Tài liệu ôn thi - 1 Giáo viên :Nguyễn Hữu Lộc
A> QUANG HÌNH HỌC
1 Đònh luật phản xạ ánh sáng – gương phẳng
• tia tới và tia phản xạ cùng nằm trong mặt phẳng tới
• góc phản xạ và góc tới bằng nhau ( i= i
/
)
nh qua gưong phẳng : ảnh và vật đối xứng qua gương ; ảnh ảo ; ảnh và vật trái tính chất
2 Đònh luật khúc xạ :
21
1
2
n
n
n
rsin
isin
==
nếu môi trường chứa I là không khí: sini = nsinr
( n
1
= 1, n
2
= n ) ( n : chiết suất môi trường chứa r )
3 Góc giới hạn phản xạ toàn phần :
1
2
gh
n
n
isin =
4. Lăng kính : sini
1
= nsinr
1
, sini
2
= n sinr
2
; A = r
1
+ r
2
, D = i
1
+ i
2
–A
Góc lệch cực tiểu : sin
)
2
AD
(
min
+
= nsin
2
A
, i =
2
AD
min
+
, r =
2
A
5.Gương cầu – thấu kính :
a. T/c vật và ảnh
• vật thật ở vò trí ( GC lõm và TKHT )
>.f :cho ảnh thật , ngược chiều
= f : cho ảnh ở vô cực
< f : cho ảnh ảo , cùng chiều , lớn hơn vật
• GC lồi và TKPK :vật thật luôn cho ãnh ảo , cùng chiều , nhỏ hơn vật , ở trong tiêu cự
b. Công thức tiêu cự của :
Gcầu thấu kính
- f =
2
R
)
R
1
R
1
)(1n(
f
1
D
21m
+−==
- công thức vò trí :
/
d
1
d
1
f
1
+=
- độ phóng đại :
d
d
|
AB
BA
|k
///
−==
=
df
f
−
* Quy ước :vật thật d >0 , ảnh thật d
/
> 0 , vật ảo d < 0 , ảnh ảo d
/
< 0 ;Ảnh cùng chiều vật k > 0 ;
Ảnh ngựoc chiều vật k <0 Gcầu lõm hoặc TKHT : f > 0 , Gcầu lồi hoặc TKPK : f < 0
c. Cách vẽ ảnh một vật qua TK bằng các tia:
- Tia tới song song trục chính cho tia ló (phưong tia ló ) đi qua tiêu điểm ảnh F
/
- Tia tới qua quang tâm truyền thẳng
- Tia tới qua tiêu điểm vật (hoặc phương qua tiêu điểm vật ) cho tia ló song song với trục chính
d. trường hợp tạo ảnh :
ảnh f > 0 f < 0
vật ( TKHT ) Gcầu lõm ( TKPK ) , Gcầu lồi
thật - d = ∞ => d
/
= f , k = ∞ chùm tia song song với
d > 0 trục chính hội tụ tại tiêu điểm chính
- d > 2f =>f< d
/
< 2f => | k |<1 . nh thật ,
ngược chiều và nhỏ hơn vật Luôn cho ảnh ảo ,cùng chiều và
- d=2f => d
/
=2f, | k |=1 ảnh thật ,ngược chiều nhỏ hơn vật
và bằng vật
- f < d <2f => d
/
> 2f và | k | > 1 ảnh thật ngược
chiều .và lớn hơn vật
- d = f => d
/
= ∞ và k = ∞ : ảnh ở vô cực
- 0 < d < f => d
/
< 0 => | k | > 1 ảnh ảo cùng
chiều và lớn hơn vật
vật ảo Với vật ảo (TKHT) gcầu lõm luôn cho ảnh thật NGƯC LẠI VỚI TKHT trong
d < 0 cùng chiều và nhỏ hơn vật trường hợp vật thật
Tài liệu ôn thi - 2 Giáo viên :Nguyễn Hữu Lộc
B . BÀI TẬP
I> SỰ PHẢN XẠ VÀ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG :
1. Một người nhìn thấy ảnh của đỉnh một cột điện trong một vũng nước nhỏ.Người ấy đứng cách vũng nước 2m và
cách chân cột điện 10m . Mắt người cách chân một đoạn 1,6m.Tính chiều cao cột điện
2. Một gương phẳng hình tròn đường kính 12cm đặt song song với một trần nhà , cách trần 1m , mặt phản xạ hướng
lên.nh sáng từ nguồn điểm S cách trần 0,5m chiếu xuống gương ,phản xạ cho một vệch sáng trên trần nhà .Hãy tính
đường kính của vệch sáng ở trên trần nhà
3. Cho một điểm sáng S và một điểm M bất kì trước gương phẳng
a. Vẽ tia sáng từ S qua gương , phản xạ qua M
b. Chứng minh rằng trong vô số các đường đi từ S đến gương rồi đến M thì ánh sáng đi theo đường gần nhất
4. Chiếu một chùm tia sáng SI vào một gương phẳng G .Tia phản xạ là IR. Giữ tia tới cố đònh , quay gương một góc
quanh trục vuông góc với mặt phẳng tới. Tính góc quay của tia phản xạ tạo bởi IR và I
/
R
/
là β
5. Một người cao 1,6m đứng trước gương phẳng thẳng đứng cách gương 3m , nhìn ảnh mình trong gương . Mắt người
đó cách đỉnh đầu 10cm
a. Người ấy thấy ảnh cách mình bao xa ?
b. Để thấy rõ từ chân đến đầu , gương phải có chiều dài tối thiểu là bao nhiêu ? thành dưới của gương phải cách mặt
đất tối đa là bao nhiêu để người đó nhìn thấy chân mình trong gương .
c. Kết quả ở câu (b) có phụ thuộc khoảng cách từ người đó tới gương không ?
6. Người ta muốn dùng một gương phẳng để chiếu một chùm tia sáng mặt trời xuống đáy một giếng thẳng đứng , dọc
theo trục của giếng .Các tia sáng mặt trời nghiêng trên mặt phẳng nằm ngang một góc 40
o
. Tính góc làm bởi mặt
gương và mặt phẳng nằm ngang
7. Tia sáng mặt trời SI hợp với phương ngang một góc S
= 60
0
như hình vẽ .Phải đặt tại I một gương phẳng (G)
có mặt phản xạ hợp với đường nằm ngang góc bao nhiêu
độ để có tia phản xạ nằm ngang I
8. Hai gương phẳng đặt vuông góc với nhau . Hai điểm A , B
Nằm trong cùng mặt phẳng vuông góc với giao tuyến của M
1
hai gương . A
a, Hãy vẽ một tia sáng từ A đến gương M tại I phản xạ tới
gương M
2
tại E, rồi phản xạ tới B .B
b, Chứng minh AI // EB M
2
9 .Cho 2 gương phẳng G
1
, G
2
quay mặt sáng vào nhau G
1
và hợp với nhau một góc 90 ( hình vẽ ) Vẽ tiếp đường S
đi của tia tới SI sau khi phản xạ trên mỗi gương một lần
60
o
I G
2
10. Cho biết MN là trục chính của gương cầu S là vật ( hoặc AB là vật ) S
/
là ảnh của S chobởi gương ( A
/
B
/
là ảnh
của AB cho bởi gương )
. S . S
/
.S
M N M N
. S
/
B
/
.S
B
.S
/
M N M A
/
A N
Tài liệu ôn thi - 3 Giáo viên :Nguyễn Hữu Lộc
Hãy xác đònh :
-S
/
hoặc A
/
B
/
là ảnh gì ?
- Gương cầu là gương gì ?
- Xác đònh tâm tiêu điểm của gương bằng phép vẽ trong các trường hợp (a) (b) (c) (d)
11.Cho một gương lõm f = 10cm .Vật sáng AB cho ảnh A
/
B
/
cao gấp 2 lần vật . Đònh vò trí vật và ảnh
12. Một gương lồi bán kính R = 20cm . Vật thật AB cho ảnh A
/
B
/
bằng nửa vật .Đònh vò trí vật
13. Đặt một vật vuông góc với trục chính của một gương cầu lõm cách gương 20cm , ta thấy có một ảnh :
-nh ảo lớn gấp 3 lần vật
- nh thật lớn gấp 3 lần vật . Tính tiêu cự và vẽ hình
14. Một vật AB cao 2cm đặt thẳng góc với trục chính của một gương cầu lõm, có bán kính mặt cầu là 40cm
a)Xác đònh vò trí tính chất và độ lớn của ảnh khi vật đặt cách gương 30cm
b) Xác đònh vò trí của vật khi soi gương ta thấy ảnh cao gấp 3 lần vật
15. Tìm tiêu cự của gương cầu lõm biết rằng một vật đặt vuông góc với trục chính , cách đỉnh gương 15cm cho một
ảnh ảo gấp 6 lần vật
16. Một vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính của một gương cầu lõm tại A ở trước gương cho ảnh A
/
B
/
.Cho tiêu
cự của gương là 40cm
a.>Xác đònh vò trí của vật và ảnh , biết A
/
B
/
là ảnh thật cao bằng nửa vật
b> Phải tònh tiến AB dọc theo trục chính về phía nào một đoạn bao nhiêu để nhìn vào gương ta thấy ảnh A
/
B
/
cao gấp
2 lần vật
17. Một người quan sát nhìn vào gương lõm có tiêu cự 30cm .Thấy ảnh ảo của mình cách mắt 45cm .Tính khỏang
cách từ gương đến mắt
18. Một gương lõm f = 10cm .Vật thật AB cho ảnh cách vật 15cm .Xác đònh vò trí vật và ảnh
19. Một gương cầu lõm có f = 12cm Vật thật AB vuông góc với trục chínhn cho ảnh thật cách vật 18cm .Xác đònh vò
trí của vật
20. Gương cầu lồi có tiêu cự f = -10cm Vật sáng AB cho ảnh cách vật 15cm .Đònh vò trí vật và ảnh
21. Đặt một gương cầu lõm có trục chính hướng về phía mặt trời , ta được một ảnh cách gương 20cm
a>Xác đònh tiêu cự của gương
b>nh là một hình tròn sáng .Tính bán kính của hình tròn này Cho biết góc trông mặt trời là = 36
/
22. Điểm sáng S nằm trên trục chính của gương cầu lõm có tiêu cự 20cm và có đường kính vành gương là 6cm Một
màn ảnh đặt vuông góc với trục chính và ở trước gương 40cm . Hãy tìm kích thước vệch sáng trên màn .Biết điểm
sáng S ở trước gương và cách gương a) 20cm b) 30cm c) 10cm
23. Một đỉểm sáng A ở trên trục chính một gương cầu lõm có tiêu cự f = 24cm .Đường kính vành gương là 5cm
.Khoảng cách từ A đến gương là 36cm. Một màn E đặt vuông góc với trục chính của gương . Xác đònh vò trí của màn
E để ta có trên màn một vệt sáng :
a) Đường kính bằng đường kính của vành gương ; b)Là một điểm sáng chói ; c) Có đường kính bằng 10cm
24. Một người đứng trước gương lồi nhìn thấy ảnh của mình trong gương , cùng chiều và bằng 1/5 vật .tiến thêm 0,5m
lại gần gương thì ảnh bằng 1/4 người .Tính tiêu cự của gương và vẽ ảnh
25. Một gương cầu lõm có f = 10cm .Điểm sáng S trên trục chính cho ảnh S
/
. Dời S dọc theo trục chính gần gương
thêm 5cm thì ảnh dời 10cm và không đổi tính chất . Xác đònh vò trí ban đầu của vật
26. Một gươnh cầu lõm cho ảnh thật của vật AB lớn bằng ba lần vật. Nếu ta di chuyển vật lại gần gương thêm 2,5cm
thì có ảnh thật bằng 4 lần vật . Xác đònh tiêu cự của gương và vò trí ban đầu của vật
27. Vật AB đặt vuông góc với trục chính của một gương cầu lõm ở phía trước gương cho ta ảnh thật
A
1
B
1
.Di chuyển vật lại gần gương thêm 5cm , ta thu được ảnh thật A
2
B
2
= 2 A
1
B
1
.Hai ảnh này cách nhau 40cm .
Tính tiêu cự của gương
28. Một hệ gương ghép như hình vẽ .Vật phẳng nhỏ AB đặt trên trục chính vuông góc với trục chính
Cho biết f = 20cm , OI =40cm OA =25cm .Xác đònh ảnh và vẽ đường đi của ánh sáng sau ba lần phản xạ liên tiếp cho
hai trường hợp
a) nh sáng phản xạ trên (M ) trước B
b) nh sáng phản xạ trên ( G ) trước 0 F I
A
Tài liệu ôn thi - 4 Giáo viên :Nguyễn Hữu Lộc
29. Cho một gương cầu lồi biết đỉnh O và tâm C của gương .Cho một điểm S trước gương . Mắt người quan sát đặt tại
điểm M (hình vẽ ) nêu cách vẽ tia sáng phát ra từ S phản xạ trên gưong rồi đi qua M
30. Một gương cầu lõm có bán kính cong R = 30cm được đặt đối diện một gương phẳng , trục chính của gương cầu
vuông góc với gương phẳng . Trên trục chính , trong khoảng giữa hai gương , có điểm sáng A cách gương cầu đoạn
OA =20cm.Xác đònh vò trí gương phẳng để mọi tia sáng phát ra từ A ,sau hai lần phản xạ liên tiếp lại qua A
31. Gương cầu lồi ( G
1
) có tiêu cự f
1
= - 20cmvà gương cầu lõm ( G
2
) có tiêu cự f
2
= 20cm .Hai gương đặt đồng trục
mặt phản xạ hướng vào nhau , hai đỉnh cách nhau l = 50cm . Điểm sáng A được đặt trên trục chính cách G đoạn
20cm . Xác đònh các ảnh của A . Vẽ đường đi của ánh sáng
32 . Hai gương cầu lõm cùng bán kính R = 40cm được đặt đồng trục , mặt phản xạ hướng vào nhau , hai đỉnh cách
nhau đoạn l = 25cm
a) Xác đònh vò trí của vật để kích thước các ảnh ảo trong hai gương có tỉ số
2
1
b ) Tìm điều kiện về l để câu hỏi a có nghiệm
33. Gương cầu lõm ( G ) tiêu cự 20cm có điểm A trên trục chính và cách gương 30cm . Đối diện với
( G ) đặt gương phẳng ( M ) nghiêng 45
0
so với trục chính của ( G ) và cách ( G ) 80cm. Xác đònh ảnh của A sau 2
lần phản xạ liên tiếp trên ( G ) rồi ( M )
34. Gương cầu lõm có f = 50cm . Trên trục chính có điểm sáng A cách gương 60cm . Đối diện với gương cầu đặt một
gương ( M
2
) sao cho ánh sáng từ A sau 2 lần phản xạ liên tiếp trên hai gương lại qua A. Xác đònh M trong hai trường
hợp sau :
a) ( M
2
) là gương phẳng đặt vuông góc với trục chính của gương cầu lõm
b) ( M
2
) là gương cầu lõm cùng tiêu cự đặt đồng trục vớ gương thứ nhất
35. Hai gương cầu lõm có các tiêu cự f
1
= 24cm , f
2
= 16cm Trục chính của hai gương trùng nhau , mặt phản xạ quay
vào nhau, hai đỉnh gương cách nhau 120cm . Có hai bóng đèn giống nhau được đặt cách đều trục chính . X ác đònh vò
trí đặt màn và hai bóng đèn để các ảnh trùng khít lên nhau trên màn
36.Hai gương cầu lõm và lồi có tiêu cự f = 15cm , và f = - 10cm được đặt cho trục chính trùng nhau, hai mặt phản xạ
đối diện nhau . Các đỉnh gương cách nhau 80cm . Xác đònh vò trí vật AB ( vuông góc với trục chính , đặt trên trục
chính ) để ảnh của vật sau 1 lần phản xạ trên mỗi gương :
a) có cùng kích thước
b) đều ảo và gấp nhau 10 lần
37. a) Gương cầu lõm ( G
1
) có R = 60cm . Điểm A trên trục chính cách gương 45cm . Xác đònh ảnh A
1
.Vẽ ảnh
b.) Đặt thêm gương cầu lõm ( G
2
) cùng bán kính đối diện với ( G
1
) sao cho hai trục chính trùng nhau , A ở giữa hai
gương . Xác đònh vò trí của ( G
2
) để mọi tia sáng từ A sau hai lần phản xạ liên tiếp trên hai gương lại qua A . Chứng tỏ
tính chất trên đúng với mọi điểm sáng trên trục chính giữa hai đỉnh
38. Một gương cầu lõm có tiêu cư ï f đặt cách gương phẳng một đoạn L , gương phẳng vuông góc với trục chính của
gương cầu , mặt phản xạ của hai gương quay vào nhau .
