BÀI tập vật lý 2 đh kỹ THUẬT CÔNG NGHIỆP THÁI NGUYÊN

Một chùm ánh sáng đơn sắc song song bớc sóng   0 , 5 m, đợc dọi thẳng góc với một khe hẹp có của ảnh là khoảng cách giữa hai cực tiểu đầu tiên ở hai bên cực đại chính giữa.. Nếu chiếu

BÀI TẬP HỌC PHẦN VẬT LÝ 2

Giảng viên: Phạm Thị Ngọc Dung

CHƯƠNG 1: Lí THUYẾT MAXWELL – SểNG ĐIỆN TỪ

1 Nờu nội dung luận điểm 1 của Maxwell? Thế nào là điện trường xoỏy?

2 Phỏt biểu nội dung, viết và giải thớch phương trỡnh, nờu ý nghĩa của phương trỡnh Maxwell – Faraday dạng tớch phõn, vi phõn?

3 Nờu nội dung luận điểm 2 của Maxwell? Định nghĩa dũng điện dịch? Giả thuyết của Maxwell về phương, chiều, độ lớn dũng điện dịch?

4 Phỏt biểu nội dung, viết và giải thớch phương trỡnh, nờu ý nghĩa của phương trỡnh Maxwell – Ampe dạng tớch phõn, vi phõn?

5 Nờu khỏi niệm trường điện từ? Viết và giải thớch cụng thức tớnh mật độ năng lượng, năng lượng trường điện từ?

6 Viết và giải thớch cỏc phương trỡnh trong hệ phương trỡnh Maxwell của trường điện từ?

7 Viết và giải thớch cỏc phương trỡnh trong hệ phương trỡnh Maxwell của điện trường tĩnh, từ trường khụng đổi?

8 Súng điện từ là gỡ? Viết và giải thớch cỏc phương trỡnh trong hệ phương trỡnh Maxwell của súng điện từ?

9 Nờu cỏc tớnh chất của súng điện từ? Cỏc tớnh chất của súng điện từ phẳng đơn sắc?

10 Viết và giải thớch cụng thức tớnh mật độ năng lượng, năng lượng của súng điện từ? Đặc điểm năng lượng của súng điện từ phẳng đơn sắc?

11 Nờu khỏi niệm, viết và giải thớch cụng thức năng thụng súng điện từ, cường độ súng điện từ?

CHƯƠNG 2: QUANG HỌC SểNG

I Lý thuyết:

1 Định nghĩa quang lộ, cường độ sỏng? Phỏt biểu nội dung nguyờn lớ chồng chất ỏnh sỏng, nguyờn lớ Huygens – Fresnel?

2 Hiện tượng giao thoa sỏnh sỏng là gỡ? Điều kiện để xảy ra hiện tượng giao thoa ỏnh sỏng? Điều kiện

cú cực đại, cực tiểu giao thoa? Nêu 2 ứng dụng của hiện tợng giao thoa ánh sáng?

3 Nờm khụng khớ là gỡ? Trong nờm khụng khớ: Xõy dựng cụng thức tớnh bề dầy của lớp khụng khớ ứng với vị trớ võn tối, võn sỏng, cụng thức tớnh khoảng võn, gúc nghiờng ?

4 Nờm thủy tinh là gỡ? Trong nờm thủy tinh: Xõy dựng cụng thức tớnh bề dầy của lớp thủy tinh ứng với

vị trớ võn tối, võn sỏng, cụng thức tớnh khoảng võn, gúc nghiờng ?

5 Trong hệ thống cho võn trũn Newton, xõy dựng cụng thức tớnh bỏn kớnh võn tối, võn sỏng?

6 Hiện tượng nhiễu xạ ỏnh sỏng là gỡ? Tớnh chất của đới cầu Fresnell? Nêu 2 ứng dụng của hiện tợng nhiễu xạ ánh sáng?

7 Viết và gải thích công thức tính biên độ dao động sáng tổng hợp trong hiện tợng nhiễu xạ qua một lỗ tròn, qua một đĩa tròn? Điều kiện để điểm quan sát là điểm sáng, điểm tối ?

8 Điều kiện có cực đại nhiễu xạ, cực tiểu nhiễu xạ trong nhiễu xạ qua 1 khe hẹp?

II Bài tập dài:

1 Khoảng cách giữa hai khe trong máy giao thoa Yâng l = 1mm Khoảng cách từ màn quan sát tới mặt

phẳng chứa hai khe D = 3m Khi toàn bộ đặt trong không khí, ngời ta đo đợc khoảng cách giữa hai vân sáng liên tiếp i = 1,5mm

a.Tìm bớc sóng của ánh sáng tới

b.Đặt trớc một trong hai khe sáng một bản mỏng có hai mặt song song chiết suất

n= 1,5 , bề dầy e = 10  m Xác định độ dịch chuyển của hệ thống vân giao thoa trên màn quan sát

2 Khoảng cách giữa hai khe trong máy giao thoa Yâng l = 1mm Khoảng cách từ màn quan sát tới mặt

chiết suất n/ = 1,33 vào khoảng không gian giữa màn quan sát và mặt phẳng chứa hai khe

a Xác định vị trí vân sáng thứ 4, vị trí vân tối thứ 5?

b Khoảng cách giữa hai vân sáng liên tiếp ?

