc bằng động năng của hạt nhân con. C. bằng động năng của hạt nhân con. D. nhỏ hơn động năng của hạt nhân con. Câu 38: Tia X có cùng bản chất với :

A. tia . B. tia . C. tia hồng ngoại. D. Tia .

Câu 39: Một chất phóng xạ có hằng số phóng xạ .Ở thời điểm ban đầu có N0 hạt nhân. Số hạt nhân đã bị phân rã sau thời gian t là:

A. t0N e . B. 0N (1 t) . C. t

0N (1 e ) . D. t0N (1 e ) .

Câu 40: Hạt nhân 3517 Cl có

A. 17 nơtron. B. 35 nuclôn. C. 18 prôtôn. D. 35 nơtron. Câu 41: Một hạt nhân của chất phóng xạ A đang đứng yên thì phân rã tạo ra hai hạt B và C. Gọi mA, mB, mC lần lượt là khối lượng nghỉ của các hạt A, B, C và c là tốc độ ánh sáng trong chân không. Quá trình phóng xạ này tỏa ra năng lượng Q. Biểu thức nào sau đây đúng?

A. mA = mB + mC. B. mA = 2

Q

c - mB – mC.

C. mA = mB + mC + 2

Q

c. D. mA = mB + mC -

2

Q

c.

Câu 42: Trong các hạt nhân: 42 He , 7

3 Li , 5626 Fe và 235

92 U , hạt nhân bền vững nhất là

A. 23592 U B. 56

26 Fe . C. 73 Li D. 4

2 He .

Câu 43: Hai hạt nhân 31T và 3

2 He có cùng

A. số nơtron. B. số nuclôn. C. điện tích. D. số prôtôn. Câu 44: Bức xạ có tần số nhỏ nhất trong số các bức xạ hồng ngoại, tử ngoại, Rơn-ghen, gamma là A. gamma B. hồng ngoại. C. Rơn-ghen. D. tử ngoại. Câu 45: Trong một phản ứng hạt nhân, có sự bảo toàn A. số prôtôn. B. số nuclôn. C. số nơtron. D. khối lượng.

Câu 46: Hạt nhân 3517 Cl có

A. 17 nơtron. B. 35 nơtron. C. 35 nuclôn. D. 18 prôtôn. Câu 47: Trong không khí, tia phóng xạ nào sau đây có tốc độ nhỏ nhất? A. Tia . B. Tia . C. Tia +. D. Tia -.

Câu 48: Trong phản ứng hạt nhân: 19 169 8F p O X , hạt X là

A. êlectron. B. pôzitron. C. prôtôn. D. hạt . Câu 49: Tia nào sau đây không phải là tia phóng xạ? A. Tia . B. Tia +. C. Tia . D. Tia X.

Câu 50: Cho phản ứng hạt nhân nXAl2713 . Hạt nhân X là

A. Mg2412 . B. P30

15 . C. Ne2010 . D. Na23

11 .

Câu 51: Một hạt nhân X, ban đầu đứng yên, phóng xạ và biến thành hạt nhân Y. Biết hạt nhân X có số khối là A, hạt phát ra tốc độ v. Lấy khối lượng của hạt nhân bằng số khối của nó tính theo đơn vị u. Tốc độ của hạt nhân Y bằng

A. 4

4

v

A. B.

2

4

v

A. C.

4

4

v

A. D.

2

4

v

A.

Câu 52: Đồng vị là các nguyên tử mà hạt nhân của nó có A. cùng khối lượng, khác số nơtron. B. cùng số nơtron, khác số prôtôn. C. cùng số prôtôn, khác số nơtron. D. cùng số nuclôn, khác số prôtôn. Câu 53: Hạt nhân có độ hụt khối càng lớn thì có A. năng lượng liên kết càng nhỏ . B. năng lượng liên kết càng lớn. C. năng lượng liên kết riêng càng lớn. D. năng lượng liên kết riêng càng nhỏ



Câu 54: Một hạt nhân X đứng yên, phóng xạ và biến thành hạt nhân Y. Gọi m1 và m2, v1 và v2, K1 và K2 tương ứng là khối lượng, tốc độ, động năng của hạt và hạt nhân Y. Hệ thức nào sau đây là đúng ?

A. 1 1 1

2 2 2

v m K

v m K . B. 2 2 2

1 1 1

v m K

v m K . C. 1 2 1

2 1 2

v m K

v m K . D. 1 2 2

2 1 1

v m K

v m K .

Câu 55: Phản ứng phân hạch A. chỉ xảy ra ở nhiệt độ rất cao cỡ hàng chục triệu độ. B. là sự vỡ của một hạt nhân nặng thành hai hạt nhân nhẹ hơn. C. là phản ứng trong đó hai hạt nhân nhẹ tổng hợp lại thành hạt nhân nặng hơn. D. là phản ứng hạt nhân thu năng lượng. Câu 56: Khi so sánh hạt nhân 12

6C và hạt nhân 146C , phát biểu nào sau đây đúng?

A. Số nuclôn của hạt nhân 126C bằng số nuclôn của hạt nhân 14

6C .

B. Điện tích của hạt nhân 126C nhỏ hơn điện tích của hạt nhân 14

6C .

C. Số prôtôn của hạt nhân 126C lớn hơn số prôtôn của hạt nhân 14

6C .

D. Số nơtron của hạt nhân 126C nhỏ hơn số nơtron của hạt nhân 14

6C .

Câu 57: Năng lượng liên kết riêng của một hạt nhân được tính bằng A. tích của năng lượng liên kết của hạt nhân với số nuclôn của hạt nhân ấy. B. tích của độ hụt khối của hạt nhân với bình phương tốc độ ánh sáng trong chân không. C. thương số của khối lượng hạt nhân với bình phương tốc độ ánh sáng trong chân không. D. thương số của năng lượng liên kết của hạt nhân với số nuclôn của hạt nhân ấy.

