TINH CHAT LUONG TU CUA ANH SANG

<span class='text_page_counter'>(1)</span>TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA SƯ PHẠM. CHƯƠNG 7 TÍNH CHẤT LƯỢNG TỬ CỦA ÁNH SÁNG. Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Huỳnh Như B1406867 Phạm Thị Thanh Vân B1406891.

<span class='text_page_counter'>(2)</span> Nội dung I. Bức xạ của vật đen tuyệt đối. II. Các định luật bức xạ của vật đen tuyệt đối. III. Thuyết lượng tử của Plank. IV. Bức xạ của vật thực.

<span class='text_page_counter'>(3)</span> I. Bức xạ của vật đen tuyệt đối 1. Vật đen tuyệt đối  Định nghĩa:.

<span class='text_page_counter'>(4)</span> I. Bức xạ của vật đen tuyệt đối 1. Vật đen tuyệt đối A. Thực tế không có vật đen tuyệt đối. O. Hình 1: Vật đen tuyệt đối nhân tạo.

<span class='text_page_counter'>(5)</span> I. Bức xạ của vật đen tuyệt đối 2. Định luật Kirchhoff Kirchhoff xuất phát từ nguyên lý thứ hai của nhiệt động lực học đã chứng minh được vật nào có năng suất phát xạ lớn thì cũng có năng suất hấp thụ lớn và thiết lập nên định luật mang tên ông. Kirchhoff (1824 – 1887).

<span class='text_page_counter'>(6)</span> I. Bức xạ của vật đen tuyệt đối 1. Định luật Kirchhoff Tỉ số giữa năng suất phát xạ đơn sắc và hệ số hấp thụ đơn sắc của cùng một vật ở một nhiệt độ nhất định là một hàm chỉ phụ thuộc vào bước sóng và nhiệt độ, mà không phụ thuộc vào bản chất của vật đó..

<span class='text_page_counter'>(7)</span> I. Bức xạ của vật đen tuyệt đối 2. Định luật Kirchhoff. Trong đó: fλ,T :gọi là hàm phổ biến (W/m3) rλ,T: năng suất phát xạ đơn sắc aλ,T: hệ số hấp thụ đơn sắc.

<span class='text_page_counter'>(8)</span> I. Bức xạ của vật đen tuyệt đối 2. Khảo sát thực nghiệm sự phân bố năng lượng theo bước sóng. Sơ đồ thí nghiệm hình 2 gồm có: B: vật đen tuyệt đối L1, L2 : thấu kính F: khe r: máy cách tử nhiễu xạ G: pin nhiệt điện K: màn chắn g.

<span class='text_page_counter'>(9)</span> I. Bức xạ của vật đen tuyệt đối 2. Khảo sát sự bức xạ của vật đen tuyệt đối bằng thực nghiệm.  Kết quả thí nghiệm: Nếu thay đổi nhiệt độ T ta sẽ được những đường cong khác nhau.

<span class='text_page_counter'>(10)</span> 2. Khảo sát sự bức xạ của vật đen tuyệt đối bằng thực nghiệm.

<span class='text_page_counter'>(11)</span> 2. Khảo sát sự bức xạ của vật đen tuyệt đối bằng thực nghiệm  Nhận xét:  Cực đại của năng suất phát xạ dịch chuyển về phía sóng ngắn, khi nhiệt độ tăng.  Diện tích giữa đường cong và trục hoành tỉ lệ với độ trưng năng lượng ReT của vật đen tuyệt đối..

<span class='text_page_counter'>(12)</span> II. Các định luật bức xạ của vật đen tuyệt đối 1. Định luật Stefan - Boltzmann Năm 1879, Stefan phân tích các kết quả thực nghiệm và tìm được sự liên hệ giữa độ trưng năng lượng của vật với nhiệt độ tuyệt đối của nó. Stefan (1835-1893).

<span class='text_page_counter'>(13)</span> II. Các định luật bức xạ của vật đen tuyệt đối 1. Định luật Stefan - Boltzmann Năm 1884, Boltzmann đã dựa vào hai nguyên lí của nhiệt động lực học để nghiên cứu sự bức xạ của vật đen tuyệt đối và thiết lập nên định luật Stefan - Boltzmann Boltzmann (1844-1906).

<span class='text_page_counter'>(14)</span> II. Các định luật bức xạ của vật đen tuyệt đối 1. Định luật Stefan - Boltzmann Năng suất bức xạ toàn phần của vật đen tuyệt đối tỉ lệ với lũy thừa bậc bốn của nhiệt độ tuyệt đối của nó. RT = σ.T4. (W/m2). Trong đó: σ: hằng số Stefan- Boltmann σ = 5,67.10-8 (W/m2K4) T: nhiệt độ tuyệt đối R: năng suất phát xạ tuyệt đối.

<span class='text_page_counter'>(15)</span> II. Các định luật bức xạ của vật đen tuyệt đối 2. Định luật Wien Năm 1893, Wein bằng nghiên cứu lí thuyết đã tìm ra hệ thức quan trọng giữa vị trí cực đại năng suất phát xạ đơn sắc của vật đen tuyệt đối và nhiệt độ tuyệt đối của nó. Wien (1864-1928).

