day them dao dong va song dien tu

Khi truyền qua các môi trường trong suốt khác nhau vận tốc của ánh sáng thay đổi, bước sóng của ánh sáng thay đổi còn tần số của ánh sáng thì không thay đổi.. Ánh sáng trắng là tập hợp c

Trang 1

Nguyễn Thị Thắm Giáo viên: THPT Mai Sơn

DẠNG BÀI TẬP VỀ MÁY BIẾN ÁP

1 Cấu tạo: gồm hai bộ phận chính

a Lõi thép: có tác dụng tập trung và khép kín mạch từ

b Các cuộn dây: được quấn trên lõi thép

+ Cuộn sơ cấp N 1 : là cuộn nối vào mạng điện

+ Cuộn thứ cấp N 2 : là cuộn nối với tải tiêu thụ

2 Công thức máy biến áp

a Khi mạch thứ cấp hở:

k N

N U

+ Nếu N 1 > N 2 hay U 2 < U 1 hay k < 1: Máy hạ áp ( vì điện áp ra nhỏ hơn điện áp váo máy biến áp)

+ Nếu N 2 > N 1 hay U 2 > U 1 hay k > 1: Máy tăng áp( vì điện áp ra lớn hơn điện áp vào)

b Khi mạch thứ cấp kín ( có tải) và bỏ qua mọi mất mát năng lượng ( MBA lý tưởng)

+

2

1 1

2 1

2

I

I N

N U

vao

ra P

P H

c Nếu máy biến áp có hao phí ( không lý tưởng)

+ Hiệu suất của máy biến áp là: 100%

1 1

2 2

I U

I U P

P H vao

ra =

=

Trong đó: N 1 , N 2 : só vòng dây của cuộn sơ cấp và thứ cấp

U 1 , U 2 : điện áp hiệu dụng ở hai đấu cuộn sơ cấp và thứ cấp

I 1 , I 2 : cường độ hiệu dụng qua cuộn sơ cấp và thứ cấp ( I 2 dòng điện hiệu dụng qua tải)

k : hệ số máy biến áp

3 Truyền tái điện năng đi xa bằng máy biến áp

+ Công suất hao phí trên đường dây: ∆ P = R 2

2

) cos (U ϕ

P

R: điện trở tổng cộng của đường dây (của hai dây)

P: công suất của nhà máy truyền đi

U: điện áp truyền đi

+ Để giảm hao phí trong truyền tải điện, biện phát tốt nhất là dùng máy tăng áp để tăng U, tới nơi tiêu thụ lại giảm điện áp xuống thì dùng máy hạ áp (tức là dùng máy biến áp)

+ Hiệu suất tải điện:

P

P P P

2 Một máy biến áp lí tưởng có N 1 = 5000vòng ; có N 2 = 250vòng; U 1 =110V điện áp hiệu dụng ở cuộn sơ cấp có giá trị bằng bao nhiêu?

3 Một máy biến áp lí tưởng có N 1 = 5000vòng ; có N 2 = 250vòng; I 1 =0,4A dòng điện hiệu dụng ở cuộn thứ cấp có giá trị bằng bao nhiêu?

Trang 2

4 Người ta dự định quấn một máy ha thế mà cuộn sơ cấp gồm 2640 vòng mắc vào hiệu điện thế 220V cuộn thứ cấp dự định lấy ra U = 12V;24V;36V

a) bỏ qua hao phí của máy biến thế tính số vòng tối thiểu của cuộn thứ cấp ?

b) Do cuộn sơ cấp có điện trở khi dật vào cuộn sơ cấp U 1 = 220V thì hiệu điện thế lớn nhất lấy ra ở cuộn thứ cấp U 2 = 35V tính tỉ số giữa hiệu điện trở R và cảm kháng Z L của cuộn sơ cấp?

5 một máy biến áp có tỉ số vòng dây 1

2

5

N

N = hiệu suất 96% nhận một sông suất 10kW ở cuộn sơ cấp và điện

áp ở hai đầu của cuộn sơ cấp 1kV hệ số công suất của mạch sơ cấp là 0,8 thì cường độ dòng điện trong cuộn thứ cấp có giá trị bao nhiêu?