3 Khoảng cách giữa hai khe trong máy giao thoa Yâng l = 3mm Khoảng cách từ màn quan sát tới mặt

phẳng chứa hai khe D = 3m, khoảng cách giữa 9 vân sáng liên tiếp là 4mm

a Tính bớc sóng của ánh sáng chiếu vào khe Yâng?

b Thay ánh sáng đơn sắc bằng ánh sáng trắng Tính bề rộng quang phổ bậc 1 và quang phổ bậc 2

4 Trong thí nghiệm Yâng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng là 2 bức xạ có bớc sóng lần lợt là

   và 2 Biết rằng vân sáng 12 của bức xạ 1 trùng với vân sáng bậc 10 của bức xạ 2

a Xác định bớc sóng 2

b Tính khoảng cách từ vân sáng bậc 5 của bức xạ  đến vân sáng bậc 11 của bức xạ 1  ở cùng 12 phía với vân sáng giữa? Biết 2 khe Yâng cách nhau 1mm, khoảng cách từ 2 khe tới màn ảnh là 1m

5 Trên một tấm thuỷ tinh phẳng chiết suất n = 1,5 , ngời ta phủ một màng mỏng trong suốt có bề dầy

không đổi chiết suất n, = 1,4 Một chùm sáng đơn sắc song song có bớc sóng   0 , 7 m chiếu vuông góc với màng mỏng Hãy xác định bề dầy tối thiểu của màng mỏng , biết rằng do giao thoa chùm tia phản xạ có cờng độ sáng cực đại, cực tiểu?

6 Chiếu một chùm áng sáng đơn sắc song song, bớc sóng  0 , 6 m vuông góc với mặt dới của nêm không khí, góc nghiêng của nêm rất bé (  sin)

a Tìm góc  , biết rằng khoảng cách giữa 5 vân tối liên tiếp trên mặt nêm là 0,2cm

b Đổ nớc có chiết suất n = 4/3 vào khoảng giữa hai tấm thuỷ tinh, ta có một bản mỏng bằng nớc hình nêm Xác định :Chiều dầy lớp nớc ứng với vân sáng thứ hai và khoảng cách giữa hai vân sáng liên tiếp trên mặt nêm

7 Cho một chùm ánh sáng đơn sắc song song có bớc sóng 0,4 m, đợc dọi vuông góc với một mặt dới

của nêm thuỷ tinh (chiết suất n=1,2)

a.Xác định góc nghiêng của nêm Biết rằng số võn giao thoa chứa trong khoảng l = 1 cm là N =

10 võn (góc nghiêng của nêm rất bé sin  )

b.Tính bề dầy của thuỷ tinh ứng với vân tối thứ 3 và vân sáng thứ 4

8 Trong thiết bị cho vân tròn Newtơn ánh sáng đơn sắc có bớc sóng   0 , 6 m, chiếu vuông góc với mặt phẳng của thấu kính, mặt cong của thấu kính R= 10,8m Hãy xác định :

a.Bán kính của vân tối thứ 5 và bán kính của vân sáng thứ 5

b.Nếu ngời ta đổ đầy một chất lỏng có chiết suất nhỏ hơn chiết suất của thuỷ tinh và chiết suất của chất làm thấu kính vào khe giữa thấu kính và tấm thuỷ tinh phẳng Hãy xác định : Chiết suất của chất lỏng đó Nếu quan sát thấy bán kính của vân tối thứ 3 bằng 3,82mm (coi vân trung tâm là vân thứ 0)

9 Một màn ảnh đợc đặt cách một nguồn sáng điểm đơn sắc (có bớc sóng   0 , 5 m) một khoảng 2m Chính giữa khoảng ấy đặt một lỗ tròn đờng kính là 0,2cm

a.Hỏi hình nhiễu xạ trên màn ảnh có tâm sáng hay tối ?

b.Hỏi muốn lỗ tròn chứa 5 đới cầu Frênen thì phải dịch chuyển lỗ tròn nh thế nào trên đờng thẳng

đó

10 Một nguồn sáng điểm dọi ánh sáng đơn sắc có bớc sóng   0 , 5 m, vào lỗ tròn nhỏ cách nguồn sáng 1m, màn quan sát cách lỗ tròn 2m , có 3 đới cầu vẽ qua lỗ tròn Hãy xác định :

a Bán kính của lỗ tròn Hỏi điểm quan sát sáng hay tối ?

b Bán kính lỗ tròn phải bằng bao nhiêu để tâm của hình nhiễu xạ là tối nhất ?

11 Chiếu một chựm tia sỏng tới đơn sắc vuụng gúc với võn trũn Newton và quan sỏt ỏnh sỏng

phản xạ Bỏn kớnh của hai võn tối liờn tiếp lần lượt là 4,00 mm và 4,38 mm, bỏn kớnh cong của thấu kớnh bằng 6,4 m Tỡm số thứ tự của cỏc võn tối trờn và bước súng của ỏnh sỏng tới

Giải:

Vị trớ võn tối thứ k được xỏc định:

m R

r r R

k r

R k

k k

6 2

2 1

1 1 0,5.10



6 1 5

2











R

r



Vậy võn tối cú bỏn kớnh r1=4mm

R2=4,38mm là cỏc võn tối bậc 5 và 6

12 Tớnh bỏn kớnh của 5 đới Fresnel trong trường hợp súng phẳng Biết rằng khoảng cỏch từ mặt

súng đến điểm quan sỏt là b = 1m, bước súng ỏnh sỏng dựng trong thớ nghiệm là 5.10-7 m

Giải:

Ta cú : k

R b

b r

k b R

bR











1



R

b

k 1

0   



r2=1mm

r3=1,23mm

r4=1,42mm

r5=1,59mm

13 Người ta đặt một màn quan sỏt cỏch một nguồn sỏng điểm (phỏt ra ỏnh sỏng cú bước súng

0,6 m) một khoảng x Chớnh giữa khoảng x cú đặt một màn trũn chắn sỏng, đường kớnh 1 mm Hỏi x phải bằng bao nhiờu để điểm Mo trờn màn quan sỏt cú độ sỏng gần giống như lỳc chưa đặt màn trũn, biết rằng điểm Mo và nguồn sỏng đều nằm trờn trục của màn trũn

Giải:

Cường độ sỏng tại M khi chưa cú màn

4 2

2 1 2 1 2

0

a a a a













 



Khi cú màn chắn : Giả sử màn che mất k đới cầu đầu tiờn :

4 4

2 1

2

  

I

Muốn I0=I thỡ ak+1= a1  k=1  a1=a2









4 4

2 1

2

2 a a I

màn phải che đới đầu tiờn

k

b

R

Rb

r k



 

2

R+b=x

) ( 67 , 1

4 2

2

m k

r x

x b













14 Một chựm ỏnh sỏng trắng được dọi vuụng gúc với một bản thuỷ tinh mỏng bản mặt song song bề

15 Ánh sỏng trắng cú bước súng đều trong cả vựng khả kiến : 0,43 đến 0,69  m , đến đập vuụngm

khụng khớ Hỏi với bước súng  nào thỡ ỏnh sỏng phản xạ từ bản mỏng cú cường độ sỏng cực tiểu đối với người quan sỏt?

III Bài tập ngắn:

1 Để đo bề dầy của một bản mỏng trong suốt, ngời ta đặt trớc một trong hai khe của máy giao thoa

Yâng ánh sáng chiếu vào hệ thống có bớc sóng   0 , 6 m Chiết suất của bản mỏng n = 1,5 Ngời ta quan sát thấy vân sáng giữa bị dịch chuyển về vị trí của vân sáng thứ năm ( ứng với lúc cha đặt bản mỏng) Hãy xác định bề dầy của bản mỏng

2 Một chùm ánh sáng đơn sắc song song bớc sóng   0 , 5 m, đợc dọi thẳng góc với một khe hẹp có

của ảnh là khoảng cách giữa hai cực tiểu đầu tiên ở hai bên cực đại chính giữa)

3 Khoảng cỏch giữa hai khe trong mỏy giao thoa Yõng l = 1mm Khoảng cỏch từ màn quan sỏt tới mặt

phẳng chứa hai khe D = 3m Khi toàn bộ đặt trong khụng khớ, người ta đo được khoảng cỏch giữa hai võn sỏng liờn tiếp i= 1,3mm.Tỡm bước súng của ỏnh sỏng tới

4 Khoảng cỏch giữa hai khe trong mỏy giao thoa Yõng l = 1mm Khoảng cỏch từ màn quan sỏt tới mặt

phẳng chứa hai khe D = 3m Đặt trước một trong hai khe sỏng một bản mỏng cú hai mặt song song, chiết suất n = 1,5 , bề dầy e = 10  m ỏnh sỏng chiếu vào hệ thống cú bước súng 0,5m Hóy tớnh

5 Khoảng cách giữa hai khe trong máy giao thoa Yâng l = 1mm Khoảng cách từ màn quan sát tới mặt

giữa màn quan sát và mặt phẳng chứa hay khe Hãy tính khoảng cách giữa hai vân sáng liên tiếp trong trường hợp này ánh sáng chiếu vào hệ thống có bước sóng  0,7m

6 Khoảng cách giữa hai khe trong máy giao thoa Yâng l = 1mm Khoảng cách từ màn quan sát tới mặt

phẳng chứa hai khe D = 3m Khi toàn bộ đặt trong không khí, ánh sáng tới có bước sóng  0,5m Xác định vị trí của vân sáng thứ ba

7 Khoảng cách giữa hai khe trong máy giao thoa Yâng l = 1mm Khoảng cách từ màn quan sát tới mặt

phẳng chứa hai khe D = 3m Người ta đặt trước một trong hai khe của máy giao thoa Yâng một bản

m



0,6 Hãy xác định vị trí của vân tối thứ 4

8 Khoảng cách giữa hai khe trong máy giao thoa Yâng l = 1mm Khoảng cách từ màn quan sát tới mặt

phẳng chứa hai khe D = 3m Đặt trước một trong hai khe sáng một bản mỏng có hai mặt song song, chiết suất n = 1,5 , bề dầy e = 10  m Xác định độ dịch chuyển của hệ thống vân giao thoa trên màn quan sát

9 Khoảng cách giữa hai khe trong máy giao thoa Yâng l = 1mm Khoảng cách từ màn quan sát tới mặt

người ta thấy bề rộng của vân giao thoa bây giờ là i2=1,1mm Tính chiết suất của chất lỏng đó

10 Chiếu đồng thời 2 bức xạ đơn sắc có 1 0,6 m và 2 0, 4 m vào khe Iâng Khoảng cách từ 2 khe là 0,5mm, khoảng cách giữa 2 khe đến màn quan sát là 2m Tìm khoảng cách ngắn nhất giữa các vị trí trên màn quan sát có 2 vân sáng trùng nhau?

11.Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng qua khe Iâng, khoảng cách giữa 2 khe là 2mm, khoảng cách từ

2 khe đến màn quan sát là 1m Bước sóng dùng trong thí nghiệm là 0,5 m Tại vị trí cách vân trung tâm 0,75mm ta được vân loại gì? Thứ mấy?