<span class='text_page_counter'>(16)</span> II. Các định luật bức xạ của vật đen tuyệt đối 2. Định luật dịch chuyển Wien Bước sóng ứng với cực đại của năng suất bức xạ biến thiên tỉ lệ nghịch với nhiệt độ tuyệt đối của nó.. Trong đó: b = 2,896.10-3 (m.K) : hằng số Wien. T: nhiệt độ tuyệt đối.

<span class='text_page_counter'>(17)</span> II. Các định luật bức xạ của vật đen tuyệt đối 2. Định luật dịch chuyển Wien Năng suất bức xạ đơn sắc cực đại của vật đen tuyệt đối tỉ lệ với lũy thừa bậc năm của nhiệt độ tuyệt đối. Trong đó : n =1,31.10-11 (W/m3K5): hằng số được xác định từ thực nghiệm.

<span class='text_page_counter'>(18)</span> II. Các định luật bức xạ của vật đen tuyệt đối 3. Công thức Rayleight - Jeans Rayleigh – Jeans đã tìm ra được công thức để xác định năng suất phát xạ đơn sắc của vật đen tuyệt đối:. Rayleight (1842-1919). Jeans (18771946).

<span class='text_page_counter'>(19)</span> II. Các định luật bức xạ của vật đen tuyệt đối 3. Công thức Rayleight - Jeans (theo biến tần số v) hay. Trong đó: K là hằng số Boltzmann T : nhiệt độ tuyệt đối.

<span class='text_page_counter'>(20)</span> II. Các định luật bức xạ của vật đen tuyệt đối 3. Công thức Rayleight - Jeans. Hình 5: Đường cong biễu diễn công thức Rayleight - Jeans.

<span class='text_page_counter'>(21)</span> II. Các định luật bức xạ của vật đen tuyệt đối 3. Công thức Rayleight - Jeans.  KHỦNG HOẢNG VÙNG TỬ NGOẠI.

<span class='text_page_counter'>(22)</span> III. Thuyết lượng tử của Planck 1. Giả thuyết Planck Để khắc phục sự khủng hoảng đó, năm 1900 Planck đã phủ nhận lý thuyết cổ điển về bức xạ và đồng thời nêu lên giả thuyết mới về tính chất lượng tử của bức xạ đánh dấu một giai đoạn mới của vật lý hiện đại bắt đầu. Planck (1858 -1947).

<span class='text_page_counter'>(23)</span> III. Thuyết lượng tử của Planck 1. Giả thuyết Planck. Các nguyên tử, phân tử phát xạ hay hấp thụ năng lượng của bức xạ điện từ một cách gián đoạn: Phần năng lượng phát xạ hay hấp thụ đó luôn luôn là một bội số nguyên của một năng lượng nhỏ xác định gọi là lượng tử năng lượng.

<span class='text_page_counter'>(24)</span> III. Thuyết lượng tử của Planck 1. Giả thuyết Planck Đối với một bức xạ điện từ đơn sắc tần số v, bước sóng thì lượng tử năng lượng tương ứng là:. Trong đó: h = 6,625.10-34 J/s: hằng số Planck C = 3.10-8 m/s: vận tốc sóng điện từ trong chân không.

<span class='text_page_counter'>(25)</span> III. Thuyết lượng tử của Planck 1. Công thức Planck (theo biến tần số v). hay.

<span class='text_page_counter'>(26)</span> III. Thuyết lượng tử của Planck 1. Công thức Planck.  KHỦNG HOẢNG VÙNG TỬ NGOẠI ĐƯỢC GIẢI QUYẾT.

<span class='text_page_counter'>(27)</span> IV.Bức xạ của vật thực.  Hệ số đen.

<span class='text_page_counter'>(28)</span> IV.Bức xạ của vật thực Đường 1 đối với Volfram Đường 2 đối với vật đen tuyệt đối Đường không liền nét thể hiên năng suất hấp thụ của Volfram Hình 7: Đường cong thực nghiệm của năng suất phát xạ của vật không đen và vật đen tuyệt đối ở cùng nhiệt độ của volfram.

<span class='text_page_counter'>(29)</span> IV.Bức xạ của vật thực  Nhận xét:  Đường cong phân bố năng lượng phát xạ của Volfram nằm thấp hơn đường cong phân bố năng lượng phát xạ của vật đen tuyệt đối ở cùng nhiệt độ.  Năng suất phát xạ cực đại của Volfram nằm về phía sóng ngắn so với vật đen tuyệt đối  Volfram phát xạ có tính lọc lựa.

<span class='text_page_counter'>(30)</span> ĐÁP ÁN. 1–e 2–d 3–h 4–c 5–b 6-g.

<span class='text_page_counter'>(31)</span> TTÀI LIỆU THAM KHẢO. 1. Nguyễn Hữu Khanh (2000), Bài giảng quang học dùng cho sinh viên ngành Sư phạm Vật lý, Cần Thơ, trường đại học Cần Thơ, khoa sư phạm. 2. Huỳnh Huệ (1981), Quang học, Nhà xuất bản giáo dục. 3. Lương Duyên Bình (1988), Vật lý đại cương tập 3, Nhà xuất bản giáo dục..

<span class='text_page_counter'>(32)</span> Cảm ơn thầy và các bạn đã lắng nghe.

<span class='text_page_counter'>(33)</span>