DẠNG BÀI TẬP VỀ MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU

CÁCH TẠO RA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

Cách giải: Thường làm tuần tự theo các bước sau:

Bước1: Xác định góc φ: là góc tạo bởi véctơ cảm ứng từ B và véctơ pháp tuyến n của mặt phẳng khung dây

tại thời điểm ban đầu t = 0

Bước 2: Viết biểu thức từ thông tức thời gửi qua khung giây : ф = Φ0 cos(ωt + φ) = NBScos(ωt + φ)

Trong đó: + ω là tần số góc = tốc độ góc của khung dây quay quanh trục

+ Ф 0 = NBS là từ thông cực đại gửi qua khung dây (đơn vị: wb - vêbe) + N là số vòng dây của khung

+ S là diện tích của khung dây (đơn vị: m 2 ) + B độ lớn véctơ cảm ứng từ (đơn vị: T - tesla)

Bước 3: Viết biểu thức suất điện động tức thời trong khung dây ( bằng - đạo hàm bậc nhất theo thời gian của

từ thông): e = - ф’ = -ωФ 0 sin(ωt + φ) = -E 0 sin(ωt + φ) = E 0 cos(ωt + φ + π/2)

Trong đó: + E 0 = ωФ 0 là suất điện động cực đại trong khung dây (đơn vị: V - vôn)

+ E = E 0 /√2 là suất điện động hiệu dụng trong khung dây (đơn vị: V - vôn)

Bước 4: Nếu khung dây kín có điện trở R thì dòng điện xuất hiện trong khung dây là:

+ cường độ dòng điện tức thời: i = e/R = E 0 /Rcos(ωt + φ + π/2)

+ cường độ hiệu dụng: I = E/R

Chú ý: Nếu khung dây hở thì khi ta nối hai đầu khung dây với moạch ngoài thì trong mạch ngoài xuất hiện

dòng điện xoay chiều và hai đầu mạch xuất hiện điện áp xoay chiều biến thiên cùng tần số với suất điện động BÀI TÂP.

1.Một máy điện tạo bởi khung dây hình chữ nhật kích thước 10cm, 15cm gồm 120 vòng dây quay đều trong một từ trường có B = 5.10 -2 T tốc độ quay là 300 vòng / phút

a) hãy viết biểu thức của suất điện động tức thời xuất hiện trong khung vào thời điểm t = 0 là lúc khung dây vuông góc với đường sức từ ?

b) thay đổi tần số quay cho đến khi ( )V Chỉ 9,6V tính tần số của dòng điện lúc đó và công suất tiên thụ của

điện trở ?

2 Stato của một máy phát điện gồm 4 cuộn dây giống nhau mắc nối tiếp mỗi cuộn gồm 80 vòng dây diện tích mỗi vòng 100cm roto của máy điện gồm 4 cặp cực quay với tốc độ 750 vòng / phút cảm ứng từ của từ 2

trường B = 0,1T

a) Tính suất điện động cực đại do máy phát ra

b) Hiệu điện thế do máy phát ra được đạt vào hai điểm A,B của mạch điện gồm cuộn dây có điện trở R hệ số

Trang 3

c) thay đổi tần số quay của roto đến khi xảy ra cộng hưởng điện trong mạch tính tần số đó và dòng điện trong mạch ở thời điểm đó?

3 Cho mạch điện 3 pha mắc theo hình sao hiệu điện thế hiệu dụng trong một pha U = 220V tần số f = 50Hz P

ở mạch tiêu thụ : Pha 1: gồm một cuộn dây L = 1H

π mắc nối tiếp với một điện trở R1 = 100 3 Ω

pha 2 : gồm một điện trở R2 = 100 3 Ω mắc nối tiếp với tụ điện

tính I chạy trong các pha và công suất của mạch tiêu thụ này ?

CHƯƠNG IV : DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ

2 2

2 1

1 1 1

f f f

và T T

10−

1 Năng lượng của mạch dao động LC:

+ Năng lượng của mạch dao động gồm có năng lượng điện trường tập trung trong tụ điện và năng lượng từ trường tập trung trong cuộn cảm

+ Tổng năng lượng điện trường và năng lượng từ trường của mạch gọi là năng lượng điện từ

+ Nếu không có sự tiêu hao năng lượng thì năng lượng điện từ trong mạch được bảo toàn

2 C

Trang 4

+ Năng lượng từ trường tức thời trong cuộn cảm:

II/ Điện từ trường

III/ Sóng điện từ

1 Điện từ trường lan truyền trong không gian dưới dạng sóng gọi là sóng điện từ.