Câu 58: Hạt nhân 21084 Po (đứng yên) phóng xạ tạo ra hạt nhân con (không kèm bức xạ ). Ngay sau

phóng xạ đó, động năng của hạt A. nhỏ hơn hoặc bằng động năng của hạt nhân con B. nhỏ hơn động năng của hạt nhân con C. lớn hơn động năng của hạt nhân con D. bằng động năng của hạt nhân con Câu 59: Tia

A. có vận tốc bằng vận tốc ánh sáng trong chân không.

B. là dòng các hạt nhân 42 He .

C. không bị lệch khi đi qua điện trường và từ trường. D. là dòng các hạt nhân nguyên tử hiđrô.

Câu 60: Số nuclôn của hạt nhân 23090 Th nhiều hơn số nuclôn của hạt nhân 210

84 Po là

A. 6 B. 126 C. 20 D. 14 2.BÀI TẬP 2a. Cấu tạo hạt nhân

Câu 1: Biết số Avôgađrô là 6,02.1023/mol, khối lượng mol của urani U23892 là 238 g/mol. Số nơtron trong

119 gam urani là A. 8,8.1025. B. 1,2.1025. C. 4,4.1025. D. 2,2.1025. Câu 2: Biết số Avôgađrô NA = 6,02.1023 hạt/mol và khối lượng của hạt nhân bằng số khối của nó. Số prôtôn có trong 0,27 gam Al13

27 là A. 6,826.1022. B. 8,826.1022. C. 9,826.1022. D. 7,826.1022.

Câu 3: Biết NA = 6,02.1023 mol-1. Trong 59,50 g 23892 U có số nơtron xấp xỉ là

A. 2,38.1023. B. 2,20.1025. C. 1,19.1025. D. 9,21.1024.

Câu 4: So với hạt nhân 2914 Si , hạt nhân 40

20Ca có nhiều hơn

A. 11 nơtrôn và 6 prôtôn. B. 5 nơtrôn và 6 prôtôn. C. 6 nơtrôn và 5 prôtôn. D. 5 nơtrôn và 12 prôtôn. 2b. Thuyết tương đối. Năng lượng liên kết Câu 1: Một người có khối lượng nghỉ m0 = 60 kg, chuyển động với tốc độ v = 0,6c. Theo thuyết tương đối, khối lượng tương đối tính của người đó bằng



A. 60 kg. B. 80 kg. C. 75 kg. D. 100 kg. Câu 2: Theo thuyết tương đối, một người phải chuyển động với tốc độ bằng bao nhiêu lần tốc độ ánh sáng trong chân không, để khối lượng tương đối tính gấp hai lần khối lượng nghỉ của người đó?

A. 3v c

2 . B. 1

v c2 . C. 3

v c4

. D. 1v c

4 .

Câu 3: Một vật đứng yên trong hệ quy chiếu K thì khối lượng của nó là 9kg. Theo thuyết tương đối, để khối lượng của vật bằng 27 kg thì vật phải chuyển động với tốc độ bằng bao nhiêu lần tốc độ ánh sáng trong chân không?

A. 3

9. B. 1

9. C. 1

3. D.

3

8.

Câu 4: Một vật chuyển động tốc độ v1 = 0,5c thì khối lượng của nó là m1 = 50 kg. Theo thuyết tương đối, khi vật chuyển động với tốc độ v2 = 0,8c thì khối lượng bằng bao nhiêu? A. 200/3 kg. B. 72,1 kg. C. 60 kg. D. 80g. Câu 5: Một vật đang đứng yên có khối lượng 3 kg thì năng lượng nghỉ của nó bằng bao nhiêu? Biết tốc độ ánh sáng trong chân không c = 3.108m/s. A. 3.1016 J. B. 9.1016 J. C. 27.1016 J. D. 0. Câu 6: Một hạt chuyển động có động năng bằng năng lượng nghỉ của nó. Biết tốc độ ánh sáng trong chân không c = 3.108m/s. Theo thuyết tương đối, tốc độ của hạt bằng A. 2,9.108 m/s. B. 2,4.108 m/s. C. 2,6.108 m/s. D. 2,8.108 m/s. Câu 7: Một vật chuyển động tốc độ v1 = 0,8c thì năng lượng toàn phần của nó là E1 = 8.1016J. Khi vật chuyển động với tốc độ v2 = 0,6c thì theo thuyết tương đối năng lượng toàn phần của vật đó bằng A. 8.1016 J. B. 6.1016 J. C. 12.1016 J. D. 16.1016 J. Câu 8: Khối lượng của một vật khi chuyển động bằng ba lần khối lượng nghỉ m0 của nó. Theo thuyết tương đối, khi đó động năng của vật bằng

A. 2

0m c . B. 2

0

1m c2

. C. 2

02m c . D. 2

0

1m c4

.

Câu 9: Biết tốc độ ánh sáng trong chân không là 3.108 m/s. Năng lượng nghỉ của 2gam một chất bất kì bằng A. 2.107kW.h B. 3.107 kW.h C. 4.107 kW.h D. 5.107 kW.h Câu 10: Một vật có khối lượng nghỉ 60 kg chuyển động với tốc độ 0,6c (c là tốc độ ánh sáng trong chân không) thì khối lượng tương đối tính của nó là A. 75 kg. B. 80 kg. C. 60 kg. D. 100 kg. Câu 11: Một hạt có khối lượng nghỉ m0. Theo thuyết tương đối, động năng của hạt này khi chuyển động với tốc độ 0,6c (c là tốc độ ánh sáng trong chân không) là A. 1,25m0c

2. B. 0,36m0c2. C. 0,25m0c

2. D. 0,18m0c2

Câu 12: Khối lượng của hạt nhân Be104 là 10,0113u, khối lượng của nơtrôn là mn = 1,0086u, khối lượng

của prôtôn là mp = 1,0072u và 1u = 931 MeV/c2. Năng lượng liên kết của hạt nhân Be104 là

A. 64,332 MeV. B. 6,4332 MeV. C. 0,64332 MeV. D. 6,4332 KeV. Câu 13: Cho: mc = 12,00000 u; mp = 1,00728 u; mn = 1,00867 u; 1u.c2 = 931MeV. Năng lượng tối thiểu

để tách hạt nhân C126 thành các nuclôn riêng biệt bằng

A. 89,4 MeV. B. 44,7 MeV. C. 72,7 MeV. D. 8,94 MeV.

Câu 14: Năng lượng nhỏ nhất để tách hạt nhân He42 thành các prôtôn và notron là bao nhiêu? Cho mHe =

4,0015u ; mn = 1,0087u ; mp = 1,0073u ; 1u.c2 = 931MeV A. 28,4 MeV. B. 12,4 MeV. C. 16,5 MeV. D. 3,2 MeV.