12 Để đo bề dầy của một bản mỏng trong suốt, người ta đặt trước một trong hai khe của máy giao thoa

Yâng một bản mỏng có bề dầy không đổi chiết suất n = 1,5 Ánh sáng chiếu vào hệ thống có bước sóng

m



với lúc chưa đặt bản mỏng) Hãy xác định bề dầy của bản mỏng

13 Trên một tấm thuỷ tinh phẳng chiết suất n = 1,5 , người ta phủ một màng mỏng trong suốt có bề dầy

không đổi chiết suất n, = 1,4 Một chùm sáng đơn sắc song song có bước sóng  0,7m chiếu vuông góc với màng mỏng Hãy xác định bề dầy tối thiểu của màng mỏng , biết rằng do giao thoa chùm tia phản xạ có cường độ sáng cực tiểu?

14 Trên một tấm thuỷ tinh phẳng chiết suất n = 1,5 , người ta phủ một màng mỏng trong suốt có bề dầy

không đổi chiết suất n, = 1,4 Một chùm sáng đơn sắc song song có bước sóng  0,7m chiếu vuông góc với màng mỏng Hãy xác định bề dầy tối thiểu của màng mỏng , biết rằng do giao thoa chùm tia phản xạ có cường độ sáng cực đại?

15 Chiếu một chùm áng sáng đơn sắc song song, bước sóng0,6m vuông góc với mặt dưới của một nêm không khí, Tìm góc  , biết rằng khoảng cách từ vân tối thứ 5 đến vân tối thứ 10 trên mặt nêm

là 0,2cm (góc nghiêng của nêm rất bé sin )

16 Đổ nước có chiết suất n = 4/3 vào khoảng giữa hai bản thuỷ tinh của một nêm không khí, ta có một

vuông góc với mặt dưới của nêm Xác định: Chiều dầy lớp nước ứng với vân sáng thứ tư trên mặt nêm

17 Chiếu một chùm ánh sáng đơn sắc song song bước sóng  0,6m lên một màng mỏng bản mặt

nhất của màng mỏng phải bằng bao nhiêu để chùm tia phản xạ có cường độ sáng cực đại ?

18 Chiếu một chùm ánh sáng đơn sắc song song bước sóng  0,6m lên một màng mỏng bản mặt song song nằm lơ lửng trong không khí,có chiết suất n = 1,3 dưới một góc i600 Hỏi bề dầy nhỏ nhất của màng mỏng phải bằng bao nhiêu để chùm tia phản xạ có cường độ sáng cực tiểu

19 Cho một chựm ỏnh sỏng đơn sắc song song cú bước súng  0,6m, được dọi vuụng gúc với một mặt nờm thuỷ tinh (chiết suất n =1,5) Xỏc định gúc nghiờng của nờm Biết rằng khoảng cỏch giữa hai võn tối liờn tiếp bằng 1mm ( gúc nghiờng của nờm rất bộ sin )

20 Cho một chựm ỏnh sỏng đơn sắc song song cú bước súng 0,5m, được dọi vuụng gúc với một

tinh ứng với võn tối thứ 5

21 Trong thiết bị cho võn trũn Newtơn bỏn kớnh của võn tối thứ hai bằng 3,6mm (cho võn tối trung tõm

là võn thứ 0) Hóy xỏc định bỏn kớnh của võn sỏng thứ 5

22 Trong thiết bị cho võn trũn Newtơn bỏn kớnh của võn sỏng thứ năm bằng 5,4mm (cho võn tối trung

tõm là võn thứ 0) ỏnh sỏng tạo võn giao thoa cú bước súng 0,6 Tỡm bỏn kớnh cong của thấu kớnh.m

23 Chiếu một chựm ỏnh sỏng đơn sắc cú bước súng  0,5m, vuụng gúc với mặt phẳng của một lỗ trũn, cú bỏn kớnh r =1mm ; bỏn kớnh mặt súng R=1m, điểm quan sỏt cỏch mặt súng một khoảng b = 2m Hóy xỏc định số đới cầu chứa trong lỗ trũn ứng với điểm đú

24 Một nguồn sỏng điểm chiếu ỏnh sỏng đơn sắc bước súng  0,6m , vào một lỗ trũn bỏn kớnh r = 1mm Khoảng cỏch từ nguồn sỏng tới lỗ trũn R = 1m Tỡm khoảng cỏch từ lỗ trũn tới điểm quan sỏt để

lỗ trũn chứa 5 đới cầu Fờsnel (Nguồn sỏng và điểm được chiếu sỏng cựng nằm trờn một đường thẳng)

25 Một chựm ỏnh sỏng đơn sắc song song cú bước súng  0,5m, được dọi vuụng gúc với mặt phẳng

kớnh cỏch thấu kớnh một khoảng D = 1m Tớnh bề rộng của ảnh trờn màn quan sỏt? (Bề rộng của ảnh là khoảng cỏch giữa 2 cự tiểu đầu tiờn ở 2 bờn cực đại chớnh giữa)

CHƯƠNG 3: THUYẾT TƯƠNG ĐỐI

I Lý thuyết:

1 Viết và giải thớch cỏc cụng thức của phộp biến đổi loren về tọa độ khụng gian, thời gian?

2 Viết và giải thớch cụng thức thể hiện tớnh tương đối của khụng gian, tớnh tương đối của thời gian, cụng thức cộng vận tốc trong cơ học tương đối tớnh?

