Lý thuyết và Bài tập Vật lí Lớp 12 - Chủ đề 6: Lượng tử ánh sáng - Chuyên đề 3: Phát quang và Laze

Nội dung text: Lý thuyết và Bài tập Vật lí Lớp 12 - Chủ đề 6: Lượng tử ánh sáng - Chuyên đề 3: Phát quang và Laze

1. CHUYÊN ĐỀ 3: PHÁT QUANG VÀ LAZE PHẦN 1: LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM 1. Hiện tượng quang - phát quang Hiện tượng quang - phát quang là hiện tượng hấp thụ ánh sáng có bước sóng này rồi phát ra ánh sáng có bước sóng khác. Đặc điểm: bước sóng ánh sáng phát ra luôn nhỏ hơn bước sóng ánh sáng kích thích '  Hai loại phát quang: - Huỳnh quang: thời gian phát quang ngắn 10 8 s , thường xảy ra ở chất lỏng và chất khí. - Lân quang: thời gian phát quang dài 10 8 s , thường xảy ra với chất rắn. 2. Laze Laze là một nguồn sáng phát ra một chùm sáng cường độ lớn dựa trên việc ứng dụng hiện tượng phát xạ cảm ứng. Hiện tượng phát xạ cảm ứng: nếu một nguyên tử đang ở trong trạng thái kích thích, sẵn sàng phát ra một phôtôn có năng lượng hf bắt gặp một phôtôn có năng lượng đúng bằng hf bay qua thì lập tức nguyên tử này cũng phát ra phôtôn có năng lượng hf. Đặc điểm: - Là chùm sáng kết hợp. - Tính đơn sắc. - Là chùm sáng song song. - Cường độ lớn. Ứng dụng: Dùng làm dao mổ trong y học, dùng trong thông tin liên lạc, dùng để khoan cắt trong công nghiệp, đo khoảng cách, dùng trong các đầu đọc đĩa CD, PHẦN 2: CÁC DẠNG BÀI TẬP 1. Phương pháp giải Các bài tập về phát quang và laze là những câu hỏi lí thuyết nên ta cần vận dụng lí thuyết về hiện tượng phát quang và laze để trả lời câu hỏi. 2. Ví dụ minh họa Ví dụ 1: Một chất phát quang có khả năng phát ra ánh sáng lục khi được kích thích. Hỏi khi chiếu vào chất đó ánh sáng đơn sắc nào dưới đây thì nó sẽ phát quang? A. Đỏ. B. Cam. C. Vàng. D. Tím. Hướng dẫn Điều kiện để xảy ra hiện tượng phát quang là ánh sáng chiếu vào phải có bước sóng nhỏ hơn bước sóng phát ra. Vậy nên khi chất đó phát ra ánh sáng lục thì ánh sáng chiếu vào phải cỏ bước sóng nhỏ hơn bước sóng của ánh sáng lục. Trong 4 ánh sáng trên chỉ có ánh sáng tím là thỏa mãn. Trang 1
2. Chọn D. Ví dụ 2: Một chất có khả năng phát quang các ánh sáng màu đỏ, lam, chàm, tím. Nếu chiếu vào chất đó ánh sáng lục thì ánh sáng phát quang có màu A. đỏ. B. lam. C. chàm. D. tím. Hướng dẫn Trong hiện tượng phát quang, ánh sáng phát ra có bước sóng lớn hơn ánh sáng kích thích. Nếu chiếu vào chất đó ánh sáng lục thì ánh sáng phát ra phải có bước sóng lớn hơn bước sóng của ánh sáng lục. Trong 4 ánh sáng đơn sắc mà chất đó có thể phát quang chỉ có ánh sáng đỏ có bước sóng lớn hơn ánh sáng lục. Chọn A. Ví dụ 3: Đặc điểm nào sau đây không phải của tia laze? A. Có tính định hướng cao. B. Không bị khúc xạ khi đi qua lăng kính. C. Có tính đơn sắc cao. D. Có cường độ lớn. Hướng dẫn Tia laze là chùm sáng đơn sắc nên không bị tán sắc khi đi qua lăng kính. Tuy nhiên tia laze vẫn bị khúc xạ khi đi qua lăng kính. Chọn B. PHẦN 3. BÀI TẬP TỔNG HỢP Câu 1: Tia laze không có đặc điểm nào dưới đây? A. Tính đơn sắc cao.B. Tính định hướng cao. C. Cường độ lớn.D. Công suất lớn. Câu 2: Thuật ngữ laze chỉ nội dung nào dưới đây? A. Một nguồn phát sáng mạng. B. Một nguồn phát ánh sáng đơn sắc. C. Một nguồn phát chùm sáng song song, đơn sắc. D. Một máy khuếch đại ánh sáng dựa vào hiện tượng phát xạ cảm ứng của nguyên tử. Câu 3: Chọn câu đúng. Khi xét sự phát quang của một chất lỏng và một chất rắn A. Cả hai trường hợp phát quang đều là huỳnh quang. B. Cả hai trường hợp phát quang đều là lân quang. C. Sự phát quang của chất lỏng là huỳnh quang, của chất rắn là lân quang. D. Sự phát quang của chất lỏng là lân quang, của chất rắn là huỳnh quang. Câu 4: Ánh sáng huỳnh quang có đặc điểm A. có bước sóng ngắn hơn bước sóng của ánh sáng kích thích. B. có bước sóng dài hơn bước sóng của ánh sáng kích thích. C. có tần số lớn hơn tần số của ánh sáng kích thích. D. có tần số bằng tần số của ánh sáng kích thích. Trang 2
3. Câu 5: Trong hiện tượng quang phát quang, khi tắt nguồn sáng kích thích A. sự phát quang cũng kết thúc luôn. B. sự phát quang còn kéo dài một khoảng thời gian ngắn. C. sự phát quang còn kéo dài một khoảng thời gian rất dài. D. sự phát quang còn kéo dài một khoảng thời gian dài ngắn phụ thuộc vào chất phát quang. Đáp án: 1 – D 2 – D 3 – C 4 – B 5 – D Trang 3