Câu 15: Hạt He42 có khối lượng 4,0015u. Năng lượng tỏa ra khi tạo thành 1mol hêli là bao nhiêu? Cho mn

= 1,0087u ; mp = 1,0073u ; 1u.c2 = 931MeV ; NA = 6,02.1023hạt/mol A. 2,73.1012 J. B. 3,65.1012 J. C. 2,17.1012 J. D.1,58.1012 J.

Câu 16: Cần năng lượng bao nhiêu để tách các hạt nhân trong 1g He42 thành các prôtôn và nơtrôn tự do?

Cho mHe = 4,0015u ; mn = 1,0087u ; 1u.c2 = 931MeV ; 1eV = 1,6.10-19J. A. 6,833.1011 J. B. 5,364.1011 J. C. 7,325.1011 J. D. 8,273.1011 J.



Câu 17: Cho khối lượng prôtôn là 1,0073u; khối lượng nơtrôn là 1,0087u; khối lượng hạt là 4,0015u;

1u = 931,5Mev/c2. Năng lượng liên kết riêng của He42 là

A. 28,4MeV/nuclon. B. 7,1MeV/nuclon. C. 1,3MeV/nuclon. D. 0,326MeV/nuclon.

Câu 18: Cho khối lượng của hạt prôtôn, nơtrôn và hạt nhân đơteri 21D lần lượt là 1,0073u; 1,0087u và

2,0136u. Biết 1u= 2931,5MeV / c . Năng lượng liên kết của hạt nhân 21D là

A. 2,24 MeV . B. 4,48 MeV. C. 1,12 MeV. D. 3,06 MeV. Câu 19: Một hạt có khối lượng nghỉ m0. Theo thuyết tương đối, khối lượng động (khối lượng tương đối tính) của hạt này khi chuyển động với tốc độ 0,6 c (c là tốc độ ánh sáng trong chân không) là A. 1,25 m0. B. 0,36 m0 C. 1,75 m0 D. 0,25 m0

Câu 20: Cho khối lượng của prôtôn, nơtron và hạt nhân 42 He lần lượt là: 1,0073 u; 1,0087u và 4,0015u.

Biết 1uc2 = 931,5 MeV. Năng lượng liên kết của hạt nhân 42 He là

A. 18,3 eV. B. 30,21 MeV. C. 14,21 MeV. D. 28,41 MeV.

Câu 21: Các hạt nhân đơteri 21 H ; triti 3

1 H , heli 42 He có năng lượng liên kết lần lượt là 2,22 MeV; 8,49

MeV và 28,16 MeV. Các hạt nhân trên được sắp xếp theo thứ tự giảm dần về độ bền vững của hạt nhân là

A. 21 H ; 4

2 He ; 31 H . B. 2

1 H ; 31 H ; 4

2 He . C. 42 He ; 3

1 H ; 21 H . D. 3

1 H ; 42 He ; 2

1 H .

Câu 22: Biết khối lượng của hạt nhân 23592 U là 234,99 u , của prôtôn là 1,0073 u và của nơtron là 1,0087

u. Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân 23592 U là:

A. 7,95 MeV/nuclôn. B. 6,73 MeV/nuclôn. C. 8,71 MeV/nuclôn. D. 7,63 MeV/nuclôn.

Câu 23: Cho khối lượng của hạt prôtôn; nơtron và hạt nhân đơteri 21 D lần lượt là 1,0073u ; 1,0087u và

2,0136u. Biết 1u = 931,5MeV/c2. Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân đơteri 21 D là :

A. 3,06 MeV/nuclôn. B. 1,12 MeV/nuclôn. C. 2,24 MeV/nuclôn. D. 4,48 MeV/nuclôn.

Câu 24: Cho khối lượng của prôtôn; nơtron; 4018 Ar ; 6

3 Li lần lượt là: 1,0073 u; 1,0087 u; 39,9525 u; 6,0145

u và 1 u = 931,5 MeV/c2. So với năng lượng liên kết riêng của hạt nhân 63 Li thì năng lượng liên kết riêng của

hạt nhân 4018 Ar

A. lớn hơn một lượng là 5,20 MeV. B. lớn hơn một lượng là 3,42 MeV. C. nhỏ hơn một lượng là 3,42 MeV. D. nhỏ hơn một lượng là 5,20 MeV.

Câu 25: Biết khối lượng của prôtôn; nơtron; hạt nhân 168 O lần lượt là 1,0073 u; 1,0087 u; 15,9904 u và 1u

= 931,5 MeV/c2. Năng lượng liên kết của hạt nhân 168 O xấp xỉ bằng


Câu 26: Biết khối lượng của prôtôn là 1,00728 u; của nơtron là 1,00866 u; của hạt nhân 2311 Na là

22,98373 u và 1u = 931,5 MeV/c 2. Năng lượng liên kết của 2311 Na bằng

A. 8,11 MeV. B. 81,11 MeV. C. 186,55 MeV. D. 18,66 MeV. Câu 27: Cho: mC = 12,00000 u; mp = 1,00728 u; mn = 1,00867 u; 1u = 1,66058.10-27 kg; 1eV = 1,6.10-19 J ; c = 3.108 m/s. Năng lượng tối thiểu để tách hạt nhân C 12

6 thành các nuclôn riêng biệt bằng A. 72,7 MeV. B. 89,4 MeV. C. 44,7 MeV. D. 8,94 MeV.

Câu 28: Hạt nhân Cl3717 có khối lượng nghỉ bằng 36,956563u. Biết khối lượng của nơtrôn (nơtron)

là1,008670u, khối lượng của prôtôn (prôtôn) là 1,007276u và u = 931 MeV/c2. Năng lượng liên kết riêng

của hạt nhân Cl3717 bằng




Câu 29: Hạt nhân 104 Be có khối lượng 10,0135u. Khối lượng của nơtrôn (nơtron) mn = 1,0087u, khối

lượng của prôtôn (prôtôn) mP = 1,0073u, 1u = 931 MeV/c2. Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân 104 Be

là A. 0,6321 MeV. B. 63,2152 MeV. C. 6,3215 MeV. D. 632,1531 MeV.