1> Điểm sáng A đặt trên trục chính trong khỏang hai gương và cách gương cầu lõm một đọan d
1
a) Đònh điều kiện giữa L và f , từ đó suy ra liên hệ giữa d
1
, L và f để hệ cho ảnh trùng vật
b)p dụng : f =20cm, L = 45cm
2> Điều kiện trên (câu a ) được thỏa mản . Thay điểm A bằng vật AB đặt vuông góc với trục chính . Xác đònh chiều
và độ lớn của ảnh . p dụng : như câu 1b
39. Cho một gương cầu lồi , biết đỉnh O và S
tâm C của gương . Cho một điểm sáng trước
gương . Mắt người quan sát đặt tại điểm M
( hình vẽ ) . Nêu cách vẽ tia sáng phát ra từ S C F O
phản xạ trên gương rồi đi qua M M
40. Có một bể nước hình hộp chữ nhật . Mặt nước trong bể nằm cách miệng bể 20cm . nh sáng mặt trời chiếu xiên
vào bể nước . Ta chỉ thấy bóng của một thành bể in xuống đáy bể . Chiều dài của bóng ở trên mặt nước là 30cn và
ở dưới đáy bể là 90cm . Tính chiều sâu của lớp nước . Chiết suất của nước là
3
4
41. Một chiếc bể hình hộp chữ nhật , có đáy phẳng nằm ngang , chứa đầy nước ( chiết suất n =4/3).
Tài liệu ôn thi - 5 Giáo viên :Nguyễn Hữu Lộc
Một người nhìn vào điểm giữa của mặt nước theo phương hợp với phương thẳng đứng một góc 45
0
và nằm trong mặt
phẳng vuông góc với hai thành bể .Hai thành bể này cách nhau 30cm . Người ấy vừa vặn nhìn thấy một điểm nằm
trên giao tuyến của thành bể và đáy bể . Tính chiều sâu của bể nước
42. Một người nhìn một hòn đá dưới đáy một dòng suối có cảm giác hòn đá nằm ở độ sâu 0,8m .Chiều sâu thực của
dòng bằng bao nhiêu ? nếu người nhìn đá dưới góc 60
0
so với pháp tuyến , chiết suất của nước là n =
3
4
43. Tia sáng đi từ không khí tới gặp mặt phân cách giữa không khí và môi trường trong suốt chiết suất n dưới góc tới
i = 45
0
. Góc hợp bởi tia phản xạ và tia khúc xạ là 105
0
. Tính n
44. Khảo sát đường đi của tia SI từ dưới nước tới gặp mặt nước tại I dưới góc tới
a) i = 30
0
b) i = 60
0
45. Một bản mặt song song , bề dày e = 10cm , chiết suất n = 1,5 ở trong không khí
a) Điểm vật S , thật , cách bản 20cm .Xác đònh vò trí ảnh S
/
cho bởi bản
b) Tìm vò trí ảnh nếu S là vật ảo
c) Xác đònh vò trí và độ lớn của ảnh nếu vật thực là AB = 2cm , song song với bản
46. Chiếu tới bản song song dày 10cm , chiết suất n = 1,5 , một chùm tia sáng song song với góc tới 45
0
a) Bản đặt trong không khí .Vẽ đường đi của chùm tia sáng qua bản
b) Tính khoảng cách giữa chùm tia tới va chùm tia ló
c) Tính lại câu b, nếu góc tới nhỏ: i = 6
0
.
47.Một tia sáng truyền từ một chất lỏng ra ngoài không khí dưới góc 35
0
thì góc lệch giữa tia tới nối dài và tia khúc xạ
là 25
0
.Tính chiết suất của chất lỏng
48. Chiếu một tia sáng từ không khí vào thuỷ tinh có chiết suất 1,5.Hãy xác đònh góc tới sao cho:
a) Tia khúc xạ vuông góc với tia tới
b) Góc khúc xạ bằng nửa góc tới
49.Một cái cọc được cắm thẳng đứng trong một bể rộng , đáy phẳng nằm ngang chứa đầy nước .Phần cọc nhô lên trên
mặt nước dài 0,6m.Bóng của cái cọc trên mặt nước dài 0,8m, ở dưới đáy bể dài 1,7m .Tính chiều sâu của bể nước
.Chiết suất của nước là 4/3
50. Thả nổi trên mặt nước một đóa nhẹ , chắn sáng , hình tròn .Mắt người quan sát đặt trên mặt nước sẽ không thấy
được vật sáng ở đáy chậu khi bán kính đóa không nhỏ hơn R = 20cm. Tính chiều sâu lớp nước trong chậu .Biết rằng vật
và tâm đóa nằm trên đường thẳng và chiết suất của nước là 4/3
51.Một tia sáng từ không khí tới gặp mặt lăng kính có góc chiết quang A = 60
0
,chiết suất n =1,73 dưới góc tới i = 60
0
a) Tính góc lệch D
b) Ta giảm góc lệch D bằng cách thay đổi góc tới i
1
được hay không
52. Cho một lăng kính có góc chiết quang A = 60
0
và chiết suất n =
2
. Chiếu một tia sáng đơn sắc , nằm trong tiết
diện thẳng của lăng kính , vào mặt bên của lăng kính với góc tới 45
0
a) Tính góc ló và vẽ đường đi của tia sáng đi qua lăng kính
b) Tính góc lệch của tia sáng
c) Nếu tăng hoặc giảm góc tới một vài độ thì góc lệch thay đổi như thế nào? Tại sao ?
53.Một lăng kính có góc chiết quang A = 60
0
, chiết suất n = 1,5 đặt trong không khí . Tính góc tới i để tia ló ra khỏi
lăng kính
54.Một lăng kính tam giác ABC có chiết suất n =
3
. Tia sáng tới mặt AB cho tia ló với góc lệch cực tiểu đúng bằng
góc chiết quang A. Tính góc chiết quang A
55.Lăng kính có tiết diện là tam giác ABC, góc chiết quang A, chiết suất n =
3
.Tia sáng có độ lệch cực tiểu bằng A
a) Tìm A , góc tới, độ lệch cực tiểu
b)Tìm góc tớiđể tia ló nằm sát mặt AC
56. Một lăng kính có góc chiết quang A , chiết suất n trong không khí , một chùm tia tới hẹp gặp mặt bên với góc tới i
a)Tìm điều kiện A, i để có tia ló
b) khi A= 60 , n =
2
, tia tới vuông góc mặt bên thì có tia ló không ?
c) Tím góc tới và góc lệch tia sáng qua lăng kính khi tia tới và tia ló đối xứng nhau qua mặt phân giác của A
57. Cho một lăng kính có tiết diện thẳng la ømột tam giác vuông cân ABC ( AB = AC ), có chiết suất n = 1,5 , chiếu
một tia sáng SI vuông góc với mặt BC tại I . Vẽ và giải thích đường đi của tia sáng qua tia sáng
58. Một lăng kính có góc chiết quang là 60
0
.Chiếu một tia sáng đơn sắc thì thấy góc lệch cực tiểu là 30
0
. Tìm chiết
suất của lăng kính
Tài liệu ôn thi - 6 Giáo viên :Nguyễn Hữu Lộc
59. Một lăng kính có chiết suất là n =
3
.Chiếu một tia sáng đơn sắc thì thấy có góc lệch cực tiểu là 60
0
Tìm góc
chiết quang của lăng kính
60. Cho một lăng kính tiết diện là một tam giác ABC vuông tại B và góc A = 30
0
, có chiết suất la
ø n =
2
.Tìm góc lệch của một tia sáng chiếu tới vuông góc với AB
61. Cho một lăng kính phản xạ toàn phần có chiết suất n =
2
chiếu một tia sáng tới nằm trong tiết diện thẳng của
mặt bên ABC của lăng kính, theo phương song song với cạnh huyền BC đến gặp mặt AB của lăng kính tại một điểm I
gần đỉnh B. Hãy vẽ tiếp đường đicủa tia sáng
62. Một lăng kính có góc chiết quang A= 4
0
.Tia sáng tớivuông góc với mặt bên lăng kính
a) Tính chiết suất của lăng kính . Biết góc lệch là 2
0
b) Đặt hệ thống ( lăng kính và tia sáng tới ) vào nước có chiết suất n
/
=
3
4
thì góc là bao nhiêu?
63. Một lăng kính phản xạ toàn phần bằng thuỷ tinh , A
chiết suất n = 1,5 .Chiếu một tia sáng SI vào mặt AB
theo phương song song với đáy BC. Điểm I gần điểm B S I
Hãy vẽ tiếp đường đi của tia sáng
C B
64. Một lăng kính có góc chiết quang A = 60 Tia sáng tới song song đi là là trên mặt AB từ phía đáy . Khi đó góc ló
ra khỏi AC bằng 21
0
24
/
( sin 21
0
24
/
= 0,365 )
a) Tính chiết suất của lăng kính
b)Giữ chùm tia tới cố đònh và quay lăng kính ngược chiều kim đồng hồ quanh cạnh của nó . Hỏi phải quay một góc
bao để :
+) Góc lệch bằng 30
0
A
+) Bắt đầu có phản xạ toàn phần trên mặt AC I
S
B C
II> THẤU KÍNH :
65. Một TKHT có f = 10cm.Vật sáng AB đặt thẳng góc trục chính và cách thấu kính một đoạn d . Xác đònh vò trí ,
tính chất , độ phóng đại và vẽ hình trong các trường hợp sau:
a) d = 30cm b ) d = 20cm c) d = 15cm d) d = 10cm e) d = 5cm
66. Đặt một vật AB vuông góc với trục chính của một thấu kính L và cách thấu kính 100cm thì thấu kính cho ảnh ảo
A
/
B
/
=
5
1
AB .Hỏi L là thấu kính gì ? Tại sao ? Xác đònh tiêu cự của thấu kính
67. Một vật AB được đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính phân kì có tiêu cự 10cm . Xác đònh vò trí của
vật biết rằng ảnh bằng
2
1
vật
68. Đặt một vật AB vuông góc với trục chính của một TKHT có tiêu cự f = 30cm .Người ta thấy có một ảnh thật A
/
B
/
lớn gấp 3 lần vật . Xác đònh vò trí của vật và ảnh và vẽ hình
69.Một vật phẳng nhỏ AB đặt vuông góc với một trục chính của một TKHT có tiêu cự f = 30cm
a)Xác đònh vò trí của AB để thu được ảnh thật A
1
B
1
có chiều cao A
1
B
1
=
2
1
AB
b)Khi đặt vật AB cách thấu kính 20cm thì có ảnh A
/
B
/
.Hãy xác đònh vò trí tính và độ phóng đại của ảnh
70. Đặt một vật AB vuông góc với trục chính của một TKHT ,cho một ảnh thật lớn gấp 4 lần vật và cách vật 150cm
a) Xác đònh vò trí của ảnh thu được
b) Xác đònh tiêu cự của thấu kính nói trên
c)Thấu kính trên là TK phẳng lồi.Xác đònh bán kính mặt lồi của TK .Biết TK làm bằng thủy tinh có chiết suất n =1,5
71 . Một TK lồi lõm có bán kính lần lượt là 5cm và 10cm làm bằng thủy tinh có chiết suất n = 1,5
a) Tính độ hội tụ của TK
b)Một vật AB đặt vuông góc với trục chính của một TK cho ảnh gấp đôi vật .Xác đònh vò trí,tính chất của ảnh.Vẽ hình
72. Một vật AB đặt vuông góc với trục chính của một TK, cách thấu kính 30cm cho ảnh nhỏ bằng nửa vật
a)Tính tiêu cự của TK . Vẽ hình
Tài liệu ôn thi - 7 Giáo viên :Nguyễn Hữu Lộc
b) TK này gồm một mặt phẳng và một mặt cong , có chiết suất n = 1,5 . Tính bán kính của mặt cong
73. . Đặt một vật AB vuông góc với trục chính của một TKHT có tiêu cự 15cm ,ta thu được ảnh thật rõ nét trên màn
và khoảng cách từ vật tới màn là 80cm
a) Xác đònh vò trí của TK
b) Giư õ vật cố đònh , tònh tiến TK 2cm từ vò trí cũ về phía vật .Hỏi phải dòch màn về phía nào và dòch chuyển một đoạn
bằng bao nhiêu để vẫ thu được ảnh rõ nét trên màn
74. Một thấu kính hai mặt lồi có bán kính lần lượt là R = 30cm , R = 60cm làm bằng thủy tinh có chiết suất n = 1,5
a) Tính độ tụ và tiêu cự của TK
b) Vật sáng AB cao 2cm , đặt vuông góc với trục chính của TK và cách TK 60cm .Phải đặt màn E cách TK bao nhiêu
để hứng được ảnh rõ A
/
B
/
của AB trên màn ? Cho biết A
/
B
/
cao bao nhiêu ?
c) Giữ vật và màn cố đònh , phải di chuyển TK đến vò trí nào để màn lại xuất hiện ảnh rõ A
/
B
/
của AB . Tính độ cao
của ảnh lúc đó
75. Vật và màn cách nhau 160cm.Đặt một TKHT có trục chính vuông góc với màn .Trên màn có một ảnh rõ nét và
gấp 9 lần vật .Xác đònh tiêu cự và vò trí của TK
76. Đặt một vật AB vuông góc với trục chính của một TKHT , cách thấu kính 30cm.Ta thu được ảnh của vật trên
một màn đặt sau thấu kính .Dòch chuyển vật 10cm lại gần TK, ta phải dòch chuyển màn ảnh đi một đoạn mới lại thu
được ảnh . Ảnh sau cao gấp đôi ảnh trước.
a) Phải dòch chuyển màn ảnh theo chiều nào b) Tính tiêu cự của TK
c) Tính độ phóng đại của các ảnh
77. Đặt một vật AB vuông góc với trục chính của một TKHT , cách thấu kính 15cm .Ta thu được ảnh của vật AB trên
màn ảnh đặt sau TK . Dòch chuyển vật một đoạn 3cm lại gần TK . Ta phải dòch chuyển màn ra xa TK để lại thu đươc
ảnh . Ảnh sau cao gấp đôi ảnh trước . Tính tiêu cự của TK
78. Vật sáng đặt vuông góc với trục chính của một TK cho ảnh rõ nét trên màn . Khoảng giữa vật và màn là 90cm .
Có hai vò trí TK cho ảnh rõ trên màn và ảnh này lớn gấp 4 lần ảnh kia . Tính độ tụ của TK
79. Một TKHT có f = 12cm . Điểm sáng A trên trục chính cho ảnh A
/
. Dời A lại gần TK thêm 6cm thì ảnh A
/
dời 2cm
( không đổi tính chất ) .Xác đònh vò trí vật và ảnh lúc ban đầu
80. Vật AB được đặt song song và cách màn (M) một khoảng 54cm .Người ta đặt trong khoảng từ vật tới màn một TK
sao cho có được ảnh A
/
B
/
hiện rõ trên màn và lớn gấp 2 lần vật . Xác đònh loại TK , khoảng cách từ vật tới TK và
tiêu cự của TK
81. Đặt một vật AB vuông góc với trục chính của một TKHT có tiêu cự f = 15cm , cách AB 1,8m đặt một màn (M)
song song với AB để hứng ảnh A
/
B
/
a) Tìm vò trí của TK để có rõ nét trên màn
b) Giữ vật và màn cố đònh . Thay TK trên bằng một TKHT khác cũng song song với AB . Tìm tiêu cự của TK này để
chỉ có một vò trí của nó cho ảnh rõ nét trên màn
82.Một TKHT mỏng bằng chất có chiết suất n = 1,5.Hai mặt cong có bk bằng nhau ,tiêu cự của thấu kính là f = 40cm
a) Xác đònh độ tụ và bán kính cong của mặt TK
b) Đặt vật sáng AB vuông góc với quang trục . Tìm vò trí của vật để ảnh A
/
B
/
của AB cho bởi TK là ảnh thật ( hoặc
ảnh ảo ) lớn gấp 4 lần vật
c) Xét trường hợp A
/
B
/
là ảnh thật (câu b) . Người ta đặt một màn vuông góc với trục chính của TK để thu A
/
B
/
. Nếu
cho vật AB tònh tiến trên quang trục một đoạn ∆d = 30cm ra xa TK kể từ vò trí củ , thì phải tònh tiến TK về phía nào
và tònh tiến một đoạn bằng bao nhiêu để thu được ảnh rõ nét trên màn
83 .Với mỗi loại TK hãy xác đònh vò trí của vật để ảnh tạo bởi TK
a) là ảnh thật b) là ảnh ảo c) cùng chiều với vật d) ngược chiều với vật e) bằng vật
f) lớn hơn vật g) nhỏ hơn vật h) có khoảng cách vật – ảnh cùng bản chất nhỏ nhất
84 . Một vật phẳng , nhỏ AB đặt trước một TK (L) tạo một ảnh rõ nét trên màn (E) . Dòch chuyển vật 2cm lại gần TK
thì phải dòch chuyển màn một khoảng 30cm mới thu được ảnh rõ nét của vật , ảnh này bằng
3
5
ảnh trước
a) TK (L) là TK gì ? Màn (E) được dòch theo chiều nào?
b) Tính tiêu cự của TK và độ phóng đại của ảnh trong hai trường hợp trên
ĐS a) d
/
=
fd
df
−
lấy đạo hàm theo d ta được
0
)fd(
f
d
d
2
2/
<
−
−=
∆
∆
∆d
/
và ∆d luôn trái dấu =>
Tài liệu ôn thi - 8 Giáo viên :Nguyễn Hữu Lộc
ảnh ,vật chuyển động cùng chiều.Vậy màn E được dời xa TK b) f = 15cm , k = -3 và k = -5
85. Vật cao 5cm . TK tạo ảnh cao 15cm trên màn . Giữ nguyên vò trí TK nhưng dời vật ra xa TK thêm 1,5cm .Sau khi
dời màn để hứng ảnh rõ của vật , ảnh có độ cao 10cm . Tính tiêu cự của TK ĐS f = 9cm
86. Vật sáng AB được đặt trước TKHT (L), trên trục chính , vuông góc với trục chính và cách TK đoạn lớn hơn hai lần
tiêu cự . Sau TK, đặt gương phẳng (M) vuông góc với trục chính .Xét hai tia sáng (1) và (2) như trong hình vẽ
a) Chứng tỏ rằng tia (1) sau khi phản xạ trên gương sẽ trở lại theo đường cũ
(L) (M)
B (2)
F F
/
.
