Trắc nghiệm Bài 34. Sơ lược về laze - Vật Lí 12Đề bài
Câu 1 :
Laze là nguồn sáng phát ra một chùm sáng cường độ lớn dựa trên việc ứng dụng hiện tượng:
Câu 2 :
Tia laze không có đặc điểm nào dưới đây?
Câu 3 :
Có bao nhiêu loại laze:
Câu 4 :
Trong laze rubi có sự biến đổi của dạng năng lượng nào dưới đây thành quang năng ?
Câu 5 :
Chùm sáng do laze rubi phát ra có màu:
Câu 6 :
Màu đỏ của rubi do ion nào phát ra ?
Câu 7 :
Bút laze mà ta thường dùng để chỉ bảng thuộc loại laze nào ?
Câu 8 :
Ưu điểm nổi bật của đèn laze so với các loại đèn thông thường
Câu 9 :
Tia laze có tính đơn sắc rất cao vì các photon do laze phát ra có:
Câu 10 :
Một vật có thể phát ra ánh sáng phát quang màu đỏ với bước sóng \(\lambda = {\rm{ }}0,7\mu m\) . Hỏi nếu chiếu vật trên bằng bức xạ có bước sóng \(\lambda = {\rm{ }}0,6\mu m\) thì mỗi phôton được hấp thụ và phát ra thì phần năng ℓượng tiêu hao ℓà bao nhiêu?
Câu 11 :
Trong y học, người ta dùng một laze phát ra chùm sáng có bước sóng λ để "đốt" các mô mềm, Biểt rằng để đốt được phần mô mềm có thể tích \(6 mm^3\) thì phần mô này cần hấp thụ hoàn toàn năng lượng của \(45.10^{18}\) phôtôn của chùm laze trên. Coi năng lượng trung bình để đốt hoàn toàn \(1 mm^3\) mô là \(2,53 J\), Lấy \(h =6,625.10^{-34}J.s\); \(c = 3.10^8 m/s\). Giá trị của \(\lambda\) là:
Câu 12 :
Để đo khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trăng người ta dùng một tia laze phát ra những xung ánh sáng có bước sóng 0,52mm, chiếu về phía Mặt Trăng. Thời gian kéo dài mỗi xung là 10-7 s và công suất của chùm laze là 105 MW. Số phôtôn có trong mỗi xung là:
Câu 13 :
Laze A phát ra chùm bức xạ có bước sóng \(0,45\mu m\) với công suất 0,8W. Laze B phát ra chùm bức xạ có bước sóng \(0,60\mu m\) với công suất 0,6 W. Tỉ số giữa số phôtôn của laze B và số phôtôn của laze A phát ra trong mỗi giây là
Câu 14 :
Một phôtôn có năng lượng 1,79(eV) bay qua hai nguyên tử có hiệu 2 mức năng lượng nào đó là 1,79(eV), nằm trên cùng phương của phôtôn tới. Các nguyên tử này có thể ở trạng thái cơ bản hoặc trạng thái kích thích. Gọi x là số phôtôn có thể thu được sau đó, theo phương của phôtôn tới. Hãy chỉ ra đáp số sai:
Câu 15 :
Người ta dùng một Laze hoạt động dưới chế độ liên tục để khoan một tấm thép. Công suất của chùm laze là P = 10 W, đường kính của chùm sáng là 1 mm. Bề dày tấm thép là e = 2 mm và nhiệt độ ban đầu là 300C. Biết khối lượng riêng của thép D = 7800 kg/m3 ; Nhiệt dung riêng của thép c = 448 J/kg.độ ; nhiệt nóng chảy của thép L = 270 kJ/kg và điểm nóng chảy của thép tc = 15350C. Thời gian khoan thép là
Câu 16 :
Hai laze A và B có công suất phát quang tương ứng là 0,5 W và 0,6 W. Biết tỉ số giữa số phôtôn của laze B với số phôtôn của laze A phát ra trong một đơn vị thời gian là 2/15. Tỉ số bước sóng λA/λB là
Câu 17 :
Trong y học, người ta dùng nguồn laze phát ra chùm sáng có bước sóng λ để đốt các mô mềm. Biết rằng để đốt được mô mềm có thể tích 5 mm3 thì phần mô này cần hấp thu hoàn toàn năng lượng của 4.1019 photon của chùm laze trên. Coi năng lượng trung bình để đốt hoàn toàn 1mm3 mô là 2,584J. Lấy h = 6,625.10-34 J.s; c = 3.108 m/s. Giá trị của λ là
Lời giải và đáp án
Câu 1 :
Laze là nguồn sáng phát ra một chùm sáng cường độ lớn dựa trên việc ứng dụng hiện tượng:
Đáp án : B Lời giải chi tiết :
Laze: là một nguồn sáng phát ra ánh sáng có cường độ lớn dựa trên hiện tượng phát xạ cảm ứng.