Câu 30: Hạt nhân hêli ( 42 He) có năng lượng liên kết là 28,4MeV; hạt nhân liti ( 7

3 Li) có năng lượng liên

kết là 39,2MeV; hạt nhân đơtêri ( 21 D) có năng lượng liên kết là 2,24MeV. Hãy sắp theo thứ tự tăng dần về

tính bền vững của ba hạt nhân này. A. liti, hêli, đơtêri. B. đơtêri, hêli, liti. C. hêli, liti, đơtêri. D. đơtêri, liti, hêli. 2c. Định luật phóng xạ Câu 1: Một chất phóng xạ ban đầu chứa N0 hạt nhân nguyên tử. Có bao nhiêu hạt nhân này bị phân rã sau thời gian bằng 3 chu kỳ bán rã? A. N0/8. B. N0/16. C. 2N0/3. D. 7N0/8. Câu 2: Một chất phóng xạ ban đầu chứa N0 hạt nhân nguyên tử. Có bao nhiêu hạt nhân này chưa bị phân rã sau thời gian bằng 4 chu kỳ bán rã? A. N0/8. B. N0/16. C. 15N0/16. D. 7N0/8.

Câu 3: Chất phóng xạ I13153 có chu kỳ bán rã 8 ngày. Lúc đầu có 200g chất này. Sau 24ngày, số gam iốt

phóng xạ bị biến thành chất khác là A. 50g. B. 175g. C. 25g. D. 150g. Câu 4: Một chất phóng xạ có hằng số phóng xạ λ = 1,44.10-3 (1/giờ). Trong thời gian bao lâu thì 75% số hạt nhân ban đầu sẽ bị phân rã? A. 36 ngày. B. 40,1 ngày. C. 39,2 ngày. D. 37,4 ngày.

Câu 5: Côban 6027 Co là chất phóng xạ β- có chu kỳ bán rã là T = 5,33 năm. Lúc đầu có 100g thì sau 10,66

năm, khối lượng côban còn lại là A. 25g. B. 50g. C. 12,5g. D. 75g. Câu 6: Giả sử sau 3 giờ phóng xạ (kể từ thời điểm ban đầu) số hạt nhân của một đồng vị phóng xạ còn lại bằng 25% số hạt nhân ban đầu. Chu kì bán rã của đồng vị phóng xạ đó bằng A. 0,5 giờ. B. 2 giờ. C. 1 giờ. D. 1,5 giờ. Câu 7: Chu kỳ bán rã của hai chất phóng xạ A, B lần lượt là 20 phút và 40 phút. Ban đầu hai chất A, B có số lượng hạt nhân như nhau. Sau 80 phút tỉ số các hạt nhân A, B còn lại là A. 1/ 6. B. 1/2. C. 1/4. D. 1/1. Câu 8: Phòng thí nghiệm nhận về 100g chất iốt phóng xạ, sau 8 tuần lễ thì chỉ còn lại 0,78g. Chu kỳ bán rã của iốt là A. 7 ngày đêm. B. 8 ngày đêm. C. 6ngày đêm. D. 5 ngày đêm.

Câu 9: Biết số Avôgađro NA = 6,022.1023hạt/mol. Pôlôni ( Po21084 ) là chất phóng xạ với chu kỳ bán rã T.

Ban đầu có 0,168g pôlôni thì sau thời gian t = 4T, số nguyên tử pôlôni bị phân rã là A. 4,515.1019 nguyên tử. B. 3.1019 nguyên tử. C. 0,3.1019 nguyên tử. D. 45,15.1019 nguyên tử.

Câu 10: Biết số Avôgađro NA = 6,022.1023hạt/mol. Pôlôni ( Po21084 ) là chất phóng xạ với chu kỳ bán rã T.

Ban đầu có 0,168g pôlôni thì sau thời gian t = 2T (T là chu kỳ bán rã của pôlôni) số hạt nhân chì tạo thành là A. 12,04.1019 hạt nhân. B. 36,12.1019 hạt nhân. C. 1,204.1019 hạt nhân. D. 3,612.1019 hạt nhân.

Câu 11: Sau thời gian 7 ngày, số nguyên tử của chất phóng xạ giảm đi 128 lần, chu kì bán rã của chất

phóng xạ đó là A.18,2 ngày. B. 3,5 ngày. C.1 ngày. D.2 ngày.

Câu 12: Chất phóng xạ iốt I13153 có chu kì bán rã 8 ngày. Lúc đầu có 200g chất này, sau 24 ngày khối lượng

iốt đã bị biến thành chất khác là A. 175g. B. 25g. C. 150g. D. 50g.



Câu 13: Ban đầu có một lượng chất phóng xạ nguyên chất của nguyên tố X, có chu kỳ bán rã là T. Sau thời gian t = 3T, tỉ số giữa số hạt nhân chất phóng xạ X phân rã thành hạt nhân của nguyên tố khác và số hạt nhân còn lại của chất phóng xạ X bằng

A. 8. B. 7. C. 1

.7

D. 1

.8

Câu 14: Natri ( 2411 Na ) là một chất phóng xạ β− có chu kỳ bán rã T. Ở thời điểm t = 0 có khối lượng 24

11 Na là

m0 = 24g. Sau một khoảng thời gian t = 3T thì số hạt β−được sinh ra là A. 7,53.1022 hạt. B. 2.1023 hạt. C. 5,27.1023 hạt. D. 1,51.1023 hạt.

Câu 15: Côban ( 6027Co ) phóng xạ β−với chu kỳ bán rã T = 5,27 năm. Thời gian cần thiết để 75% khối

lượng của một khối chất phóng xạ 6027Co bị phân rã là

A. 42,16 năm. B. 5,27 năm. C. 21,08 năm. D. 10,54 năm.

Câu 16: Poloni 21084 Po có chu kỳ bán rã là 138 ngày, phát ra tia phóng xạ và biến đổi thành hạt nhân chì.