3 Viết và giải thớch phương trỡnh cơ bản của động lực học tương đối tớnh? cụng thức tớnh khối lượng, năng lượng khi vật chuyển động?

4 Viết và giải thớch cỏc cụng thức nờu lờn mối quan hệ giữa năng lượng và động năng, năng lượng và động lượng?

II Bài tập dài:

1 Một elêctron tơng đối tính có động năng bằng hai lần năng lợng nghỉ của nó Hãy xác định vận tốc,

động lợng, bớc sóng ĐơBrơi ứng với elêctron đó?

2 Tìm vận tốc, động lợng của hạt Mêzôn, nếu năng lợng toàn phần của nó bằng 10 lần năng lợng nghỉ

của nó?

3 Tính năng lợng toàn phần của một phôtôn mà động lợng của nó bằng động lợng của một êlêctron, khi

êlêctron có năng lợng là 3MeV?

4 Một hạt có năng lợng toàn phần 6000 MeV và có động lợng là 3000 MeV/C Hãy tìm khối lợng nghỉ

của hạt Cho C = 3.108 m/s

5 Xỏc định bước súng Đơbrơi của hạt prụtụn khụng vận tốc ban đầu được gia tốc qua một hiệu điện thế

bằng 103 MV?

6 Hạt êlêctron không vận tốc ban đầu đợc gia tốc qua hiệu điện thế U= 1MV Biết rằng sau khi gia tốc

hạt chuyển động với vận tốc ứng với bớc sóng Đơbrơi Hãy xác định năng lợng toàn phần, bớc sóng

Đơbrơi của êlêctron sau khi gia tốc?

7 Tính vận tốc và động lợng của một êlêtron có động năng là 2 MeV?

8 Tính vận tốc và động lợng của một prôtôn có động năng là 200 MeV?

9 Một elờctron tương đối tớnh chuyển động với vận tốc V 0,6.C Hóy xỏc định động lượng, năng lượng, bớc sóng ĐơBrơi của elờctron đú?

10 Hạt ờlờctron khụng vận tốc ban đầu được gia tốc qua hiệu điện thế U Tớnh hiệu điện thế , biết rằng

sau khi gia tốc hạt ờlờctron chuyển động ứng với bước súng là 5A0

III Bài tập ngắn:

1 Một vật hình lập phơng có thể tích V= 1000 dm3 Xác định thể tích của vật đối với hệ Ochuyển

động với vận tốc v = 0,6 c đối với hệ O mà vật đứng yên, theo phơng song song với một trong các cạnh của vật

2 Tính diện tích của hình chữ nhật có cạnh 20cm và 50cm khi nó chuyển động với vận tốc V=0,8C đối

với hệ quy chiếu của ngời quan sát theo phơng song song với một trong các cạnh của hình đó?

3 Một hình chữ nhật chuyển động theo một phơng song song với một trong các cạnh của nó, khi đó

ng-ời ta đo đợc diện tích bằng 4/5 diện tích tĩnh của nó Tính vận tốc của hình chữ nhật đó đối với hệ quy chiếu của ngời quan sát?

4 Chiều dài một con tàu vũ trụ đo đợc đúng bằng 1/2 chiều dài tĩnh của nó Hỏi vận tốc của con tàu vũ

trụ đối với hệ quy chiếu của ngời quan sát

5 Vật chuyển động phải có vận tốc bằng bao nhiêu để chiều dài của nó giảm đi 25%.

6 Có thể gia tốc cho êlêctrôn đến động năng nào nếu độ tăng tơng đối của khối lợng không quá 5%

7 Tính bớc sóng và động lợng của phôtôn khi phôtôn có năng lợng bằng năng lợng nghỉ của êlêctron

8 Hạt êlêctrôn tơng đối tính chuyển động với vận tốc 2,4.108m/s Tính năng lợng của êlêctrôn đó?

9 Hạt prôtôn chuyển động với vận tốc 2,4.108m/s Tính bớc sóng Đơbrơi của hạt prôtôn đó?

10 Tính tần số và bớc sóng của hạt phôtôn khi phôtôn có năng lợng 0,8KeV?

CHƯƠNG 4: Lí THUYẾT LƯỢNG TỬ

I Lý thuyết:

1 Nêu nội dung thuyết phôtôn của AnhStanh? Hiện tợng quang điện là gì? Khái niệm dòng quang điện,

êlectron quang điện?

2 Phát biểu nội dung định luật về giới hạn quang điện? Dùng thuyết phôtôn của AnhStanh để giải thích

định luật?

3 Phát biểu nội dung định luật về dòng quang điện bão hòa, định luật về động năng cực đại? Dùng

thuyết phôtôn của AnhStanh để giải thích các định luật đó?

4 Hiệu ứng Cômpton là gì? Viết và giải thích biểu thức định luật bảo toàn năng lợng, định luật bảo toàn

động lợng trong hiệu ứng Cômpton?

