CÁC LOẠI QUANG PHỔ TIA HỒNG NGOẠI – TIA tử NGOẠI – TIA x

 Đặc điểm : Quang phổ vạch phát xạ của các nguyên tố khác nhau thì khác nhau về : Số lượng vạch màu, vị trí các vạch màu , màu sắc và độ sáng tỉ đối của các vạch.. Tia hồng ngoại : Ti

CÁC LOẠI QUANG PHỔ - TIA HỒNG NGOẠI – TIA TỬ NGOẠI – TIA X

I.Máy quang phổ có 3 bộ phận chính :

 Ống chuẩn trực : tạo chùm tia song song.

 Hệ tán sắc( gồm một ,hai,ba…lăng kính) : làm tán sắc ánh sáng

 Buồng ảnh : thu các vạch màu sau khi chùm tia song song bị tán

sắc bởi lăng kính P

II Các lo ại quang phổ

1 Quang phổ phát xạ :

a Quang phổ liên tục : Là một dãy sáng có màu biến đổi liên tục từ đỏ

đến tím

 Điều kiện phát sinh : Quang phổ liên tục do các vật rắn, lỏng, khí có tỉ khối lớn, bị nung nóng phát ra.

 Đặc điểm : Quang phổ liên tục chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ của

nguồn sáng

 Ứng dụng : Người ta dùng quang phổ liên tục để xác định nhiệt độ

của vật phát sáng

b Quang phổ vạch : Là một hệ thống những vạch màu riêng rẽ nằm

trên một nền tối.

 Điều kiện phát sinh : là do chất khí hay hơi ở áp suất thấp bị kích

thích phát sáng

 Đặc điểm : Quang phổ vạch phát xạ của các nguyên tố khác nhau thì

khác nhau về :

Số lượng vạch màu, vị trí các vạch màu , màu sắc và độ sáng tỉ

đối của các vạch.

Ứng dụng : Nhận biết sự có mặt của các nguyên tố hoá học và nồng

độ, tỉ lệ của các nguyên tố đó trong hợp chất

2 Quang phổ vạch hấp thu Ï : Là 1 hệ thống các vạch tối trên nền quang

phổ liên tục

 Điều kiện phát sinh : các vật rắn, lỏng, khí

 Đặc điểm : Ở một nhiệt độ nhất định, một đám khí hay hơi có khả

năng phát ra những ánh sáng đơn sắc nào thì nó cũng chỉ có khả

năng hấp thụ những ánh sáng đơn sắc đó.

Như vậy, quang phổ vạch hấp thụ của mỗi nguyên tố cũng có tính chất đặc trưng riêng cho nguyên tố đó

III Tia hồng ngoại : Tia hồng ngoại là những bức xạ không nhìn thấy được,

có bản chất là sóng điện từ và có bước sóng lớn hơn bước sóng của ánh sáng đỏ ( Từ 0,76m đến vài mm )

 Nguồn phát ra tia hồng ngoại :

- Tia hồng ngoại do các vật bị nung nóng phát ra.Vật có nhiệt độ thấp chỉ phát ra tia hồng ngoại

- Trong ánh sáng mặt trời có khoảng 50% năng lượng của chùm tia sáng thuộc về các tia hồng ngoại

- Người ta thường dùng các bóng đèn có dây tóc bằng vônfram nóng sáng, có công suất từ 250W đến 1000W ( Nhiệt độ dây tóc khoảng 20000C )

 Tác dụng :

- Tác dụng nổi bật nhất của tia hồng ngoại là tác dụng nhiệt

- Tác dụng lên kính ảnh hồng ngoại

 Ứng dụng : dùng để sấy hoặc suởi Trong công nghiệp, dùng sấy

khô các sản phẩm sơn ( như vỏ ô tô, tủ lạnh ) hoặc các hoa quả Trong y tế, dùng đèn hồng ngoại để sưởi ấm ngoài da, l ư u thơng máu

IV Tia tử ngoại : Tia tử ngoại là những bức xạ không nhìn thấy được, có

bản chất là sóng điện từ và có bước sóng ngắn hơn bước sóng của ánh sáng

tím (từ 0,38m đến vài nanơ mét )

 Nguồn phát ra tia hồng ngoại :

- Các vật bị nung nóng trên 30000 C phát ra tia tử ngoại rất mạnh

- Khoảng 9% công suất của chùm ánh sáng Mặt trời thuộc về các tia tử ngoại

- Các đèn hồ quang điện cũng là nguồn phát tia tử ngoại mạnh

 Tác dụng :

 Tia tử ngoại bị nước , thủy tinh hấp thụ mạnh

 Tác dụng mạnh lên kính ảnh

 Làm một số chất phát quang.

