- Sách Giáo Khoa Vật Lý 12
- Giải Vật Lí Lớp 12
- Giải Vật Lí Lớp 12 Nâng Cao
- Giải Sách Bài Tập Vật Lí Lớp 12
- Sách Giáo Viên Vật Lí Lớp 12
- Sách Giáo Viên Vật Lí Lớp 12 Nâng Cao
- Sách Bài Tập Vật Lí Lớp 12
- Sách Bài Tập Vật Lí Lớp 12 Nâng Cao
Bức xạ do Ron-ghen phát hiện ra được gọi là tia X vì khi đó, người ta chưa rõ bản chất của nó. Phải sau 17 năm, năm 1912, Lau-e (Max von Laue 1879 – 1960, giải Nô-ben năm 1914) dựa vào thí nghiệm nhiễu xạ tia X, mới chứng minh được nó là sóng điện từ có bước sóng rất ngắn.Ống phát ratia X (gọi tắt là ống tia X) đơn giản là các ống tia catôt, trong đó có lắp thêm một điện cực bằng kim loại có nguyên tử lượng lớn để chắn dòng tia catôt. Cực kim loại này gọi là đối catốt. Đối catôt thường được nối với anôt. Áp suất trong ống vào khoảng 10-3 mmHg. Hiệu điện thế giữa anôt và catôt khoảng vài vạn vÔn (Hình 41.1).2Oܓܢܬܐ ܓܥܝ ܬܩܘܝ ܝܠ ܓ ܕỐNG ĐIÊNr1. Tia X Bức xạ có bước sóng từ 10-8 m đến 10-11 m (ngắn hơn bước sóng của tia tử ngoại) được gọi là tia X (hay tia Ron-ghen). Người ta cũng thường phân biệt tia X cứng (có bước sóng rất ngắn) và tia X mềm (có bước sóng dài hơn). a) Cách tạo tia X Nhà bác học Rơn-ghen là người đầu tiên (năm 1895) đã tạo ra được tia X. Khi cho chùm tia catôt (chùm êlectron có tốc độ lớn), trong ống tia catôt chẳng hạn, đập vào một miếng kim loại có nguyên tử lượng lớn (như platin hoặc vonfam), ông đã phát hiện thấy rằng, từ đó có phát ra một bức xạ không nhìn thấy được. Bức xạ này có tác dụng làm phát quang một số chất và làm đen phim ảnh. Bức xạ đó được gọi là tia X hay tia Rơn-ghen. b) Tính chất Tia X có một số đặc tính nổi bật sau đây: – Tính chất đáng chú ý của tia X là khả năng đâm xuyên. Tia X đi xuyên qua được giấy, vải, gỗ, thậm chí cả kim loại nữa. Tia X dễ dàng đi xuyên qua tấm nhôm dày vài xentimét, nhưng lại bị lớp chì dày vài milimét chặn lại. Do đó, người ta thường dùng chì để làm các màn chắn tia X. Tia X có bước sóng càng ngắn thì càng xuyên sâu, tức là càng “cứng”. – Tia X có tác dụng mạnh lên phim ảnh, làm ion hoá không khí. – Tia X có tác dụng làm phát quang nhiều chất. – Tĩa X có thể gây ra hiện tượng quang điện (xem chương VII) ở hầu hết kim loại. – Tĩa X có tác dụng sinh lí mạnh : huỷ diệt tế bào, diệt vi khuẩn,… c) Công dụng Tia X được sử dụng nhiều nhất để chiếu điện, chụp điện (vì nó bị xương và các chỗ tổn thương bên trong cơ thể cản mạnh hơn da thịt) (Hình 41.2), để chẩn đoán bệnh hoặc tìm chỗ 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. 2. Thuyết điện từ về ánh sáng Dựa vào sự tương tự giữa các tính chất của sóng điện từ và của ánh sáng, phát triển thuyết sóng ánh sáng của Huy-ghen và Fre-nen, năm 1860, Mắc-xoen đã nêu ra giả thuyết mới về bản chất ánh sáng: ánh sáng là sóng điện từ có bước sóng rất ngắn (so với sóng vô tuyến điện), lan truyền trong không gian. Từ thuyết điện từ về ánh sáng, Mắc-xoen cũng đã thiết lập được mối liên hệ giữa tính chất điện từ với tính chất quang của môi trường: e/\ = ؟ u Ll (41.1) trong đó c là tốc độ ánh sáng trong chân không: U là tốc độ ánh sáng trong môi trường có hằng số điện môi e và độ từ thẩm u. Từ đó, suy ra hệ thức về chiết suất của môi trường:DőicatótHình 41.1 Ống tia X. Trong ống tia X chỉ có một số ít electron(chưa đến 1%) có tác dụng tạo tia X, ẩn còn lại (trên 99%) khi đập vào đốicatôt, chỉ có tác dụng nhiệt, làm nóng đốicatôt. Do đó, đối catôt nóng lên rất nhanhvà phải được làm nguội bằng mộtιΙόc.So sánh khả năng đâm xuyên của tia tử ngoại và tia X. Nêu nhận xét.Có nên để cho tia X tác dụng lâu lên cơ thể người hay không ?Hình 41.2. Ảnh xương bả vai chụp bằng tia X.211 Độ từ thẩm luCòn với chất sắt từ μΣ» 1.Ta thấy trên thang sóng điện từ không có chỗ nào trống và ranh giới giữa các miền không rõ rệt, thậm chí các miền còn lấn lên nhau một phẩn. Các bức xạ ở chỗ lấn lên nhau đó có thể được phát và thu với hai kĩ thuật khác nhau.212n = |suTiếp theo, Lo-ren-xơ còn chứng tỏ được rằng & phụ thuộc vào tần số f của ánh sáng:(4.2)& = F(f) Nhờ đó, ông đã giải thích được sự tán sắc ánh sáng.(41.3)Những điều khẳng định nói trên đã được một loạt sự kiện thực nghiệm làm sáng tỏ.3. Nhìn tổng quát về sóng điện từ. Thang sóng điện từ a) Các sóng vô tuyến điện, tia hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia tử ngoại, tia X, và tia gamma (sẽ xét ở chương IX) là sóng điện từ. Các loại sóng điện từ đó tuy được tạo ra bởi những cách rất khác nhau, nhưng về bản chất thì chúng cũng chỉ là một và giữa chúng không có một ranh giới nào thật rõ rệt. Tuy vậy, ta cũng đã thấy rằng, 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 đâm xuyên càng mạnh, dễ tác dụng lên kính ảnh, dễ làm phát quang các chất và dễ ion hoá không khí. Trong khi đó, với các tia có bước sóng dài, ta dễ quan sát hiện tượng giao thoa. b). Dưới đây là bảng sắp xếp và phân loại các sóng điện từ theo thứ tự bước sóng (tính ra mét) giảm dần, hay theo thứ tự tần số tăng dần, thường gọi là thang sóng điện từ.Baingo 41.1 Miến sông điện từ Bước sông (m) Tần số (Hz) | Sông vô tuyến điện || 310° + 10 * 10:12, 3+1014۔Tia hồng ngoại 10-3. 7610-7 3.1011. 4.1014 sáng nhìn thấy || 7610-7 + 3.8.10-7 || 4.1014 + 8.1014 Tia tử ngoại 38.107. 10-9 8.1014. 31017 Tia X 3.1019 Tia gamma || Dưới 10-11 Trên 3.1019 nóng én. Ő Máy phát Vát:”ბედ. 2წe ჭუ. duó) 500°C tia X Sự phân rã 1ಣ್ಣೆಲೆ? 室 ха ܚܙܘ モ 드 品 = ल 초 o r – 露 翡 蜀 E Phát) ‘g 을 초 * 嗣 og ー 。 – o 影 h – – c س ܚܠ” —- ,’, -ܓܚ ܠܐ – | | | | | | – ܝܥܝܬܐܚܝ 10* 10* 10-2 -10* 10-6 10-8 1071° 10″° 10* A (m) Phương pháp vô tuyến Phương pháp chụp ảnh Thu Phương pháp quang điện Phương pháp nhiệt điện Phương pháp Ion hoá Hình 41,3 Thang sóng điện tử và cách thu, phát o CÂU HÖ!1. Tia X là gì? Nó có tính chất và Công dụng gì ? 