BO DE THI QUANG HOC NGUYEN TU HAT NHAN

chương quang học nguyên tử hạt nhân

DE THI QUANG HOC NAM 2009-2010

KHOA VAT LY Thời gian : 90 phút (Không sử dụng tài liệu)

Cho một bản mỏng nêm thủy tinh đặc có góc nghiêng œ=2" và có chiết suất

n=1.52 Chiếu một chùm sáng đơn sắc có bước sóng À¡ song song vuông góc vào mặt dưới của bản khoảng cách giữa 2 vân tối kế tiếp i=0.30 mm

a Hãy xác định bước sóng A; cla chim sang don sac

b Chiếu đồng thời hai bước sóng À4 ở trên và À2=0.705 m Xác định 3 vị trí đầu tiên các vân tối trùng nhau (ngoại trừ vân tối trung tâm)

b Với cách tử trên, ta đặt ngay sau cach tir 1 thấu kính hội tụ có tiêu cự là 1m và đặt màn quan sát tại mặt phẳng tiêu của nó Xác định độ rộng của quang phô bậc 2 ở trên màn khi chiếu chùm ánh sáng trắng vuông góc tới cách tử

Câu 4: (2 điểm)

Một vật đen tuyệt đối ở nhiệt độ T,=2900 K Do vật bị nguội đi, bước sóng ứng với năng suất phát xạ cực đại thay d6i AA = 9 um

a H6i vat lanh đến nhiệt độ bao nhiêu?

b Năng suất phát xạ toàn phần của nó giảm đi bao nhiêu lần?

b Với bản thạch anh ở câu a, ta chiếu ánh sánh tự nhiên vào bản Hãy xác định những bước sóng nào trong vùng ánh sáng tự nhiên, bản thạch anh cũng thể hiện bản chất như trong câu a

Cho biết hiệu số chiết suất của tia bất thường và tia thường đối với bản thạch anh là (n, —

nọ = 0.0090).

Khoa 2005 - A/ 2004

“_ ĐỀ THỊ MÔN QUANG HỌC

Thời gian: 90 phát (Không mở tài liệu)

phẳng có chứa đầy chất lỏng chiết suất n = 1,60 Cho một chùm sáng đơn sắc song

song có bước sóng À = 0,50um chiếu vuông.góc với mặt bản thủy tinh Hãy xác định bán kính vân tối thứ năm khi quan sát hệ vân tròn Newton nhờ ánh sáng phản xa Coi tâm của hệ vân tròn Newton là vân số 0

- S§6cuc đại quan sát được

b/ Trong thí nghiệm phân tích quang phổ của hơi natri, người ta dùng một cách tử phẳng có chu kỳ d = 10um Hãy xác định số khe hẹp tối thiểu và chiều dài của cách

tử này để có thể phân ly được hai vạch sáng màu vàng của natri có bước sóng tương ting 1a A, = 589,0 nm va A, = 589,6 nm trong quang phổ bậc nhất

Câu 4: (1,5 điểm)

Cho một chùm tia sáng tự nhiên chiếu vào mặt của một bản thúy tĩnh nhúng vào trong một chất lỏng Chiết suất của thủy tỉnh là n=1.5 Cho biết chùm tia phản xạ trên mặt bản thủy tính bị phân cực toần phần khi các tia phản xạ hợp VỚI các tia tới

một góc @ =97° Hãy xác định chiết suất n' của chất lỏng

Câu 5: (2 điểm)

Phát biểu định luật Stefan-Bolzmann Ấp dụng định luật này cùng với định luật

Wien để tính toán công suất phát xạ toàn phần của mặt trời Biết bức xạ mang năng

lượng cực đại có bước sóng Àm = 0,48 um, bán kính của mặt trời R = 6,5.10” km Coi

mặt trời là vật đen lý tưởng Cho ơ = 5,67.10” W/m”KÝ ; b= 2.896.107 Mk

cấu tạo của máy laser

Câu 6: (1 điểm) - Trình bày ngắn gọn khái niệm về laser v

Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên

Khoa Vật Lý

‹ Khóa 2004 — 6/2005

DE THI VAT LY A4

Thời gian : 120 phút (sinh viên không mở tài liệu)

Câu 1: (3d)

Hãy nêu cấu tạo của máy laser Nêu chế độ làm việc của laser đối với hệ nguyên tử làm việc với 2,3, và 4 mức năng lượng

Câu 2: (2đ)

Một chùm ánh sáng trắng được chiếu vuông góc lên 1 tấm kính phẳng trên đó

có phủ 1 lớp màng mỏng day 0.32 pm có chiết suất 2.42 Hỏi khi quan sát màng có những màu gì?