A (1)
b) Tìm vò trí của gương sao cho tia (2) sau khi phản xạ sẽ trở lại theo đường đi đối xứng với tia tới qua trục chính
c) Xác đònh ảnh của vật tạo bởi quang hệ trong điều kiện của câu b). Nêu các tính chất của ảnh
ĐS b) gương phẳng nằm tại F
/
87. Cho quang hệ như hình vẽ với (L) là TKHT có f = 20cm, (G) là gương phẳng
(L) (G)
B
0 H
A x a
a) Với x = 70cm, a = 50cm , hãy xác đònh ảnh A
/
B
/
của AB qua hệ .Vẽ ảnh
b) a bằng bao nhiêu thì A
/
B
/
có độ lớn không đổi bất chấp x ? Tính độ phóng đại của ảnh trong trường hợp này
ĐS a) ảnh A
/
B
/
của vật AB là ảnh thật ,cách TK 27,7cm ,cùng chiều và bằng
13
2
,
b) Với a = 20cm thì k là hằng số đối với mọi x
88. Một TKHT (L) f = 20cm đặt trước một gương cầu lõm (G) bán kính 30cm sao cho hai trục chính trùng nhau .
Khoảng cách giữa TK và Gương là l = 40cm, Vật phẳng AB đặt trên trục chính và vuông góc với trục chính, cách TK
30cm Xác đònh và vẽ ảnh của vật tạo bởi hệ trong hai trường hợp
a) Vật đặt trong khoảng giữa TK và gương b) vật đặt ngoài khoảng nói trên
ĐS a) ảnh thật , cách TK 28cm , ngược chiều và bằng 1,2 lần vật
b) ảnh thật , cách TK 55cm, cùng chiều và bằng 1,5 lần vật
89. Một TKPK có tiêu cự 30cm được đặt trước một gương cầu lõm, có bán kính cong R = 60cm, sao cho trục chính của
chúng trùng nhau và sao cho một tia sáng song song với trục chính sau khi đi qua TK , phản xạ trên gương , lại ló qua
TK song song với trục chính
a) Tính khoảng cách l giữa TK và gương
b)Một vật phẳng nhỏ AB đặt vuông góc với trục chính ,trước TK và cách TK một khỏang d .Vẽ ảnh của vật qua hệ và
từ đó chứng minh rằng hệ luôn luôn cho một ảnh ảo lớn bằng vật. Tính khoảng cách từ gương tới ảnh của vật khi d =
40cm ĐS : a) l = 30cm b) d
/
= d = 40cm
90 . Một TKHT (L) có f = 20cm và một gương cầu lõm (G) có tiêu cự 30cm đồng trục chính , có mặt phản xạ quay về
phía TK và cách TK 10cm . Một vật sáng AB được đặt trước TK , vuông góc với trục chính và cách TK 40cm
a) Xác đònh vò trí , tính chất , độ phóng đại ảnh cho bởi hệ
b). Cũng câu hỏi trên nếu thay gương cầu lõm trên bằng gương cầu lồi có tiêu cự 20cm
ĐS : a) ảnh thật ,cách TK 4cm, độ phóng đại -0,4 b) ảnh thật, cách TK 28cm, độ phóng đại -0,8
91. Trước TKHT (L
1
) có tiêu cự f = 10cm , có vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính , cách TK khoảng d = 4m.
a) Xác đònh ảnh A
1
B
1
của AB tạo bởi (L
1
) . Vẽ đường đi của một chùm sáng từ B
b) Sau (L
1
) và cách (L
1
) đoạn a = 4cm,đặt thêm TKPK (L
2
) có tụ số D
2
= - 10dp sao cho hai trục chính trùng
nhau .Xác đònh ảnh A
/
B
/
của vật tạo bởi hệ TK
c) Bây giờ AB ở rất xa hệ hai TK .Người ta muốn thay hệ hai TK (L
1
L
2
) bằng một TKHT (L)sao cho ảnh của AB tạo
bởi hệ (L
1
L
2
) và bởi (L) có vò trí trùng nhau , độ lớn bằng nhau.Tính tiêu cự của (L) và đònh vò trí của (L) đối với L
2
ĐS a) ảnh thật,ngược chiều bằng
40
1
vật và cách TK 10cm ; b)ảnh thật,ngược chiều bằng
16
1
vật và cách TK 15cm
Tài liệu ôn thi - 9 Giáo viên :Nguyễn Hữu Lộc
c) f = 25cm , vò trí (L) được xác đònh bởi O
2
O = f -
/
2
d
= 25 – 15 = 10cm
92. Cho một hệ hai TK L
1
, L
2
có tiêu cự lần lượt là f
1
= 20cm , f
2
= -10cm ; L
1
ở bên trái L
2
vàcó trục chính trùng
nhau .Một vật sáng cao 3cm vuông góc với trục chính , ở bên trái L
1
và cách L
1
một khoảng d = 30cm .Tìm khỏang
cách giữa hai TK để
a) nh tạo bởi hệ là ảnh thật
b) nh tạo bởi hệ cùng chiều với vật và cao 2cm
c) nh tạo bởi hệ có chiều cao không đổi khi chuyển vật dọc theo trục chính
ĐS : a) 50cm< l < 60cm b) l = 20cm c) l = 10cm
93. Một vật phẳng nhỏ AB đặt trên trục chính của TKHT(O
2
) có f
2
= 15cm và cách TK 49cm. Đặt xen vào giữa vật và
TK (O
2
) một TK (O
1
) .Khi khỏang cách giữa hai TK là 28cm,người ta thu được một ảnh cuối cùng gấp 3 lần vật
a)Đònh tiêu cự f
1
của TK(O
1
) b) Vẽ đường đi của chùm tia sáng từ một điểm vật qua hệ hai TK
ĐS :a) vậy (O
1
) là TKHT có tiêu cự 7cm hoặc 9,4cm b) hs tự vẽ
94. Hai TKHT được đặt cùng trục chính ,TK (L
1
),có tiêu cự f
1
= 60cm, TK (L
2
) có tiêu cự f
2
= 4cm
1)Đemchiếu chùm sáng song song vàoTK (L
1
),sau khi qua TK(L
2
) ta vẫn được chùm sáng song song
a>Vẽ hình . Tính khoảng cách giữa hai TK
b>Hệ hai TK giống dụng cụ quang học nào ? Thiết lập công thức và tính độ bội giác của hệ hai TK đó khi ngắm
chừng ở vô cực
2)Điều chỉnh cho khoảng cách hai TK bằng 63,5cm.Xác đònh vò trí và tính chất ảnh của một vật ở rất xa
(phía trước L
1
) cho bởi hệ hai TK đó
ĐS: 1a) l = 64cm hệ vô tiêu b) G∞ =
2
1
f
f
= 15 2)nh của vật là ảnh ảo , ngược chiều và cách L 28cm
95. Đặt một vật phẳng nhỏ AB trước một TK vuông góc với trục chính TK.Trên màn vuông góc với trục chính ,ở phía
sau TK ,thu được một ảnh rõ nét lớn hơn vật , cao 4cm.Giữ vật cố đònh , dòch chuyển TK dọc theo trục chính 5cm về
phía màn thì phải dòch chuyển màn theo trục chính 35cm , mới lại thu được ảnh rõ nét , cao 2cm
a) Tính tiêu cự của TK và độ cao của vật AB
b)Vật AB , TK và màn đang ở vò trí có ảnh cao 2cm .Giữ vật và màn cố đònh .Hỏi phải dòch chuyển TK dọc theo trục
chính về phía màn một đoạn bằng bao nhiêu để lại có ảnh rõ nét trên màn ? Trong khi dòch chuyển TK thì ảnh của vật
AB dòch chuyển như thế nào đối với vật ?
ĐS: a) f = 20cm và AB = 1cm b) ta phải dòch chuyển TK về phía màn 30cm
Như vậy trong sự dòch TK từ vò trí d = 30cm đến d = 60cm thì ảnh của vật dòch chuyển từ màn về phía vật đến vò trí
gần nhất cách vật 80cm rồi quay trở lại màn
96.Vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính của thấu kính hội tụ có tiêu cự 20cm, cách thấu kính 40cm
a)Xác đònh ảnh của AB qua thấu kính
b)Giữ nguyên vò trí của thấu kính , dòch chuyển vật .Hỏi phải dòch chuyển vật một khoảng bao mhiêu ,theo chiều
nào ,để có được ảnh cao gấp 2 lần vật (CĐBC Hoasen-06)
97.Cho quang hệ như hình : thấu kính mỏng ,tiêu cự f và gương lồi có góc mở nhỏ ,tiêu cự f
G
=-20cm ,được đặt đồng
trục chính ,mặt phản xạ của gương quay về phía thấu kính và cách thấu kính một khoảng a =20cm.Một vật phẳng ,nhỏ
AB đặt vuông góc với trục chính của quang hệ ,A nằm trên trục chính
và cách thấu kính một khoảng d (0 < d < a) .Kí hiệu A
/
B
/
là ảnh của d B
vật qua thấu kính ,A
//
B
//
là ảnh thật cho bởi hệ gương và thấu kính .Biết
A
/
B
/
là ảnh ảo , A
//
B
//
là ảnh thật ,đồng thời hai ảnh có cùng độ cao O A G
a)Viết biểu thức độ phóng đại của các ảnh A
/
B
/
, A
//
B
//
theo d và f a
b) Xác đònh tiêu cự f của thấu kính (TSĐH-2006)
III/ MẮT VÀ CÁC DỤNG CỤ QUANG HỌC
6 Mắt và các dụng cụ quang học :
a. Mắt * mắt thường : f
max
= OV 0 : quang tâm mắt
V : điểm vàng
* mắt cận thò : f
max
< OV
* mắt viễn thò : f
max
> OV
* giới hạn nhìn rõ của mắt từ C
c
-> C
v
OC
c
≤
d
≤
OC
v
* Sửa tật cận thò : f
k
= - OC
v
: kính đeo sát mắt hoặc f
k
= - ( OC
v
+ O
k
O ) mắt cách kính
* Sửa tật viễn thò : f
k
= OC
v
kính đeo sát mắt ( hoặc f
k
= ( OC
v
+ O
k
O )
Tài liệu ôn thi - 10 Giáo viên :Nguyễn Hữu Lộc
b. Kính lúp :
- Độ bội giác : G =
0
α
α
hoặc G = k
l|d|
/
+
Đ
k =
AB
BA
11
: độ phóng đại ảnh
D : khỏang trông rõ ngắn nhất ( OC
c
= Đ ) , l = OO
k
khoảng cách từ mắt tới kính
- Ngắm chừng ở cực cận : G
c
= | k
c
| = | -
d
d
/
| - Ngắm chừng ở cực viễn : G
∞
=
f
Đ
( Đ = 0,25m )
c. Kính hiển vi:
- Độ bội giác G
∞
= k
1
G
2
=
2
f
1
f
Đδ
( δ : độ dài quang học của kính
2
/
1
FF
= δ )
G
c
= | k | = |
1
/
1
2
/
2
d
)d(
.
d
)d( −−
|
d. Kính thiên văn :điều chỉnh để ngắm chừng ở vô cực : l = f
1
+ f
2
, f
1
>> f
2
=> G
∞
=
1
f
f
BA
f
.
f
BA
2
1
11
1
2
11
>>=
; G
c
=
c
Đ
1
21
22
f
BA
BA
= k
2
.
c
Đ
1
f
= | -
2
/
2
d
d
|
c
Đ
1
f
: Vì ngắm chừng ở cực cận |
/
2
d
| = Đ
c
=> G
c
=
2
1
d
f
98. Một người cận thò có điểm cực viễn cách mắt 50cm và điểm cực cận cách mắt 12,5cm
a) Tính độ tụ của kính cần đeo để sửa tật trên
b) Khi đeo kính người ấy sẽ nhìn được vật gần nhất cách mắt bao nhiêu ? kính đeo sát mắt
ĐS : a) D = 2dp b) 16,7cm
99. Một người cận thò khi về già chỉ nhìn được các vật ở cách mắt trong khoảng từ 30cm đến 40cm
a) Tính độ tụ của kính phải đeo sát mắt để có thể nhìn rõ vật ở vô cực mà không phải điều tiết
b) Tính độ tụ của kính phải đeo sát mắt để có thể nhìn rõ chữ đặt gần nhất cách mắt 25cm
ĐS : a) D = -2,5dp b) D = 0,67dp
100. Một người cận thò phải đeo kính có độ tụ -2,5dp .Kính đeo sát mắt .Khi đó , ngừoi ấy nhìn rõ vật gần nhất cách
mắt 25cm. Xác đònh giới hạn nhìn rõ của mắt người ấy khi không đeo kính
ĐS : OC
c
= 15,4cm , OC
v
= 40cm
101.Người cận thò đeo sát mắt một TKPK có độ tụ D = -2dp mới có thể nhìn rõ các vật ở xa mà không phải điều tiết
a)Khi không đeo kính , người ấy nhìn rõ vật ở xa nhất ,trên trục chính của mắt , cách mắt bao nhiêu
b) Nếu người ấy chỉ đeo kính có độ tụ D = -1,5dp ,sát mắt , thì có nhìn được vật xa nhất cách mắt bao nhiêu ?
ĐS: OC
v
= 50cm , d
v
= 200cm
102. Một TK phẳng lồi làm bằng thuỷ tinh có chiết suất n = 1,5 , bán kính mặt lồi 25cm.Vật AB đặt vuông góc trục
chính của một TK cho một ảnh thật A
/
B
/
lớn hơn vật và cách vật 225cm
a) Tính độ tụ của TK
b) Xác đònh vò trí của vật và ảnh , vẽ hình
c) Một người có mắt bò tậtdùng TK này làm kính sửa .Khi đeo kính sát mắt thì đọc được trang sách đặt gần nhất cách
mắt 25cm .Hãy xác đònh cực cận của mắt khi người này chưa đeo kính
103.Mắt một người cận thò có khoảng thấy rõ ngắn nhất là 12,5cm và giới hạn nhìn rõ là 37,5cm
a)Hỏi người này phải đeo kính có độ tụ bao để nhìn rõ đươc các vật ở vô cực mà không phải điều tiết ?Người đó đeo
kính có độ tụ như thế nào thì không thể thấy rõ bất kì vật nào trước mắt ?kính đeo sát mắt
b)Người này không đeo kính, cầm một gương phẳng đặt sát mắt rồi dòch gương lùi dần ra xa mắt và quan sát ảnh của
mắt trong gưong .Hỏi tiêu cự của thuỷ tinh thể thay đổi như thế nào trong khi mắt nhìn thấy rõ ảnh ?Độ lớn của ảnh và
góc trông ảnh có thay đổi không ? Nếu có thì tăng hay giảm.