Câu 2 :
Tia laze không có đặc điểm nào dưới đây?
Đáp án : A Lời giải chi tiết :
Laze có các đặc điểm sau:
Câu 3 :
Có bao nhiêu loại laze:
Đáp án : C Lời giải chi tiết :
Ta có: Theo cấu tạo Laze có 3 loại là: Laze rắn, laze khí và laze bán dẫn
Câu 4 :
Trong laze rubi có sự biến đổi của dạng năng lượng nào dưới đây thành quang năng ?
Đáp án : D Phương pháp giải :
Vận dụng lí thuyết về laze rubi (Xem lí thuyết phần 4) Lời giải chi tiết :
Trong laze rubi có sự biến đổi quang năng thành quang năng Do: Ánh sáng phát ra từ đèn xê-nôn kích thích cho các iôn crôm trong thanh rubi chuyển lên mức năng lượng cao. Sau đó, nếu có một phôtôn do một iôn crôm phát ra bay dọc theo trục của thanh thì chính nó sẽ gây ra sự phát xạ cảm ứng ở các iôn crôm khác
Câu 5 :
Chùm sáng do laze rubi phát ra có màu:
Đáp án : C Phương pháp giải :
Sử dụng lí thuyết về laze rubi (Xem lí thuyết phần 4) Lời giải chi tiết :
Ta có: Rubi (hồng ngọc) là Al2O3 có pha Cr2O3. Ánh sáng đỏ của hồng ngọc do ion Cr phát ra khi chuyển từ trạng thái kích thích về trạng thái cơ bản => màu của Laze cũng là màu Rubi
Câu 6 :
Màu đỏ của rubi do ion nào phát ra ?
Đáp án : C Phương pháp giải :
Sử dụng lí thuyết về laze rubi (Xem lí thuyết phần 4) Lời giải chi tiết :
Ta có: Rubi (hồng ngọc) là Al2O3 có pha Cr2O3. Ánh sáng đỏ của hồng ngọc do ion Cr phát ra khi chuyển từ trạng thái kích thích về trạng thái cơ bản => màu của Laze cũng là màu Rubi
Câu 7 :
Bút laze mà ta thường dùng để chỉ bảng thuộc loại laze nào ?
Đáp án : D Phương pháp giải :
Xem lí thuyết phần 4 - Cấu tạo laze Lời giải chi tiết :
Bút chỉ bảng: phát ra ánh sáng đỏ thường dùng thuộc loại laze bán dẫn
Câu 8 :
Ưu điểm nổi bật của đèn laze so với các loại đèn thông thường
Đáp án : C Phương pháp giải :
Vận dụng lí thuyết về laze Lời giải chi tiết :
Dựa vào các đặc điểm của laze:
Câu 9 :
Tia laze có tính đơn sắc rất cao vì các photon do laze phát ra có:
Đáp án : A Phương pháp giải :
Sử dụng lí thuyết về laze Lời giải chi tiết :
Tia laze có tính đơn sắc rất cao vì các photon do laze phát ra có độ sai lệch tần số là rất nhỏ
Câu 10 :
Một vật có thể phát ra ánh sáng phát quang màu đỏ với bước sóng \(\lambda = {\rm{ }}0,7\mu m\) . Hỏi nếu chiếu vật trên bằng bức xạ có bước sóng \(\lambda = {\rm{ }}0,6\mu m\) thì mỗi phôton được hấp thụ và phát ra thì phần năng ℓượng tiêu hao ℓà bao nhiêu?
