Nhận biết (M1)

(1) Nêu điều kiện để hai sóng ánh sáng giao thoa được với nhau. Giải thích vì sao hai ngọn đèn độc lập phát ra ánh sáng cùng màu đặt cạnh nhau lại không thể tạo ra hệ vân giao thoa trên màn.

(2) Trong thí nghiệm tán xạ Compton, một chùm tia X có bước sóng bay đến đập vào một bia than chì và tán xạ trên các electron tự do. Chùm tia X tán xạ được quan sát dưới một góc so với phương tia tới.

a) Tính độ biến thiên bước sóng và bước sóng của tia X sau khi tán xạ.

b) Tính động năng mà electron tự do thu được sau va chạm (theo đơn vị keV).

Cho biết: .

Đáp án đúng:

(1) Lý thuyết Quang học.

- Điều kiện giao thoa ánh sáng: Hai sóng ánh sáng gặp nhau muốn giao thoa được với nhau (tạo ra hệ vân sáng tối ổn định) thì chúng phải là hai sóng kết hợp. Hai nguồn phát ra hai sóng kết hợp phải thỏa mãn hai điều kiện:

+ Cùng tần số (cùng bước sóng).

+ Có hiệu số pha không đổi theo thời gian.

- Giải thích hiện tượng:

+ Quá trình phát sáng của các ngọn đèn độc lập thực chất là quá trình phát sáng của hàng tỉ tỷ nguyên tử độc lập một cách ngẫu nhiên.

+ Mỗi nguyên tử chỉ phát ra các đoàn tàu sóng ngắn trong thời gian cỡ . Do tính ngẫu nhiên nên pha ban đầu của các sóng do hai đèn phát ra thay đổi liên tục, vô trật tự.

+ Do đó, hiệu số pha giữa hai sóng từ hai đèn đến màn thay đổi hỗn loạn, chúng không phải là nguồn kết hợp nên không thể tạo ra vân giao thoa ổn định.

(2) Bài tập Vật lý lượng tử.

a) Tính bước sóng tia X tán xạ:

• + Công thức Compton: .

Với , ta có .

+ Bước sóng tia tán xạ là .

b) Tính động năng electron thu được:

+ Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng: .

+ Đổi đơn vị ra .

+ Thay số: .

+ Kết quả làm tròn ra .