Lý thuyết lượng tử ánh sáng - Vật lí lớp 12

Lý thuyết lượng tử ánh sáng - Vật lí lớp 12

Bài viết hôm nay  sẽ giới thiệu với các bạn về nội dung thuyết lượng tử ánh sáng và các dạng bài tập về lượng tử ánh sáng Vật lí 12!

I. Nội dung về thuyết lượng tử

Hiện tượng quang phát quang

- Định nghĩa: Hiện tượng quang phát quang là hiện tượng một số chất có khả năng hất thụ ánh sáng rồi phát ra các bức xạ thuộc vùng nhìn thấy

- Đặc điểm:

+ Mỗi một chất có một quang phổ đặc trưng

+ Hiện tượng phát quang thường xảy ra ở hiện tượng nhiệt độ thường

+ Sau khi ngừng kích thích hiện tượng phát quang vẫn còn tiếp tục

-  Phân loại: Có hai loại quang phát quang:

+ Sự huỳnh quang là sự phát quang có thời gian phát quang ngắn (dưới 10-8s), thường xảy ra với chất lỏng và khí.

Đối với mỗi kim loại, ánh sáng kích thích phải có bước sóng ngắn hơn hay bằng giới hạn quang điện của kim loại đó, mới gây ra được hiện tượng quang điện.

Hiện tượng phát xạ ra tia Rơnghen

- Đốt nóng K thì electron sẽ bật ra với động năng ban đầu: Wđo - Sau đó e chuyển động dưới tác dụng của điện trường giữa 2 cực UAK       \( W_{đA} - W_{đK} = U_{AK}.e\)       \(W_{đA} = Q +ε\) Tính bước sóng lamda: \(ε_{max} =h_cλ_{min}=W_{đA} = U_{AK}.e\)

• Truyền tải điện năng. Máy biến áp
• Máy phát điện xoay chiều

II. Sơ đồ tư duy lượng tử ánh sáng

III. Bài tập về lượng tử ánh sáng vật lý 12

Lý thuyết cơ bản cần nhớ:

\(\displaystyle \varepsilon =h.f=\dfrac{h.c}{\lambda }\)

+ Công suất của một chùm sáng : \(\displaystyle {{P}_{buc\,xa}}={{n}_{p}}.\varepsilon \)
 

+ Hiệu suất của hiện tượng phát quang là:   \(H=\dfrac{{{P}_{ph\text{ }\!\!\acute{\mathrm{a}}\!\!\text{ t}}}}{{{P}_{k\text{ }\!\!\acute{\mathrm{i}}\!\!\text{ ch}th\text{ }\!\!\acute{\mathrm{i}}\!\!\text{ c}h}}}\)

Bài 1: Năng lượng của photon ứng với ánh sáng có bước sóng \(\lambda =768nm\) là

A. 1,61eV            B.16,1eV          C.\(1,{{61.10}^{-12}}\) eV              D. 0,61eV

Hướng dẫn 

Với bài tập này ta cần chú ý đổi đơn vị cho đúng

Năng lượng của photon ứng với ánh sáng tính theo đơn vị jun:

\(\varepsilon =\dfrac{hc}{\lambda }=\dfrac{6,{{625.10}^{-34}}{{.3.10}^{8}}}{{{768.10}^{-9}}}=2,{{58.10}^{-19}}J\)

Nếu tính theo đơn vị eV: \(\varepsilon =\dfrac{2,{{58.10}^{-19}}}{1,{{6.10}^{-19}}}=1,61\) eV

=> Đáp án A

Bài 2: Một nguồn laze phát ra ánh sáng đỏ bước sóng băng 630nm với công suất P= 40mW. Số photon bức xạ ra trong thời gian t=10s là

A.\({{83.10}^{16}}\)

B.\({{76.10}^{16}}\)

C.\({{95.10}^{16}}\)

D.\({{55.10}^{16}}\)

 Hướng dẫn

Ta có: \(P=\dfrac{N\varepsilon }{t}=>N=\dfrac{Pt}{\varepsilon }=\dfrac{P\lambda t}{hc}=\dfrac{{{40.10}^{-3}}{{.630.10}^{-9}}.10}{6,{{625.10}^{-34}}{{.3.10}^{8}}}\approx {{95.10}^{16}}\)

=> Đáp án C

Trên đây là toàn bộ kiến thức mà muốn chia sẻ về lý thuyết và bài tập lượng tử ánh sáng có lời giải!