 Iôn hóa không khí

 Gây một số phản ứng quang hóa, quang hợp

 Có tác dụng sinh học: hủy diệt tế bào da

 Ứng dụng :

 Trong công nghiệp, dùng để phát hiện các vết nứt, vết xước nhỏ trên

bề mặt sản phẩm tiện

 Trong y học, dùng chữa bệnh còi xương

V TIA X

 Bản chất của tia X (tia Rơnghen ): là sóng điện từ có bước sóng ngắn

10 –8 m - 10 –12 m

 Các tính chất và công dụng của tia Rơnghen :

Tính chất :

 Có khả năng đâm xuyên mạnh.

 Tác dụng mạnh lên kính ảnh

 Làm phát quang một số chất

 Có khả năng ion hóa chất khí

 Có tác dụng sinh lý, hủy hoại tế bào, giết vi khuẩn

Công dụng :

 Trong y học dùng để chiếu điện, chụp điện, chữa bệnh ung thư

nông, gần da

 Trong công nghiệp để dò các lỗ hổng, khuyết tật nằm bên trong

các sản phẩm đúc

VI Thang sóng điện từ :

Tia gamma, TiaX, tia tử ngoại, ánh sáng nhìn thấy được , tia hồng

ngoại và các sóng vô tuyến ( đều có chung bản chất là sóng điện từ , chỉ

khác nhau là giữa chúng có bước sóng dài ngắn khác nhau

BÀI TẬP Câu 395: Quang phổ vạch phát xạ Hyđro cĩ bốn vạch màu đặc trưng:

A Đỏ, vàng, lam, tím B Đỏ, lục, chàm, tím C Đỏ, lam, chàm, tím D Đỏ, vàng, chàm, tím

Câu 396: Tia hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia tử ngoại, tia Rơghen và tia gamma đều

là:

A Sĩng cơ học B Sĩng điện từ C Sĩng ánh sáng D sĩng vơ tuyến

Câu 397: Một vật phát được tia hồng ngoại vào mơi trường xung quanh phải cĩ nhiệt độ:

A Cao hơn nhiệt độ mơi trường B Trên 0 C0 C Trên 100 C0 D Trên 0 K0

Câu 398: Thân thể con người ở nhiệt độ 37 C0 phát ra bức xạ nào trong các loại bức xạ sau?

A Tia X B Bức xạ nhìn thấy C Tia hồng ngoại D Tia tử ngoại

Câu 399 Bức xạ cĩ bước sĩng trong khoảng từ 10-9m đến 4.10-7m thuộc loại nào trong các loại sĩng dưới đây?

A Tia X B Ánh sáng nhìn thấy C Tia hồng ngoại D Tia

tử ngoại

LOẠI 4: LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG TĨM TẮT LÝ THUYẾT

1/ Định nghĩa hiện tượng quang điện ngồi :Là hiện tượng khi Chiếu ánh

sáng thích hợp vào mặt một tấm kim loại thì nó làm cho các electron ở mặt

kim loại đó bị bật ra

2./Định luật quang điện :

Đối với mỗi kim loại dùng làm catôt có một bước sóng giới hạn  0 nhất

định gọi là giới hạn quang điện Hiện tượng quang điện chỉ xảy ra khi bước

sóng  của ánh sáng kích thích nhỏ hơn giới hạn quang điện ( 0 )

3 Lượng tưÛ n ă ng l ượ ng :

hc hf





với h = 6,625 10–34 J.s gọi là hằng số Planck ; f là tần số của ánh

sáng mà nó phát ra;  gọi là một lượng tử năng lượng (eV , J) đổi 1

eV = 1,6.10 -19 J

4.Gi ớ i h ạ n quang đ i ệ n : 0

hc A

 

- Công thức Anhxtanh : ε=A +E d max⇒hc

λ =A+

1

2mV 0 max 2

5 Thuy ết lượng tử ánh sáng:

6 Hi ệ n t ượ ng quang đ i ệ n trong : là hiện tượng ánh sáng giải phĩng các

electron liên kết để cho chúng trở thành các electron dẫn , đồng thời tạo ra các lỗ trống cùng tham gia vào quá trình dẫn điện ( chỉ xảy ra với chất quang dẫn)

Ứng dụng : chế tạo ra quang điện trở và pin quang điện

7 Lưỡng tính sóng - hạt của ánh sáng :

 Aùnh sáng vừa có tính chất sóng ( ánh sáng đều có bản chất là sóng

điện từ ) vừa có tính chất hạt ( tính chất lượng tử ) Người ta nói ánh sáng có lưỡng tính sóng - hạt.

