Nhận biết (M1)

(1) Viết biểu thức của định luật Stefan - Boltzmann và định luật dịch chuyển Wien về bức xạ nhiệt của vật đen tuyệt đối. Giải thích ý nghĩa các đại lượng có trong biểu thức.

(2) Chiếu một chùm sáng đơn sắc có bước sóng vuông góc với mặt của một nêm không khí (chiết suất ). Người ta quan sát hệ vân giao thoa từ mặt trên của nêm và đo được bề rộng của 10 khoảng vân liên tiếp là .

a) Tính khoảng vân và góc nghiêng của nêm không khí (theo đơn vị radian).

b) Tính khoảng cách từ vân tối thứ 5 đến cạnh của nêm (vị trí giao nhau của hai bản phẳng).

Đáp án đúng:

a) Lý thuyết Vật lý lượng tử.

- Định luật Stefan - Boltzmann:

+ Biểu thức: .

+ Giải thích: là năng suất phát xạ toàn phần của vật đen tuyệt đối (tổng năng lượng bức xạ phát ra từ một đơn vị diện tích trong một đơn vị thời gian ở mọi bước sóng), là nhiệt độ tuyệt đối của vật, là hằng số Stefan - Boltzmann.

- Định luật dịch chuyển Wien:

+ Biểu thức: .

+ Giải thích: là bước sóng ánh sáng ứng với năng suất phát xạ đơn sắc cực đại, là nhiệt độ tuyệt đối của vật, là hằng số Wien.

(2) Bài tập Quang học.

a) Tính khoảng vân và góc nghiêng:

+ Bề rộng của 10 khoảng vân là 15 mm nên khoảng vân giao thoa là .

+ Công thức khoảng vân trên nêm không khí là .

+ Góc nghiêng của nêm là .

b) Tính vị trí vân tối thứ 5 :

+ Tại cạnh nêm (bề dày ) hiệu quang lộ bằng nên đó là vị trí vân tối thứ 1 (ứng với bậc trong công thức ).

+ Do đó, vân tối thứ sẽ nằm cách cạnh nêm một đoạn .

+ Vị trí vân tối thứ cách cạnh nêm một khoảng là .