Câu 3: (3đ)

Trong hệ thống vân tròn Newton có bán kính cong R=10m Hỏi khi đổ chất lỏng có chiết suất nhỏ hơn chiết suất thuỷ tỉnh vào khe giữa thấu kính và bản phẳng, chiếu nguồn bước sóng đơn sắc có bước sóng ^ = 0.56 um tới hệ thống Ta nhận thấy tại vị trí vân sáng thứ 4 có bán kính r=3.839 mm Đánh dấu vị trí này

Rút hết chất lỏng ra; chiếu nguồn sáng đơn sắc khác có bước sóng À¿ = 0.42 um

và nhận thấy tại vị trí đã đánh dấu lúc nãy bây giờ là vân tối thứ k

_ Hãy xác định chiết suất của chất lỏng và bậc k lúc sau

Một cách tử có 20 khe/mm

a/ Hỏi cách tử phải có bể dài tối thiểu bằng bao nhiêu để phân ly hai vạch vàng của

dén Natri (A; = 5890 A° va Az = 5896 A° ) trong quang phé bac nhat

b/ Với cách tử trên, ta đặt ngay sau cách tử 1 kính hội tụ có tiêu cự f = 0.5 m và đặt màn quan sát tại mặt phẳng tiêu của nó Xác định độ rộng của quang phổ bậc 2 ở trên màn khi chiếu chùm ánh sáng trắng vuông góc với cách tử

"Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên Tp HCM

DE THI MON QUANG HOC SONG

Thời gian : 90 phút (không mở tài liệu)

: (3 điểm)

Hãy tình bày sơ lược laser rắn Ruby (hồng ngọc)

Thế nào là hai nguồn sóng kết hợp? Hãy trình bày (vắn tắU cách tạo ra hai nguồn

sóng ánh sáng kết hợp trong giao thoa khe Young và gương Fresnel

n2: (2 điểm) Chiếu 1 chùm bước sóng đơn sắc vuông góc tới một hệ thống vân tròn Newton

như hình vẽ:

Bán kính mặt lỗi của cả 2 thấu kính l R=6.4 m Quan sát chùm ánh sáng phần xạ, người ta đo được

bán kính của hai vân tối kế tiếp lần lượt là 2.82

mm và 3.15 mưn Hãy xác định bước sóng của

chùm ánh sáng đơn sắc và số thứ tự của các vân

Nếu bể rộng của khe hẹp b=3um và sát sau khe ta đặt một thâu kính hội tụ có tiêu

cự f=im, đặt mản ảnh trùng với mặt phẳng tiêu của thấu kính, tính độ rộng cực đại giữu ứng với bước sóng 2¡ trên

Chiếu thêm raột bước sóng Az=0.75 ¡um tới khe hẹp, hãy cho biết các cực đại (ngoại trừ cực đại giữa) ứng với hai sóng trùng nhau có bậc kị và kạ bằng bao nhiêu? Chúng (a dùng khe hẹp có bê rộng b=3mm để làm nhiễu xạ ánh sáng, thì kết quả sẽ thay đôi như thế nào, hãy giải thích (ngắn gọn)

Câu 4: (1.5 điểm)

Trong đường kế, Khi cho ánh sáng tự nhiên truyền qua hai lăng kính nicol Nị và Na hợp với nhau một gÓC a= 50° Mỗi khi truyền - lang kinh nicol, ánh sáng bị phản xạ và hấp thu hết 5% Hỏi:

a Cường độ ánh sáng giảm đi bao nhiêu lần sau khi qua nicot Ni?

