Xem toàn bộ tài liệu Lớp 12: tại đây

Xem thêm các sách tham khảo liên quan:

• Sách Giáo Khoa Vật Lý 12 nâng cao
• Sách Giáo Khoa Vật Lý 12
• Giải Vật Lí Lớp 12
• 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

Giải Bài Tập Vật Lí 12 – Bài 39: Máy quang phổ. Các loại quang phổ (Nâng Cao) giúp HS giải bài tập, nâng cao khả năng tư duy trừu tượng, khái quát, cũng như định lượng trong việc hình thành các khái niệm và định luật vật lí:

Bài C1 (trang 202 SGK Vật Lí 12 nâng cao): Cơ thể ta có thể phát ra quang phổ liên tục không ?

Lời giải:

Cơ thể con người phát ra quang phổ liên tục ở vùng hồng ngoại, do đó ta không thể thấy được quang phổ này qua máy quang phổ. Thí nghiệm cho biết rằng bắt đầu từ nhiệt độ 500ºC thì ta mới thấy được quang phổ liên tục do vật phát ra.

Bài C2 (trang 203 SGK Vật Lí 12 nâng cao): Điều chỉnh cho ngọn lửa bếp ga tăng dần và nhìn vào ngọn lửa, em thấy màu của nó thay đổi thế nào?

Lời giải:

Khi điều chỉnh cho nhiệt độ ngọn lửa bếp ga tăng dần thì màu ngọn lửa sẽ chuyển từ màu vàng sang màu xanh do nhiệt độ của ngọn lửa tăng lên nên quang phổ sẽ lan dần sang bước sóng ngắn hơn.

Bài C3 (trang 203 SGK Vật Lí 12 nâng cao): Cho một hạt muối rơi vào ngọn lửa bếp ga, em sẽ thấy gì?

Lời giải:

Ta thấy ánh sáng vàng đặc trưng cho Natri.

Bài C4 (trang 204 SGK Vật Lí 12 nâng cao): Hãy so sánh quang phổ vạch phát xạ và quang phổ vạch hấp thụ của hiđrô, natri ở Hình 39.2 và 39.3.

Lời giải:

Ta nhận thấy ở nguyên tố Natri thì vị trí các màu trong quang phổ vạch phát xạ trùng với vị trí các vạch tối trong quang phổ vạch hấp thụ của nguyên tố đó.

Lời giải:

+ Máy quang phổ là dụng cụ dùng để phân tích chùm sáng có nhiều thành phần thành những thành phần đơn sắc khác nhau.

Người ta dùng máy quang phổ để quan sát quang phổ và xác định thành phần của một nguồn sáng.

+ Cấu tạo:

Ống chuẩn trực: Một đầu là TKHT L₁, đầu còn lại có 1 khe hẹp F nằm ở tiêu diện TKHT L₁ để cho chùm tia ló song song.

Hệ tán sắc: Gồm 1 hoặc vài lăng kính P để phân tích chùm ánh sáng song song thành các chùm ánh sáng đơn sắc song song.

Buồng ảnh: Là một hộp kín, một đầu là thấu kính hội tụ L₂ (nằm sau lăng kính) đầu còn lại là kính ảnh đặt tại tiêu diện của L₂. Chùm ánh sáng đơn sắc song song khi vào buồng ảnh tạo thành nhiều ảnh của nguồn sáng, mỗi ảnh ứng với một bước sóng xác định gọi là vạch quang phổ.

Lời giải:

+ Quang phổ liên tục là dải sáng có màu biến đổi liên tục (liền nhau, không bị đứt đoạn) bắt đầu từ màu đỏ đến màu tím.

+ Nguồn phát:

Quang phổ liên tục do các chất rắn, chất lỏng hoặc chất khí áp suất cao (chất khí có tỉ khối lớn) được nung nóng đến phát sáng phát ra.

+ Tính chất:

Quang phổ liên tục chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ của vật phát sáng, không phụ thuộc vào cấu tạo chất của vật. Nhiệt độ càng cao, quang phổ liên tục càng mở rộng dần về phía tím.

+ Ứng dụng

Dùng để đo nhiệt độ của các vật ở rất xa (nhiệt độ các thiên thể) hoặc các vật có nhiệt độ rất cao (nhiệt độ của lò luyện kim).

Lời giải:

Quang phổ vạch phát xạ là hệ thống các vạch sáng (vạch màu) riêng lẻ trên nền tối

+ Nguồn phát:

    Các chất khí hay hơi ở áp suất thấp khi được nung đến nhiệt độ cao hoặc được kích thích bằng điện đến phát sáng phát ra quang phổ vạch phát xạ.

+ Đặc điểm:

    – Quang phổ vạch phát xạ của các nguyên tố khác nhau thì rất khác nhau về số lượng các vạch, vị trí các vạch (cũng đồng nghĩa với sự khác nhau về màu sắc các vạch) và độ sáng tỉ đối của các vạch.