5 Nêu những đặc điểm thể hiện lỡng tính sóng hạt của ánh sáng? Nội dung của giả thuyết Đơbrơi?

II B i tập d i: ài tập dài: ài tập dài:

HIỆU ỨNG QUANG ĐIỆN

1 Khi chiếu một chùm ánh sáng có tần số  = 14.1014 s-1 ,vào kim loại làm

Ka tốt có hiện tợng quang điện xẩy ra Ngời ta dùng một hiệu điện thế kháng điện

U để ngăn toàn bộ số electron không bay sang anốt đợc Cho biết tần số giới hạn của

kim loại làm Katốt 0= 6.1014 s-1

a Tìm độ lớn của hiệu điện thế hãm U

b Động năng ban đầu cực đại của các quang điện tử

c Tìm công thoát của electron đối với kim loại đó

2 Để bứt một electron ra khỏi một nguyên tử kim loại phải cung cấp cho nguyên tử một năng lợng

3,5ev Lấy h=6,625.10-34Js ; c = 3.108m/s

a Tính bớc sóng lớn nhất của ánh sáng đơn sắc chiếu vào kim loại để để có hiện tợng quang điện xảy ra

b Dùng kim loại đó làm catốt của một tế bào quang điện và đặt vào giữa anốt và catốt của tế bào quang điện một hiệu điện thế 45v Dùng ánh sáng đơn sắc có bớc sóng lớn nhất nói trên chiếu vào ca tốt Tính vận tốc của electron khi đến anốt Biết |e|=1,6.10-19c; me = 9,1.10-31kg

3 Khi chiếu một chùm ánh sáng vào kim loại có hiện tợng quang điện xẩy ra.

Nếu dùng một hiệu điện thế kháng điện có độ lớn là 3V thì các quang êlêctrôn bắn ra khỏi kim loại bị giữ lại không bay sang anốt đợc Biết tần số giới hạn đỏ của kim loại đó là 6.1014s-1

a.Tính công thoát của êlêctrôn đối với kim loại đó

b.Tính tần số của chùm ánh sáng tới

4 Chiếu vào catốt của một tế bào quang điện một bức xạ điện từ có bớc sóng  0 , 1854 m, thì hiệu

điện thế hãm có giá trị là Uc=2V

a Hãy xác định giới hạn quang điện của kim loại làm catốt

b Nếu chiếu vào catốt một bức xạ có bớc sóng

2

/ 

là 4V, thì động năng cực đại của các quang êlêctrôn khi bay sang đến anốt là bao nhiêu ?

5 Một tế bào quang điện , catốt làm bằng kim loại có công thoát của êlêtron là At = 2ev đợc chiếu bởi tia tử ngoại có bớc sóng   0 , 3975 m Hãy tính :

a Năng lợng của phôton và động năng ban đầu cực đại của các quang êlêtron

b Hiệu điện thế giữa hai cực của tế bào quang điện có giá trị bằng bao nhiêu thì dòng quang điện triệt tiêu ?

6 Catốt của tế bào quang điện đợc làm bằng kim loại có công thoát của êlêctron là 1,39ev

a Hãy tìm giới hạn quang điện của kim loại làm catốt

b Chiếu vào catốt của tế bào quang điện ánh sáng đơn sắc có bớc sóng   0 , 5 m Tính năng l-ợng của phôtôn ứng với ánh sáng đó ; Tính vận tốc ban đầu cực đại của các quang êlêctron bứt ra khỏi kim loại

7 Khi chiếu lần lợt bức xạ có bớc sóng 1  0 , 35m và 2  0 , 54m vào bề mặt của một tấm kim loại làm catốt thì các quang êlêtron bứt ra với vận tốc ban đầu cực đại tơng ứng là V1 và V2 hơn kém nhau hai lần

a So sánh V1 và V2

b.Với catốt đợc làm bằng kim loại trên để có hiệu ứng quang điện thì bớc sóng của ánh sáng chiếu vào phải có giá trị là bao nhiêu ?

8 Chiếu một bức xạ có bớc sóng 0,405 m vào catốt của tế bào quang điện thì các quang êlêtron có

vận tốc ban đầu cực đại là V1 Thay bức xạ có tần số 16.1014Hz thì vận tốc ban đầu cực đại của các quang êlêtron là V2 = 2V1

a Tính công thoát của êlêtron đối với kim loại làm catốt

b Xác định độ tăng hiệu điện thế hãm để triệt tiêu dòng quang điện của hai lần chiếu

9 Catốt của tế bào quang điện làm bằng kim loại có giới hạn quang điện là 0  0 , 35 m Tính :

a Công thoát của êlectrôn đối với kim loại đó

b Động năng ban đầu cực đại của quang êlêctron khi bật ra khỏi catốt nếu bức xạ tử ngoại chiếu vào nó có bớc sóng   0 , 3 m

10 Chiếu vào catốt của một tế bào quang điện một bức xạ điện từ có b ớc sóng  0 , 1854 m, thì hiệu

điện thế hãm có giá trị là Uc=2V

a Hãy xác định giới hạn quang điện của kim loại làm catốt

b Nếu chiếu vào catốt một bức xạ có bớc sóng

2

/ 

catốt là UAK= Uc thì động năng cực đại khi bay sang đến anốt là bao nhiêu ?

11 Catốt của tế bào quang điện làm bằng kim loại có giới hạn quang điện là 0  0 , 35 m.Bớc sóng tử ngoại chiếu vào là   0 , 3 m Tính :

a Vận tốc ban đầu cực đại của các quang êlêctron

b Vận tốc cực đại của êlêctron khi đến anốt biết rằng hiệu điện thế giữa anốt và catốt là U = 80V

12 Khi chiếu lần lợt bức xạ có bớc sóng 1  0 , 35m và 2  0 , 54m vào bề mặt của một tấm kim loại làm catốt thì các quang êlêtron bứt ra với vận tốc ban đầu cực đại V1 = 2V2

a Với kim loại trên để có hiệu ứng quang điện thì bớc sóng của ánh sáng chiếu vào phải có giá trị là bao nhiêu ?

b Nếu chiếu ánh sáng trắng có bớc sóng 0,4m   0 , 75 m thì vận tốc ban đầu cực đại của các quang êlêtron là bao nhiêu

13 Khi chiếu bức xạ có bớc sóng  0, 405 m vào bề mặt catốt của một tế bào quang điện, ta đợc 1 dòng quang điện bão hòa coa cờng độ I=98mA Dòng này có thể triệt tiêu bằng một hiệu điện thế hãm 1,26V

a Tìm công thoát của êlectron đối với kim loại làm catốt và vận tốc ban đầu cực đại của quang êlectron?

b Nếu hiệu suất quang điện bằng 50% Tính công suất của nguồn bức xạ chiếu vào catốt?