b Cường đệ giảm đi bao nhiêu lần sau khi di qua ca hai nicol ?

e Cho hai bản nicol trên bắt chéo nhảu, giữa hai nicol ta đặt thêm một ống trụ của dung địch đường có nồng độ C;=0.28 g/cm’ Thay nguồn ánh sáng tự nhiên bằng ánh sáng xanh và chiều vào hệ thống trên thì ia nhận thấy mặt phẳng dao động bị quay đi một góc là @i=320 Hãy xác định nồng độ C¿ạ của dung dịch đường đựng trong cùng ống trụ đã cho, biết rằng mặi phẳng dao động của ánh sáng xanh đó bị quay ổi một góc @ 24"

DE THI MON QUANG HOC SONG GIỮA KỲ

Thdi gian: 60 phút (không mở tài liệu)

Chiếu 1 chùm bước sóng đơn sắc vuông góc tới hệ thống vân tròn Newton như hình vẽ:

Bán kính của 2 mặt cong của thấu kính là R = 6,4 m Quan sát chùm ánh sáng phản xạ, ta đo được bán

kính của 2 vân tối kế tiếp nhau lần lượt là 2,2§ mm

b/ Thay 2 nguồn sáng đơn sắc ở trên bằng một nguồn sáng khác chứa hỗn hợp khí hydro

và đơtêri bức xạ ánh sáng đỏ ở hai sóng có giá trị trung bình là 653.3 nm và cách nhau

0.18 nm Hãy xác định số khe hẹp tối thiểu và chiều dài của cách tử này để có thể phân:

ly các vạch trên ở quang phổ nhiễu xạ bậc nhất.

Khóa 2008

ĐÊ THI GIỮA KY MÔN: QUANG HỌC

Thời gian: 60 phút

(không mở tài liệu)

Câu 1: (1 điểm) — sinh viên chọn 1 trong 2 câu la hoặc 1b

1a Hãy trình bày một vài ứng dụng của hiện tượng giao thoa (chẳng hạn như giao thoa kế Rayleigh, giao thoa kế Michelson )

1b Phát biểu nguyên lý Huyghens, trình bày sự phản xạ và khúc xạ ánh sáng (theo quang học sóng)

Câu 2: (1 điểm)

Một chùm ánh sáng trắng được chiếu vuông góc lên 1 tấm kính phẳng trên đó

có phủ 1 lớp màng mỏng dày 0.32 m có chiết suất 2.42 Hỏi khi quan sát màng có những màu gì?

Câu 3: (1 điểm)

` Thấu kính trong hệ thống vân tròn Newton

có bán kính cong R=5,0 m còn đường kính

R của nó d=20mm Chiếu ánh sáng đơn sắc

có bước sóng À=582 am vuông góc với hệ

a._ Hỏi có bao nhiêu vân sáng được tạo

b Để chất lỏng có chiết suất n=1,63 vào khe giữa thấu kính và bản thủy tỉnh phăng Ta quan sát được bao nhiêu vân sáng

DE THI GIUA KY MON QUANG-QUANG LUONG TU

Thời gian: 45 phút (không mở tài liệu) Câu 1: (0.5 điểm)

Hãy nêu sự giống nhau và khác nhau của hiện tượng giao thoa và nhiễu xạ ánh sáng

Câu 2: (1 điểm)

Nêm có chiều dài là 150 mm và dầy 0.04 mm (như hình vẽ) Đổ nước vào khe giữa 2 bản thủy tỉnh và plastic, chiếu ánh sáng đơn sắc có bước sóng À=600 nm vào nêm Hỏi có bao nhiên astic n=l.2 vân sáng xuất hiện trên mặt nêm?