104. Một người có điểm cực cận cách mắt 25cm và điểm cực viễn ở vô cực , quan sát một vật nhỏ qua kính lúp có độ
tụ +10dp .Mắt đặt sát sau kính
a) Hỏi phải đặt vật trong khoảng nào trước kính
b) Trong sự quan sát này , độ bội giác của ảnh sẽ biến thiên trong phạm vi nào
ĐS : a) 7,1cm -> 10cm b) 2,5≤ G ≤ 3,5
105.Một vật AB đặt trước một kính lúp cho ảnh ảo A
/
B
/
cao gấp 3 lần vật và cách vật 8cm
a) Tính tiêu cự của kính lúp
Tài liệu ôn thi - 11 Giáo viên :Nguyễn Hữu Lộc
b) Mắt người quan sát không có tật và điểm cực cận cách mắt 16cm đặt tại tiêu điểm ảnh của kính . Hỏi phải đặt vật
trong khoảng nào trước kính ?
c)Tính độ bội giác của kính khi người quan sát ngắm chừng ở cực cận và khi ngắm chừng ở vô cực
ĐS : a) 6cm b) 3,75cm đến 6cm c) 2, 7
106.Một người cận thò có điểm cực cận cách mắt 15cm và điểm cực viễn cách mắt 50cm , quan sát một vật nhỏ qua
một kính lúp có độ tụ 20dp . Mắt đặt cách kính 10cm
a) Phải đặt vật trong khoảng nào trước kính
b) Tính độ bội giác của ảnh trong các trường hợp ngắm chừng ở điểm cực cận và điểm cực viễn
ĐS : a) 2,5cm≤ d≤ 4,4cm b) G
v
= 2,7 ; G
c
= 2
107. Một người nhìn vật cách mắt 20cm qua một kính lúp có độ tụ 10dp .Kính lúp phải đặt cách mắt một khoảng bao
nhiêu khi người ấy điều tiết tối đa ? cho biết điểm cực cận cách mắt 25cm
ĐS : Kính cách mắt 15cm
108.Một người nhìn thấy rõ được vật cách mắt từ 15cm->50cm
a) Mắt người này bò tật gì ? Tính độ tụ của kính cần đeo sát mắt để nhìn thấy vật ở xa vô cực mà không phải điều tiết
b) Người này không đeo kính , soi gương cầu lõm để quan sát mặt của mình .Gương có bán kính
R= 120cm .Hỏi phải đặt gương trong khoảng nào trước mắt để người ấy nhìn thấy ảnh cùng chiều qua gương . Khi đó
góc trông của ảnh lớn nhất ứng với vò trí nào của gương ?
ĐS : a) D = -2dp b) 7cm≤ d ≤ 20cm góc trông lớn nhất khi d = 7cm
109. Một người cận thò có điểm cực viễn cách mắt 50cm
a)Xác đònh độ tụ của kính mà người này phải đeo để có thể nhìn rõ một vật ở xa vô cực mà không điều tiết
b)Khi đeo kính , người này có thể đọc được trang sách cách mắt gần nhất là 20cm? Hỏi điểm cực cận của mắt cách
mắt bao xa
c) Để đọc được những dòng chữ nhỏ mà không phải điều tiết , người này bỏ kính ra và dùng một kính lúp có tiêu cự
5cm đặt sát mắt .Khi đó phải đặt trang sách cách kính lúp bao nhiêu?Tính độ bội giác của ảnh
ĐS: a) D = -2dp b) OC
c
= 14,3cm c)cách 4,54cm ; G = 3,14
110. Một kính hiển vi có độ dài quang học 12cm , vật kính có tiêu cự f
1
= 0,5cm .Biết khoảng nhìn rõ nhất của mắt là
D = 25cm . Độ bội giác khi ngắm chừng ở vô cực là G∞ = 200 .Xác đònh tiêu cự của thò kính và khoảng cách từ vật
kính đến vật khi ngắm chừng ở vô cực
112. Kính hiển vi có vật kính D = 100dp , thò kính có tụ số D = 25dp được dùng để quan sát vật AB bởi một người có
mắt cận thò , có điểm cực viễn cách mắt 40cm . Mắt đặt tại tiêu điểm của thò kính . Độ dài quang học của kính là
δ = 18cm
a) Tìm vò trí của vật để mắt quan sát không cần phải điều tiết
b) Tính độ phóng đại của ảnh cho bởi kính hiển vi ĐS : a) d = 1,054cm b) A
2
B
2
= 184AB
113.Vật kính và thò kính của một kính hiển vi coi như hai TK mỏng đồng trục cách nhau l = 15,5cm .Một người quan
sát một vật nhỏ đặt trước vật kính một khoảng d
1
= 0,52cm. Độ bội giác khi đó là G
∞
= 250 ( mắt đặt tại tiêu điểm
ảnh
/
2
F
của thò kính )
a)Người quan sát đã điều chỉnh để ngắm chừng ở vô cực và có khoảng thấy rõ ngắn nhất là
D = 25cm.Tính tiêu cự của vật kính và thò kính
b)Để ảnh cuối cùng ở tại diểm C
c
phải dòch chuyển vật bao nhiêu , theo chiều nào ? Độ bội giác khi đó là bao
nhiêu .Vẽ ảnh
ĐS : a) f
1
= 0,5cm ; f
2
= 2,5cm b) Tới gần vật kính 4μm ; 255
114. Kính hiển vi có vật kính f
1
= 0,8cm và thò kính có f
2
= 2cm . Khoảng cách giữa hai kính là l =16cm ( Kính đeo
sát mắt )
a) Kính ngắm chừng ở vô cực .Tính khoảng cách từ vật đến vật kính và độ bội giác .Biết người quan sát có mắt bình
thường với khoảng nhìn rõ ngắn nhất là D = 25cm
b) Giữ nguyên vò trí vật và vật kính , ta dòch thò kính một khoảng nhỏ để thu được ảnh của vật trên màn đặt cách thò
kính ( ở vò trí sau ) 30cm .Tính độ dòch chuyển của thò kính , xác đònh chiều dòch chuyển . Tính độ phóng đại ảnh
Đ S : a) d
1
= 0,848cm ; G∞ = 206
b) Dời thò kính ra xa vò trí cũ đoạn 0,143cm ; k = 231
115.Vật kính của kính hiển vi có tiêu cự f
1
= 6mm.Khoảng cách giữa hai thấu kính là L = 14,2cm .Mắt nhìn vật AB
cao 0,1mm qua kính và ngắm chừng ở vô cực dưới góc trông là 0,125rad
a) Xác đònh tiêu cự f
2
của thò kính và khoảng cách từ vật đến vật kính
Tài liệu ôn thi - 12 Giáo viên :Nguyễn Hữu Lộc
b) Để thu được ảnh thật trên màn đặt cách thò kính 11,6cm thì phải dòch chuyển vật bao nhiêu theo chiều nào ?Tính
độ phóng đại ảnh
ĐS : a) tiêu cự f
2
= 16mm và khoảng cách từ vật tới vật kính d
1
= 6,3mm
b) Vật dòch ra xa vật kính : 7μm , độ phóng đại ảnh k = 110
116.Một kính thiên văn có vật kính D
1
= 1dp , thò kính D
2
= 50dp
a) Một người mắt không có tật , dùng kính thiên văn này để quan sát một vật rất xa .Kính được điều chỉnh để khi
quan sát mắt không phải điều tiết .Tính độ lớn ảnh qua vật kính và góc trông ảnh qua thò kính , biết góc trông vật bằng
mắt thường là 10
/
( biết 1
/
= 3.10
-4
rad )
b)Một người cận thò có điểm cực viễn cách mắt 50cm không đeo kính cận mà quan sát vật kính thiên văn nói trên (mắt
đặt sát kính ) Người ấy phải dòch chuyển thò kính theo chiều nào và bằng bao nhiêu để mắt không điều tiết .Tính độ
bội giác và độ lớn ảnh thấy được
c) Hỏi phải dòch chuyển thò kính theo chiều nào và bao nhiêu so với vò trí ban đầu để ảnh cuối cùng là ảnh thật và
cách vật kính 110cm
ĐS : a) A
1
B
1
= 0,3cm , =
0 ,
G
∞
= 8
0
20
/
b) Độ dòch chuyển thò kính ∆d = 0,077cm , G
∞
= 52
c) Độ dòch chuyển thò kính ∆d
2
= 0,764cm
117. Vật kính của một kính thiên văn có tiêu cự f = 1,2m .Thò kính là một TKHT có tiêu cự f = 4cm
a) Tính khoảng cách giữa hai kính và độ bội giác của kính thiên văn khi ngắm chừng ở vô cực
b) Một học sinh dùng kính thiên văn nói trên để quan sát mặt trăng .Điểm cực viễn của học sinh này cách mắt
50cm .Tính khoảng cách giữa hai kính và độ bội giác của kính khi học sinh đó quan sát mà mắt không điều tiết
ĐS : a) 124cm ; 30 b) 123,7 cm; 32,4
118. Cho hai TKHT (O
1
) và(O
2
) đồng trục , có tiêu cự f
1
= 30cm, f
2
= 2cm.Vật sáng phẳng AB được đặt vuông góc
với trục chính của hệ , trước (O
1
) .nh cuối cùng tạo bởi hệ là
/
2
/
2
BA
a)Tìm khoảng cách giữa hai TK để độ phóng đại của ảnh sau cùng không phụ thuộc vào vò trí vật AB trước hệ
b)Hệ hai TK được giữ nguyên như câu trên ,vật AB được đưa ra rất xa (O
1
) (Ảnh trên trục chính ).Vẽ đường đi của
một chùm tia sáng từ B .Hệ TK này được sử dụng cho công dụng gì?
c)Một ngừơi đặt mắt (không có tật ) sát sau TK (O
2
) để quan sát ảnh của vật AB trong điều kiện của câu b).Tính độ
bội giác của ảnh .Có nhận xét gì về mối liên hệ giữa độ phóng đại và độ bội giác của ảnh ?
ĐS: a) O
1
O
2
= f
1
+ f
2
= 32cm b) làm kính thiên văn c) G
∞
= 15
119.Một người cận thò có điểm cực viễn cách mắt 50cm quan sát một chòm sao qua một kính thiên văn trong trạng
thái không điều tiết .Vật kính có tiêu cự 90cm ,thò kính có tiêu cự 2,5cm .Tính độ bội giác của ảnh cuối cùng
ĐS : 37,8
120.Mắt một người cận thò có điểm cực cận cách mắt 15cm.Người đó quan sát vật nhỏ qua kính lúp có tiêu cự f = 5cm.
Kính được đặt sao cho tiêu điểmcủa nó trùng với quang tâm của mắt .Khi đó với mọi vò trí đặt vật trước kính để mắt
nhìn rõ vật thì thấy độ bội giác của kính không đổi .Hãy giải thích điều đó và tính độ bội giác (TSĐH -06 )
121.Góc trông của đường kính Mặt trăng từ trái đất là 30
/
.Một người cận thò dùng một kính thiên văn cỡ nhỏ để quan
sát Mặt trăng trong trạng thái không điều tiết .Điểm cực viễn của người ấy cách mắt 50cm .Vật kính của kính thiên
văn có tiêu cự 60cm ,thò kính có tiêu cự 3cm.Tính đường kính của ảnh cuối cùng của Mặt trăng và độ bội giác của ảnh
ĐS: 9,54cm và 21,2
122.Một người mắt tốt quan sát Mặt trăng qua một kính thiên văn trong trạng thái không điều tiết .Vật kính có tiêu cự
1,2m,thò kính có tiêu cự 4cm.Tính khoảng cách giữa vật kính và thò kính và độ bội giác của ảnh
ĐS : 1,24m ; 30
123.Một bình hình trụ đáy là một gương cầu lõm có bán kính cong bằng 12cm và mặt phản xạ hướng vào trong bình
.Điểm sáng S đặt trên trục chính của gương cách đỉnh M của gương một khoảng bằng SM = 18cm (hình vẽ)
a)Xác đònh vò trí và vẽ ảnh S
1
của S cho bởi gương cầu
b) Đặt thêm trước gương cầu một TKHT L có tiêu cự f = 7,5cm sao cho trục chính của TK trùng với trục chính của
gương cầu và cách đỉnh gương một khoảng 21cm.Xác đònh vò trí ảnh thật cuối cùng S
2
của S cho bởi hệ TK-gương
c)Đổ vào bình một lượng nùc có chiết suất tỉ đối với không khí bằng 4/3 sao cho chiều cao cột nước tính từ đáy bình
bằng 11,25cm.Để vò trí của ảnh S
2
không thay đổi ta phải dòch chuyển S không ?Nếu có thì về phía nào và tới điểm
nào và tới điểm cách đỉnh M của gương bao nhiêu?
ĐS: ĐHBK Hànội 1997- 1998
Tài liệu ôn thi - 13 Giáo viên :Nguyễn Hữu Lộc
124.Hai TK mỏng ,một hội tụ , một phân kì đặt sát nhau và có cùng trục chính .Tiêu cự của TK có trò số như nhau và
bằng 10cm .Một điểm sáng S đặt trên trục chính về TKPK,cách TK một khoảng bằng 10cm.Xác đònh vò trí ảnh của S
qua hệ hai TK bằng cách vẽ đường đi của các tia sáng ĐS: ĐHBK Hànội 2000-2001
125.Một chùm sáng hội tụ hình nón ,chiếu qua một lỗ tròn đường kính a = 5cm trên màn chắn E
1
.Trên màn ảnh E
2
đặt phía sau ,song song và cách E
1
một khoảng l = 20cm ta hứng được một hình tròn sáng có đường kính b = 4cm
.Nếu lắp khít vào lỗ tròn một TK, thì trên màn E
2
ta thu được một điểm sáng
a)Có thể dùng loại TK gì ?