Biết rằng ở thời điểm khảo sát tỷ số giữa số hạt 20682 Pb và số hạt 210

84 Po bằng 7. Tuổi của mẫu chất trên là

A. 276 ngày. B. 414 ngày. C. 46 ngày. D. 552 ngày.

Câu 17: Đồng vị phóng xạ Côban ( 6027Co ) là chất phóng xạ với chu kỳ bán rã T = 71,3ngày. Trong 365

ngày, lượng Côban này bị phân rã bằng bao nhiêu phần trăm khối lượng ban đầu? A. 31%. B. 65,9%. C. 80%. D. 97,1%.

Câu 18: Từ hạt nhân Ra22688 phóng ra 3 hạt và một hạt trong một chuỗi phóng xạ liên tiếp, khi đó

hạt nhân tạo thành là

A. X22484 . B. X214

83 . C. X21884 . D. X224

82 .

Câu 19: Một chất phóng xạ có chu kì bán rã là 138 ngày đêm, khối lượng ban đầu là 200g. Sau 276 ngày đêm, khối lượng chất phóng xạ đã bị phân rã A. 150g. B. 50g. C. 1,45g. D. 0,725g. Câu 20: Ban đầu có N0 hạt nhân của một mẫu phóng xạ nguyên chất. chu kì bán rã của chất phóng xạ này là T. Sau thời gian 3T, kể từ thời điểm ban đầu, số hạt nhân chưa phân rã của mẫu phóng xạ này bằng

A. 3

1N0. B.

4

1N0. C.

5

1N0. D.

8

1N0.

Câu 21: Chất phóng xạ iốt I13153 có chu kì bán rã 8 ngày. Lúc đầu có 200g chất này. Sau 24 ngày, số gam

iốt phóng xạ đã bị biến thành chất khác là: A. 150g B. 50g C. 175g D. 25g Câu 22: Ban đầu có N0 hạt nhân của một chất phóng xạ. Giả sử sau 4 giờ, tính từ lúc ban đầu, có 75% số hạt nhân N0 bị phân rã. Chu kì bán rã của chất đó là A. 4 giờ. B. 8 giờ. C. 2 giờ D. 3 giờ. Câu 23: Ban đầu một mẫu chất phóng xạ nguyên chất có khối lượng m0, chu kì bán rã của chất này là 3,8 ngày. Sau 15,2 ngày khối lượng của chất phóng xạ đó còn lại là 2,24 g. Khối lượng m0 là A.5,60 g. B. 35,84 g. C. 17,92 g. D. 8,96 g. Câu 24: Giả sử sau 3 giờ phóng xạ (kể từ thời điểm ban đầu) số hạt nhân của một đồng vị phóng xạ còn lại bằng 25% số hạt nhân ban đầu. Chu kì bán rã của đồng vị phóng xạ đó bằng A. 2 giờ. B. 1,5 giờ. C. 0,5 giờ. D. 1 giờ. Câu 25: Ban đầu có 20 gam chất phóng xạ X có chu kì bán rã T. Khối lượng của chất X còn lại sau khoảng thời gian 3T, kể từ thời điểm ban đầu bằng A. 3,2 gam. B. 2,5 gam. C. 4,5 gam. D. 1,5 gam. Câu 26: Một chất phóng xạ có chu kỳ bán rã là 3,8 ngày. Sau thời gian 11,4 ngày thì số hạt nhân của lượng chất phóng xạ còn lại bằng bao nhiêu phần trăm so với số hạt nhân ban đầu? A. 25%. B. 75%. C. 12,5%. D. 87,5%. Câu 27: Gọi là khoảng thời gian để số hạt nhân của một đồng vị phóng xạ giảm đi bốn lần. Sau thời gian 2 số hạt nhân còn lại của đồng vị đó bằng bao nhiêu phần trăm số hạt nhân ban đầu?



A. 25,25%. B. 93,75%. C. 6,25%. D. 13,5%. Câu 28: Một đồng vị phóng xạ có chu kì bán rã T. Cứ sau một khoảng thời gian bằng bao nhiêu thì số hạt nhân bị phân rã trong khoảng thời gian đó bằng ba lần số hạt nhân còn lại của đồng vị ấy? A. 0,5T. B. 3T. C. 2T. D. T. Câu 29: Ban đầu có một lượng chất phóng xạ X nguyên chất, có chu kì bán rã là T. Sau thời gian t = 2T kể từ thời điểm ban đầu, tỉ số giữa số hạt nhân chất phóng xạ X phân rã thành hạt nhân của nguyên tố khác và số hạt nhân chất phóng xạ X còn lại là: A. 4/3 B. 4. C. 1/3. D. 3. Câu 30: Một chất phóng xạ ban đầu có N0 hạt nhân. Sau 1 năm, còn lại một phần ba số hạt nhân ban đầu chưa phân rã. Sau 1 năm nữa, số hạt nhân còn lại chưa phân rã của chất phóng xạ đó là

A. 0

16

N. B. 0

9

N. C. 0

4

N. D. 0

6

N.

Câu 31: Ban đầu có N0 hạt nhân của một mẫu chất phóng xạ nguyên chất có chu kì bán rã T. Sau khoảng thời gian t = 0,5T, kể từ thời điểm ban đầu, số hạt nhân chưa bị phân rã của mẫu chất phóng xạ này là

A. 2

0N. B.

20N

. C. 4

0N. D. N0 2 .

Câu 32: Hạt nhân 21084 Po phóng xạ và biến thành hạt nhân 206

82 Pb . Cho chu kì bán rã của 21084 Po là 138

ngày và ban đầu có 0,02 g 21084 Po nguyên chất. Khối lượng 210

84 Po còn lại sau 276 ngày là

A. 5 mg. B. 10 mg. C. 7,5 mg. D. 2,5 mg.

Câu 33: Chất phóng xạ pôlôni 21084 Po phát ra tia và biến đổi thành chì 206

82 Pb . Cho chu kì bán rã của 21084 Po là 138 ngày. Ban đầu (t = 0) có một mẫu pôlôni nguyên chất. Tại thời điểm t1, tỉ số giữa số hạt nhân

pôlôni và số hạt nhân chì trong mẫu là 1

3. Tại thời điểm t2 = t1 + 276 ngày, tỉ số giữa số hạt nhân pôlôni

và số hạt nhân chì trong mẫu là

A. 1

15. B.

1

16. C.

1

9. D.

1

25.

