Tính năng lượng bức xạ trong một ngày đêm từ một ngôi nhà gạch trát vữa, có diện tích mặt ngoài tổng cộng là 1500m2, biết nhiệt độ bức xạ là 270C và hệ số hấp thụ khi đó bằng 0,5.. b Tỉ
Trang 1VIỆN VẬT LÝ KỸ THUẬT – ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Ver.20202
BÀI TẬP CHƯƠNG 4 QUANG HỌC LƯỢNG TỬ
1 Tìm nhiệt độ của một lò, nếu một lỗ nhỏ của nó kích thước (3 x 4)cm2, cứ mỗi giây phát ra 8,5 calo Coi lò như một vật đen tuyệt đối
2 Tính năng lượng bức xạ trong một ngày đêm từ một ngôi nhà gạch trát vữa, có diện tích mặt ngoài tổng cộng là 1500m2, biết nhiệt độ bức xạ là 270C và hệ số hấp thụ khi đó bằng 0,5
3 Bề mặt kim loại nóng chảy có diện tích 10cm2 mỗi phút bức xạ một năng lượng bằng 5.104J Nhiệt
độ bề mặt là 3000K, tìm:
a) Năng lượng bức xạ của mặt đó, nếu coi nó là vật đen tuyệt đối
b) Tỉ số giữa các năng suất phát xạ toàn phần của mặt đó và của vật đen tuyệt đối ở cùng một nhiệt
độ
4 [K60] Dây tóc vonfram của bóng đèn điện có đường kính 0,25mm và có độ dài 5cm Khi mắc đèn vào mạch điện 125V thì dòng điện chạy qua đèn là 0,35A Tìm nhiệt độ của đèn, giả sử rằng ở trạng thái cân bằng, tất cả nhiệt do đèn phát ra đều ở dạng bức xạ Tỉ số giữa các năng suất phát xạ toàn phần của dây tóc vonfram và của vật đen tuyệt đối bằng 0,35
5 [K61, K62] Tìm hằng số Mặt Trời, nghĩa là lượng quang năng mà trong mỗi phút Mặt Trời gửi đến diện tích 1m2 vuông góc với tia nắng và ở cách Mặt Trời một khoảng bằng khoảng cách từ Mặt Trời đến Trái Đất Biết nhiệt độ của vỏ Mặt Trời là 5800K Coi bức xạ của Mặt Trời như bức xạ của vật đen tuyệt đối Bán kính Mặt Trời r = 6,95.108m, khoảng cách từ Mặt Trời đến Trái Đất R = 1,5.1011m
6 Nhiệt độ của một vật đen tuyệt đối tăng từ 1000K đến 4000K
a) Năng suất phát xạ toàn phần của nó tăng lên bao nhiêu lần
b) Bước sóng ứng với năng suất phát xạ cực đại thay đổi như thế nào?
7 Giới hạn đỏ của hiện tượng quang điện đối với vonfram là 0,2750m, tính:
a) Công thoát của electron đối với vonfram;
b) Năng lượng cực đại của quang electron khi bật ra khỏi vonfram nếu bức xạ chiếu vào có bước sóng
là 0,2500m
c) Vận tốc cực đại của quang electron khi đó
8 Khi chiếu một chùm sáng vào một kim loại có hiện tượng quang điện xảy ra Nếu dùng một hiệu điện thế hãm là 5V thì các quang electron bị bắn ra khỏi kim loại bị giữ lại cả không bay sang anot được Biết tần số giới hạn đỏ của kim loại đó là f0 = 6.1014s-1 Hãy tính:
a) Công thoát của electron đối với kim loại đó
b) Tần số của chùm sáng tới
9 [K63] Chùm photon của bức xạ đơn sắc = 0,25m đập thẳng vào mặt điện cực platin và làm bắn theo phương pháp tuyến các quang electron chuyển động với vận tốc cực đại, hãy tính tổng động lượng đã truyền cho điện cực đối với mỗi photon đập vào và làm bắn ra một electron
10 Tính bước sóng và động lượng của photon có năng lượng bằng năng lượng nghỉ của electron
11 [K60] Một chùm bức xạ song song bước sóng = 0,5m có động lượng tổng cộng bằng động lượng trung bình của nguyên tử heli ở nhiệt độ T = 300K Tìm số photon của chùm bức xạ đó
Trang 2VIỆN VẬT LÝ KỸ THUẬT – ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Ver.20202
12 [K61] Xác định bước sóng của bức xạ Ronghen Biết rằng trong hiện tượng Compton cho bởi bức
xạ đó, động năng cực đại của electron bắn ra là 0,14MeV
13 Photon có năng lượng 270keV bay đến va chạm với một electron đứng yên và tán xạ theo góc
120o (tán xạ Compton) Xác định năng lượng của photon tán xạ
14 Photon ban đầu có năng lượng 0,7MeV tán xạ trên một electron tự do và trở thành photon ứng với bức xạ có bước sóng bằng bước sóng Compton Tính góc tán xạ
15 Tính động lượng của electron khi có photon có bước sóng ban đầu là 0,04.10-10m va chạm vào
và tán xạ theo góc 900