b)Tính độ tụ của TK. ĐS : ĐHQG Hànội 1997-1998
126. Cho một hệ gồm hai TK có cùng trục chính .TK O
1
có tiêu cự f
1
= 20cm, TK O
2
có tiêu cự f
2
= -10cm . Hai TK
cách nhau một khoảng l
a)Chiếu một chùm sáng song song bất kì vào TK O
1
thì thấy chùm tia ló ra khỏi TK O
2
song song với nhau .hãy xác
đònh khoảng cách l .vẽ hình
b)Giữ nguyên khoảng l giữa hai TK trong câu trên .Đặt một sáng AB trước TK O
1
,vuông góc với trục chính .Chứng
minh rằng độ phóng ảnh của hệ không phụ thuộc vào vò trí của vật AB
c) Một người cận thò có điểm cực cận cách mắt 15cm và điểm cực viễn cách mắt 50cm ,dùng hệ TK trên để quan sát
vật AB đã nói trong câu b).Mắt đặt sát TK O
2
.Hỏi vật AB phải đặt trong khoảng nào để người này nhìn thấy ảnh của
vật qua hệ TK ĐS:ĐHTM 2001-2002
127.Hệ quang học gồm hai TK L
1
và L
2
được đặt đồng trục ,cách nhau một khoảng a có tiêu cự lần lượt f = 40cm và
f = 2cm . Một vật AB được đặt vuông góc với trục chính của hệ .B nằm trên trục chính trước L
1
và cách nó một
khoảng d
1
sao cho ảnh cuối cùng qua hệ A
2
B
2
a)Xác đònh a để độ phóng đại của ảnh cuối cùng không phụ thuộc vào d
1
b)Với kết quả câu trên ,đưa vật ra rất xa L
1
sao cho B vẫn nằm trên trục chính .Hãy cho biết hệ TK khi đó giống dụng
cụ quang học nào ? vẽ ảnh ĐS : ĐHQG TPHCM 2000- 2001
B>TÍNH CHẤT SÓNG VÀ HẠT CỦA ÁNH SÁNG:
I/Tính chất sóng của ánh sáng :
a/ chiết suất môi trường : n =
v
C
( C = 3.10
8
s
m
)
b/ bước sóng :
f
C
T.C ==λ
c/ giao thoa ánh sáng :
1> hiệu đường đi : d = | r
2
– r
1
| =
D
ax
,
2> khoảng vân : i =
a
Dλ
3> vò trí vân sáng : x
s
= k
a
Dλ
= ki
4> vò trí vân tối : x = (
)
2
1
k +
a
Dλ
=(
)
2
1
k +
i (với k = thứ -1 )
5 >Tìm tính chất vân tại điểm cách vân sáng chính giữa một khoảng x cho trước
Ta lập tỉ số :
k
i
x
=
k
∈
N ( nguyên ) ta có vân sáng
k
∈
N ( thập phân ) ta có vân tối
6> Tìm số vân sáng , vân tối trong vùng giao thoa :
Gọi L là bề rộng vùng giao thoa :
xk
i2
L
+=
k :phần nguyên
x : phần thập phân
* Số vân sáng : 2k + 1
* Số vân tối : 2k nếu x < 0,5
2(k +1) nếu x ≥ 0,5
7 > Giao thoa với ánh sáng trắng : ( bước sóng 0,4μm≤ λ ≤ 0,76 μm )
* nh sáng đơn sắc có vân sáng tại vò trí đang xét:
Tài liệu ôn thi - 14 Giáo viên :Nguyễn Hữu Lộc
x =
a
D
k
λ
=>
kD
ax
=λ
Xác dònh k bởi : 0,4μm ≤
kD
ax
≤ 0,76 μm
* nh sáng đơn sắc có vân tối tại vò trí đang xét :
x = (2k + 1)
a2
Dλ
=>
D)1k2(
ax2
+
=λ
Xác dònh k bởi : 0,4μm ≤
D)1k2(
ax2
+
≤ 0,76 μm
8 > Độ dời của hệ vân do bản mỏng :
x =
a
eD)1n( −
n
S
1
0
/
I 0 x
0
S
2
9 > Tán sắc ánh sáng :
λ≤λ≤λ
tím
đỏ
=> n
tím
≥
λ
n
≥ n
đỏ
Các công thức của lăng kính với góc nhỏ : i
1
= n r
1
i
2
= n r
2
A = r
1
+ r
2
D = ( n -1 )A
II/ BÀI TẬP
TÍNH CHẤT SÓNG CỦA ÁNH SÁNG
1. Trong thí nghiệm về giao thoa ánh sáng , các khe S
1
,S
2
được chiếu sáng bởi ánh sáng đơn sắc . a = 1mm, D =
3m .Khoảng vân đo được i = 1,5mm
a)Tìm bước sóng ánh sáng tới
b)Xác đònh vò trí vân sáng thứ ba và vân tối thứ tư Đ S : λ= 0,5μm x
s
= 4,5mm
2. Trong thí nghiệm về giao thoa ánh sáng , ánh sáng đơn sắc có bước sóng
m6,0 µ=λ
; a = 1mm, D = 1m
a)Tính khoảng vân
b)Tính khoảng cách từ vân sáng trung tâm đến vân sáng thứ năm ĐS : a) 0,6mm b) 3mm
3. Trong thí nghiệm về giao thoa ánh sáng : a = 0,5mm, D = 2m, khoảng vân bằng 2mm
a) Tính bước sóng của ánh sáng
b)Tại điểm M cách vân trung tâm 10mm ta có vân sáng không ? Tại sao? ĐS : a) 0,5μm b) Vân sáng
4. Trong thí nghiệm về giao thoa ánh sáng , biết khoảng cách giữa hai khe sáng là a = 0,15mm, khoảng cách giữa hai
khe sáng và màn là D = 1,5m.Khoảng cách giữa 5 vân sáng liên tiếp trên màn là 2cm .Hãy xác đònh bước sóng của
ánh sáng làm thí nghiệm ĐS : 0,5μm
5. Trong thí nghiệm về giao thoa ánh sáng ; cho a = 0,3mm , D = 2m .Tính khoảng cách vân
a) Đỏ bậc 1 với tím bậc 1 , cho
λ
đỏ
= 0,76 μm ,
λ
ûtím
= 0,4 μm
b) Đỏ bậc 2 với tím bậc 2 ĐS : a) 2,4mm b) 4,8mm
6. Trong thí nghiệm về giao thoa ánh sáng , a = 1mm , D = 1m, ánh sáng đơn sắc có
m6,0 µ=λ
a)Tìm tính chất vân tại vò trí cách vân trung tâm x
1
= 0,9mm và x
2
= 1,2mm
b)Tính số vân sáng và vân tối quan sát được biết bề rộng của giao thoa trường là 4mm
ĐS : a) 1 là vân tối ; 2 là vân sáng b) 7 vân sáng ; 6 vân tối
7. Trong thí nghiệm về giao thoa ánh sáng , a = 1,2mm ; D =2m ,
λ
= 0.6 μm
a) Tính khoảng vân
b)Tính các điểm M và N trên màn , ở cùng một phía đối với vân sáng chính giữa , cách vân này lần lượt là 0,6cm và
1,55cm có vân sáng hay vân tối ? Trong khoảng giữa M và N có bao nhiêu vân sáng
8. Trong thí nghiệm về giao thoa ánh sáng , biết a = 0,6mm; D = 2m.trên màn ảnh người ta quan sát được 15 vân
sáng .Khoảng cách giữa hai vân nằm ở hai đầu là 2,8cm.Tính bước sóng
λ
của ánh sáng
9. Trong thí nghiệm về giao thoa ánh sáng, cho a = 0,3mm ; D = 2m
a) Tính khoảng cách giữa vân sáng bậc 1 của màu đỏ (
λ
đỏ
= 0,76 μm )và vân sáng bậc 1 màu tím (
λ
ûtím
= 0,4 μm)
b) Tính khoảng cách giữa vân sáng bậc 2 của màu đỏ (
λ
đỏ
= 0,76 μm ) và vân sáng bậc 2 màu tím (
λ
ûtím
= 0,4 μm )
Tài liệu ôn thi - 15 Giáo viên :Nguyễn Hữu Lộc
c) Bây giờ khe sáng được chiếu đồng hai ánh sáng đơn sắc có bước sóng lần lượt là
λ
1
= 0,4 μm và
λ
2
.Người ta
nhận thấy vân sáng bậc 3 của ánh sáng đơn sắc
λ
1
trùng với vân sáng bậc 2 của ánh sáng đơn sắc
λ
2
.Tìm
λ
2
và
xác đònh vò trí này ĐS : a) 2,4mm b) 4,8mm c)
λ
2
= 0.6 μm , x = 8mm
10. Trong thí nghiệm về giao thoa ánh sáng , a = 1mm ; D = 2m.Khoảng cách từ vân tối thứ hai ( kể từ vân trung tâm )
đến vân sáng bậc 10 ở cùng bên là 6,8mm
a) Tìm bước sóng của ánh sáng
b) Bây giờ giả sử rằng chùm sáng gồm hai ánh sáng đơn sắc có bước sóng
λ
1
= 0,4 μm,
λ
2
= 0.6μm
đi qua hai khe .Hỏi vân sáng bậc 3 của bức xạ
λ
1
trùng với vân sáng bậc mấy của bức xạ
λ
2
?
ĐS : a)
λ
= 0,4 μm b) vân sáng bậc 3 của bức xạ
λ
1
trùng với vân sáng bậc 2 của bức xạ
λ
2
11. Trong thí nghiệm về giao thoa ánh sáng , người ta chiếu sáng 2 khe bằng ánh sáng trắng . Khoảng cách giữa hai
khe là 2mm , màn đặt cách hai khe 2m .Một điểm A trên màn cách vân trung tâm 3,3mm .Trong vùng ánh sáng nhìn
thấy , hãy xác đònh bước sóng của các bức xạ cho vân sáng , cho vân tối
ĐS : * bức xạ cho vân sáng : k = 5, 6 , 7 ,8 * bức xạ cho vân tối : k = 4 , 5, 6, 7
12. Trong thí nghiệm về giao thoa ánh sáng ; a = 0,5mm , D = 2m ,
λ
= 0,5μm
a) Tại các điểm M
1
, M
2
cách vân trung tâm lần lượt là 7mm và 10mm ta có loại vân gì ? thứ bao nhiêu ?
b) Cho biết bề rộng của vùng giao thoa là 26mm.Tính số vân sáng , số vân tối có được trên màn
c) Nếu thực hiện giao thoa trong nước có chiết suất n =
3
4
thì hiện tượng gì xảy ra ? Tính khoảng vân trong trường
hợp này
ĐS : a) M
1
là vân tối thứ 4 , M
2
là vân sáng thứ 5
b) có 13 vân sáng , 14 vân tối c) giảm
mm5,1i
3
4
2
n
i
i
//
=⇒==
13. Trong thí nghiệm về giao thoa ánh sáng ; a = 4mm , D = 2m .Trên màn khỏang cách từ vân sáng bậc 5 bên này
đến vân sáng bậc 5 bên kia vân trung tâm là 3mm
a) tính
λ
b) Đặt một bản mặt song song bằng thủy tinh có chiết suất đối với ánh sáng làm thí nghiệm n = 1,5 và bề dày e =
1mm trên đường đi của chùm tia sáng phát ra từ khe F . biết bản mặt song song làm tăng quang trình thêm một lượng
e( n -1) .Hãy xác đònh độ dời của vân sáng trung tâm
ĐS : a)
λ
= 0.6μm b) x =
4
2000.1)15,1(
a
eD)1n( −
=
−
= 250mm = 25cm
14. Trong thí nghiệm về giao thoa ánh sáng ; a = 1mm, D = 1m ,
λ
= 0.6μm
a) Tính khoảng vân khi đặt toàn bộ hệ thống vào trong không khí .Xác đònh vân tối thứ 3
b) Đặt trước một trong hai khe S
1
S
2
1 bản mặt song song có e = 12 μm và n = 1,5 .Khi đó hệ vân giao thoa trên màn
có gì thay đổi .Xác đòng độ dòch chuyển của hệ vân
c) Nếu không đặt bản mỏng mà lại đổ vào khoảng giữa mặt phẳng chứa hai khe và màn quan sát một chất lỏng thì
người ta thấy khoảng vân bây giờ là i
/
= 0,45mm.Tính n
/
của chất lỏng đó
ĐS : a) i = 0,6mm b)
a
eD)1n(
x
0
−
=
= 6mm
c) n =
/
i
i
=
3
4
chất lỏng đó là nước
15. Trong thí nghiệm về giao thoa ánh sáng ; a = 0,3mm ,D = 2m ,các khe sáng được chiếu bằng ánh sáng trắng có
bước sóng từ cho
λ
đỏ
= 0,76 μm ,
λ
ûtím
= 0,4 μm
a) Tính khoảng cách giữa vân sáng bậc 1 của màu đỏ đến vân sáng bậc 1 của màu tím
b) Bây giờ chiếu đồng thời hai ánh sáng đơn sắc có bước sóng lần lượt là
λ
1
= 0,4 μm và
λ
2
Người ta nhận thấy vân sáng bậc 3 của ánh sáng đơn sắc
λ
1
trùng với vân sáng bậc 2 của ánh sáng đơn sắc
λ
2
.Tìm
λ
2
và xác đònh vò trí này
ĐS : a) 2,4mm b)
λ
2
= 0.6μm , x = 8mm
16.Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa ánh sáng ,khoảng cách giữa hai khe S
1
, S
2
là a =1mm ,khoảng cách từ hai khe
đến màn quan sát là D = 2m
a)Chiếu sáng hai khe bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ
1
= 0,6 μm.Tính khoảng vân
Tài liệu ôn thi - 16 Giáo viên :Nguyễn Hữu Lộc
b)Chiếu đồng thời hai bức xạ đơn sắc có bước sóng λ
1
= 0,6 μm ,λ
2
= 0,5 μm vào hai khe thì thấy trên màn có những vò
trí tại đó vân sáng của hai bức xạ trùng nhau ,gọi là vân trùng.Tính khoảng cách nhỏ nhất của hai vân trùng (TSĐH-
06)
17.Trong thí nghiệm về giao thoa ánh sáng ; a = 3mm, D = 2m .Người ta đo được khoảng cách giữa vân sáng thứ nhất
và vân sáng thứ tư là 1,2mm
a) Tính bước sóng
λ
dùng trong thí nghiệm
b)Khi thay bởi ánh sáng đơn sắc
λ
1
và dời màn quan sát ra xa thêm 0,4m thì khoảng vân không đổi. Xác đònh bước
sóng
λ
1
18. Một nguồn sáng điểm nằm cách đều hai khe và phát ra đồng thời hai bức xạ đơn sắc có bước sóng
λ
1
= 0.6μm và
bước chưa biết
λ
2
.Khoảng cách a = 0,2mm , D = 1m
a) Tính khoảng vân giao thoa trên màn đối với
λ
1
b) Trong một khoảng rộng L = 2,4cm trên màn đếm được 17 vạch sáng , trong đó có 3 vạch là kết quả trùng nhau
của hai hệ vân . Tính
λ
2
biết hai trong 3 vạch trùng nhau nằm ngoài cùng của khoảng L
ĐS :
λ
2
= 0,48 μm , i = 3mm
19. Chiếu một chùm tia sáng trắng , song song hẹp coi như tia sáng vào mặt bên lăng kính góc chiết quang A = 60
o
,
dứoi góc tới i
a) Tính góc tạo bởi tia ló màu đỏ và tia ló màu tím khi i = 60
o
.Chiết suất của lăng kính đối với màu đỏ n
đ
= 1,5 và
đối với màu tím n
t
= 1,54
b) Tính góc tạo bởi tia ló màu đỏ và tia ló màu tím trong trường hợp độ lệch của tia màu vàng là cực tiểu .Chiết suất
của lăng kính đối với tia vàng là n
v
= 1,52 ĐS : a) 3
0
12
/
b) 3
0
32
/
20. Một thiết bò để quan sát hiện tượng giao thoa của sóng ánh sáng có cấu tạo .Một TKHT được cắt làm đôi theo một
đường kính thành hai nữa ( L
1
và L
2
) được đặt tách ra xa nhau một chút
- Nguồn sáng đơn sắc có dạng một dải sáng hẹp
đặt song song với vết cắt của hai nữa TK va E
ø cách đều hai nữa đó .Khoảng cách từ S đến S O
1
O
L
1
và L
2
được chọn sao cho có hai ảnh thật O
2
S
1
và S
2
của S
Phía sau hai ảnh S
1
và S
2
ta đặt một màn E song song với TK trên đó ta quan sát được các vân giao thoa ánh sáng
a) Hãy vẽ đường đi của các chùm tia sáng
b) Hãy xác đònh trên hình vẽ , vùng trên màn E tại đó xuất hiện các vân giao thoa
21. Hai gương phẳng M
1
, M
2
hợp với nhau 1 góc rất nhỏ , có một cạnh chung qua 0 , chiếu ánh sáng
λ
= 0.6μm
từ khe S // cạnh chung , cách cạnh này 100mm, hai ảnh S
1
và S
2
của S đối với
M
1
M
2
cách nhau 1mm
a) Tính góc
b) Trên màn // S
1
S
2
cách S
1
S
2
1,2m ta có giao thoa ánh sáng ;giải thích hiện tượng
c) Thay khe S bởi khe S
/
có bước sóng
λ
/
khoảng cách từ vân tối thứ 1 đến vân tối thứ 5 là 3,68mm. Tính
λ
/
ĐS : a) = 0,005 rad c)
λ
/
= 0,767 μm
22. Trong thí nghiệm về giao thoa ánh sáng ; a = 2mm , D = 3m ,
λ
= 0.5μm .Bề rộng vùng giao thoa là L = 3cm
không đổi
a) Xác đònh số vân sáng , vân tối có được trên màn
b) Thay ánh sáng đơn sắc trên bằng ánh sáng
λ
/
= 0.6μm .Số vân sáng quan sát được tăng hay giảm Tính số vân
sáng quan sát được lúc này
c) Vẫn dùng ánh sáng
λ
, di chuyển màn quan sát xa hai khe , số vân sáng quan sát được tăng hay giảm ?Tính số
vân sáng khi màn cách hai khe D
/
= 4m
ĐS : a) 41 vân sáng , 40 vân tối b) số vân sáng quan sát được 33 vân c) 31 vân sáng
23. Một lăng kính thuỷ tinh có tiết diện thẳng là một tam giác cân ABC đỉnh A .Một tia sáng rọi vuông góc vào mặt
bên AB sau hai lần phản xạ toàn phần trên hai mặt AC và AB thì ló ra khỏi đáy BC theo phương vuông góc BC
a) Tính góc chiết quang A của lăng kính
b)Tìm điều kiện mà chiết suất của lăng kính phải thỏa
c) Giả sử chiết suất của lăng kính đối với tia sáng màu lục vừa thỏa điều kiện trên . Khi đó ,nếu tia tới là tia sáng
trắng thì tia ló khỏi đáy BC theo phương vuông góc với BC còn là ánh sáng trắng không ? Giải thích
ĐS : a) A = 36
0
b) n > 1,7 c) không phải ánh sáng trắng
TÍNH CHẤT HẠT ( LƯNG TỬ ) CỦA ÁNH SÁNG
Tài liệu ôn thi - 17 Giáo viên :Nguyễn Hữu Lộc
III . T/c hạt (t/c lượng tử )
a. Năng lượng phô tôn :
λ
==ε
hc
hf
- giới hạn quang điện : A
0
=
0
hc
λ
,
- phương trình Anh xtanh :
2
maxe0
vm
2
1
A +=ε
=>
e
0
max0
m
)A
c
h(2
v
−
λ
=
- hiệu điện thế hãm : eU
h
=
2
max0e
vm
2
1
=>
)
11
(
e
hc
U
0
h
λ
−
λ
=
- cường độ dòng quang điện : I =
t
|e|n
t
q
=
- công suất : P = n
f
ε = n
f
λ
hc
( công suất dòng phôton )
- Hiệu suất : H =
f
e
n
n
, I
bh
= n
e
e , - Năng lượng phô tôn : A = P.t
- số phôtôn đập vào catốt : N =
hc
AA λ
=
ε
Một số giá trò : 1ev = 1,6 .10
-19
J , m
e
= 9,1 .10
-31
kg , 1A
0
= 10
-10
m , h = 6,625.10
-34
Js
b. quang phổ Hrô:
* mẫu nguyên tử Bo : E
m
– E
n
= hf
min
=
min
hc
λ
*công thức thực nghiệm :
)
n
1
n
1
(R
1
2
2
2
1
−=
λ
R = 1,097.10
-7
m
-1
hằng số Rybec
Với n
1
= 1 , n
2
= 2 dãy Laiman
n
1
= 2 , n
2
= 3 … dãy Banme
n
1
= 3 , n
2
= 4 ……… dãy Pasen
*Năng lượng của nguyên tử hrô : E
n
=
)ev(
n
6,13
2
−
*Bán kính quỹ đạo dừng của nguyên tử hrô : r = n
2
r
0
( r
0
= 0,53.10
-10
m )
c . Tia Rơn- ghen ( Tia X ):
Bước sóng nhỏ nhất của tia Rơn-ghen phát ra từ ống Rơn –ghen
d
min
E
hc
=λ
E
đ
là động năng của electronkhi tới đập vào đối âm cực
d.Chuyển động của electron quang điện trong điện trường và trong từ trường ;
* Electron chuyển động tròn đều với bán kính :( trong từ trường đều )
Nếu
0
v
vuông góc với
B
R =
eB
mv
0
Nếu
0
v
xiên góc với
B
Bán kính của đường tròn xoắn ốc : R =
eB
mv
n
*Trong điện trường đều
→→
−= Eef
→
f
→
E
IV/ BÀI TẬP
24. Công thoát của Na là 2,5eV
a) Tìm giới hạn quang điện của Na
b) Lần lượt chiếu lên Na bức xạ có
λ
1
= 2000 A
0
và
λ
2
= 3
λ
1
. Bức xạ nào có thể gây hiện tượng quang điện
Tài liệu ôn thi - 18 Giáo viên :Nguyễn Hữu Lộc
ĐS : a)
λ
0
= 4969 A
0
b)
λ
1
25. Catốt của một tế bào quang điện làm bằng Cs có giới hạn quang điện là 0.66μm .Chiếu sáng vào catốt ánh sáng
tử ngoại có
λ
= 0,33 μm .Tính hiệu điện hãm cần đặt vào giữa A và K để cho dòng quang điện triệt tiêu
ĐS : U
h
= -1,88V
26. Công tối thiểu để làm bứt 1 e
-
ra khỏi bề mặt kim loại là 1,88eV.Người ta dùng kim loại đó làm catốt trong một
tế bào quang điện
a) Xác đònh giới hạn quang điện của kim loại đã cho
b) Tính
max0
v
, biết
λ
= 0,485 μm là ánh sáng vàng ( áp dụng cho câu b, c ,d )
c) Tính số e
-
thoát ra khỏi bề mặt kim loại trong 1 phút ; I = 0,26mA
d) Xác đònh U
h
với h = 6,625 . 10
-34
J.s , v = 3.
