Lớp 12 - SBT Vật lí Giải bài 26.11, 26.12, 26.13, 26.14, 26.15 trang 73 Sách bài tập Vật Lí 12
Bài 26.11, 26.12 trang 73 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 12
26.11. Quang phổ vạch phát xạ
A. của các nguyên tố khác nhau, ở cùng một nhiệt độ thì như nhau về độ sáng tỉ đối của các vạch.
B. là một hệ thống những vạch sáng (vạch màu) riêng lẻ, ngăn cách nhau bởi những khoảng tối.
C. do các chất rắn, chất lỏng hoặc chất khí có áp suất lớn phát ra khi bị nung nóng.
D. là một dải có màu từ đỏ đến tím nối liền nhau một cách liên tục.
26.12. Một miếng sắt mạ kền được nung nóng sáng. Chiếu ánh sáng này vào khe của một máy quang phổ. Ta sẽ thu được quang phổ loại nào ?
A. Quang phổ hấp thụ của niken, gồm một hệ thống những vạch tối, trên nền của một quang phổ liên tục.
B. Quang phổ phát xạ của niken gồm những vạch màu trên nền một quang phổ liên tục.
C. Quang phổ phát xạ của niken và của sắt, gồm rất nhiều vạch màu nằm cách nhau bằng những khoảng tối.
D. Một quang phổ liên tục.
Đáp án:
Bài 26.13 trang 73 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 12
Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu sáng bằng ánh sáng trắng có bước sóng từ 380 nm đến 760 nm. Khoảng cách giữa hai khe là 0,8 mm. Khoảng cách từ mặt.phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2 m. Tính bề rộng của các quang phổ liên tục bậc một và bậc ba.
Hướng dẫn giải chi tiết
Khoảng vân tím và khoảng vân đỏ :
\(\eqalign{
& {i_t} = {{{\lambda _t}D} \over a} = 0,95mm \cr
& {i_d} = {{{\lambda _d}D} \over a} = 1,9mm \cr} \)
Bề rộng của quang phổ liên tục bậc 1 :
L1= iđ - it = 1,9 - 0,95 = 0,95 mm Bề rộng của quang phổ liên tục bậc 3 :
L3 = 3iđ - 3it = 3.1,9 - 3.0,95 = 2,85 mm
Bài 26.14 trang 73 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 12
Có thể coi như Mặt Trời như một quả cầu bằng chất lỏng có mật độ rất lớn, bao quanh là một bầu khí quyển rất dày. Quả cầu ấy được nung nóng sáng nên gọi. là quang cầu. Nhiệt độ trong lõi quang cầu cỡ vài chục triệu độ. Nhiệt độ của lớp mặt ngoài quang cầu cỡ 6000 K. Nhiệt độ của bầu khí quyển, tuy rất cao, nhưng vẫn thấp hơn nhiệt độ của quang cầu.
a) Khi ghi quang phổ Mặt Trời, người ta thu được một dãy rất nhiều vạch tối trên nền của một quang phổ liên tục. Đó là quang phổ gì ? Giải thích sự hình thành quang phổ này.
b) Khi có nhật thực toàn phần, Mặt Trăng che khuất toàn bộ quang cầu của Mặt Trời mà không che khuất được phần khí quyển của Mặt Trời. Nếu lúc đó thu quang phổ Mặt Trời, ta sẽ được quang phổ gồm một dãy những vạch màu trên một nền tối. Vị trí của những vạch màu này trùng khớp với vị trí của những vạch tối mà ta nói ở câu a). Quang phổ mà ta thu được lúc này là quang phổ gì ? Hãy giải thích sự tạo thành nó.