2 Đặc điểm của sóng điện từ

+ Sóng điện từ lan truyền được trong mọi môi trường, kể cả trong chân không

+ Tốc độ của sóng điện từ trong chân không lớn nhất và bằng tốc độ của ánh sáng trong

+ Trong sóng điện từ, dao động của điện trường và từ trường tại một điểm luôn đồng pha với nhau

+ Sóng điện từ cũng bị phản xạ, khúc xạ, nhiễu xạ, giao thoa,…

+ Sóng điện từ mang năng lượng

+ Những sóng điện từ có bước sóng từ vài mét đến vài kilômét dùng trong thông tin liên lạc gọi là sóng vô tuyến Sóng vô tuyến được chia thành: sóng cực ngắn, sóng ngắn, sóng trung và sóng dài

IV BÀI TẬP ÁP DỤNG

DẠNG 1: MẠCH DAO ĐỘNG và ĐIỆN TỪ TRƯỜNG

Bài 1: một mạch dao động gồm một tụ điện có điện dung 10pF và một cuộn cảm có độ tự cảm

1mH tần số của dao động điện từ riêng trong mạch sẽ là bao nhiêu?

Bài 2: Tính chu kì dao động riêng của mạch dao động gồm một tụ điện có điện dung 200pF và

một cuộn cảm có độ tự cảm 0,02H ?

Bài 3: Muốn mạch dao động có tần số riêng là 1MHz cần phải mắc một tụ điện có điện dung

là bao nhiêu fara với cuộn cảm có độ tự cảm là 0,1H?

Bài 4: những mạch dao động trong các sơ đồ vô tuyến có điện dung vào cỡ 1nFvà có tần số

dao động riêng vào cỡ kHz đến MHz hỏi độ tự cảm của mạch đó phải vào cỡ nào?

Bài 5 : cuộn cảm của mạch dao động có độ tự cảm 50µH tụ điện của mạch có điện dung biến

thiên trong khoảng 60pF đến 240pF hỏi tần số dao động riêng của mạch có thể biến thiên trong phạm vi nào?

Trang 5

Bài 6: Một mạch dao động có tụ điện C =2400pF và cuộn cảm có L = 6µH, điện trở không

đáng kể điện áp cực đại ở hai đầu của tụ điện là U0 = 2,4V tính cường độ dòng điện trong mạch có giá trị bằng bao nhiêu?

Bài 7: Một mạch dao động có tụ điện C =3000pF và cuộn cảm có L = 30µH, điện trở R=0,5

Ω

để duy trì dao động của mạch với điện áp cực đại trên tụ là 10V thì phải cung cấp cho mạch một công suất là bao nhiêu?

Bài 8: một mạch dao động gồm một tụ điện có điện dung 5000pF và một cuộn cảm có độ tự

cảm 200µ H tần số của dao động điện từ riêng trong mạch sẽ là bao nhiêu?

Bài 9: một mạch dao động gồm một tụ điện có điện dung 400pF và một cuộn cảm có độ tự

cảm 0,1mH.tại thời điểm ban đầu cường điộ dòng điện cực đại I0 = 40mA nếu điện tích của tụ điện biến thiên theo phương trình q q c= 0 os ωtthì cường độ dòng điện trong mạch tại thời điểm

đó có biểu thức là bao nhiêu?

Bài 10 cường độ tức thời của dòng điện trong mạch dao động là 65sin(2500 )( )

3

tụ điện trong mạch có điện dung C = 750nF tìm độ tự cảm của cuộn dây?

Bài 11 Một mạch dao động gồm một tụ điện có điện dung C biến thiên và 1 cuộn cảm có độ

tự cảm L cũng biến thiên Mạch dao động này dùng trong máy thu vô tuyến Người ta điều chỉnh L và C để bắt được sóng vô tuyến có bước sóng 25m biết L = 10-6H điện dung C của mạch khi đó nhận giá trị bao nhiêu?