s
m
10
8
, m = 9,1 .10
-31
kg , e = -1,6 .10
-19
C
ĐS : a)
λ
= 0.66μm b)
max0
v
= 4,81. 10
5
s
m
c) n = 9,75 10
16
hạt d) U
h
= -0,658V
27. Chiếu một chùm bức xạ có
λ
= 2000 A
0
vào tấm kim loại .Các e
-
bắn ra có động năng cực đại là 5 eV .Hỏi khi
chiếu vào tấm kim loại đó lần lượt 2 bức xạ có
λ
1
= 16000 A
0
,
λ
2
= 1000 A
0
thì có xảy ra hiện tượng quang điện ?
Nếu có , hãy tính động năng cực đại của các e
-
bắn ra
28. Catốt của một tế bào quang điện làm bằng Xêsi có công thoát e
-
A = 1,89eV .chiếu vào mặt catốt 1 chùm sáng
đơn sắc màu vàng có bước sóng
λ
= 0,589 μm và công suất P = 0,625 W
a) Tìm giới hạn quang điện đối với Xêsi
b) Tìm vận tốc cực đại của e
-
bật ra khỏi mặt catốt . Muốn tăng vận tốc cực đại này lên thì phải làm thế nào ?.Tăng
cường độ ( công suất ) của chùm sáng màu vàng hay thay bằng ánh sáng khác
c) Tìm số phôtôn đập vào mặt catốt trong 1 phút
d) Tìm cường độ dòng quang điện bão hoà , biết hiệu suất quang điện H = 90%
ĐS : a)
λ
0
= 0,657 μm , b)
max0
v
= 2,72. 10
5
s
m
c) N = 1,111 10
20
phôtôn d) I
bh
= 0,2826A
29. Catốt của một tế bào quang điện làm bằng Xêsi có công thoát A = 1,9eV .Chiếu vào catốt của tế bào quang điện
một bước sóng
λ
= 0,4 μm
a) Tìm giới hạn quang điện đối với Xêsi
b) Tìm vận tốc cực đại của e
-
bật ra khỏi mặt catốt
c) Muốn cho dòng quang điện triệt tiêu hoàn toàn thì phải đặt vào A và K một hiệu điện thế U
h
bằng bao nhiêu ?
31 .Một đèn phát ra ánh sáng đơn sắc
λ
= 0,4 μm được chiếu vào tế bào quang điện .Công thoát A = 2,26eV
a) Tính
λ
0
b) Tính
max0
v
c)Bề mặt co ù ích của catốt nhận được công suất chiếu sáng P = 3mW .Cường độ dòng quang điện I
bh
= 6,43.10
-6
A .Tính số phôtôn n mà catốt nhận được trong mỗi giây và số e
-
n
/
bò bật ra trong mỗi giây => hiệu suất quang
điện
ĐS : a)
λ
0
= 0,549 μm b)
max0
v
= 5,48. 10
5
s
m
c) n = 6,04 . 10
15
(phôtôn /s ) n
/
= 4,02 .10
13
( e
-
/ s ) ; hiệu suất H =
λ
n
n
e
= 0,67%
32.Công thoát của e
-
khỏi kim loại Na là 2,48eV .Một tế bào quang điện có catốt làm bằng Na khi được chiếu sáng
bằng ánh sáng có
λ
= 0, 36 μm thì cho cường độ 3μA .Tính
a) Giới hạn quang điện của Na
b) số e
-
bò bức khỏi catốt mỗi giây
c) Vận tốc ban đầu cực đại của e
-
ĐS : b) N = 1,875 .10
13
( e
-
/ s )
33.Chiếu ánh sáng
λ
1
= 0, 25 μm vào kim loại M , quang e
-
có vận tốc ban đầu cực đại là
max0
v
= 7,31. 10
5
s
m
.Nếu chiếu ánh sáng có
λ
2
= 0, 3 μm vào M , quang e
-
có vận tốc ban đầu cực đại là
max0
v
= 4,93. 10
5
s
m
.Tìm khối lượng m của e và bước sóng
λ
0
của kim loại M
34. Chiếu lần lượt vào catốt của một tế bào quang điện 2 bức xạ f
1
và f
2
= 2f
1
thì dòng quang điện triệt tiêu khi hiệu
điện thế hãm lần lượt là 6V và 16 V .Tìm giới hạn quang điện của kim loại làm catốt và các tần số f
1
và f
2
ĐS : f
1
= 2,42 .10
15
(Hz) ; f
2
= 2f
1
= 4,84. 10
15
(Hz) ;
λ
0
= 0, 303 μm
35.Khi chiếu một chùm bức xạ điện từ
λ
= 0, 44 μm và có công suất 2 W vào bề mặt catốt của một tbqđ , người ta
thấy dòng quang điện triệt tiêu khi hiệu điện thế hãm có độ lớn : U
h
= -1,18V
Tài liệu ôn thi - 19 Giáo viên :Nguyễn Hữu Lộc
a)Tính công thoát của e
-
của kim loại làm catốt và
max0
v
b) Giả sử có hai phô tôn đến đập vào bề mặt catốt thì làm bứt ra một e
-
. Tính I
bh
ĐS : a) A = 1,643eV b) I
bh
= ne = 0,354 A
36.Giới hạn quang điện của kim loại dùng làm catốt của tế bào quang điện là
λ
0
= 0, 35 μm
a)Tính công thoát của e
-
của kim loại ra J và eV
b) Tính vận tốc ban đầu cực đại của e
-
khi chiếu áng sáng có bước sóng
λ
= 0, 3 μm
c) Biết công suất của nguồn ánh sáng chiếu tới mà catốt nhận đïc là P = 1W và giả thiết cứ 100 phôtôn đập vào
catốt thì có 1 e
-
đến được anốt .Tính cường độ dòng quang điện bão hòa
ĐS : a) A = 56,79.10
-20
J ≈ 3,55eV b)
max0
v
= 4,56. 10
5
s
m
c) I
bh
= ne = 2,4 10
-3
A
37.Chiếu bức xạ đơn sắc bước sóng
λ
= 0, 2 μm vào một tấm kim loại co ù công thóat e
-
:
A = 4,1375eV .Electrôn quang điện bức ra từ kim loại bay vào một miền từ trường đều có cảm ứng từ B = 5.10
-5
(T) .Hướng chuyển động của e
-
quang điện vuông góc với B .Hãy xác đònh bán kính của quỹ đạo của e này ứng với
vận tốc ban đầu cực đại của nó ( bỏ qua hiệu điện thế hãm của kim loại trong hiện tượng này )
38. Chiếu bức xạ đơn sắc bước sóng
λ
= 0,533 μm vào một tấm kim loại co ù công thóat e
-
:
A = 3.10
-19
J .Dùng màn chắn tách ra một chùm sáng hẹp các quang electrôn và cho chúng bay vào từ trường đều theo
hướng vuông góc với các đường cảm ứng từ .Biết bán kính cực đại của quỹ đạo của các electrôn là R = 22,75mm.Tìm
độ lớn cảm ứng từ B của từ trường .Bỏ qua tương tác giữa các e
-
39. Chiếu bức xạ đơn sắc bước sóng
λ
= 0, 438 μm vào catốt của một tế bào quang điện trong trường hợp catốt
làm bằng Kali và Kẽm .Biết công thoát của Zn và K là A
1
= 3,55eV , A
2
= 2eV
a) Tìm vận tốc cực đại của electrôn
b) Biết I = 0,016A .Tính số N e giải phóng trong một phút .Nếu cường độ chùm sáng tăng 3 lần thì N thay đổi như thế
nào .Tại sao? ĐS : a)
max0
v
= 5,41. 10
5
s
m
b) N =
60.
e
I
bh
= 6.10
18
e
-
nếu CĐ chùm sáng tăng 3 lần
thì electrôn được giải phóng cũng tăng 3 lần => I tăng tỉ lệ với cường độ chùm sáng
40.Kim loại làm catốt của một tế bào quang điện có giới hạn là
λ
0
.Chiếu lần lượt tới bề mặt catốt hai bức xạ có bước
sóng
λ
= 0,4μm và
λ
= 0,5μm thì vận tốc ban đầu cực đại của các elechtrôn bắn ra khác nhau 1,5 lần.Xác đònh
λ
0
ĐS :
λ
0
= 0,625 μm
41 . Chiếu 1 chùm sáng có
λ
0
= 3,55.10
-7
m vào 1 tấm kim loại của 1 bản tụ điện .Hỏi hđt trên 2 bản tụ phải bằng bao
nhiêu để e thoát ra từ tấm kim loại bay trong khỏang chân không giữa 2 bản ,dừng ngay trên bản thứ hai.Tìm điện tích
của tụ điện khi đó ; A = 1,4eV ; S= 200cm
2
; d = 2,5mm ĐS : Q = 1,2 .10
-10
C
42. Kim loại dùng làm catốt của 1 tbqđ có công thoát bằng 3,5eV
a) Dùng tia tử ngoại chiếu vào catốt của tế bào có e
-
bật ra khỏi catốt hay không ? Tại sao ?
b)Chiếu ánh sáng đơn sắc có bước sóng
λ
= 0,25 μm vào tế bào quang điện trên .Hiệu điện thế giữa A và K phải có
giá trò như thế nào để triệt tiêu dòng quang điện ?
ĐS : a) :
λ
0
= 3,55.10
-7
m b) U
AK
= -1,47V
43. Kim loại dùng làm catốt của 1 tbqđ có công thoát bằng A = 2,2eV . Chiếu vào catốt một bức xạ điện từ có bước
sóng
λ
0
.Muốn triệt tiêu dòng quang điện ,người ta đặt vào A và K một hiệu điện thế hãm là U
h
= 0,4V
a)Tính giới hạn quang điện
λ
0
của kim loại
b)Tính bước sóng
λ
của bức xạ điện từ ĐS : a)
λ
0
= 0,562 μm b)
λ
= 0,475 μm
44.Chiếu ánh sáng đơn sắc có bước sóng
λ
= 0,45 μmvào catốt của một tế bào quang điện .Công thoát củ akim loại
làm catốt này là A = 2,25eV
a)Tính giới hạn quang điện của kim loại trên
b)Tính vận tốc ban đầu cực đại v
0max
của các êlectron quang điện
c)Bề mặt catốt nhận được công suất chiếu sáng P =5mW .Cường độ dòng quang điện bão hòa đo được I
bh
= 1,2mA
.Tính số phôton mà catốt nhận được trong mỗi giây va số êlectrôn bò bật ra khỏi catốt trong mỗi giây .Từ đó suy ra
hiệu suất lượng tử (CĐBC Hoasen -2006)
45.Chiếu bước sóng
λ
1
= 0,1364 μm vào catốt của một tế bào quang điện người ta thấy các elechtrôn bắn ra đều bò
giữ lại bởi U
h
= 6,6V,còn khi chiếu
λ
2
= 0,1182 μm vào catốt thì U
h
= 8V
a)Tìm hằng số Plank (coi như chưa biết ) và tìm giới hạn quang điện của kim loại
b)Khi chiếu đồng thời 2 bức xạ có tần số f
3
= 7,5.10
14
Hz và f
4
= 5,357.10
14
Hz vào bề mặt catốt thì có hiện tượng
quang điện xảy ra không .Tìm hiệu điện thế hãm và vận tốc ban đầu cực đại của các quang elechtrôn bắn ra
ĐS : a) h = 6,625.10
-34
Js và
λ
0
= 0,494 μm
Tài liệu ôn thi - 20 Giáo viên :Nguyễn Hữu Lộc
b) chỉ có f
3
gây ra hiện tượng quang điện U
h
= 0,59V ;
max0
v
=
07,2
10
5
s
m
46. Chiếu bức xạ có f = 6,25.10
14
Hz lên catốt của tế bào quang điện co ù giới hạn quang điện
λ
0
= 0,756 μm
.Hãy xác đònh các đại lượng sau :
a)Công thoát A
0
ra khỏi catốt ( đơn vò eV )
b)Vận tốc ban đầu cực đại
c)Hiệu điện thế U
h
để dòng quang điện triệt tiêu
d) Công suất của bức xạ chiếu tới catốt , biết số điện tử bật ra khỏi catốt trong một giây là N
e
= 5,25.10
15
hạt
và bằng 2% số phôtôn đập vào catốt trong 1 giây
ĐS : c)U
h
= 0,43 V d) P = N
f
.h.f = 1,087W
47.Công thoát của e
-
khỏi đồng là 4,47eV
a)Tính giới hạn quang điện của đồng
b)Khi chiếu bức xạ điện từ có bước sóng
λ
= 0,14 μm vào một quả cầu bằng đồng đặt xa các vật khác thì quả cầu
được tích điện đến điện thế cực đại là bao nhiêu ? vận tốc ban đầu cực đại của quang e
-
là bao nhiêu?