Câu 34: Giả thiết một chất phóng xạ có hằng số phóng xạ là = 5.10-8s-1. Thời gian để số hạt nhân chất phóng xạ đó giảm đi e lần (với lne = 1) là A. 5.108s. B. 5.107s. C. 2.108s. D. 2.107s. Câu 35: Chất phóng xạ X có chu kì bán rã T. Ban đầu (t=0), một mẫu chất phóng xạ X có số hạt là N0. Sau khoảng thời gian t=3T (kể từ t=0), số hạt nhân X đã bị phân rã là A. 0,25N0. B. 0,875N0. C. 0,75N0. D. 0,125N0 Câu 36: Trong khoảng thời gian 4 h có 75% số hạt nhân ban đầu của một đồng vị phóng xạ bị phân rã. Chu kì bán rã của đồng vị đó là A. 2 h. B. 1 h. C. 3 h. D. 4 h. Câu 37: Ban đầu có N0 hạt nhân của một đồng vị phóng xạ. Sau 9 giờ kể từ thời điểm ban đầu, có 87,5% số hạt nhân của đồng vị này đã bị phân rã. Chu kì bán rã của đồng vị này là A. 24 giờ. B. 3 giờ. C. 30 giờ. D. 47 giờ. Câu 38: Ban đầu (t = 0) có một mẫu chất phóng xạ X nguyên chất. Ở thời điểm t1 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 chỉ còn 5% so với số hạt nhân ban đầu. Chu kì bán rã của chất phóng xạ đó là A. 50 s. B. 25 s. C. 400 s. D. 200 s.

Câu 39: Hạt nhân 1

1

A

ZX phóng xạ và biến thành một hạt nhân 2

2

A

ZY bền. Coi khối lượng của hạt nhân X, Y

bằng số khối của chúng tính theo đơn vị u. Biết chất phóng xạ 1

1

A

ZX có chu kì bán rã là T. Ban đầu có một

khối lượng chất 1

1

A

ZX, sau 2 chu kì bán rã thì tỉ số giữa khối lượng của chất Y và khối lượng của chất X là



A. 1

2

A4

A. B. 2

1

A4

A. C. 2

1

A3

A. D. 1

2

A3

A.

Câu 40: Hạt nhân urani 23892U sau một chuỗi phân rã, biến đổi thành hạt nhân chì 206

82 Pb . Trong quá trình

đó, chu kì bán rã của 23892U biến đổi thành hạt nhân chì là 4,47.109 năm. Một khối đá được phát hiện có

chứa 1,188.1020 hạt nhân 23892U và 6,239.1018 hạt nhân 206

82 Pb . Giả sử khối đá lúc mới hình thành không

chứa chì và tất cả lượng chì có mặt trong đó đều là sản phẩm phân rã của 23892U . Tuổi của khối đá khi được

phát hiện là A. 3,3.108 năm. B. 6,3.109 năm. C. 3,5.107 năm. D. 2,5.106 năm.

Câu 41: Hiện nay urani tự nhiên chứa hai đồng vị phóng xạ 235 U và 238 U , với tỷ lệ số hạt 235 U và số

hạt 238 U là 7

1000. Biết chu kì bán rã của 235 U và 238 U lần lượt là 7,00.108 năm và 4,50.109 năm. Cách

đây bao nhiêu năm, urani tự nhiên có tỷ lệ số hạt 235 U và số hạt 238 U là 3

100?

A. 2,74 tỉ năm. B. 2,22 tỉ năm. C. 1,74 tỉ năm. D. 3,15 tỉ năm. 2d. Phản ứng hạt nhân

Câu 1: Cho phản ứng hạt nhân sau: MeV 3,25 n He H H 10

32

21

21 . Biết độ hụt khối của H21 là mD =

0,0024 u và 1u = 931 MeV/c2. Năng lượng liên kết của hạt nhân He32 là

A. 7,7188 MeV. B. 77,188 MeV. C. 771,88 MeV. D. 7,7188 eV.

Câu 2: Năng lượng liên kết tính cho một nuclon của các hạt nhân 2010 Ne; 4

2 He và 126 C tương ứng bằng 8,03

MeV/nuclon; 7,07 MeV/nuclon và 7,68 MeV/nuclon. Năng lượng cần thiết để tách một hạt nhân 2010 Ne

thành hai hạt nhân 42 He và một hạt nhân 12

6 C là

A. 11,9 MeV. B. 10,8 MeV. C. 15,5 MeV. D. 7,2 MeV. Câu 3:. Trong các phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng của hai hạt nhân X1 và X2 tạo thành hạt nhân Y và

một nơtron bay ra theo phương trình 1AZ X1

1+ 2

AZ X2

2 Y

A

Z + n. Nếu năng lượng liên kết riêng của các hạt

nhân X1, X2 và Y lần lượt là a, b và c thì năng lượng tỏa ra trong phản ứng đó bằng A. A1.a + A2.b +A.c. B. A1.a + A2.b –A.c. C. A.c – A1.a – A2.b. D. A.c + A1.a – A2.b.

Câu 4: Xem ban đầu hạt nhân đứng yên. Năng lượng tối thiểu cần thiết để chia hạt nhân 126C thành ba hạt

α là bao nhiêu? Cho biết mC =12,0000u; mα = 4,0015u. A. 6,7.10-13J. B. 8,2.10-13J. C. 7,7.10-13J. D. 5,6.10-13J.

Câu 5: Cho phản ứng hạt nhân: 23 1 4 2011 1 2 10Na H He Ne . Lấy khối lượng các hạt nhân 23

11 Na ; 2010 Ne ;

42 He ; 1

1H lần lượt là 22,9837 u; 19,9869 u; 4,0015 u; 1,0073 u và 1u = 931,5 MeV/c2. Trong phản ứng

này, năng lượng A. thu vào là 3,4524 MeV. B. thu vào là 2,4219 MeV. C. tỏa ra là 2,4219 MeV. D. tỏa ra là 3,4524 MeV.

Câu 6: Xét một phản ứng hạt nhân: H21 + H2

1 → He32 + n1

0 . Biết khối lượng của các hạt nhân mH =

2,0135u ; mHe = 3,0149u ; mn = 1,0087u ; 1 u = 931 MeV/c2. Năng lượng phản ứng trên toả ra là A. 7,4990 MeV. B. 2,7390 MeV. C. 1,8820 MeV. D. 3,1654 MeV.