Bài 12 mạch dao động gồm một cuộn cảm L=2mHvà một tụ xoay Cx tìm giá trị của Cx để chu

kì riêng T=1µs?

Bài 13 Gọi I U0 , 0 là giá trị cường độ dòng điện cực đại và điện áp cực đại trên hai bản tụ trong mạch dao động LC viết công thức liên quan giữa I U0 , 0?

Bài 14 Một mạch dao động gồm 1 tụ C = 20nFvà một cuộn cảm L= 8 µH điện trở không đáng

kể điện áp cực đại ở hai đầu tụ điện là U0 = 1,5V Cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch có

giá trị bằng bao nhiêu?

DẠNG II BÀI TẬP SÓNG ĐIỆN TỪ

Bài 1: Một nguồn phát sóng vô tuyến đạt tại điểm O phát ra một sóng có tần số 10MHz biên

độ 200V/m.Tính bước sóng của sóng này coi tốc độ sóng bằng 3.108m/s

Bài 2: Một mạch dao động gồm một cuộn cảm có điện trở thuần 0.5Ω độ tự cảm L =275 Hµ

và tụ điện có điện dung C = 4200pFhỏi phải cung cấp cho mạch một công suất bằng bao nhiêu

để duy trì dao động của nó với điện áp cực đại là 6V?

Bài 3: Một cuộn cảm L mắc với tụ C1 thì được khung dao động với tần số riêng f1 = 7,5MHz

nếu khi mắc thên L với tụ C2 thì khung dao động có tần số riêng f2 = 10MHz tần số riêng của

khung khi măc cuộn cảm L với hai tụ C1 nt C2 là bao nhiêu?

Bài 4: một mạch dao động gồm một tụ điện có điện dung C = 36pF và một cuộn cảm có độ

tự cảm L= 0,1mH tại thời điểm ban đầu cường độ dòng điện cực đại I0 = 50mA viết biểu thức

cường độ dòng điện trong mạch?

Bài 5: Một cuộn cảm L1 mắc với tụ C thì được khung dao động với tần số riêng f1 = 75MHz

nếu khi mắc thên L2 với tụ C thì khung dao động có tần số riêng f2 = 100MHz tần số riêng của

khung khi mắc tụ điện C với hai cuộn cảm mắc nối tiếp L1 ntL2?

Trang 6

DẠNG III BÀI TẬP NGUYÊN TẮC THÔNG TIN LIÊN LẠC BẰNG SÓNG

VÔTUYẾN

Bài 1: Sóng điện từ trong chân không có tần số f = 150kHz tính bước sóng của sóng điện từ đó

là bao nhiêu?

Bài 2: Mạch chọn sóng của máy thu vô tuyến gồm tụ điện C= 880pF và cuộn cảm L= 20 µH

bước sóng điện từ mà mạch thu được là bao nhiêu?

Bài 3: Mạch chọn sóng của máy thu vô tuyến gồm cuộn cảm L = 5µHvà một tụ xoay điện

dung biến đổi từ C1 = 10pFđến C2=250pFdải sóng mà máy thu được trong khoảng bao nhiêu?

Bài 4: Khi mắc tụ điện có điện dung C1 với cuộn cảm L thì tần số dao động riêng của mạch là

1 6

f = kHzkhi mắc tụ điện với điện dung C2 thì tần số dao động của mạch f2 = 8kHzkhi mắc

C1//C2 với cuộn cảm L thì chu kì dao động của mạch là bao nhiêu?

Bài 5: Khi mắc tụ điện có điện dung C1 với cuộn cảm L thì bước song trong mạch

1 60m

λ = khi mắc tụ điện với điện dung C2 thì bước song trong mạch λ = 2 80mkhi mắc C1ntC2

với cuộn cảm L thì bước sóng trong mạch dao động là bao nhiêu?

Bài 6: trong mạch dao động của một máy thu vô tuyến điện tụ điện biến thiên có điện dung

biến đổi C= (15 → 860)pF muốn máy thu có thể bắt được các sóng ngắn và sóng trung

(10 1000)m

λ = → thì bộ cuộn cảm trong mạch phải biến thiên trong giới hạn nào?