c)Chiếu một bức xạ điện từ vào một quả cầu bằng đồng đặt xa các vật khác thì quả cầu được tích điện đến điện thế
cực đại là 3V .Hãy tính bước sóng của bức xạ và vận tốc ban đầu cực đại của quang electrôn
ĐS : a)
λ
0
= 0,278 μm b)
max0
v
= 1,24. 10
6
s
m
c)
λ
= 0,166 μm và
max0
v
= 1,03 10
6
s
m
48.Khi chiếu một bức xạ điện từ vào bề mặt catốt của một tế bào quang điện ,tạo ra dòng quang điện bão hòa .Người
ta có thể làm triệt tiêu dòng điện này bằng một hiệu thế hãm có giá trò U
h
=1,3V
a)Tìm vận tốc ban đầu cực đại v
m
của quang electrôn
b)Dùng màn chắn tách ra một chùm hẹp các electrôn quang điện và hướng vào một từ trường điều có
→
B
vuông góc
với v
m
của electrôn và B = 6.10
-5
T .Xác đònh :
* Lực tác dụng lên electrôn
* Bán kính của quỹ đạo electrôn chuyển động trong từ trường
ĐS: a)
max0
v
= 0,68. 10
6
s
m
b) F
L
= ev
m
B = 6,53.10
-18
N c) F
L
=
R
mv
2
m
= ev
m
B => R = 0,064m = 6,4cm
49.Bước sóng ngắn nhất của bức xạ rơnghen phát ra rừ ống Rơnghen là
λ
= 2.10
-11
m.Tính hiệu điện thế giữa A và K
.Bỏ qua động năng ban đầu của các electrôn phát ra từ catốt
ĐS : eU
AK
=
min
hc
λ
=> U
AK
= 6,21.10
4
V
50.Hiệu điện thế giữa A và K của một ống Rơnghen là 200kV
a)Tính động năng của electrôn khi đến đối catốt
b) Tính bước sóng ngắn nhất của tia Rơnghen mà ống đó có thể phát ra
ĐS :a)
2
mv
2
= eU
AK
= 3,2.10
-14
J = 200keV ; b) eU
AK
=
min
hc
λ
=>
AK
min
eU
hc
=λ
= 6,2.10
-12
m = 0,062 A
0
51.Cường độ dòng điện trong ống Rơnghen là 0,64mA .Tần số lớn nhất trong chùm bức xạ phát ra từ ống Rơnghen
là 3.10
18
Hz
a)Tìm số electrôn đập vào đối catốt trong một phút và hiệu điện thế giữa A và K
b)Hướng chùm bức xạ có tần số trên vào catốt của một tế bào quang điện có công thoát là A = 4,5eV
Tìm vận tốc ban đầu cực đại của quang electrôn và số electrôn được giải phóng ra khỏi catốt trong một giây ,biết công
suất bức xạ Rơnghen là 0,6W, hiệu suất là 30%
HD: a) Số e
-
đến đối âm cực trong 1 giây là
|e|
I
trong 1 phút 60
|e|
I
=> n =
16
19
3
10.24
10.6,1
10.64,0.60
=
−
−
( e
-
) Tia X có tần số lớn nhất có năng lượng bằng động năng của electrôn khi đập
vào đối âm cực (.do bỏ qua động năng ban đầu ) => hf
max
=
2
mv
2
= eU
AK
=> U = hf
max
/e = 124121,87V
b)
max0
v
= 60,07 10
6
s
m
và n = 9,057
13
hạt
52.Vạch quang phổ có bước sóng dài nhất trong dãy Laiman là
λ
0
= 0,122 μm .Ba vạch còn lại H,
H
β
, H
γ
trong dãy Ban me có
λ
1
= 0,6563 μm ,
λ
2
= 0,486 μm ,
λ
3
= 0,434 μm
Tài liệu ôn thi - 21 Giáo viên :Nguyễn Hữu Lộc
a)Tính tần số của bốn bức xạ trên
b)Tính bước sóng 2 vạch liên tiếp trong dãy Laiman và2 vạch có bước sóng dài nhất trong dãy Pasen
ĐS : b)
λ
MK
= 0,103 μm ;
λ
NK
= 0,097 μm ;
λ
NM
= 1,88 μm;
λ
0M
= 1,28 μm
53.Trong quang phổ của hidrô bước sóng
λ
(μm ) của các quang phổ vạch sau:
- vạch thứ nhất trong dãy Laiman :
λ
21
= 0,121 μm
- vạch H của dãy Banme
λ
32
= 0,6563 μm
- Ba vạch đầu tiên của dãy Pasen
λ
43
= 1,875 μm ,
λ
53
= 1,28 μm,
λ
63
= 1,0938 μm
a)Tính tần số dao động của các bức xạ trên đây
b)Tính bước sóng của 2 vạch thứ 2 và3 của dãy Laiman và các vạch H
β
, H
γ
,H
của dãy Banme
54.Biết bước sóng ứng với 2 vạch đầu tiên trong dãy Laiman là
λ
1
= 0,122 μm ;
λ
2
= 0,103 μm .Biết mức năng
lượng của trạng thái kích thích thứ 2 là -1,51 eV
a)Hãy tìm bước sóng của vạch H trong quang phổ nhìn thấy của ntử H
b) Tìm mức năng lượng của trạng thái cơ bản và của trạng thái kích thích thứ nhất ( theo đơn vò eV)
ĐS : a)
λ
= 0,661 μm b) E
1
= -13,6eV , E
2
= -3,4eV
55.Vạch đầu tiên của dãy Laiman và vạch cuối cùng của dãy Ban me trong quang phổ Hiđrô có các bước sóng
λ
21
= 0,1218 μm và
λ
∞2
= 0,3653 μm .Tính năng lượng ion hóa ( theo đơn vò eV) của nguyên tử Hiđrô khi ở trạng thái
cơ bản
ĐS : Năng lượng ion hóa ∆E = E
∞
– E
1
= ( E
∞
– E
2
) + ( E
2
– E
1
) =
)(hc
hchc
21
21
21
λλ
λ+λ
=
λ
+
λ
= 13,6eV
56.Ba vạch có bước sóng dài nhất trong dãy Laiman của quang phổ Hiđrô là
λ
1
= 0,1220 μm,
λ
2
= 0,1028 μm
λ
3
= 0,0975 μm .Hỏi khi nguyên tử hiđrô bò kích thích sao cho êlectrôn chuyển lên quỹ đạo N thì nguyên tử phát ra
các bức xạ ứng với những vạch nào trong dãy Banme ?Tính năng lượng của phôtôn ứng với các bức xạ đó (TSĐH -06)
V VẬT LÝ HẠT NHÂN:
1> Các đònh luật bảo toàn tuân theo : bảo toàn điện tích , bảo toàn số khối , bảo toàn động lượng ,năng lượng
2> Công thức Anhxtanh : E = m C
2
( năng lượng nghỉ )
3 Năng lượng phản ứng : M
1
là tổng khối lượng trước phản ứng
M
2
là tổng khối lượng sau phản ứng
a. M
1
> M
2
: phản ứng tỏa năng lượng :∆E = ( M
1
–M
2
)C
2
b . M
2
> M
1
: phản ứng thu năng lượng ∆E = ( M
2
–M
1
) C
2
đơn vò khối lượng nguyên tử : u = 1,66055.10
-27
kg = 931,3
2
c
MeV
c . Đònh luật bảo tòan năng lượng : M
1
c
2
+ E
1
= M
2
c
2
+ E
2
E ,E là tổng năng lượng thông thường trước và sau phản ứng gồm động năng của
các hạt nhân ( K =
2
mv
2
1
) năng lượng của phôtôn (ε = hf )
d. Các quy tắc dòch chuyển :
+ phóng xạ =
:He
4
2
→X
A
z
He
4
2
+
Y
4A
2Z
−
−
+ phóng xạ :
1−
β
=
e
0
1−
:
X
A
Z
→
e
0
1−
+
Y
A
1Z+
+ phóng xạ :
e
0
1
1
+
+
=β
:
X
A
Z
Ye
A
1Z
0
1 −+
+→
Ngoài ra các hạt :Prôton :
HP
1
1
1
1
=
, nơtron :
n
1
0
e. độ hụt khối của hạt nhân : ∆m = m
0
– m = Z.m
p
+ N.m
n
– m
m = Z.m
p
+ N.m
n
: tổng khối lượng các nuclêon
m : khối lượng hạt nhân m
p
: khối lượng prôtôn( m
p
= 1,007276u );
m
n
khối lượng nơtrôn (m
n
= 1,008665u) ; m
e
= 0,000549u
4. Công thức đònh luật phóng xạ :
N =
t
0
t
0
eNeN
λ−λ−
λ=
; m =
T
t
0
t
0
2mem
−
λ−
=
(với
T
693,0
T
2ln
==λ
hằng số phóng xạ)
5. Độ phóng xạ:
H =
t
0
eNN
λ−
λ=λ
đơn vò độ phóng xạ 1Bq =
s1
phanra1
H =
T
t
0
t
0
2HeH
−
λ−
=
và
00
NH λ=
1Ci = 3,7 .10
10
Bq
Tài liệu ôn thi - 22 Giáo viên :Nguyễn Hữu Lộc
6 Bán kính của các hạt chuyển động trong máy gia tốc
R =
qB
mv
R(m) bán kính , v(
s
m
) vận tốc của hạt
q(C) độ lớn điện tích , B(T) cảm ứng từ
7 Phản ứng phân hạch và nhiệt hạch
*
MeV200nkXXUnU
1
0
/A
Z
A
Z
236
92
1
0
235
92
/
/
+++→→+
Nếu
K
(trung bình ) < 1 phản ứng tắt dần
= 1 phản ứng duy trì
>1 phản ứng dây chuyền ( bom nguyên tử )
* phản ứng nhiệt hạch :
+
MeV25,3nHeHH
1
0
3
2
2
1
2
1
++→+
+
MeV6,17nHeHH
1
0
4
2
3
1
2
1
++→+
8. BÀI TẬP:
57.Chất I ốt phóng xạ dùng trong ytế có chu kì bán rã là T = 8 ngày .Nếu nhận được 100g chất này thì sau 8 tuần lễ
còn bao nhiêu ĐS : m = 0,78g
58.Chất phóng xạ Poloni Po 210 có chu kì bán rã T =138 ngày (tính gần đúng )
a) Tính khối lượng P
0
có độ phóng xạ 1 C i
b)Sau 9 tháng thì độ phóng xạ của khối Po lúc này bằng bao nhiêu ? ( 1 C i = 3,7.10
10
phân rã/giây ,
u = 1,66055.10
-27
kg ) ĐS : m
0
= 0,223mg ; H = 0,25 C i
59.Chất phóng xạ phốt pho có chu kì bán rã T = 14 ngày đêm .Ban đầu có 300g chất ấy .Tính khối lượng còn lại sau
70 ngày đêm ĐS : 9,4g
60.Sau 5 lần phóng xạ và 4 lần phóng xạ β
-
thì
Ra
226
88
biến thành nguyên tố gì ? ĐS :
X
206
82
chì
61.Lúc ban đầu phòng thí nghiệm nhận 200g I ốt phóng xạ .Hỏi sau 768 giờ khối lượng chất phóng này còn lại bao
nhiêu gam? Biết chu kì bán rã của chất phóng xạ này là T = 8 ngày đêm ĐS : 12,5g
62.Một chất phóng xạ A có chu kì bán rã T = 360giờ .Khi lấy ra sử dụng thì khối chất phóng xạ còn lại chỉ bằng 1/32
khối lượng lúc mới nhận về .Tính thời gian kể từ lúc bắt đầu nhận chất A về tới lúc lấy ra sử dụng ;
ĐS : 75 ngày đêm
63.Tuổi của trái đất khoảng 5.10
9
năm .Giả thiết ngay từ khi trái đất hình thành đã có chất Urani. Nếu ban đầu có
2,72kg thì đến nay còn bao nhiêu ? chu kì bán rã của Urani là 4,5.10
9
năm ĐS : m = 1,26kg
64.Urani (
U
238
92
) có chu kì bán rã là 4,5.10
9
năm.Khi phóng xạ ,urani biến thành thôri (
Th
234
90
) .Hỏi có bao nhiêu gam
thôri được tạo thành trong 23,8g urani sau 9.10
9
năm ĐS : m = 17,53g
65.Tính tuổi của cái tượng gỗ bằng gỗ ,biết rằng độ phóng xạ β của nó bằng 0,77 lần độ phóng xạ của một khúc gỗ
cùng khối lượng vừa mới chặt .Đồng vò C
14
có chu kì bán rã T = 5600 năm .Cho biết ln0,77 = -0,2614
ĐS : t =2100 năm
66.Ban đầu có 2g ron
Rn
222
86
là chất phóng xạ với chu kì bán rã T = 3,8 ngày .Hãy tính :
a) Số nguyên tử ban đầu b) Số nguyên tử còn lại sau thời gian t = 1,5T
c) Độ phóng xạ của lượng
Rn
222
86
nói trên sau thời gian t =1,5T (dùng các đơn vò Bq và Ci )
ĐS :a)N
0
=5,42.10
21
(ng/ tử ) b)số ng/ tử còn lại N = 1,91.10
21
c) độ phóng xạ H = 4,05.10
15
Bq ; H = 1,1.10
5
Ci
67.a>Urani
U
238
92
sau bao nhiêu lần phóng xaï vàβ thì biến thành chì
Pb
206
82
b>Chu kì bán rã của sự biến đổi tổng hợp này là T = 4,6.10
9
năm .Giả sử ban đầu một loại đá chỉ chứa urani ,không
chứa chì .Nếu hiện nay tỉ lệ các khối lượng của urani và chì là
37
)Pb(m
)U(m
=
; tuổi của đá ấy là bao nhiêu ?