HIỆU ỨNG CễMPTƠN

14 Trong thí nghiệm về hiệu ứng Comptơn 1 elêctron đã thu đợc động năng 0,1 Mev do tia X có năng

l-ợng 0,5 Mev chiếu tới

a Tìm bớc sóng của phôtôn tới

b.Tính góc tán xạ

Biết rằng lúc đầu elêctron ở trạng thái nghỉ Cho C 2 , 426 10  12m





15 Trong tán xạ Cômptơn một phôtôn tới đã truyền cho êlêctron đứng yên một động năng cực đại là 45

KeV (tán xạ theo góc 1800)

a Tìm năng lượng của phôtôn tới

16 Trong thí nghiệm về hiệu ứng Cômptơn ngời ta ghi đợc năng lợng của phôtôn tán xạ là 200 Kev và

động năng của êlêctron là 75 Kev

a Tìm vận tốc của êlêctron

b Tìm góc bay ra của êlêctron

17 Phôtôn có bớc sóng   0 , 02426A0, tán xạ Cômptơn trên một êlêctron đứng yên theo góc

2



 

Hãy xác định động lợng của phôtôn tán xạ và động năng của êlêctron bắn ra

18 Một phôtôn có năng lợng 250 Mev va chạm với êlêctron đứng yên và tán xạ Cômptôn theo góc

0

60

a Năng lợng của phôtôn tán xạ

b Động năng của êlêtrôn

c Vận tốc của êlêctron

19 Phôtôn có bớc sóng 0,03A0, tán xạ Cômptơn trên một êlêctron đứng yên theo góc 600 Hãy tính:

a Độ giảm năng lượng của photụn

b Động lợng của êlêctron

20 Phôtôn có bớc sóng 0,03A0 tán xạ Cômptơn trên một êlêctron đứng yên theo góc 600 Hãy tính:

a Gúc bay ra của êlêctron

b Vận tốc của êlêctron

21 Phụtụn cú năng lượng 250 keV, bay đến va chạm với một ờlờctrụn đứng yờn và tỏn xạ Cụmptơn theo

gúc 1200 Hóy xỏc định gúc bay ra của elờctron?

22 Phôtôn có bớc sóng 0,03A0 tán xạ Cômptơn trên một êlêctron đứng yên theo góc 600 Hãy tính:

a Phần năng lợng truyền cho elờctron?

b Tần số, động lợng của Phụtụn tán xạ?

III Bài tập ngắn:

HIỆU ỨNG QUANG ĐIỆN

cần thiết để ion húa nguyờn tử hyđrụ là bao nhiờu?

3,5ev Tớnh bước súng lớn nhất của ỏnh sỏng đơn sắc chiếu vào kim loại để cú hiện tượng quang điện xảy ra Lấy h=6,625.10-34js ; c = 3.108m/s

3 Ca tốt của một tế bào quang điện làm bằng kim loại cú giới hạn quang điện bằng 0,657m chiếu vào

catốt một chựm sỏng đơn sắc màu vàng cú bước súng 0,589m Tớnh động năng ban đầu cực đại của cỏc quang điện tử Cho h = 6,625.10-34js; c = 3.108m/s

4 Chiếu một bức xạ điện từ cú bước súng 0 0,546 m lờn mặt kim loại dựng làm catốt của tế bào quang điện, thỡ cường độ của dũng quang điện bóo hũa là 2mA Cụng suất của bức xạ điện từ là 1,515W Tớnh hiệu suất lượng tử của hiệu ứng quang điện

5 Nếu chiếu ỏnh sỏng trắng cú bước súng 0,4m0,75m vào bề mặt của tấm kim loại làm catốt gõy ra hiệu ứng quang điện Cho bước súng giới hạn quang điện 0 0,659m thỡ vận tốc ban đầu cực đại của cỏc quang ờlờtron là bao nhiờu ?

6 Trong hiệu ứng quang điện người ta đo được cường độ của dũng quang điện bóo hũa là 3,2mA Nếu

cường độ của chựm bức xạ tăng n lần thỡ số ờlờctrongiải phúng ra khỏi catốt trong 1 giõy là bao nhiờu?

7 Nếu chiếu một chùm ánh sáng có bớc sóng 0 0, 4 m vào catốt của tế bào quang điện Công suất

ánh sáng mà catốt nhận đợc là 20mW Tính số phôtôn tới đập vào catốt trong mỗi giây?

8 Chiếu một bức xạ có bớc sóng 0,405 m vào catốt của tế bào quang điện thì các quang êlêtron có

vận tốc ban đầu cực đại là V1 Thay bức xạ có tần số 16.1014Hz thì vận tốc ban đầu cực đại của các

suất lợng tử đều bằng 5% Hỏi bề mặt catốt nhận đợc công suất bức xạ bằng bao nhiêu trong mỗi lần chiếu?