LÝ THUYẾT DAO ĐỘNG SÓNG ĐIỆN TỪ

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

Trang 7

Mỗi màu đơn sắc có một bước sóng xác định

Khi truyền qua các môi trường trong suốt khác nhau vận tốc của ánh sáng thay đổi, bước sóng của ánh sáng thay đổi còn tần số của ánh sáng thì không thay đổi

Ánh sáng trắng là tập hợp của vô số ánh sáng đơn sắc khác nhau có màu biến thiên liên tục

Hiện tượng tán sắc ánh sáng được dùng trong máy quang phổ để phân tích một chùm sáng

đa sắc, 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

NHIỄU XẠ ÁNH SÁNG GIAO THOA ÁNH SÁNG

* Nhiểu xạ ánh sáng

Nhiễu xạ ánh sáng là hiện tượng truyền sai lệch với sự truyền thẳng khi ánh sáng gặp vật cản Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng chứng tỏ ánh sáng có tính chất sóng

* Hiện tượng giao thoa ánh sáng

Hai chùm sáng kết hợp là hai chùm phát ra ánh sáng có cùng tần số và cùng pha hoặc có độ lệch pha không đổi theo thời gian

Khi hai chùm sáng kết hợp gặp nhau chúng sẽ giao thoa với nhau: Những chổ hai sóng gặp nhau mà cùng pha với nhau, chúng tăng cường lẫn nhau tạo thành các vân sáng Những chổ hai sóng gặp nhau mà ngược pha với nhau, chúng triệt tiêu nhau tạo thành các vân tối

Nếu dùng ánh sáng trắng thì hệ thống vân giao thoa của các ánh sáng đơn sắc khác nhau sẽ không trùng khít với nhau: ở chính giữa, vân sáng của các ánh sáng đơn sắc khác nhau nằm trùng với nhau cho một vân sáng trắng gọi là vân trắng chính giữa Ở hai bên vân trắng chính giữa, các vân sáng khác của các sóng ánh sáng đơn sắc khác nhau không trùng với nhau nữa, chúng nằm kề sát bên nhau và cho những quang phổ có màu như ở cầu vồng

Hiện tượng giao thoa ánh sáng là bằng chứng thực nghiệm quan trọng khẵng định ánh sáng

* Bước sóng và màu sắc ánh sáng

Trang 8

+ Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng có một bước sóng xác định Màu ứng với mỗi bước sóng của ánh sáng gọi là màu đơn sắc

+ Mọi ánh sáng đơn sắc mà ta nhìn thấy đều có bước sóng trong chân không (hoặc không khí) trong khoảng từ 0,38µm (ánh sáng tím) đến 0,76µm (ánh sáng đỏ)

+ Những màu chính trong quang phổ của ánh sáng trắng (đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím) ứng với từng vùng có bước sóng lân cận nhau

+ Ngoài các màu đơn sắc còn có các màu không đơn sắc là hỗn hợp của nhiều màu đơn sắc với những tỉ lệ khác nhau

BÀI TẬP :

Bài 1: Trong một thí nghiệm Y-âng với a = 2mm, D = 1,2 m ngưởi ta đo được i = 0,36mm

tính bước sóng và tần số f của bức xa?

Bài 2: Một khe hẹp F phát ánh sáng đơn sắc bước sóng λ =600nm chiếu sang hai khe F1,F2

song song với F và cách nhau 1,2mm vân giao thoa được quan sát trên một màn M song song với mặt phẳng chứa F1,F2 và cách nó 0,5m

a) Tính khoảng vân

b) xác định khoảng cách từ vân sáng chính giữa đến vân sáng bậc 4

Bài 3: Trong một thí nghiệm Y - âng khoảng cách giữa hai khe F1,F2 a=1,56mm khoảng cách

từ F1,F2 đến màn quan sát là D =1,24M khoảng cách giữa 12 vân sáng liên tiếp là 5,21mm tính bước sóng ánh sang?

Bài 4: trong một thí nghiệm với hai khe Y-âng khoảng cách giữa hai khe F1,F2 a=1,2mm màn

M để hứng vân giao thao ở cách mặt phẳng chứa F1,F2 một khoảng D = 0,9 Người ta quan sát được 9 vân sáng khoảng cách giữa trung điểm 2 vân sáng ngoài cùng là 3,6mm tính bước sóng của bức xạ?