Câu 7: Cho phản ứng hạt nhân: 3 2 41 1 2T D He X . Lấy độ hụt khối của hạt nhân T, hạt nhân D, hạt

nhân He lần lượt là 0,009106 u; 0,002491 u; 0,030382 u và 1u = 931,5 MeV/c2. Năng lượng tỏa ra của phản ứng xấp xỉ bằng A. 15,017 MeV. B. 200,025 MeV. C. 17,498 MeV. D. 21,076 MeV.



Câu 8: Pôlôni 21084 Po phóng xạ và biến đổi thành chì Pb. Biết khối lượng các hạt nhân Po; ; Pb lần lượt

là: 209,937303 u; 4,001506 u; 205,929442 u và 1 u =2

MeV931,5

c. Năng lượng tỏa ra khi một hạt nhân

pôlôni phân rã xấp xỉ bằng A. 5,92 MeV. B. 2,96 MeV. C. 29,60 MeV. D. 59,20 MeV.

Câu 9: Dùng hạt prôtôn có động năng 1,6 MeV bắn vào hạt nhân liti ( 73 Li ) đứng yên. Giả sử sau phản ứng

thu được hai hạt giống nhau có cùng động năng và không kèm theo tia . Biết năng lượng tỏa ra của phản ứng là 17,4 MeV. Động năng của mỗi hạt sinh ra là A. 19,0 MeV. B. 15,8 MeV. C. 9,5 MeV. D. 7,9 MeV.

Câu 10: Cho phản ứng hạt nhân 3 2 4 11 1 2 0 17,6H H He n MeV . Năng lượng tỏa ra khi tổng hợp được 1

g khí heli xấp xỉ bằng A. 4,24.108J. B. 4,24.105J. C. 5,03.1011J. D. 4,24.1011J.

Câu 11: Khi một hạt nhân 23592U bị phân hạch thì tỏa ra năng lượng 200 MeV. Cho số A-vô-ga-đrô NA =

6,02.1023 mol-1. Nếu 1 g 23592U bị phân hạch hoàn toàn thì năng lượng tỏa ra xấp xỉ bằng

A. 5,1.1016 J. B. 8,2.1010 J. C. 5,1.1010 J. D. 8,2.1016J. Câu 12: Dùng hạt α bắn phá hạt nhân nitơ đang đứng yên thì thu được một hạt prôtôn và hạt nhân ôxi theo

phản ứng : 4 14 17 12 7 8 1N O p . Biết khối lượng các hạt trong phản ứng trên là: mα = 4,0015 u; mN =

13,9992 u; mO = 16,9947 u; mP = 1,0073 u. Nếu bỏ qua động năng của các hạt sinh ra thì động năng tối thiểu của hạt α là A. 3,007 MeV. B. 1,211 MeV. C. 29,069 MeV. D. 1,503 MeV. Câu 13: Giả sử trong một phản ứng hạt nhân, tổng khối lượng của các hạt trước phản ứng nhỏ hơn tổng khối lượng các hạt sau phản ứng là 0,02 u. Phản ứng hạt nhân này A. thu năng lượng 18,63 MeV. B. thu năng lượng 1,863 MeV. C. tỏa năng lượng 1,863 MeV. D. tỏa năng lượng 18,63 MeV.

Câu 14: Cho phản ứng hạt nhân: 2 2 3 11 1 2 0D D He n . Biết khối lượng của n,He,D 1

032

21 lần lượt là

mD=2,0135u; mHe = 3,0149 u; mn = 1,0087u. Năng lượng tỏa ra của phản ứng trên bằng A. 1,8821 MeV. B. 2,7391 MeV. C. 7,4991 MeV. D. 3,1671 MeV.

Câu 15: Tổng hợp hạt nhân heli 42 He từ phản ứng hạt nhân 1 7 4

1 3 2H Li He X . Mỗi phản ứng trên tỏa

năng lượng 17,3 MeV. Năng lượng tỏa ra khi tổng hợp được 0,5 mol heli là A. 1,3.1024 MeV. B. 2,6.1024 MeV. C. 5,2.1024 MeV. D. 2,4.1024 MeV. Câu 16: Một lò phản ứng phân hạch có công suất 200 MW. Cho rằng toàn bộ năng lượng mà lò phản ứng này sinh ra đều do sự phân hạch của 235U và đồng vị này chỉ bị tiêu hao bởi quá trình phân hạch. Coi mỗi năm có 365 ngày; mỗi phân hạch sinh ra 200 MeV; số A-vô-ga-đrô NA=6,02.1023 mol-1. Khối lượng 235U mà lò phản ứng tiêu thụ trong 3 năm là A. 461,6 kg. B. 461,6 g. C. 230,8 kg. D. 230,8 g.

Câu 17: Dùng một prôtôn có động năng 5,45 MeV bắn vào hạt nhân 94 Be đang đứng yên. Phản ứng tạo ra

hạt nhân X và hạt α. Hạt α bay ra theo phương vuông góc với phương tới của prôtôn và có động năng 4 MeV. Khi tính động năng của các hạt, lấy khối lượng các hạt tính theo đơn vị khối lượng nguyên tử bằng số khối của chúng. Năng lượng tỏa ra trong phản ứng này bằng A. 3,125 MeV. B. 4,225 MeV. C. 1,145 MeV. D. 2,125 MeV.

Câu 18: Bắn một prôtôn vào hạt nhân 73 Li đứng yên. Phản ứng tạo ra hai hạt nhân X giống nhau bay ra

với cùng tốc độ và theo các phương hợp với phương tới của prôtôn các góc bằng nhau là 600. Lấy khối lượng của mỗi hạt nhân tính theo đơn vị u bằng số khối của nó. Tỉ số giữa tốc độ của prôtôn và tốc độ của hạt nhân X là

A. 4. B. 1

4. C. 2. D.

1

2.