Hướng dẫn giải chi tiết
a ) Quang phổ của quang cầu là quang phổ liên tục ứng với nhiệt độ > 6 000 K. Ánh sáng của quang cầu phải đi qua một lớp khí quyển Mặt Trài rất dày trước khi tới Trái Đất. Do đó, nếu hứng ánh sáng này vào máv quang phổ thì ta sẽ thu được một quang phổ hấp thụ gồm một dãy nhiều vạch tối trên nền của một quang phổ liên tục. Quang phổ vạch h thụ này là nguyên tử khí trong khí quyển Mặt Trời.
b) Khi có nhật thực toàn phần, vì đường kính góc của đĩa Mặt Trăng bằng đường kính góc của đĩa Mặt Trời nên Mặt Trăng sẽ che khuất toàn bộ ánh sáng từ quang cầu đến Trái Đất. Do đó, quang phổ liên tục của quang cáa sẽ mất đi. Chí còn ánh sáng đi từ phần khí quyển Mặt Trời, bao quanh đĩa Mặt Trời, chiếu đến Trái Đất. Lúc đó, nếu chụp quang phổ, ta sẽ đưạ: quang phổ phát xạ của các khí trong khí quyển Mặt Trời. Đó là vì nhiệt độ của lớp khí quyển vẫn rất cao và khí quyển này vẫn phát sáng. Các vạch quang phổ phát xạ này có vị trí trùng khớp với vị trí của các vạch hấp thụ trong quang phổ nêu ở câu a) vì chúng cùng do các nguyên tử khí trong khí quyển Mặt Trời tạo ra.
Bài 26.15 trang 74 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 12
Một lăng kính thuỷ tinh có tiết diện thẳng là một tam giác đều, được đặt trong không khí. Chiếu vào lăng kính một dải sáng màu rất mỏng, sao cho mặt phẳng của dải sáng song song với cạnh của góc chiết quang và rất gần cạnh này. Dải sáng này có ba thành phần đơn sắc là : đỏ, lam, và tím. Góc tới của các tia sáng trong dải được chọn sao cho góc lệch của tia lam có giá trị cực tiểu.
Chiết suất của lăng kính đối với ba ánh sáng đơn sắc này là : nđỏ = 1,5140 ; nlam = 1,5230 và ntím= 1,5318.
Quang phổ của dải sáng được thu trên một màn ảnh đặt vuông góc với mặt phẳng của dải sáng và cách cạnh A của lăng kính 2 m. Tính các khoảng cách giữa vạch đỏ và vạch lam và giữa vạch lam và vạch tím trong quang phổ này.
Hướng dẫn giải chi tiết
Gọi H là giao điểm của đường kéo dài tia tới với màn ảnh (H.26.1G).
Ta có : AH = 2 m.
Ta hãy tính góc lệch của tia lam.
Vì góc lệch của tia lam là cực tiểu nên
\(r_1=r_2={A\over2} ={30^0}\)
\(\sin {i_1} = {n_1}{\mathop{\rm s}\nolimits} in{r_1} = 1,523.0,5 = 0,7615\)
⟹ i1= 49,5966° = i2
\(D_{lam\,min}\)= i1+ i2-A = 39,193°
Gọi L là giao điểm của tia lam với màn ảnh, ta có :
HL = AHtanDlammin = 2tan39,193° = 1,631 m
Ta hãy tính góc lệch của tia đỏ.
sinr1 =\({{\sin {i_1}} \over {{n_d}}} = {{0,7615} \over {1,514}} = 0,503\)
r1 = 30,199° ; r2 = A - r1 = 60 - 30,199 = 29,801°
sini2 = nđsinr2 = 1,5140. sin29,801° = 0,75244 ⟹ i2 = 48,802°
Dđ =i1+ i2- A = 49,5966° + 48,802° - 60° = 38,3986°
Gọi Đ là vết của tia đỏ trên màn ảnh, ta có :
HĐ = AH tanDđ = 2.tan38,3986° = 1,585 m
Tương tự, đối với tia tím, ta có :
sinr1 =\({{\sin {i_1}} \over {{n_t}}} = {{0,7615} \over {1,5318}} = 0,49713\)
r1 = 29,810° ; r2 = A - r1 = 60° - 29,810° = 30,190
sini2 = ntsinr2 = 1,5318.sin 30,19° = 0,7703 ⟹ i2 = 50,381°
Dt = i1 + i2 - A = 49,5966° + 50,381 ° - 60° = 39,9770
Gọi T là vết của tia tím trên màn ảnh, ta có :
HT = AH tanDt = 2. 0,834 = 1,668 m
Khoảng cách giữa vạch đỏ và vạch lam :
HL - HĐ = 1,631 - 1,585 = 0,046 m= 4,6 cm
Khoảng cách giữa vạch lam và vạch tím :
HT - HL = 1,668 - 1,631 = 0,037 m = 3,7 cm.