Bài 5: một người dùng thí nghiệm Y-âng để đo bước sóng của một chùm sáng đơn sắc ban

đầu người ấy chiếu sáng khe nguồn bằng một đèn natri thi quan sát được 8 vân sáng Đo khoảng cách giữa hai tâm ngoài cùng kết quả đo được 3,3mm sau đó thay đèn nattri băngd nguồn phát bức xạ λ thì quan sát được 9 vân mà khoảng cách giữa hai vân ngoài cùng và 3,37mm, tính bước sóng λ biết bước sóng của natriλ = 0 589nm.

Bài 6: Trong một thí nghiệm Y -âng hai khe F1,F2 cách nhau 1,2mm và cách màn quan sát 0,8m , bước sóng của ánh sáng 546nm

a) Tính khoảng vân

b) tại hai điểm M1, M2 lần lượt cách vân chính giữa 1,07mm và 0,91mm có vân sáng hay vân tối thứ mấy kể từ vân chính giữa?

Bài 7: Một người dự định làm thí nghiệm Y - âng với bức xạ vàng λ =0,59 mµ của natri người

ấy đặt màn quan sát cách mặt phẳng của hai khe một khoảng D =0,6M và dự định thu được một hệ vân có khoảng vân i = 0,4mm

a) phải chế tạo hai khe ấy cách nhau bao nhiêu?

b) sau khi làm được hai khe và tiến hành thí nghiệm người ấy quan sát được 7 vân sáng nhưng khoảng cách giữa hai vân ngoài cùng chỉ đo được 2,1mm Hỏi khoảng cách đúng của hai khe ấy là bao nhiêu?

Trang 9

Bài 8: Trong một thí nghiệm Y - âng khoảng cách a giữa hai khe là 2mm khoảng cách D tới

màn là 1,2m nguồn điểm phát đồng thời hai bức xạ đơn sắc bước sóng lần lượt là

Bài 9 : trong một thí nghiệm đo bước sóng ánh sáng thu được một kết quả λ =0,526 mµ ánh

sáng dùng trong thí nghiệm này là ánh sáng màu gì ?

Bài 10 hai khe Y -âng cách nhau 3mm được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,60

m

µ các vân giao thoa đươch hứng trên màn cách khe 2m tại N cách vân trung tâm 1,8mm có

vân sáng bậc mấy ?

Bài 11 : Trong một thí nghiệm Y - âng về giao thoa ánh sáng sử dụng ánh sáng đơn sắc

khoảng vân đo được 0,2mm vị trí vân sáng thứ 3 kể từ vân sáng trung tâm là bao nhiêu?

Bài 12: trong thí nghiệm giao thoa với ánh sáng trắng tìm các bậc vân sáng của ánh sáng đơn

sắc nằm trùng vào vị trí vân sáng bậc 4 của ánh sáng màu đỏ xd = 0,75 µm biết rằng khi quan

sát chỉ nhìn thấy các vân của ánh sáng có bước sóng 0,4µm đến 0,75µm ?

Bài 13: trong thí nghiệm ánh sáng có bước từ 0,4µm đến 0,75µm khoảng cách từ hai nguồn

đến màn 2m khoảng cách giữa hai nguồn 2mm số bức xạ cho vân sáng tại M cách vân trung tâm 4mm là bao nhiêu?

QUANG PHỔ

* Máy quang phổ lăng kính

+ Máy quang phổ là dụng cụ phân tích chùm sáng có nhiều thành phần thành những thành phần đơn sắc khác nhau

+ Máy dùng để nhận biết các thành phần cấu tạo của một chùm sáng phức tạp do một nguồn phát ra

+ Máy quang phổ có ba bộ phận chính:

- Ống chuẫn trực là bộ phận tạo ra chùm sáng song song

- Hệ tán sắc có tác dụng phân tích chùm tia song song thành nhiều chùm tia đơn sắc song song

- Buồng tối hay buồng ảnh dùng để quan sát hay chụp ảnh quang phổ

+ Nguyên tắc hoạt động của máy quang phổ lăng kính dựa trên hiện tượng tán sắc ánh sáng

