Nhận biết (M1)

(1) Trình bày nội dung thuyết lượng tử (giả thuyết lượng tử) của Planck. Viết biểu thức công thức Planck về năng suất phát xạ đơn sắc của vật đen tuyệt đối (giải thích ý nghĩa các đại lượng).

(2) Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe hẹp là , khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là . Chiếu sáng hai khe bằng chùm ánh sáng đơn sắc có bước sóng .

a) Tính khoảng vân thu được trên màn.

b) Nếu đặt ngay sau một trong hai khe một bản mặt song song bằng thủy tinh trong suốt có chiết suất và bề dày thì hệ vân giao thoa trên màn sẽ dịch chuyển đi một đoạn bằng bao nhiêu? Vân trung tâm dịch chuyển về phía khe có đặt bản mỏng hay khe không đặt bản mỏng?

Đáp án đúng:

(1) Lý thuyết Vật lý lượng tử.

- Thuyết lượng tử của Planck:

+ Sự phát xạ và hấp thụ năng lượng của các nguyên tử, phân tử vật chất không diễn ra một cách liên tục mà diễn ra từng phần nhỏ riêng biệt rời rạc.

+ Mỗi phần nhỏ năng lượng đó được gọi là một lượng tử năng lượng. Năng lượng của một lượng tử tỉ lệ thuận với tần số của bức xạ điện từ phát ra hay hấp thụ: . (Trong đó là hằng số Planck).

- Công thức Planck:

+ Biểu thức năng suất phát xạ đơn sắc của vật đen tuyệt đối: .

+ Trong đó: là bước sóng ánh sáng, là nhiệt độ tuyệt đối của vật, là tốc độ ánh sáng trong chân không, là hằng số Planck, là hằng số Boltzmann.

(2) Bài tập Quang học.

a) Tính khoảng vân:

+ Khoảng vân giao thoa trên màn quan sát được tính bằng công thức .

+ Thay các giá trị đã cho vào công thức: .

b) Tính độ dịch chuyển của hệ vân:

+ Độ dịch chuyển của hệ vân trên màn khi đặt bản mặt song song được tính bởi công thức .

+ Thay số: .

+ Chiều dịch chuyển: Do bản mặt song song làm tăng quang lộ của tia sáng đi qua nó, nên để bảo toàn hiệu quang lộ bằng 0 tại vân trung tâm mới, hệ vân phải dịch chuyển về phía có đặt bản mặt song song.