Đáp án : C Phương pháp giải :
+ Áp dụng biểu thức tính năng lượng: \(\varepsilon = \frac{{hc}}{\lambda }\) + Phần năng lượng tiêu hao chính bằng hiệu mức năng lượng của ánh sáng kích thích và ánh sáng phát quang Lời giải chi tiết :
Phần năng lượng tiêu hao là: \(\Delta \varepsilon = {\varepsilon _{kt}} - {\varepsilon _{pq}} = \frac{{hc}}{{{\lambda _{kt}}}} - \frac{{hc}}{{{\lambda _{pq}}}} = 6,{625.10^{ - 34}}{.3.10^8}\left( {\frac{1}{{0,{{6.10}^{ - 6}}}} - \frac{1}{{0,{{7.10}^{ - 6}}}}} \right) = 4,{732.10^{ - 20}} = 0,296{\rm{e}}V\)
Câu 11 :
Trong y học, người ta dùng một laze phát ra chùm sáng có bước sóng λ để "đốt" các mô mềm, Biểt rằng để đốt được phần mô mềm có thể tích \(6 mm^3\) thì phần mô này cần hấp thụ hoàn toàn năng lượng của \(45.10^{18}\) phôtôn của chùm laze trên. Coi năng lượng trung bình để đốt hoàn toàn \(1 mm^3\) mô là \(2,53 J\), Lấy \(h =6,625.10^{-34}J.s\); \(c = 3.10^8 m/s\). Giá trị của \(\lambda\) là:
Đáp án : A Phương pháp giải :
Áp dụng biểu thức tính năng lượng của n photon: \(E = {n_p}\dfrac{{hc}}{\lambda }\) Lời giải chi tiết :
Ta có: + Năng lượng cần để đốt phần mô mềm \(E = 2,53. 6 = 15,18 (J)\) Năng lượng này do phôtôn chùm laze cung cấp: \(E = {n_p}\dfrac{{hc}}{\lambda }\) \( \to \lambda = {\rm{ }}{n_p}\dfrac{{hc}}{E} = {\rm{ }}{45.10^{18}}.\dfrac{{6,{{625.10}^{ - 34}}{{.3.10}^8}}}{{15,18}} = {\rm{ }}58,{9.10^{ - 8}}m{\rm{ }} = {\rm{ }}{589.10^{ - 9}}m{\rm{ }} = {\rm{ }}589{\rm{ }}nm\)
Câu 12 :
Để đo khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trăng người ta dùng một tia laze phát ra những xung ánh sáng có bước sóng 0,52mm, chiếu về phía Mặt Trăng. Thời gian kéo dài mỗi xung là 10-7 s và công suất của chùm laze là 105 MW. Số phôtôn có trong mỗi xung là:
Đáp án : B Phương pháp giải :
+ Áp dụng biểu thức tính năng lượng của n photon: \(E = {n_p}\frac{{hc}}{\lambda }\) + Áp dụng biểu thức tính công suất: \(P = \frac{E}{t}\) \(\) Lời giải chi tiết :
Ta có: + Năng lượng của n photon: \(E = {n_p}\frac{{hc}}{\lambda }\) + Công suất \(P = \frac{E}{t} = \frac{{{n_p}\frac{{hc}}{\lambda }}}{t} \to {n_p} = \frac{{Pt\lambda }}{{hc}} = \frac{{{{10}^5}{{.10}^6}{{.10}^{ - 7}}.0,{{52.10}^{ - 3}}}}{{6,{{625.10}^{ - 34}}{{.3.10}^8}}} = 2,{62.10^{25}}{\rm{photo}}n\)
Câu 13 :
Laze A phát ra chùm bức xạ có bước sóng \(0,45\mu m\) với công suất 0,8W. Laze B phát ra chùm bức xạ có bước sóng \(0,60\mu m\) với công suất 0,6 W. Tỉ số giữa số phôtôn của laze B và số phôtôn của laze A phát ra trong mỗi giây là
Đáp án : A Phương pháp giải :
+ Áp dụng biểu thức tính năng lượng của n photon: \(E = {n_p}\varepsilon = {n_p}\frac{{hc}}{\lambda }\) + Áp dụng biểu thức tính công suất: \(P = \frac{E}{t}\) \(\) Lời giải chi tiết :
Ta có: Năng lượng của nguồn phát: \(E = n\varepsilon = n\frac{{hc}}{\lambda }\) Công suất của nguồn phát: \(P = \frac{E}{t} = \frac{{n\frac{{hc}}{\lambda }}}{t} \to n = \frac{{Pt\lambda }}{{hc}}\) Với n - số photon phát ra trong 1s Gọi nA, nB - lần lượt là số photon phát ra từ nguồn A, B trong mỗi giây Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}{n_A} = \frac{{{P_A}t{\lambda _A}}}{{hc}}\\{n_B} = \frac{{{P_B}t{\lambda _B}}}{{hc}}\end{array} \right. \to \frac{{{n_A}}}{{{n_B}}} = \frac{{{P_A}{\lambda _A}}}{{{P_B}{\lambda _B}}} = \frac{{0,8.0,{{45.10}^{ - 6}}}}{{0,6.0,{{6.10}^{ - 6}}}} = 1\)