8 Hiện tượng quang _ phát quang : là sự hấp thụ ánh sáng cĩ bước sĩng này

để phát ra ánh sáng cĩ bước sĩng khác Ánh sáng huỳnh quang cĩ bước sĩng

dài hơn buớc sĩng ánh sáng kích thích.

9 Sơ lược về Laze: Là máy khuếch đại ánh sáng dựa vào sự phát xạ cảm ứng

.

Chùm sáng do laze phát ra cĩ tính đơn sắc , tính dị hướng , tính kết hợp cao và cường độ lớn

Ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực: y học , cơng nghiệp ,thơng tin liên lạc …

BÀI TẬP Câu 400: Lần lượt chiếu hai bức xạ cĩ bước sĩng λ1 = 0,75μm và λ2 = 0,25μm m và λ2 = 0,25μm và λ2 = 0,25μm m

vào một tấm kẽm cĩ giới hạn quang điện λo = 0,35μm và λ2 = 0,25μm m Bức xạ nào gây ra hiện tượng quang điện?

hai bức xạ trên

Câu 401: Với ε1, ε2, ε3 lần lượt là năng lượng của phơtơn ứng với các bức xạ màu

vàng, bức xạ tử ngoại

và bức xạ hồng ngoại thì

A ε3 > ε1 > ε2 B ε2 > ε3 > ε1 C ε2 > ε1 > ε3

D ε1 > ε2 > ε3.

Câu 402 Cường độ dịng điện qua ống tia X là I = 2 mA Biết e = 1,6.10-19 C Số electron đến đập vào đối catơt trong mỗi phút là

A N = 7,5.1017 B N = 1,25.1016 C N = 5,3.1018 D N

= 2,4.1015

Câu 403 Tần số lớn nhất trong chùm bức xạ phát ra từ ống tia X là 3.1018 Hz Lấy

e = 1,6.10-19 C; h = 6,625.10-34 J.s Hiệu điện thế giữa hai điện cực của ống là (bỏ qua động năng của electron lúc đầu)

A U = 9,3 kV B U = 12,42 kV C U = 11,5 kV D U

= 14,5 kV

Câu 404 Hiệu điện thế giữa hai điện cực của ống tia X là 10 kV Bỏ qua động

năng của electron lúc bứt ra khỏi catôt Lấy e = 1,6.10-19 C, h = 6,625.10-34 Js, c =

3.108 m/s Bước sóng ngắn nhất trong chùm tia X là

A λmin = 9,5.10-11 m B λmin = 12,4.10-11 m C λmin = 8,4.10-10 m

D λmin = 5,8.10-10 m

Câu 405: Kim loại Kali (K) có giới hạn quang điện là 0,55 μm và λ2 = 0,25μm m Hiện tượng quang

điện không xảy ra

khi chiếu vào kim loại đó bức xạ nằm trong vùng

A ánh sáng màu tím B hồng ngoại C ánh sáng màu lam

D tử ngoại.

Câu 406: Giới hạn quang điện của kim loại natri là 0,50 μm và λ2 = 0,25μm m Hiện tượng quang

điện sẽ xảy ra khi chiếu vào kim loại đó

A bức xạ màu vàng có bước sóng λv = 0,589 μm và λ2 = 0,25μm m B tia tử ngoại.

C tia hồng ngoại D bức xạ màu đỏ có bước sóng λđ =

0, 656 μm và λ2 = 0,25μm m

Câu 407: Ánh sáng có bước sóng là 0,75 m có thể gây ra hiện tượng quang điện của chất nào dưới đây :

Câu 408: Trong các công thức nêu dưới đây, công thức nào là công thức Anhxtanh?