ĐS : a) có 8 lần phóng xa ï và 6 lần phóng xạ β
-
b) t = 0,2.10
9
năm
68.Đồng vò
Na
24
11
là chất phóng xa β
-
tạo thành đồng vò của magiê .Mẫu
Na
24
11
có khối lượng ban
đầu m
0
= 0,24g .Sau 105 giờ, độ phóng xạ của nó giảm đi 128 lần .Cho N
A
= 6,02.10
23
(mol
-1
)
a)Viết phương trình phản ứng
b)Tìm chu kì bán rã và độ phóng xạ ban đầu (tính ra đơn vò Bq) của mẫu (kết quả tính lấy đến ba chữ số có nghóa )
Tài liệu ôn thi - 23 Giáo viên :Nguyễn Hữu Lộc
c)Tìm khối lượng magiê tạo thành sau thời gian 45 giờ ĐS :b) H
0
= 0,77.10
17
Bq c) m = 0,21g
69.Phân tích một mẫu đá từ Mặt trăng các nhà khoa học đã xác đònh được 82% nguyên tố
K
40
của nó đã phân rã
thành
Ar
40
.Quá trình này có chu kì bán rã 1,2.10
9
năm .Hãy xác đònh tuổi của mẫu đá này ĐS : 3.10
9
năm
70.Xác đònh hạt x trong các phản ứng sau đây :
a)
xOpF
16
8
19
9
+→+
b)
α+→+ NaxMg
22
11
25
12
c)
xnBe
9
4
+→α+
d)
α+→ xRa
226
88
e) x +
nFeMn
55
26
55
25
+→
71. Hạt nhân
Na
23
11
phân rã β
-
và biến thành hạt nhân
X
A
Z
với chu kì bán rã là 15 giờ
a)Viết phương trình phân rã của
Na
23
11
.Xác đònh hạt nhân
X
A
Z
b) Lúc đầu mẫu Na là nguyên chất .Tại thời điểm khảo sát thấy tỉ số giữa khối lượng
X
A
Z
và khối lượng Na có trong
mẫu là 0,75.Hãy tìm tuổi của mẫu Na ĐS : a) hạt nhân X là
Mg
24
12
b) t = 12,12 giờ
72.Cho biết
U
238
92
và
U
235
92
là các chất phóng xạ ,có chu kì bán rã lần lượt là T
1
và T
2
a)Ban đầu có 2,38g U 238 .Tìm số nguyên tử của U 238 còn lại sau thời gian t = 1,5T.
b) Hiện nay trong quặng urani thiên nhiên có lẫn U 238 và U 235 theo tỉ lệ 160:1.Giả thiết ở thời điểm tạo thành trái
đất tỉ lệ trên là 1 : 1 , hãy xác đònh tuổi của trái đất .
cho ln10 = 2,3 ; ln2 = 0,693 ; T
238
= 4,5.10
9
năm ; T
235
= 7,12.10
8
năm ; N = 6,022.10
23
/mol
ĐS : a) N = 2,13.10
21
(hạt) b) t = 6,2.10
9
năm
73. Chất phóng xạ poloni
Po
phát ra tia phóng xạ và biến thành chì
Pb
206
82
a) Viết phương trình của phản ứng phân rã và xác đònh số khối và nguyên tử số của Po
b) Biết rằng ban đầu khối lượng của khối chất Po là 1g ,và sau 6624giờ độ phóng xạ của khối chất Po bằng 4,17.10
13
Bq .Hãy xác đònh số khối lượng của một hạt và số Avôgadrô ( tức là số hạt có trong một mol chất ở điều kiện tiêu
chuẩn ).Biết chu kì bán rã của Po bằng 3312 giờ và ln2 = 0,693
ĐS :a) Po có A = 210 , Z = 84 ; b) m
= 6,64.10
-27
kg
74.a) Hãy cho biết thành phần cấu tạo của hạt nhân nguyên tử
Po
210
84
b)Nguyên tử trên đây có tính phóng xạ .Nó phóng ra một hạt và biến đổi thành nguyên tố Pb .Xác đònh cấu tạo
của hạt nhân Pb và viết phương trình phản ứng
c)Tính năng lượng cực đại tỏa ra bởi phản ứng hạt nhân ở trên theo đơn vò J và MeV . Cho biết khối lượng các hạt
nhân ; m
Po
= 209,937303u ,m
He
= 4,001506u ;m
X
= 205,929442u ;1u = 1,66055.10
-27
kg
ĐS : a) A = 210 nuclon ; Z = 84 prôtôn ; N = 126 nơtrôn b) hạt nhân chì có cấu tạo
Pb
206
82
c) E = 5,936 MeV
75.Hạt nhân Pôlôni
Po
210
84
phóng xạ phát ra một hạt và một hạt nhân X :
Po
210
84
-> + X
a)Hãy cho biết cấu tạo của hạt nhân X .Phân rã này tỏa ra bao nhiêu năng lượng ? Tính năng lượng này ra MeV .Cho
m
Po
= 209,937303u ,m
He
= 4,001506u ;m
X
= 205,929442u ;1u = 931( MeV/c
2
)
b) Nếu khối lượng ban đầu của mẫu chất pôlôni là 2,1g thì sau 276 ngày sẽ có bao nhiêu hạt được tạo thành ? .Cho
biết chu kì bán rã của Pôlôni là T = 138 ngày
c) Trong phân rã trên , hạt nhân pôlôni đứng yên .Hãy tính động năng của hạt tạo thành
76. Một lượng chất phóng xạ Radon có khối lượng ban đầu là m = 1mg .Sau 15,2 ngày thì độ phóng xạ của nó giảm
93,75%.Tính chu kì bán rã T của Rn và độ phóng xạ H của lượng chất phóng xạ còn lại
77. 1>Cho các phản ứng hạt nhân :
BeXB
8
4
10
5
+α→+
(1) ;
NeXpNa
20
10
23
11
+→+
(2) ;
ArnXCl
37
18
37
17
+→+
( 3)
a)Viết đầy đủ các phản ứng đó ; cho biết tên gọi ,số khối và số thứ tự của các hạt nhân X .
b)Trong các phản ứng (2) và (3) , Phản ứng nào thuộc loại tỏa và thu năng lượng ? Tính độ lớn của năng lượng tỏa
hoặc thu đó ra eV . Cho khối lượng các hạt nhân : m , n,
2> Cho phản hạt nhân :
MeV6,17nHeXT
4
2
3
1
++→+
a)Xác nhận hạt nhân X
b)Tính năng lượng tỏa ra từ phản ứng trên khi tổng hợp được 1gam hêli
78 Cho phản ứng hạt nhân
ArnXCl
37
18
37
17
+→+
Hãy cho biết phản ứng là tỏa năng lượng hay thu năng lượng .Xác đònh năng lượng tỏa ra hay thu vào.Biết khối lượng
của các hạt nhân m
cl
= 36,9566u ; m
Ar
= 36,9569u ;m
p
= 1,0073u ;m
n
= 1.0087u
u = 1,66055.10
-27
kg , vận tốc ánh sáng trong chân không c = 2,9979.10
8
m/s
Tài liệu ôn thi - 24 Giáo viên :Nguyễn Hữu Lộc
ĐS : X là prôtôn ; ∆E = (m
cl
+ m
p
– m
n
- m
Ar
).c
2
= - 1,586MeV < 0 phản ứng này thu năng lượng
79.Hạt nhân bitmut
Bi
210
83
có tính phóng xạ β
-
.Sau khi phát ra tia xạ β
-
,bitmut biến thành pôlôni
Po
A
Z
a) Hãy cho biết ( có lí giải ) A và Z của
Po
A
Z
bằng bao nhiêu ?
b) Khi xác đònh năng lượng tòan phần E
Bi
( gồm cả năng lượng nghỉ và động năng )của
Bi
210
83
trước khi phát ra tia β
-
, năng lượng toàn phần E
0
của hạt β
-
và năng lượng toàn phần E
po
của hạt Po sau một phản ứng phóng xạ , người ta
thấy
E
Bi
≠ E
e
+E
po
. Hãy giải thích tại sao ?
c) hạt nhân pôlôni
Po
A
Z
là hạt nhân phóng xạ , sau khi phát ra tia nó trở thành hạt nhân chì bền .Dùng một mẫu
pôlôni nào đó , sau 30 ngày người ta thấy tỉ số giữa khối lượng của chì và khối lượng của pôlôni trong mẫu bằng
0,1595.Tìm chu kì bán rã của pôlôni
ĐS : a) tia β
- l
là chùm hạt
e
0
1−
=> Z = 84 ; A = 210
b) vì sinh ra hạt nơtrinô nên E
Bi
≠ E
e
+E
po
c) T = 138 ngày
80.Một prôtôn có động năng W
p
= 1MeV bắn vào hạt nhân
Li
7
3
đang đứng yên thì sinh ra phản ứng tạo thành hai hạt
x có bản chất giống nhau và không kèm theo phóng xạ gama γ
a) Viết phương trình phản ứng và cho biết phản ứng toả hay thu bao nhiêu năng lượng ?
b) Tính động năng của mỗi hạt x được tạo ra
c) Tính góc giữa phương chuyển động của hai hạt x , biết rằng chúng bay ra đối xứng với nhau qua phương tới của
prôtôn
Cho biết : m = 7,0144u ; m
p
= 1,0073u ; m
x
= 4,0015u ; 1u = 931Mev/c
2
; cos85,27
0
= 0,0824
ĐS: a) A = 4 ; Z =2 ; b) ∆E = (m
p
+ m
Li
- 2 m
).c
2
= 17,41MeV > 0 phản ứng này là phản ứng
toả năng lượng c) = 170,54
0
81. Cho phản ứng hạt nhân
LiXHBe
6
3
1
1
9
4
+→+
a) X là hạt nhân của nguyên tử nào và còn gọi là hạt gì ?
b) Cho biết m
Be
= 9,01219u ; m
p
= 1,0073u ; m
Li
= 6,0513u ; m
x
= 4,0026u . Đây là phản ứng toả hay thu năng
lượng ? Tại sao ?
c) Tính năng lượng tỏa hay thu của phản ứng . Cho u =931 MeV/c
2
d)Cho biết hạt prôtôn có động năng 5,45MeV bắn phá hạt nhân Be đứng yên ,hạt nhân Li bay ra với động năng
3,55MeV , tìm động năng của hạt X bay ra
ĐS :a) A = 4 ;Z= 2 ; b)Ta thấy: m
Be
+ m
H
= 10,02002u > m
Li
+ m
X
=10,01773u => phản ứng tỏa năng lượng
c) ∆E = 0,00229.931 = 2,13MeV
d) Ta đã biết ∆E = W
đ
(Li) + W
đ
( ) –W
đ
(p) => W
đ
( ) = ∆E + W
đ
(p) –W
đ
(Li) = 4,03MeV
82. Hạt nhân phóng xạ
Po
210
84
phát ra hạt , có chu kì bán rã là 138 ngày
a) Viết phương trình phân rã của Po
b) Ban đầu có 1kg chất phóng xạ trên , hỏi bao lâu lượng chất phóng xạ chỉ còn 10g
c) Tính năng lượng tỏa ra (theo đơn vò MeV) khi hạt nhân Po phân rã
d)Tính động năng (theo đơn vò MeV) và vận tốc của hạt X và hạt nhân con (tính theo đơn vò m/s)
Cho m
Po
= 209,9828u ; m
= 4,0026u ; m
x
= 205,9744u ; 1u = 1,66.10
-27
kg = 931MeV/c
2
ĐS :b) t≈917 ngày ; c) v
=2,55.10
7
m/s v
pb
= 4,96.10
7
m/s
83.Hỏi bao nhiêu lần phóng xạ và bao nhiêu lần phóng xa ïβ cùng loại thì hạt nhân
Th
232
90
biến đổi thành hạt nhân
Pb
208
82
? Hãy xác đònh loại β hạt đó
ĐS:
Th
232
90
→
Pb)(k)(k
208
82
0
Z2
4
21
+β+α
=> 232 = 4k
1
+0k
2
+208 và 90 = 2k
1
+zk
2
+82 . Giải ra : k
1
= 6 và zk
2
= -4 .Do
k
2
≥ 0 => đây là hạt β
-
và có 6 lần phóng xạ và 4 lần phóng xạ β
-
84. Dùng một prôtôn có động năng W
p
= 5,58MeV bắn phá hạt nhân
Na
23
11
đứng yên sinh ra hạt và X .Coi phản
ứng không kèm theo bức xạ γ
a) Viết phương trình phản ứng , nêu cấu tạo hạt nhân X
b) Phản ứng trên tỏa hay thu năng lượng ?tính năng lượng đó
c) Biết động năng của hạt là W = 6,6MeV .Tính động năng của hạt nhân X
d) Tính góc tạo bởi phương chuyển động của hạt và hạt prôtôn
Tài liệu ôn thi - 25 Giáo viên :Nguyễn Hữu Lộc
ĐS :a) A =20 , Z =10 ; b) ∆E = 3,67MeV c) W
x
= 2,65MeV d) β = 150
0
85. Một phản ứng phân hạch của urani 235 là :
e7n2LaMonU
0
1
1
0
139
57
95
42
1
0
235
92 −
+++→+
Mo là kim loại molipden ,La là kim loại lantan ( họ đất hiếm )
a) Tính ra MeV và J năng lượng ∆E tỏa ra từ phản ứng trên .Cho biết khối lượng các hạt nhân ,
m
U
= 234,99u ; m
Mo
= 94,88u ; m
La
= 138,87u và của hạt nơtrôn m
n
= 1,01u ; bỏ qua khối lượng các electrôn ;
1u = 931 MeV/c
2
b) Nếu coi giá trò ∆E tính từ câu a) là năng lượng trung bình tỏa ra từ một phản ứng phân hạch
U
235
thì khi 1g
U
235
phân hạch hoàn toàn ,năng lượng E tỏa ra là bao nhiêu ? cho N
A
= 6,023.10
23
mol
-1
c) Cần phải đốt một lượng than là bao nhiêu để có năng lượng bằng năng lượng E tỏa ra khi phân hạch hết 1g
U
235
.Biết rằng năng suất tỏa nhiệt của than bằng 2,93.10
7
J/kg
ĐS : a)∆E ≈ 3,43.10
-11
(J) b) N = m.N
A
/A
U
=> E = N.∆E = 8,78.10
10
( J )
c) Khối lượng than cần đốt : M = E/q = 2,997.10
3
kg ≈ 3 ( tấn)
86.Cho phản ứng hạt nhân :
XnTD
3
1
2
1
+→+
a)Hỏi hạt nhân X là hạt nhân gì ? Số prôtôn và số nơtrôn có trong hạt nhân ấy bằng bao nhiêu ?
b) Cho biết khối lượng các hạt nhân m
D
= 2,0136u ; m
T
= 3,0160u , m
n
=1,0087u ; m
x
= 4,0015u .Hỏi phản ứng đã cho
thu hay tỏa năng lượng ?Tính năng lượng đó ra MeV , biết rằng 1u =931MeV/c
2
c) Nước trong thiên nhiên chứa 0,015% nước nặng D
2
O .Hỏi nếu dùng tòan bộ đơtêri có trong 1m
3
nước để làm nhiên
liệu cho phản ứng trên thì năng lượng thu được ( Tính ra kJ) là bao nhiêu ?Cho số Avôgrô N
A
= 6,023.10
23
hạt/mol ;
khối lượng riêng của nước ρ = 1kg/lít
ĐS : a) A = 4 , Z =2 ; có 2 nơtrôn b) ∆E =18,06 MeV
c) 1m
3
nước thiên nhiên nặng 1000kg => nước nặng chứa trong 1m
3
bằng m = 150g
số hạt nhân D có trong 150g nước nặng bằng N = 90,345.10
23
( hạt ) => Q = N. ∆E = 2,61.10
10
kg
87.Nơ trôn có động năng K
n
= 1,1 MeV bắn vào hạt nhân Liti đứng yên gây ra phản ứng
HeXLin
4
2
6
3
1
0
+→+
a) Viết đầy đủ phương trình phản ứng trên và cho biết phản ứng thu hay tỏa năng lượng
b) Hạt nhân Hêli bay ra vuông góc với phương của hạt nhân X .Tìm động năng K
x
của hạt nhân X và động năng K
của hạt nhân hêli
m
He
= 4,0016u ; m
n
= 1,00866u ; m
x
= 3,016u ; m
Li
= 6,00808u ; 1u = 931MeV/c
ĐS : a)∆E = ∆m.c
2
= -0,8MeV b) K
=0,2MeV ; K
x
= 0,1MeV
88.Để đo chu kì bán rã của chất phóng xạ người ta cho máy đếm xung bắt đầu đếm từ thời điểm
t
0
= 0. .Đến thời điểm t
1
= 2 giờ máy đếm được n
1
xung ,đến thời điểm t
2
=3 t
1
,máy đếm được n
2
xung với n
2
= 2,3n
1
.
Xác đònh chu kì bán rã của chất phóng xạ này
ĐS : máy đếm được n xung có nghóa là có n hạt nhân bò phân rã
n
1
= N
0
– N
0
t
e
λ−
= N
0
( 1 –
t
e
λ−
) =>
7,4
342,1ln
t.693,0
T
t
342,1ln
1
1
≈=→=λ
giờ
89.Gọi ∆t là khoảng thời gian để số hạt nhân của một lượng chất phóng xạ giảm đi e lần ( e là cơ số của loga tự nhiên
với lne =1 ),T là chu kì bán rã của chất phóng xạ .Chứng minh rằng ∆t= T/ln2 .Hỏi sau khoảng thời gian 0,51∆t chất
phóng xạ còn lại bao nhiêu phần trăm ban đầu ? Cho biết e
-0,51
= 0,6 (TSĐH -2003)
ĐS : Ta có e =
1te
N
N
t
0
=∆λ⇒=
λ
do đó
2ln
T1
t =
λ
=∆
;
%606,0ee
N
N
51,0t51,0.
0
====
−∆λ−
90.Hạt nhân pôlôni (
Po
210
84
) phóng ra hạt α và biến thành hạt nhân chì (Pb) bền
a) Viết phương trình diễn tả quá trình phóng xạ và cho biết cấu tạo của hạt nhân chì
b)Ban đầu có một mẫu pôlôni nguyên chất .Hỏi sau bao lâu thì tỉ lệ giữa khối lượng chì và khối lượng pôlôni còn lại
trong mẫu là n = 0,7 ? .Biết chu kì bán rã của pôlôni là 138,38 ngày .Lấy ln2 = 0,693 ; ln1,71 = 0,536. (TSĐH -2006)
CHÚC CÁC EM THÀNH CÔNG