Bài giảng bài sơ lược tia laze vật lý 12

Định luật về sự hấp thụ ánh sáng: Cường độ I của chùm sáng đơn sắc khi truyền qua môi trường hấp thụ, giảm theo định luật hàm mũ của độ dài d của đường đi tia sáng: I = I0e-d với I0 là

VẬT LÝ LỚP 12

SƠ LƢỢC VỀ LAZE

Phát biểu định luật hấp thụ ánh sáng

?

giảm cường độ của chùm sáng truyền qua nó

Định luật về sự hấp thụ ánh sáng: Cường độ I của chùm sáng đơn sắc khi truyền qua môi trường hấp thụ, giảm theo định luật hàm mũ của độ dài d của đường đi tia sáng:

I = I0e-d với I0 là cường độ của chùm sáng tới môi trường,  được gọi

là hệ số hấp thụ của môi trường

Hãy quan sát những sinh vật và đồ vật sau:

Cho biết chúng có đặc điểm gì chung ?

Các sinh vật, đồ vật đó đều có thể phát sáng vào ban đêm

Đó là một hiện tƣợng vật lí mà chúng ta sẽ nghiên cứu trong một phần của bài học hôm nay

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 Đó là hiện tượng phát quang

Hãy nêu một vài ví dụ về sự phát quang mà em thấy trong thực tế

+ Ví dụ: Sự phát sáng của đom đóm, sự phát sáng của một số chất hơi và chất rắn khi được chiếu sáng bằng tia tử ngoại

+ Đặc điểm:

- 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 khoảng thời gian nào đó rồi mới ngừng hẳn

1 Hiện tƣợng phát quang

b) Các dạng phát quang: lân quang và huỳnh quang

Một số chất có khả năng hấp thụ ánh sáng khích thích

có bước sóng này để phát ra ánh sáng có bước sóng khác Đó

là hiện tượng quang phát quang

+ Huỳnh quang là sự phát quang có thời gian phát quang ngắn (dưới 10-8s) Nó thường xảy ra với chất lỏng và chất khí

+ Lân quang là sự phát quang có thời gian phát quang dài (10-8s trở lên) Nó thường xảy ra với chất rắn Các chất rắn phát quang loại này gọi là chất lân quang

Tùy theo thời gian phát quang, người ta chia chất quang phát quang thành hai loại:

c) Định luật Xtốc về sự phát quang

Ánh sáng phát quang có bước sóng ’ dài hơn bước sóng của ánh sáng kích thích : ’ > 

Khi nguyên tử hay phân tử của chất quang, phát quang hấp thụ một phôtôn của ánh sáng kích thích ht = hfht = hc/,

nó chuyển lên trạng thái kích thích Ở trạng thái kích thích, nó

va chạm với các nguyên tử, phân tử xung quanh, truyền bớt một phần năng lượng cho các nguyên tử, phân tử xung quanh nên mất bớt năng lượng, do đó khi trở về trạng thái ban đầu nó phát ra một phôtôn có pq = hfpq = hc/’

Vì pq < ht do đó ’ >  Dựa vào thuyết phôtôn hãy giải thích tại sao ’ >  ?

1 Hiện tƣợng phát quang

d) Ứng dụng

Sử dụng trong đèn ống thắp sáng

Sử dụng trong màn hình tivi

Sử dụng trong màn hình máy vi tính Sơn phát quang trên biển báo giao thông

Nấm

Đom đóm

Hải quỳ

San hô

Hãy quan sát những hình ảnh sau đây:

Hình ảnh chúng ta quan sát thấy là những chùm sáng có màu sắc sặc sở với nhiều màu sắc khác nhau Vậy các ánh sáng này là ánh sáng gì và nó phát ra từ đâu ?

Đó là nội dung mà chúng ta nghiên cứu trong phần thứ 2 của bài học hôm nay

lập với nhau, đã chế tạo thành công laze đầu tiên Đó là một loại nguồn sáng mới, phát ra chùm sáng gọi là tia laze

Đặc điểm:

+ Tia laze có tính đơn sắc rất cao Độ sai lệch tương đối f/f của 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 có cường độ lớn Chẵng hạn, tia laze rubi (hồng ngọc) có cường độ tới 106 W/cm2)

song, kết hợp, có tính đơn sắc rất cao và có cường độ lớn

b) Các loại laze

Laze được phân thành 3 loại chính: Laze khí, laze rắn và laze bán dẫn

+ Tia laze có ưu thế đặc biệt trong thông tin liên lạc vô tuyến (như truyền thông tin bằng cáp quang, vô tuyến định vị, điều khiển con tàu vũ trụ,…)

2 Sơ lƣợc về laze

c) Một số ứng dụng của laze

+ Tia laze được dùng như dao mổ trong phẩu thuật mắt, để chữa một số bện ngoài da (nhờ tác dụng nhiệt), …

+ Ngoài ra tia laze còn dùng để khoan, cắt, tôi, … chính xác các vật liệu trong công nghiệp

+ Tia laze được dùng trong các đầu đọc đĩa CD, bút trỏ bảng, …

+ Ngoài ra tia laze còn dùng để khoan, cắt, tôi, … chính xác các vật liệu trong công nghiệp

 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 Đó 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 khoảng thời gian nào đó rồi mới ngừng hẳn

 Huỳnh quang là sự phát quang có thời gian phát quang ngắn (dưới 10-8 s)

 Lân quang là sự phát quang có thời gian phát quang dài (10 -8 s trở lên)

Ánh sáng phát quang có bước sóng ’ dài hơn bước sóng của ánh sáng kích thích : ’ > 



 Laze là chùm sáng kết hợp, song song có tính đơn sắc cao và có cường độ lớn

 Laze được dùng trong thông tin liên lạc vô tuyến, dùng như dao mổ trong phẩu thuật mắt, dùng để chữa một số bện ngoài da, dùng trong các đầu đọc CD, bút trỏ bảng, dùng để khoan, cắt, tôi các vật liệu trong công nghiệp, …

GIAO NHIỆM VỤ VỀ NHÀ

+ Đọc bài đọc thêm: Cấu tạo và hoạt động của laze để biết cách tạo ra tia laze

+ Làm các bài tập 1, 2 trang 247, 248 sgk

+ Tóm tắt lại kiến thức chương VII: Lượng tử ánh sáng