A hf = A +

2

0 ax

2

m mv

B hf = A -

2

0 ax

2

m mv

C hf = A +

2

2

mv

D hf = A -

2

2

mv

Câu 409: Công thức nào sau đây đúng là công thức tính giới hạn quang điện của kim loại

:

A 0

hA c

 

B A 0

hc A

 

C A 0 2

hc

 

D A 0

h cA

 

Câu 410: Chiếu một bức xạ có bước sóng  0,18 m vào bản âm của một tế bào quang điện Kim loại

dùng làm âm cực có giới hạn quang điện là  0 0,3 m Tìm công thoát của điện tử bứt ra khỏi kim loại?

A 0, 6625.1019(J) B 6, 625.1049(J) C 6, 625.1019(J) D 0, 6625.1049(J)

Câu 411: Giới hạn quang điện của đồng (Cu) là λ0 = 0,30 μm và λ2 = 0,25μm m 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 6,265.10-19 J B 6,625.10-19 J C 8,625.10-19 J D 8,526.10

-19 J

Câu412: Tính lượng tử năng lượng của các ánh sáng đỏ (0,75 m ) và ánh sáng vàng (

0,55 m ) :

A 26,5.10- 20 (J) Và 36,14.10- 20 (J) B 20,5.10- 20 (J) Và 6,14.10- 20 (J)

C 26,5.10- 18 (J) Và 36,14.10- 18 (J) D 20,5.10- 18 (J) Và 6,14.10- 18 (J)

Câu 413: Công thoát của electron khỏi đồng là 4,47eV Cho h = 6, 625.1034Js; c = 3.108

m/s;

Tính giới hạn quang điện của đồng:

Câu 414: Catod của một tế bào quang điện có công thoát A = 3,5eV Cho h = 6, 625.1034

Js Tính

giới hạn quang điện của kim loại dùng làm catod:

Câu 415: Biết giới hạn quang điện của một kim loại là 0,36 m Tính công thóat electron Cho : h = 6, 625.1034Js; c = 3.108m/s

A 5,52.1019J B 55, 2.1019J C 0,552.1019J D 552.10 19

J

Câu 416: Giới hạn quang điện kẽm là 0,36 m , công thoát của kẽm lớn hơn của natri là 1,4 lần

Tìm giới hạn quang điện của natri

A 0,504m B 0,504mm C 0,504 m D 5,04 m

Câu417: Công thoát êlectrôn ra khỏi một kim loại là 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 0,66 10-19 μm và λ2 = 0,25μm m B 0,22 μm và λ2 = 0,25μm m C 0,33 μm và λ2 = 0,25μm m D.

0,66 μm và λ2 = 0,25μm m

Câu418: Chiếu một bức xạ có bước sóng  0,18 m vào bản âm của một tế bào quang điện Kim loại

dùng làm âm cực có giới hạn quang điện là  0 0,3 m công thoát của điện tử là

19

6,625.10 

(J)

Tìm vận tốc ban đầu cực đại của các quang electron?

A 0, 0985.105m/s B 0,985.105m/s C 9,85.105m/s D 98,5.105m/s

Câu419: Công thoát êlectrôn ra khỏi một kim loại là 3,45 eV Chiếu lần lượt các bức xạ

có tần số

f1 = 5.1014Hz ; f2 = 75.1013Hz ; f3 = 1015Hz ;f4 = 12.1014Hz vào bề mặt tấm kim loại đĩ Những bức xạ

gây ra hiện tượng quang điện cĩ tần số là:

a f1, f2 và f4 b f1 và f2 c f2, f3 và f4 d f3 và f4

Câu 420: Trong 20s người ta xác định cĩ 1018 electron đập vào catốt Tính cường độ dịng điện qua ống:

LOẠI 5: MẪU NGUYÊN TỬ BO TĨM TẮT LÝ THUYẾT

1 Mẫu nguyên tử Bo :

a) Tiên đề về các trạng thái dừng : Nguyên tử chỉ tồn tại trong những

trạng thái có năng lượng xác định, gọi là các trạng thái dừng Trong các trạng thái dừng nguyên tử không bức xạ.

+ Công t h ức tính bán kính các quỹ đạo dừng của electron của nguyên

tử H :

r = n 2 r 0 ; với r 0 = 5,3.10 -11 m là bán kính Bo (ở quỹ đạo K)

n = 1, 2, 3,

+ Tên các quỹ đạo dừng:

Số lượng

tử( n):

b) 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 ( với En > Em ) thì nguyên tử phát ra một

phôtôn có năng lượng đúng bằng hiệu En – Em

E n−E m=hf nm=

hc

λ nm

Ngược lại, nếu nguyên tử đang ở trạng thái dừng có năng lượng E m

thấp mà hấp thụ được một phôtôn có năng lượng h.fmn đúng bằng hiệu

En – Em thì nó chuyển lên trạng thái dừng có

năng lượng E n lớn hơn.