Câu 19: Dùng một hạt có động năng 7,7 MeV bắn vào hạt nhân 147 N đang đứng yên gây ra phản ứng

14 1 177 1 8N p O . Hạt prôtôn bay ra theo phương vuông góc với phương bay tới của hạt . Cho khối

lượng các hạt nhân: m = 4,0015u; mP = 1,0073u; mN14 = 13,9992u; mO17=16,9947u. Biết 1u = 931,5

MeV/c2. Động năng của hạt nhân 178 O là

A. 2,075 MeV. B. 2,214 MeV. C. 6,145 MeV. D. 1,345 MeV. ĐÁP ÁN VẬT LÝ HẠT NHÂN 1. LÝ THUYẾT

1A 2B 3C 4C 5B 6D 7C 8A 9D 10A 11A 12C 13C 14B 15C 16A 17C 18B 19C 20C 21D 22B 23A 24A 25D 26A 27B 28B 29B 30D 31A 32A 33A 34B 35D 36A 37A 38C 39D 40B 41C 42B 43B 44B 45B 46C 47B 48D 49D 50B 51C 52C 53B 54C 55B 56D 57D 58C 59B 60C

2. BÀI TẬP 2a. Cấu tạo hạt nhân

1C 2D 3B 4B

Câu 1: AP NA

mZN = 4,4.1025.

2b. Thuyết tương đối. Năng lượng liên kết 1C 2A 3D 4A 5C 6C 7B 8C 9D 10A 11C 12A 13A 14A 15A 16A 17B 18A 19A 20D 21C 22C 23B 24B 25C 26C 27B 28D 29C 30D

Câu 1: 2

0

c/v1

mm

= 75kg.

Câu 2:

02

0 m2c/v1

mm 3

v c2

Câu 4:

22

2

2

1

1

2 mc/v1

c/v1

m

m200/3 kg.

Câu 8: 20

20đ cm2c)mm(W

Câu 12: WLK = (ZmP + (A-Z)mn-m)c2= 64,332 MeV.

Câu 14: Năng lượng nhỏ nhất để tách hạt nhân He42 thành các prôtôn và notron là năng lượng liên kết.

Câu 16: W= ANA

m.WLK = 6,833.1011 J.

2c. Định luật phóng xạ 1D 2B 3B 4B 5A 6D 7C 8B 9D 10B 11C 12A 13B 14C 15D 16B 17D 18B 19A 20D 21C 22C 23B 24B 25B 26C 27C 28C 29D 30B 31B 32A 33A 34D 35B 36A 37B 38A 39C 40A 41C

Câu 4: tN75,0)e1(NN 0t

0 40,1 ngày.

Câu 7: 4/12N

2N

N

N2

1

T/t02

T/t01

2

1

.

Câu 13: 72

21

N

NT/t

T/t

.



Câu 14: Số hạt β−được sinh ra bằng số hạt nhân Na bị phân rã: )21(NA

mNN T/t

A0

=5,27.1023.

Câu 16: T3t72

21

N

N

N

NT/t

T/t

Po

Pb

= 414 ngày.

Câu 17: %100)21(m

m T/t

0

97,1%.

Câu 27: Sau thời gian t1 = thì 4

NN 0

1 . Sau thời gian t2 =2 thì 1004

1

N

N

4

NN

20

220

2 %= 6,25%.

Câu 33: T2t3

1

21

2

N

N1T/t

T/t

1

1

1

1

.

t2= t1 +276 =4T, nên

T/t

T/t

2

2

2

2

21

2

N

N 1

15

Câu 39:1

2T/t

0

T/t0

1

2

x

Y

A

A3

2m

)21(mA

A

m

m

.

Câu 40: )21(NNN T/t0Pb 6,239.1018 (1)

T/t0Po 2NNN 1,188.1020 (2)

Lập tỉ số 1 và 2, giải phương trình trên ta được t = 3,3.108 năm.

Câu 41:

t1000

7

2

2

100

3

2N

2N

N

N2T/t

T/t

2T/t02

T/t01

2

111

1,74 tỉ năm.

2d. Phản ứng hạt nhân 1A 2A 3C 4A 5C 6D 7C 8A 9C 10D 11B 12B 13A 14D 15B 16C 17D 18A 19A

Câu 1: Wtỏa= WLKHe-2WLKH=3,25MeV, suy ra WLKHe = 7,7188 MeV. Câu 2: W=WLKNe-2WLKHe-WLKC=11,9MeV. Câu 4: W= (3m -mC)c2=6,7.10-13J. Câu 5: Wtỏa = (mNa + mH – mHe –mNe)c

2= 2,4219 MeV.

Câu 7: Hạt nhân X là n10 nên Wtỏa =(mHe - mD - mT)c2 = 17,498 MeV.

Câu 9: Wtỏa = (2KX – KP - KLi )=17,4. Suy ra KX = 9,5MeV

Câu 10: W 13A

He

He 10.6,1.6,17.NA

m4,24.1011J.

Câu 11: W 13A

U

U 10.6,1.200.NA

m8,2.1010 J.

Câu 12: Kmin=Wthu = (mo+mp- mα – mN)c2=1,211 MeV.

Câu 15: Hạt nhân X là hạt nhân 42 He , nên Wtỏa = 3,17nN

2

1A =2,6.1024 MeV

Câu 16: Năng lượng lò phản ứng sinh ra trong 3 năm: W = 200.106.3.365.24.3600=7,884.1024J.

Lượng U lò tiêu thụ trong 3 năm: W= m10.6,1.200.NA

m 13A

U

230800 g

Câu 17: Định luật bảo toàn động lượng: PPP XP

. Vì PPP

nên 22

P2X PPP

XPPXX KKm2Km2Km2 3,575MeV.

Wtỏa = XK + K - PK = 2,125MeV.

Câu 19: Định luật bảo toàn động lượng: p Op p p

vì pp p

nên 2 2 2O pp p p



2mOKO=2mK+2mpKp (1)

Định luật bảo toàn năng lượng toàn phần: ( ).931,5N p O p OK m m m m K K (2)

Giải hệ (1) và (2) tìm được KO=2,075 MeV. ----------------------Hết---------------------

Documents

Tài Liệu Ôn Thi Đại Học Môn Vật Lý CHƯƠNG V SÓNG ÁNH … · khi ánh sáng truyền qua lỗ nhỏ hoặc gần mép những vật trong suốt hoặc không trong