Câu 14 :
Một phôtôn có năng lượng 1,79(eV) bay qua hai nguyên tử có hiệu 2 mức năng lượng nào đó là 1,79(eV), nằm trên cùng phương của phôtôn tới. Các nguyên tử này có thể ở trạng thái cơ bản hoặc trạng thái kích thích. Gọi x là số phôtôn có thể thu được sau đó, theo phương của phôtôn tới. Hãy chỉ ra đáp số sai:
Đáp án : A Phương pháp giải :
Vận dụng lí thuyết về phát xạ cảm ứng Lời giải chi tiết :
Ta có hai photon có thể ở trạng thái cơ bản hoặc trạng thái kích thích nên đều bức xạ => số photon thu được lớn nhất là 3 và nhỏ nhất là 1
Câu 15 :
Người ta dùng một Laze hoạt động dưới chế độ liên tục để khoan một tấm thép. Công suất của chùm laze là P = 10 W, đường kính của chùm sáng là 1 mm. Bề dày tấm thép là e = 2 mm và nhiệt độ ban đầu là 300C. Biết khối lượng riêng của thép D = 7800 kg/m3 ; Nhiệt dung riêng của thép c = 448 J/kg.độ ; nhiệt nóng chảy của thép L = 270 kJ/kg và điểm nóng chảy của thép tc = 15350C. Thời gian khoan thép là
Đáp án : A Phương pháp giải :
Sử dụng lí thuyết về laze (Xem lí thuyết phần 1) Lời giải chi tiết :
Ta có: + Thể tích thép nấu chảy: \(V = \frac{{\pi {d^2}}}{4}e = \frac{{\pi .{{({{10}^{ - 3}})}^2}}}{4}{2.10^{ - 3}} = 1,{57.10^{ - 9}}{m^3}\) + Khối lượng thép nấu cần chảy: \(m{\rm{ }} = {\rm{ }}DV{\rm{ }} = {\rm{ }}7800.1,{57.10^{ - 9}} = 1,{225.10^{ - 5}}\left( {kg} \right)\) + Nhiệt lượng cần thiết bằng tổng nhiệt lượng đưa thép đến nóng chảy và nhiệt làm chuyển thể: \(Q = mc\Delta t + mL = 1,{225.10^{ - 5}}.448\left( {1535 - 30} \right) + 1,{225.10^{ - 5}}{.270.10^3} = 11,569J\) Thời gian khoan thép: \(t = \frac{Q}{P} = \frac{{11,569}}{{10}} \approx 1,16s\)
Câu 16 :
Hai laze A và B có công suất phát quang tương ứng là 0,5 W và 0,6 W. Biết tỉ số giữa số phôtôn của laze B với số phôtôn của laze A phát ra trong một đơn vị thời gian là 2/15. Tỉ số bước sóng λA/λB là
Đáp án : B Phương pháp giải :
Áp dụng công thức của công suất phát quang: \(P = n.\frac{{hc}}{\lambda }\), với n là số hạt phát ra trên 1s Lời giải chi tiết :
\(\frac{{{P_A}}}{{{P_B}}} = \frac{{{n_A}.\frac{{hc}}{{{\lambda _A}}}}}{{{n_B}.\frac{{hc}}{{{\lambda _B}}}}} = \frac{{{n_A}.{\lambda _B}}}{{{n_B}.{\lambda _A}}} \Rightarrow \frac{{{\lambda _A}}}{{{\lambda _B}}} = \frac{{{P_B}.{n_A}}}{{{P_A}.{n_B}}} = \frac{{0,6}}{{0,5}}.\frac{{15}}{2} = 9\)
Câu 17 :
Trong y học, người ta dùng nguồn laze phát ra chùm sáng có bước sóng λ để đốt các mô mềm. Biết rằng để đốt được mô mềm có thể tích 5 mm3 thì phần mô này cần hấp thu hoàn toàn năng lượng của 4.1019 photon của chùm laze trên. Coi năng lượng trung bình để đốt hoàn toàn 1mm3 mô là 2,584J. Lấy h = 6,625.10-34 J.s; c = 3.108 m/s. Giá trị của λ là
Đáp án : D Phương pháp giải :
Áp dụng công thức tính năng lượng: \(A = hf = \frac{{hc}}{\lambda }\) Lời giải chi tiết :
Mỗi mm3 cần 2,584J nên 5 mm3 cần năng lượng là W= 5x2,584 = 12,92J Mỗi photon có năng lượng là : \(\eqalign{
|