2 Quang ph ổ vạch của nguyên tử hiđrơ

Sơ đồ mức năng lượng của nguyên tử Hidro

Laiman K

M N O

L P

Banme

Pasen H

H H H

E1

E2

E3 E4 E5 E6

 Dãy Laiman : Nằm trong vùng tử ngoại

- Ứng với e chuyển từ quỹ đạo bên ngoài về quỹ đạo K

 Dãy Banme : Một phần nằm trong

vùng tử ngoại, một phần nằm trong vùng ánh sáng nhìn thấy.

- Ứng với e chuyển từ quỹ đạo bên ngoài về quỹ đạo L

- Vùng ánh sáng nhìn thấy có 4 vạch:

Vạch đỏ H ứng với e: M  L ; Vạch chàm H ứng với e: O  L

Vạch lam H ứng với e: N  L ; Vạch tím H ứng với e: P  L

 Dãy Pasen : Nằm trong vùng hồng ngoại

- Ứng với e chuyển từ quỹ đạo bên ngoài về quỹ đạo M

Câu421: Trong nguyên tử hiđrô, khi êlectrôn chuyển từ quĩ đạo O về quĩ đạo L sẽ

phát ra vạch quang phổ

D H (tím).

Câu 422: Trong nguyên tử hiđrô, khi êlectrôn chuyển từ quĩ đạo N về quĩ đạo L sẽ

phát ra vạch quang phổ

D Hδ (tím).

Câu 423Các vạch quang phổ của nguyên tử hiđrô trong miền hồng ngoại có được

là do electron chuyển từ các quỹ đạo ngoài về quỹ đạo

Câu424 Mức năng lượng của nguyên tử H2 được cho bởi E n=−

136

n2 (eV) với n

= 1,2,3 … ứng với các quỹ đạo K, L, M, … Biết h = 6,625.10-34 Js.Tần số của vạch

H β là

A f = 6,16.1014 Hz B f = 2,54.1015 Hz C f = 8,02.1015 Hz D f =

5,84.1014 Hz

DẠNG 1: XÁC ĐỊNH BƯỚC SÓNG CỦA MỘT VẠCH QUANG PHỔ.

Phương pháp:

1 Trước tiên cần xác định xem vạch quang phổ cần tính bước sóng λ là

do electron chuyển giữa 2 quỹ đạo dừng nào

2 Nếu chưa biết thì cần tính các năng lượng En , Em của 2 quỹ đạo dừng đó

2

13,6

n E

n



(eV) Với n = 1, 2, 3

3 Áp dụng tiên đề Bo về sự bức xạ năng lượng của nguyên tử:

E n−E m=

hc

λ ⇒λ=

hc

E n−E m

Câu 425: bước sóng của vạch quang phổ thứ nhất của quang phổ Hyđro là 0,122 m Tính tần số của

bức xạ trên

A 0,2459.1014Hz B 2,459.1014Hz C 24,59.1014Hz D.245,9.1014Hz

Câu 426: bước sóng của vạch quang phổ thứ hai của quang phổ Hyđro là 0,137 m Tính chu kỳ của

bức xạ trên

A 0,0457.10-14s B 0,0447.10-14s C 0,057.10-14s D.0,0450.10-14s

Câu 427: Cho: 1eV = 1,6.10-19 J; h = 6,625.10-34 J.s; c = 3.108 m/s Khi êlectrôn

trong nguyên tử hiđrô chuyển từ quĩ đạo dừng có năng lượng En = − 0,85 eV sang

quĩ đạo dừng có năng lượng Em = − 13,60 eV thì nguyên tử phát bức xạ điện từ có

bước sóng:

A 0,0974 μm và λ2 = 0,25μm m B 0,4340 μm và λ2 = 0,25μm m C 0,4860 μm và λ2 = 0,25μm m D.

0,6563 μm và λ2 = 0,25μm m

Câu 428: Cho: 1eV = 1,6.10-19 J; h = 6,625.10-34 J.s; c = 3.108 m/s Khi êlectrôn

trong nguyên tử hiđrô chuyển từ quĩ đạo dừng có năng lượng En = − 0,55 eV sang