Nhận biết (M1)

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

(2) Xét một electron bị giam trong một hố thế năng một chiều sâu vô hạn có bề rộng .

a) Tính năng lượng của electron ở trạng thái cơ bản ( ) và trạng thái kích thích thứ nhất theo đơn vị eV .

b) Khi electron chuyển từ trạng thái kích thích thứ nhất về trạng thái cơ bản, nó phát ra một phôtôn. Tính bước sóng của phôtôn phát ra này.

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 phương dao động và 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 vô cùng bé. 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 theo thời gian, chúng không phải là nguồn kết hợp nên không thể tạo ra vân giao thoa.

(2) Bài tập Vật lý lượng tử.

a) Tính mức năng lượng: Năng lượng của electron trong hố thế sâu vô hạn là .

+ Năng lượng trạng thái cơ bản ( ):

.

Đổi sang eV: .

+ Năng lượng trạng thái kích thích thứ nhất :

.

b) Tính bước sóng phôtôn:

+ Năng lượng phôtôn phát ra: .

Tính ra Jun: .

+ Bước sóng phôtôn: .