Thủy tinh nị=1.52

0.04 mm

150 mm

Câu 2: (1.5 điểm)

Một thấu kinh phăng lỗi đặt trên mặt một bản thuỷ tỉnh phăng Đỉnh mặt lỗi của thấu kính không tiếp xúc với mặt bản thuỷ tỉnh phẳng do có một hạt bụi có đường kính e ngăn cách giữa chúng Cho một chùm ánh sáng đơn sắc song song có bước sóng À¿ = 0.650 um chiếu vuông góc với mặt bản thuỷ tỉnh Quan sát hệ vân tròn Newton trong

chùm ánh sánh phản xạ, người ta đã đo được bán kính của vân tối thứ 5 và thứ 10 lần lượt

bang 5mm va 8mm Hãy xác định bán kính R mặt cầu lỗi của thấu kính

ĐỀ THỊ LẠI VẬT LÝ ĐẠI CƯƠNG A3

Thời gian : 120 phút

Lưu Ý :

- Không sử dụng tài liệu

- Sinh viên trình bày phần Quang Học sóng và phần lượ ng tử trên 2 tờ giấy làm bài khác nhau

A PHẦN QUANG HỌC SÓNG

Cậu 1:

Sóng điện từ là gì? Hãy viết phương trình sóng của sóng điện từ và trình bày sự truyền tải năng

Câu 2:

Trong hệ thống vân tròn Newton có bán kính cong R=10m Khi ta đổ một chất lỏng có chiết suất lớn hơn chiết suất thuỷ tiäñh vào khe giữa thấu kính và bản phẳng và chiếu nguồn sáng đơn sắc có bước sóng ÀA= 0.5 um tới hệ thống thì ta nhận thấy tại vị trí vân sáng eg

cm và có 5000 khe/cm Ngay sau cách tử đặt một thấu kính hội tụ có tiều cự bằng 0.3 m Man

4 quan sát được bố trí ở mặt phẳng tiêu của thấu kính

a/ Tính độ rộng của quang phổ bậc nhất và bậc hai ở trên màn

b/ Xác định năng suất phân ly của cách tử trong quang phổ bậc ba

B PHẦN LƯỢNG TỦ :

Câu 1 : Phổ bức xạ nhiệt của vật đen tuyệt đối là gì ? vẽ hình và nhận xét

Câu 2: Xác định bước sóng De Broglie của hạt Proton có động năng T'= 10° eV hoac T= 10'°

Tìm hàm sóng của hạt khi E > Uọ Nếu E < Uo thì hàm sóng của hạt như thế nào ?

Câu 4: Tính động lượng của điện tử khi photon có bước sóng ban đầu 0.05 A° va chạm vào và tán xạ theo góc 90Ẻ

x

ĐỀ THỊ LẠI VẬT LÝ ĐẠI CƯƠNG A3

Thời gian : 120 phút

Lưu ý :

- Không sử dụng tài liệu

- Sinh viên trình bày phần Quang Học sóng và phần lượng tử trên 2 tờ giấy làm bài khác nhau

A PHẦN QUANG HỌC SÓNG

Cau 1:

Sóng điện từ là gì? Hãy viết phương trình sóng của sóng điện từ và trình bày sự truyền tải năng

Câu 2:

Trong hệ thống vân tròn Newton có bán kính cong R=10m Khi ta đổ một chất lỏng có chiết suất lớn hơn chiết suất thuỷ tiäh vào khe giữa thấu kính và bản phẳng và chiếu nguồn sáng đơn sắc có bước séng A= 0.53 um tới hệ thống thì ta nhận thấy tại vị trí vân sáng in

cm và có 5000 khe/cm Ngay sau cách tử đặt một thấu kính hội tụ có tiêu cự bằng 0.3 m Màn

quan sát được bố trí ở mặt phẳng tiêu của thấu kính

a/ Tính độ rộng của quang phổ bậc nhất và bậc hai ở trên màn

b/ Xác định năng suất phân ly của cách tử trong quang phổ bậc ba

B PHẦN LƯỢNG TỬ :

Câu 1 : Phổ bức xạ nhiệt của vật đen tuyệt đối là gì ? vẽ hình và nhận xét

Câu 2: Xác định bước sóng De Broglie của hạt Proton có động năng T = 10° eV hoặc T= 109

Tìm hàm sóng của hạt khi E > Uo Nếu E < Uo thì hàm sóng của hạt như thế nào ?