* Quang phổ liên tục

+ Quang phổ liên tục là một dải có màu từ đỏ đến tím nối liền nhau một cách liên tục

+ Quang phổ liên tục do các chất rắn, chất lỏng hoặc chất khi có áp suất lớn phát ra khi bị nung nóng

+ Quang phổ liên tục của các chất khác nhau ở cùng một nhiệt độ thì hoàn toàn giống nhau và phụ thuộc vào nhiệt độ của chúng

* Quang phổ vạch phát xạ

+ Quang phổ vạch phát xạ là một hệ thống những vạch sáng riêng lẻ, ngăn cách nhau bởi những khoảng tối

Trang 10

+ Quang phổ vạch phát xạ do các chất khí hay hơi ở áp suất thấp phát ra khi bị kích thích bằng điện hay bằng nhiệt

+ Quang phổ vạch của các nguyên tố khác nhau thì rất khác nhau về số lượng các vạch, về vị trí và độ sáng tỉ đối giữa các vạch Mỗi nguyên tố hóa học có một quang phổ vạch đặc trưng của nguyên tố đó

* Quang phổ hấp thụ

+ Quang phổ hấp thụ là các vạch hay đám vạch tối trên nền của một quang phổ liên tục

+ Quang phổ hấp thụ của chất lỏng và chất rắn chứa các đám vạch, mỗi đám gồm nhiều vạch hấp thụ nối tiếp nhau một cách liên tục

+ Quang phổ hấp thụ của chất khí chỉ chứa các vạch hấp thụ và là đặc trưng cho chất khí đó

TIA HỒNG NGOẠI TIA TỬ NGOẠI

* Phát hiện tia hồng ngoại và tử ngoại

Ở ngoài quang phổ ánh sáng nhìn thấy được, ở cả hai đầu đỏ và tím, còn có những bức xạ

mà mắt không nhìn thấy, nhưng nhờ mối hàn của cặp nhiệt điện và bột huỳnh quang mà ta phát hiện được Các bức xạ đó gọi là tia hồng ngoại và tia tử ngoại

Tia hồng ngoại và tia tử ngoại có cùng bản chất với ánh sáng

Tia hồng ngoại và tia tử ngoại cũng tuân theo các định luật: truyền thẳng, phản xạ, khúc xạ,

và cũng gây được hiện tượng nhiễu xạ, giao thoa như ánh sáng thông thường

- Tia hồng ngoại có thể điều biến được như sóng điện từ cao tần

- Tia hồng ngoại có thể gây ra hiệu ứng quang điện trong ở một số chất bán dẫn

+ Ứng dụng:

- Tia hồng ngoại dùng để sấy khô, sưởi ấm

- Sử dụng tia hồng ngoại để chụp ảnh bề mặt Trái Đất từ vệ tinh

- Tia hồng ngoại được dùng trong các bộ điều khiển từ xa để điều khiển hoạt động của tivi, thiết bị nghe, nhìn, …

- Tia hồng ngoại có nhiều ứng dụng đa dạng trong lĩnh vực quân sự: Tên lửa tự động tìm mục tiêu dựa vào tia hồng ngoại do mục tiêu phát ra; camera hồng ngoại dùng để chụp ảnh, quay phim ban đêm; ống nhòm hồng ngoại để quan sát ban đêm

* Tia tử ngoại

+ Các bức xạ không nhìn thấy có bước sóng ngắn hơn 0,38µm đến cở 10-9m được gọi là tia tử ngoại

Trang 11

+ Nguồn phát: Những vật được nung nóng đến nhiệt độ cao (trên 2000oC) đều phát tia tử ngoại Nguồn phát tia tử ngoại phổ biến hơn cả là đèn hơi thủy ngân

+ Tính chất:

- Tác dụng mạnh lên phim ảnh, làm ion hóa không khí và nhiều chất khí khác

- Kích thích sự phát quang của nhiều chất, có thể gây một số phản ứng quang hóa và phản ứng hóa học

- Có một số tác dụng sinh lí: hủy diệt tế bào da, làm da rám nắng, làm hại mắt, diệt khuẩn, diệt nấm mốc, …