9 Khi chiếu bức xạ có tần số f=2,538.1015Hz lên một kim loại dùng làm catốt của tế bào quang điện

trên các bức xạ10, 4 m và 2 0,6 m thì hiện tợng quang điện có xảy ra hay không?

10 Khi chiếu bức xạ có bớc sóng 1 0, 236 m tới catốt của tế bào quang điện thì các electron bắn ra

đều bị giữ lại bởi hiệu điện thế hãm U1=2,749V Khi chiếu bức xạ có bớc sóng 2 0,138 m thì hiệu

11 Khi chiếu bức xạ có bớc sóng  0, 410 m tới catốt của tế bào quang điện với công suất 3,03W thì cờng độ dòng quang điện bão hòa là 2mA Tính hiệu suất lợng tử?

12 Khi chiếu lần lợt bức xạ có bớc sóng 10, 25 m và 2 0,3 m vào bề mặt của một tấm kim loại, ngời ta xác định đợc vận tốc ban đầu cực đại của các quang êlectron lần lợt là 7,31.105m/s và 4,93.105m/

s Xác định khối lợng của êlectron?

HIỆU ỨNG CễMPTƠN

lượng 0,5 MeV chiếu tới.Tớnh bước súng của phụtụn tỏn xạ.Biết rằng lỳc đầu elờctron ở trạng thỏi nghỉ

14 Cho tia X cú năng lượng 0,5 MeV va chạm với một ờlờctron đứng yờn và tỏn xạ Cụmptơn Bước

súng của phụtụn tỏn xạ là 31,05.10-3 A0 Hóy tớnh gúc tỏn xạ

15 Một phụtụn cú năng lượng 0,3 MeV va chạm trực diện với một ờlờctrụn lỳc đầu ở trạng thỏi nghỉ và

tỏn xạ Cụmpton với năng lượng của phụtụn tỏn xạ là 0,138 MeV Tớnh động năng của elờctron

16 Xỏc định động lượng của ờlờctrụn bay ra khi cú phụtụn bước súng ban đầu bằng 0,03A0, va chạm với một ờlờctrụn đứng yờn và tỏn xạ Cụmptơn theo gúc 600 , với bước súng của phụtụn tỏn xạ 0,042 A0

17 Một phụtụn cú năng lượng 300 keV va chạm với ờlờctron đứng yờn và tỏn xạ Cụmptụn theo gúc

0

90



18 Phụtụn cú năng lượng 150 keV, bay đến va chạm với một ờlờctrụn đứng yờn và tỏn xạ Cụmptơn theo

gúc 1200 Hóy xỏc định : Năng lượng của phụtụn tỏn xạ

19 Một phụtụn cú năng lượng 0,3 MeV va chạm trực diện với một ờlờctrụn lỳc đầu ở trạng thỏi nghỉ,

tỏn xạ Cụmpton với năng lượng của phụtụn tỏn xạ là 0,138 MeV tớnh vận tốc của elờctrụn

20 Trong thớ nghiệm về hiệu ứng Cụmptơn người ta ghi được năng lượng của phụtụn tỏn xạ là 200 KeV

và động năng của ờlờctron là 75 KeV Tỡm bước súng ban đầu của phụtụn tới

21 Trong hiệu ứng Cụmptơn, chựm phụtụn tới cú bước súng 0,03A0 Tớnh phần năng lượng truyền cho ờlờctron khi phụtụn tỏn xạ theo gúc 1800

22 Trong hiệu ứng Cụmptơn, elờctrụn thu đợc động năng cực đại khi góc tán xạ bằng bao nhiêu? Chứng

minh?

CHƯƠNG 5: VẬT LIỆU VÀ CễNG NGHỆ VẬT LIỆU

1 Hiện tợng phân cực điện môi là gì? Thế nào là phân tử điện môi tự phân cực, phân tử điện môi không

tự phân cực?

2 Giải thích hiện tợng phân cực điện môi?

3 Định nghĩa véc tơ phân cực điện môi? Đặc điểm của véc tơ phân cực điện môi đối với điện môi có phân tử tự phân cực và điện môi có phân tử không tự phân cực?

4 Liên hệ giữa véc tơ phân cực điện môi và mật độ điện mặt liên kết? Đặc điểm của điện trờng tổng hợp trong chất điện môi khi đặt trong điện trờng ngoài?

5 Nêu tính chất bị đánh thủng của điện môi? Tính chất cơ bản của các điện môi Secnhet?

6 Chất bán dẫn là gì? Nêu đặc điểm của chất bán dẫn tinh khiết? Chất bán dẫn loại P, loại n?

7 Nêu sự hình thành và đặc điểm của lớp chuyển tiếp p-n?

8 Nêu ứng dụng của lớp chuyển tiếp p-n? Nguyên lí cấu tạo, ứng dụng của Điốt, Transistor?

9 Sự từ hóa là gì? Cách phân loại vật liệu từ?

10 Trình bày về mômen từ và mômen động lợng của nguyên tử cô lập? Hiệu ứng nghịch từ là gì?

11 Định nghĩa véc tơ từ hóa? Cách xác định véc tơ từ hóa của khối vật liệu từ bị từ hóa đồng đều, không

đồng đều?

12 Nêu đặc điểm của chất thuận từ, nghịch từ khi đặt trong từ trờng ngoài?

13 Nêu các tính chất của sắt từ? ứng dụng của sắt từ?

14 Nêu các tính chất và ứng dụng của Ferit?