2. Trình bày nguyên tắc tạo ra tia X. 3. Nêu những nét khái quát về thang sóng điện từ. Cá BằI TÂP 1. Tia Rơn-ghen, hay tia X, là sóng điện từ có bước sóngA. lớn hơn tia hồng ngoạiB. nhỏ hơn tia tử ngoạiC. nhỏ quá, không đo được.D, không đo đượC, Vì nó không gây ra hiện tượng giao thoa. 2. Phát biểu nào sau đây là đúng ?a 714ھ ۔ 1— ھ ہا۔ 1 hất rủa tia X nhân hỉ Z L. –L ܐܦ ܚܙܚ ܢܝܚܧr” A. tác dụng mạnh lên kính ảnh. B. khả năng ion hoá các chất khí C. tác dụng làm phát quang nhiều chất D, khả năng Xuyên qua Vải, gỗ, giấy,…213Ngày nay, để tạo tia X, người ta dùng ống Cu-lít-giơ. Đó là một ống thuỷ tinh (Hình 41,4) trong là chân không, có gắn ba điện cực: một dây nung FF”bằng vonfam (dây này đượcA. ấp của biến thế nung nóng) dùng làm nguồn = phát êlectron : catôt K bằng kim loại, để làm cho các =ண: ềlectron phóng ra từ dây FF’ đến hội tụ vào anôt A (đồng thời là đối catôt) làm bằng kim loại, được làm nguội bằng dòng nước khi ống Cu-lít-giơ hoạt động. Anôt và catôt được mắc vào nguồn điện xoay chiều. Tuy ống Cu-lít-giơ chỉ hoạt động trong nửa chu kì đầu, khi anôt A có điện thế dương so với catôt K, nhưng điều đó không gây trở ngại gì cho việc quan sát hay chụp Ta X ảnh bằng tia X. Hình 474. Ống Cu-|{-giơ* BẢI ĐOC THÊM CẤU VỐNG Hình 41.5 minh hoạ nguyên tắc tạo ra cầu vồng. Tia sáng Mặt Trời tới một giọt nước mưa rơi xuống từ đám mây, bị khúc xạ lần đầu, sau đó bị phản xạ trong giọt nước, và cuối cùng bị khúc xạ lần thứ hai ra khỏi giọt nước đi tới mắt ta. Biết chiết suất của giọt nước, người ta chứng minh được rằng, chùm tia ló khỏi giọt nước đạt cường độ cực đại khi độ lệch trung bình của nó đối với Chùm tia tới vào khoảng 40° + 429. Giọt nước đóng vai trò một hệ tán sắc giống như lăng kính: chùm tia tim (T) bị lệch nhiều hơn chùm tia đỏ (Đ)e… . . e. خیر سیر حیرتی حل ۔۔۔ تیسرور ہلاhai điều kiện. Một là, người quan sát phải ở khoảng giữa Mặt Trời và các giọt nước mưa. Hai là, gỐc giữa Mặt Trời, A là Câu giọt nước và mắt người quan sát phải nằm trong khoảng Blà đám mây tạo mưa, 402 + 42°. Do hại điều kiện đó, ta chỉ có thể trông thấy Sachùm tia sáng Mặt Trời, cầu vồng trên bầu trời vào buổi sáng và buổi chiều, nếu Olà mắt quan sát Viên đứng trên mặt đất, đó là cầu vồng tạo nên bởi những giọt nước mưa. Ở biên G là giọt nước, tại đó có sự khúc xạ và giới trên của cầu vồng là tia đỏ đến từ những giọt nước phản xạ tạsáng Mặt Trời tới nó. mưa ở phía trên, ứng với góc 42°. Còn ở biên giới dưới của cầu vồng là tia tím đến từ những giọt nước mưa ở phía dưới, ứng với góc 400. Nằm ở giữa theo thứ tự từ trên xuống là các tia sáng màu Cam, vàng, lục, lam và Chàm, gộp với hai màu ngoài cùng đỏ và tim thành bảy màu cầu vồng. Nếu tia sáng Mặt Trời phản xạ hai lần bên trong các giọt nướ wóng kép. Chiếc cầu vồng thứ hai có thứ tự các màu ngược lại với cầu vồng thứ nhất, tức là màu tím ở trên cùng, rồi đến các màu chàm, lam, lục, vàng, Cam, đỏ.Hình 41,5 Sự tạo thành cầu vồng. là cấu vồng:44.j > A. J.J….++ +4. A.P., ….#214