- Có thể gây ra hiện tượng quang điện

- Bị nước, thủy tinh… hấp thụ rất mạnh nhưng lại có thể truyền qua được thạch anh

+ Tia X có tác dụng mạnh lên phim ảnh, làm ion hóa không khí

+ Tia X có tác dụng làm phát quang nhiều chất

+ Tia X có thể gây ra hiện tượng quang điện ở hầu hết kim loại

+ Tia X có tác dụng sinh lí mạnh: hủy diệt tế bào, diệt vi khuẩn, …

* Công dụng

Tia X được sử dụng nhiều nhất để chiếu điện, chụp điện, để chẩn đoán hoặc tìm chổ xương gãy, mảnh kim loại trong người…, để chữa bệnh (chữa ung thư) Nó còn được dùng 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; để kiểm tra hành lí của hành khách đi máy bay, nghiên cứu cấu trúc vật rắn

* Thang sóng điện từ

Trang 12

+ Sóng vô tuyến, tia hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia tử ngoại, tia Rơnghen, tia gamma 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

CHƯƠNG VI: LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG

1 Hiện tượng quang điện ngoài, thuyết lượng tử

a Hiện tượng quang điện

- Hiện tượng ánh sáng làm bật các êlectron ra khỏi mặt kim loại gọi là hiện tượng quang điện (ngoài)

+ Định luật giới hạn quang điện

- Định luật: Đối với mỗi kim loại, ánh sáng kích thích phải có bước sóng λ ngắn hơn hay bằng giới hạn quang điện λ0 của kim loại đó, mới gây ra được hiện tượng quang điện

λ λ ≤ 0

- Giới hạn quang điện của mỗi kim loại là đặc trưng riêng cho kim loại đó

b Thuyết lượng tử ánh sáng

1 Giả thuyết Plăng

- Lượng năng lượng mà mỗi lần một nguyên tử hay phân tử hấp thụ hay phát xạ có giá trị hoàn toàn xác định và hằng hf; trong đó f là tần số của ánh sáng bị hấp thụ hay phát ra; còn h là một hằng số

hf

ε =

h gọi là hằng số Plăng: h = 6,625.10-34J.s

2 Thuyết lượng tử ánh sáng

a Ánh sáng được tạo thành bởi các hạt gọi là phôtôn

b Với mỗi ánh sáng đơn sắc có tần số f, các phôtôn đều giống nhau, mỗi phôtôn mang năng lượng bằng hf

c Phôtôn bay với tốc độ c = 3.108m/s dọc theo các tia sáng

d Mỗi lần một nguyên tử hay phân tử phát xạ hay hấp thụ ánh sáng thì chúng phát ra hay hấp thụ một phôtôn

3 Giải thích định luật về giới hạn quang điện bằng thuyết lượng tử ánh sáng

- Mỗi phôtôn khi bị hấp thụ sẽ truyền toàn bộ năng lượng của nó cho 1 êlectron

- Công để “thắng” lực liên kết gọi là công thoát (A).

- Để hiện tượng quang điện xảy ra:

Trang 13

hf ≥ A hay h c A

λ ≥ → λ ≤ hc A , Đặt 0

hc A

λ = →λ≤λ0

2 Hiện tượngquang điện bên trong

Hiện tượng tạo thành các electron dẫn và lỗ trống trong bán dẫn, do tác dụng của ánh sáng thích hợp, gọi là hiện tượng quang điện trong

a 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 electron liên kết thành electron chuyển động tự do trong khối bán dẫn Mặt khác mỗi electron 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

b 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

c 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

3.Hiện tượng quang phát quang, sơ lược về laze

a Sự phát quang

+ Có một số chất khi hấp thụ năng lượng dưới một dạng nào đó, thì có khả năng phát ra các bức xạ điện từ trong miền ánh sáng nhìn thấy Các hiện tượng đó gọi là sự 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

* 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

* 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

b Sơ lược về laze

Laze là một nguồn sáng phát ra một chùm sáng cường độ lớn dựa trên việc ứng dụng hiện tượng phát xạ cảm ứng

Một vài ứng dụng của laze

Định dạng
Số trang	26
Dung lượng	756 KB