Câu 4: Tính động lượng của điện tử khi photon có bước sóng ban đầu 0.05 A° va chạm vào và

£

ĐỀ THỊ LẠI VẬT LÝ ĐẠI CƯƠNG A3

Thời gian : 120 phút

Lưu ý :

- Không sử dụng tài liệu

- Sinh viên trình bày phần Quang Học sóng và phần lượng tử trên 2 tờ giấy làm bài khác nhau

A PHẦN QUANG HỌC SÓNG

Cau 1:

Sóng điện từ là gì? Hãy viết phương trình sóng của sóng điện từ và trình bầy sự truyền tải năng

Câu 2:

Trong hệ thống vân tròn Newton có bán kính cong R=10m Khi ta đổ một chất lỏng có chiết suất lớn hơn chiết suất thuỷ tiäh vào khe giữa thấu kính và bản phẳng và chiếu nguồn sáng đơn sắc có bước sóng ÀA= 0.569 um tới hệ thống thì ta nhận thấy tại vị trí vân sáng tna)

Rọi một chùm ánh sáng trắng vuông góc với một cách tử nhiếu-xạ có bể rộng bằng l

cm và có 5000 khe/cm Ngay sau cách tử đặt một thấu kính hội tụ có tiêu cự bằng 0.3 m Màn

quan sát được bố trí ở mặt phẳng tiêu của thấu kính

a/ Tính độ rộng của quang phổ bậc nhất và bậc hai ở trên màn

b/ Xác định năng suất phân ly của cách tử trong quang phổ bậc ba

B PHẦN LƯỢNG TU :

Céu 1 : Phổ bức xạ nhiệt của vật đen tuyệt đối là gì ? vẽ hình và nhận xét

Câu 2: Xác định bước sóng De Broglie của hạt Proton có động năng T'= 10° eV hodc T= 10'°

Tìm hàm sóng của hạt khi E > Uo Nếu E < Uo thì hàm sóng của hạt như thế nào ?

Câu 4: Tính động lượng của điện tử khi photon có bước sóng ban đầu 0.05 A° va chạm vào va tán xạ theo góc 90Ẻ

Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên

ĐỀ THI VẬT LÝ A3

Thời gian : 90 phút (Sinh viên không xem tài liệu — Làm câu I phần quang sóng trên tờ giấy riêng)

Phần Quang Sóng $a)

Cau 1:

Chiếu mốt chùm ánh sáng song song đơn sắc bước sóng À¡= 0.45um theo phương vuông góc với khe hẹp Bề rộng của khe hẹp là b=3 um Sát sau khe ta đặt một thấu kính hội

tụ có tiêu cự f=Im, đặt màn ảnh trùng với mặt phẳng tiêu của thấu kính

a Tinh độ rộng cực đại giữa ứng với bước sóng À¡ ở trên man

b Chiếu thêm một bước sóng ^A¿=0.75 ym tới khe hẹp Hãy cho biết các cực đại (ngoại

trừ cực đại giữa) ứng với hai sóng trùng nhau có bậc k¡ và kạ bằng bao nhiêu

c Xác định các đại lượng sau đây sẽ thay đổi như thế nào nếu ta tăng bể rộng của khe lên 2 lần:

- - Số cực đại quan sát được

Phần Nguyên Tử và Hạt Nhân (5đ)

Câu |

a) Thiết lập định luật phân rã phóng xạ (0,5 đ)

b) Mối quan hệ giữa thời gian sống trung bình + và hằng số ` phân rã À (0, 5đ)

c) Tính hoạt độ phóng xạ của I ug đồng vị phó ng xạ Na”” mới sản xuất (ban đầu) và sau thời gian I ngày đêm? Biết chu kỳ ban rd cla Na™’ la Tip = 15h (0,5 đ)

Mot electron trong nguyên tử Hydrogen ở trạng thái có | = 5

a) Tìm góc cực tiêu khả dĩ tạo bởi L và Lạ (1 đ)

b) Tìm các giá trị khả dĩ của các số lượng tử n, mị, và m (1 đ)