    – Mỗi nguyên tố hóa học có một quang phổ vạch đặc trưng cho nguyên tố đó.

Lời giải:

Quang phổ vạch hấp thụ là hệ thống các vạch tối trên nền quang phổ liên tục.

* Điều kiện phát sinh: Đặt một chất khí áp suất thấp trên đường đi của một chùm ánh sáng trắng.

* Đặc điểm:

    – Vị trí của các vạch tối trùng với vị trí các vạch màu của nguyên tố có trong chất khí đang xét trong điều kiện chất khí ấy được phát sáng

    – Trong hình dưới đây, natri phát ra hai vạch màu vàng kề nhau khi hơi natri áp suất thấp được kích thích phát sáng.

Nếu đặt một bình chứa hơi natri này trên đường đi của chùm ánh sáng trắng thì trên nền quang phổ liên tục xuất hiện hai vạch tối trùng với vị trí của hai vạch vàng nói trên.

Nếu đặt trên đường đi của chùm ánh sáng trắng một chất rắn hoặc chất lỏng thì trên nền quang phổ liên tục của nguồn sáng trắng ta thấy có những đám vạch tối. Đó là do các nguyên tố của chất rắn và chất lỏng hấp thụ rất nhiều bức xạ đơn sắc kề nhau.

Lời giải:

Phép phân tích quang phổ là phép phân tích thành phần cấu của các chất dựa vào nghiên cứu quang phổ của chúng.

Tiện lợi:

* Trong phép phân tích định tính (chỉ cần nhận biết sự có mặt của các thành phần khác nhau) thì tiện lợi ở chỗ: Đơn giản, cho kết quả nhanh hơn phép phân tích hoá học.

* Trong phép phân tích định lượng (cần xác định được cả nồng độ của các thành phần trong mẫu) có ưu điểm: Rất nhạy, phát hiện và đo được nồng độ rất nhỏ.

* Ưu điểm tuyệt đối của phép phân tích quang phổ là: Xác định được các thành phần cấu tạo và nhiệt độ của các vật ở xa như mặt trời và các ngôi sao.

    A. Sáng dần lên, nhưng vẫn có đủ bảy màu cầu vồng.

    B. Ban đầu chỉ có màu đỏ, sau lần lượt có thêm màu cam, màu vàng, cuối cùng , khi nhiệt độ đủ cao, mới có đủ bảy màu, chứ không sáng thêm.

    C. Vừa sáng dần thêm, vừa trải rộng dần, từ màu đỏ, qua các màu cam , vàng,… cuối cùng, khi nhiệt độ đủ cao, mới có đủ bảy màu.

    D. Hoàn toàn không thay đổi gì.

Lời giải:

    Chọn C.

    A. Nung nóng một chất rắn, lỏng hoặc khí.

    B. Nung nóng một chất lỏng hoặc chất khí.

    C. Nung nóng một chất khí, ở điều kiện tiêu chuẩn.

    D. Nung nóng một chất khí ở áp suất rất thấp.

Lời giải:

    Chọn D

    A. Chính chất ấy.

    B. Thành phần hóa học của chất ấy.

    C. Thành phần nguyên tố (tức là tỉ lệ phần trăm các nguyên tố hóa học) của chất ấy.

    D. Cấu tạo phân tử của chất ấy.

Lời giải:

Chọn B

– Quang phổ vạch phát xạ của các nguyên tố khác nhau thì rất khác nhau về số lượng các vạch, vị trí các vạch (cũng đồng nghĩa với sự khác nhau về màu sắc các vạch) và độ sáng tỉ đối của các vạch.

– Mỗi nguyên tố hóa học có một quang phổ vạch đặc trưng cho nguyên tố đó.

    A. Sự đảo ngược, tự vị trí ngược chiều thành cùng chiều.

    B. Sự chuyển từ một vạch sáng trên nền tối thành vạch tối trên nền sáng, do bị hấp thụ.

    C. Sự đảo ngược trật tự các vạch trên quang phổ.

    D. Sự thay đổi màu sắc các vạch quang phổ.

Lời giải:

Chọn B.

Trong thí nghiệm tạo ra quang phổ vạch hấp thụ, nếu tắt nguồn sáng trắng thấy nền quang phổ liên tục biến mất, đồng thời các vạch tối của quang phổ hấp thụ biến thành các vạch màu của quang phổ vạch phát xạ của chính đám hơi đó. Hiện tượng này gọi là hiện tượng đảo sắc của các vạch quang phổ

⇒ ở một nhiệt độ nhất định, một đám hơi có khả năng phát ra những ánh sảng đơn sác nào thì nó cũng có khả năng hấp thụ ánh sáng đơn sắc đó.