BÀI 32. HIỆN TƯỢNG QUANG – PHÁT QUANG
I. LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM
1. Sự phát quang
- Có một số chất khi hấp thụ năng lượng dưới một dạng nào đó, thì chúng có khả năng phát ra các bức xạ điện từ trong miền ánh sáng nhìn thấy. Các hiện tượng đó được gọi là sự phát quang.
- Sự phát quang có khác biệt với các hiện tượng phát ánh sáng khác, hai đặc điểm quan trọng: sau khi ngừng kích thích, sự phát quang của một số chất còn tiếp tục kéo dài thêm một khoảng thời gian. Thời gian này dài ngắn khác nhau phụ thuộc vào chất phát quang.
2. Các dạng quang phát quang
Người ta thấy có hai loại quang phát quang:
- Sự huỳnh quang: là sự phát quang của nhiều chất lỏng và khí có đặc điểm là ánh sáng phát quang có thời gian bị tắt rất nhanh sau khi tắt ánh sáng kích thích.
- Sự lân quang: là sự phát quang của nhiều chất rắn có đặc điểm là ánh sáng phát quang có thể kéo dài một khoảng thời gian gian nào đó sau khi tắt ánh sáng kích thích.
- Ứng dụng: sơn xanh, đỏ, vàng quét trên các biển báo giao thông hoặc ở đầu cọc chỉ giới đường là các chất lân quang có thời gian kéo dài vài phần mười giây.
3. Đặc điểm của ánh sáng huỳnh quang
- Ánh sáng phát quang (huỳnh quang) có bước sóng dài hơn bước sóng của ánh sáng kích thích:
λhq > λkt.
II. PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP
Bài tập phần này chủ yếu là lí thuyết, các em cần nắm vững các kiến thức trong mục I, và các công thức về định luật giới hạn quang điện, lưu ý rằng khi xảy ra hiện tượng quang phát quang thì bước sóng của ánh sáng phát quang dài hơn bước sóng của ánh sáng kích thích: λpq > λkt.
III. GIẢI BÀI TẬP SÁCH GIÁO KHOA
Câu C1 (trang 164 SGK Vật lí 12):
Tại sao sơn quét trên các biển báo giao thông hoặc trên đầu các cọc chỉ giới có thể là sơn phát quang mà không là sơn phản quang (phản xạ ánh sáng)?
Trả lời:
Sơn quét trên các biển báo giao thông hoặc trên đầu các cọc chỉ giới đường là sơn phát quang để người đi đường dễ nhận thấy. Nếu là ánh sáng phát quang thì từ nhiều phía có thể nhìn thấy cọc tiêu, biển báo. Nếu là ánh sáng phản xạ thì chỉ nhìn thấy các vật đó theo phương phản xạ.
Bài 1 (trang 165 SGK Vật Lí 12):
Hiện tượng quang – phát quang là gì? Phân biệt hiện tượng huỳnh quang và hiện tượng lân quang.
Lời giải:
+ Hiện tượng quang – phát quang là hiện tượng một số chất hấp thụ ánh sáng có bước sóng này để phát ra ánh sáng có bước sóng khác.
+ Phân biệt hiện tượng huỳnh quang và lân quang:
- Sự huỳnh quang: là sự phát quang của các chất lỏng và chất khí, có đặc điểm là ánh sáng bị tắt rất nhanh sau khi tắt ánh sáng kích thích.
- Sự lân quang: là sự phát quang của các chất rắn, có đặc điểm là ánh sáng phát quang có thể kéo dài thêm một khoảng thời gian nào đó sau khi tắt ánh sáng kích thích.
Bài 2 (trang 165 SGK Vật Lí 12):
Ánh sáng huỳnh quang có đặc điểm gì ?
Lời giải:
Ánh sáng huỳnh quang có đặc điểm là do sự phát quang của chất lỏng và khí, nó sẽ bị tắt rất nhanh sau khi tắt ánh sáng kích thích.
Bài 3 (trang 165 SGK Vật Lí 12):
Sự phát sóng của vật nào dưới đây là sự phát quang ?
A. Tia lửa điện. B. Hồ quang. C. Bóng đèn ống. D. Bóng đèn pin
Lời giải: Chọn C.
Trong bóng đèn ống có phủ một lớp bột phát quang ở thành ống, lớp bột này sẽ phát ra ánh sáng trắng khi bị kích thích bới ánh sáng giàu tia tử ngoại do hơi thủy ngân trong đèn phát ra lúc có sự phóng điện qua nó.
Bài 4 (trang 165 SGK Vật Lí 12):
Nếu ánh sáng kích thích là ánh sáng màu lam thì ánh sáng huỳnh quang không thể là ánh sáng nào dưới đây ?
A. ánh sáng đỏ. B. ánh sáng lục. C. ánh sáng lam. D. ánh sáng chàm.
Lời giải: Chọn D.
Ánh sáng chàm có bước sóng ngắn hơn ánh sáng lam nên nếu ánh sáng kích thích là ánh sáng màu lam thì ánh sáng huỳnh quang không thể là ánh sáng chàm.
Bài 5 (trang 165 SGK Vật Lí 12):
Một chất có khả năng phát quang ánh sáng màu đỏ và ánh sáng màu lục. Nếu dùng tia tử ngoại để kích thích sự phát quang của chất đó thì ánh sáng phát quang có thể có màu nào?
A. màu đỏ. B. màu vàng. C. màu lục. D. màu lam.
Lời giải: Chọn B.
Ánh sáng kích thích là tia tử ngoại có bước sóng ngắn hơn màu đỏ và màu lục, nên khi kích thích chất trên bằng tia tử ngoại thì nó phát ra được cả 2 bức xạ màu đỏ và lục, trộn lẫn với nhau tạo ánh sáng màu vàng.
Bài 6 (trang 165 SGK Vật Lí 12):
Ở trên áo của các công nhân làm đường hay dọn vệ sinh trên đường thường có những đường kẻ to bản, nằm ngang, màu vàng hoặc lục.
a) Những đường kẻ đó dùng để làm gì ?
b) Những đường kẻ đó bằng chất liệu phát quang hay phản quang ?
c) Hãy đề xuất một thí nghiệm đơn giản để nhận biết những chất liệu đó là phát quang hay phản quang.
Lời giải:
a) Những đường kẻ này dùng để báo hiệu cho người đi đường nhìn thấy.
b) Các đường kẻ này làm bằng chất liệu phát quang.
c) Dùng bút thử tiền chiếu vào một chỗ trên đường kẻ đó, nếu chỗ đó sáng lên ánh sáng màu vàng hay màu lục thì đó là chất phát quang.
Hy vọng những nội dung kiến thức trong bài đã giúp em hiểu rõ và vận dụng thành thạo để trả lời câu hỏi lý thuyết phần Hiện tượng quang - quang phát quang.