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 49: Sự phát quang. Sơ lược về laze (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 245 SGK Vật Lí 12 nâng cao): Căn cứ vào các đặc điểm của sự phát quang thì sự phản xạ, sự bức xạ nhiệt (bức xạ do vật bị đốt nóng) có phải là sự phát quang hay không?

Lời giải:

Hiện tượng phát quang là hiện tượng một chất hấp thụ năng lượng sau đó bức xạ điện từ trong miền ánh sáng nhìn thấy. Nó có đặc điểm:

Sự phát quang xảy ra ở nhiệt độ bình thường và mỗi chất phát quang có quang phổ đặc trưng cho nó. Dựa vào đặc điểm này ta nhận thấy sự phản xạ và bức xạ nhiệt không phải là sự phát quang.

Bài C2 (trang 246 SGK Vật Lí 12 nâng cao): Dựa vào thuyết phôtôn hãy giải thích tại sao λ′ > λ

Lời giải:

+ Khi phân tử của chất hấp thụ một phôtôn có năng lượng ε = h.f thì nó chuyển sang trạng thái kích thích. Thời gian của trạng thái kích thích rất ngắn và trong thời gian này nó va chạm với các phân tử xung quanh, mất bớt năng lượng nhận được. Vì thế, khi trở về trạng thái ban đầu, nó bức xạ phôtôn có năng lượng ε’ = h.f’ nhỏ hơn: h.f > h.f’ hay hc/λ > hc/λ’ ⇒ λ’ > λ.

+ Như vậy, phát quang là hiện tượng trong đó xảy ra sự hấp thụ ánh sáng, năng lượng photon bị hấp thụ là: Δε = hf – hf’

Chú ý: Trong hiện tượng quang phát quang, ánh sáng phát quang có bước sóng lớn hơn bước sóng của ánh sáng kích thích (λ_phát > λ_{kích thích}) nên tia hồng ngoại không thể gây ra hiện tượng phát quang (tia hồng ngoại chỉ có thể kích thích chất phát quang phát ra những bức xạ ta không thể nhìn thấy nên không coi đó là hiện tượng phát quang).

Lời giải:

* Một số ví dụ về hiện tượng phát quang:

   – Đom đóm (hóa phát quang)

   – ZnS bị chiếu bởi tử ngoại…

   – Lớp huỳnh quang ở đèn ống … (quang phát quang).

   – Đèn LED (điện phát quang).

* Phân biệt sự huỳnh quang và lân quang:

   + Giống nhau: Đều là sự phát quang.

   + Khác nhau:

Sự huỳnh quang	Sự lân quang
– Huỳnh quang là hiện tượng mà ánh sáng phát quang tắt ngay khi ngừng ánh sáng kích thích. Nó thường xảy ra với chất lỏng và chất khí. – Thời gian phát quang nhỏ hơn 10-8s.	– Lân quang là hiện tượng mà ánh sáng phát quang còn kéo dài từ vài phần giây, đến hàng giờ (tuỳ theo chất) sau khi tắt ánh sáng kích thích. Nó thường xảy ra với các chất rắn. – Thời gian phát quang lớn hơn 10-6s – Các loại sơn biển báo giao thông có thời gian sáng kéo dài vài phần mười giây nên là những chất lân quang

Lời giải:

Định luật X_tốc về sự phát quang:

Ánh sáng phát quan có bước sóng λ_{phát quang} dài hơn bước sóng của ánh sáng hấp thụ λ_{hấp thụ}.

ε _{hấp thụ} > ε _{phát quang} ↔ λ_{hấp thụ} < λ_{phát quang}

Lời giải:

* Laser là nguồn sáng phát ra chùm sáng song song, kết hợp, có tính đơn sắc rất cao và có cường độ lớn. Độ sai lệch tần số tương đối ∆f/f =10^-15 nên tính đơn sắc cao. Chùm sáng là kết hợp vì các photon có cùng tần số; cùng pha. Chùm sáng là song song nên tính định hướng cao. Cường độ lớn. Thí dụ: Laser rubi có I =10⁶W/m²

   Nguyên tắc phát xạ của laser dựa trên việc ứng dụng của hiện tượng phát xạ cảm ứng.

* Ứng dụng:

   + Trong y học: lợi dụng khả năng tập trung năng lượng của chùm tia laze vào một vùng rất nhỏ, người ta dùng tia laze như một con dao mổ trong các phẫu thuật tinh vi như mắt, mạch máu…Ngoài ra người ta sử dụng tác dụng nhiệt của tia laze chữa một số bệnh ngoài da.

   + Trong công nghiệp: dùng trong các việc như khoan, cắt, tôi chính xác trên nhiều chất liệu như kim loại, compozit,…mà không thể thực hiện bằng các phương pháp cơ học.

   + Trong trắc địa: lợi dụng tính định hướng cao để đo khoảng cách, ngắm đường thẳng.

   + Trong thông tin liên lạc: do có tính định hướng và tần số rất cao nên tia laze có ưu thế đặc biệt trong liên lạc vô tuyến (định vị, liên lạc vệ tinh, điều khiển tàu vụ trụ). Tia laze có tính kết hợp và cường độ cao nên được sử dụng rất tốt trong việc truyền tin bằng cáp quang.

   + Dùng trong các đầu lọc đĩa CD, bút chỉ bảng

    A. Tồn tại trong thời gian dưới 10^-8s sau khi tắt ánh sáng kích thích.

    B. Hầu như tắt ngay sau khi tắt sánh sáng kích thích.

    C. Có bước sóng nhỏ hơn bước sóng ánh sáng kích thích.

    D. Do các tinh thể phát ra, khi được kích thích bằng ánh sáng Mặt Trời.

Lời giải:

chọn B.

Huỳnh quang là hiện tượng mà ánh sáng phát quang tắt ngay khi ngừng ánh sáng kích thích. Nó thường xảy ra với chất lỏng và chất khí.

– Thời gian phát quang nhỏ hơn 10^-8s.

    A. Được phát ra bởi cả chất rắn, chất lỏng lẫn chất khí.

    B. Hầu như tắt ngay sau khi tắt ánh sáng kích thích.

    C. Có thể tồn tại trong thời gian dài hơn 10^(-9)s sau khi tắt ánh sáng kích thích.

    D. Có bước sóng nhỏ hơn bước sóng ánh sáng kích thích.

Lời giải:

chọn C

Lân quang là hiện tượng mà ánh sáng phát quang cònkéo dài từ vài phần giây, đến hàng giờ (tuỳ theo chất) sau khi tắt ánh sáng kích thích. Nó thường xảy ra với các chất rắn.

– Thời gian phát quang lớn hơn 10^-6s

– Các loại sơn biển báo giao thông có thời gian sáng kéo dài vài phần mười giây nên là những chất lân quang.