Trắc nghiệm Bài 34. Sơ lược về laze - Vật Lí 12

Đề bài

Câu 1 :

Laze là nguồn sáng phát ra một chùm sáng cường độ lớn dựa trên việc ứng dụng hiện tượng:

  • A

    Sự phát quang.

  • B

    Phát xạ cảm ứng.

  • C

    Cộng hưởng ánh sáng.

  • D

    Phản xạ lọc lựa.

Quảng cáo
decumar
Câu 2 :

Tia laze không có đặc điểm nào dưới đây?

  • A

    Công suất lớn.

  • B

    Độ đơn sắc cao.

  • C

    Độ định hướng cao.

  • D

    Cường độ lớn.

Câu 3 :

Có bao nhiêu loại laze:

  • A

    1

  • B

    2

  • C

    3

  • D

    4

Câu 4 :

Trong laze rubi có sự biến đổi của dạng năng lượng nào dưới đây thành quang năng ?

 

  • A

    Điện năng

     

  • B

    Cơ năng

     

  • C

    Nhiệt năng

     

  • D

    Quang năng

Câu 5 :

Chùm sáng do laze rubi phát ra có màu:

  • A

    Trắng

     

  • B

    Xanh

     

  • C

    Đỏ

     

  • D

    Vàng

Câu 6 :

Màu đỏ của rubi do ion nào phát ra ?

  • A

    Ion nhôm

  • B

    Ion ô-xi

  • C

    Ion crôm

  • D

    Ion khác

Câu 7 :

Bút laze mà ta thường dùng để chỉ bảng thuộc loại laze nào ?

  • A

    Khí

  • B

    Lỏng

  • C

    Rắn

  • D

    Bán dẫn

Câu 8 :

Ưu điểm nổi bật của đèn laze so với các loại đèn thông thường

  • A

    Có truyền qua mọi môi trường mà không bị hấp thụ

  • B

    Không gây ra tác dụng nhiệt cho vật được chiếu sáng

  • C

    Có thể truyền đi xa với độ định hướng cao, cường độ lớn

  • D

    Có thể phát ra ánh sáng có màu sắc bất kì với tính đơn sắc cao

Câu 9 :

Tia laze có tính đơn sắc rất cao vì các photon do laze phát ra có:

  • A

    Độ sai lệch tần số là rất nhỏ

  • B

    Độ sai lệch năng lượng là rất lớn

  • C

    Độ sai lệch bước sóng là rất lớn

  • D

    Độ sai lệch tần số là rất lớn.

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?

  • A

    0,5 MeV

  • B

    0,432 eV

  • C

    0,296 eV

  • D

    0,5 eV

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:

  • A

    589 nm.

  • B

    683 nrn.

  • C

    485 nm.

  • D

    489 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:

  • A

    2,62.1029 hạt.

  • B

    2,62.1025 hạt

  • C

    2,62.1015 hạt.

  • D

    5,2.1020 hạt.

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

  • A

    1

  • B

    20/9

  • C

    2

  • D

    3/4

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:

  • A

    x = 0

  • B

    x = 1

  • C

    x = 2

  • D

    x = 3

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/m; 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

  • A

    1,16 s

  • B

    2,78 s

  • C

    0,86 s

  • D

    1,56 s

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 λAB

 
  • A

    1/81     

     
  • B

    9                      

     
  • C

    81        

     
  • D

    1/9

     
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

  • A
    615μm                   
  • B
     585 nm                  
  • C
    496 nm                  
  • D
    615nm

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:

  • A

    Sự phát quang.

  • B

    Phát xạ cảm ứng.

  • C

    Cộng hưởng ánh sáng.

  • D

    Phản xạ lọc lựa.

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?

  • A

    Công suất lớn.

  • B

    Độ đơn sắc cao.

  • C

    Độ định hướng cao.

  • D

    Cường độ lớn.

Đáp án : A

Lời giải chi tiết :

Laze có các đặc điểm sau:

  • Có cường độ lớn
  • Có tính kết hợp cao
  • Có tính định hướng cao
  • Có tính đơn sắc cao.
Câu 3 :

Có bao nhiêu loại laze:

  • A

    1

  • B

    2

  • C

    3

  • D

    4

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 ?

 

  • A

    Điện năng

     

  • B

    Cơ năng

     

  • C

    Nhiệt năng

     

  • D

    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:

  • A

    Trắng

     

  • B

    Xanh

     

  • C

    Đỏ

     

  • D

    Vàng

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 ?

  • A

    Ion nhôm

  • B

    Ion ô-xi

  • C

    Ion crôm

  • D

    Ion khác

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 ?

  • A

    Khí

  • B

    Lỏng

  • C

    Rắn

  • D

    Bán dẫn

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

  • A

    Có truyền qua mọi môi trường mà không bị hấp thụ

  • B

    Không gây ra tác dụng nhiệt cho vật được chiếu sáng

  • C

    Có thể truyền đi xa với độ định hướng cao, cường độ lớn

  • D

    Có thể phát ra ánh sáng có màu sắc bất kì với tính đơn sắc cao

Đáp án : C

Phương pháp giải :

Vận dụng lí thuyết về laze

Lời giải chi tiết :

Dựa vào các đặc điểm của laze:

  • Có cường độ lớn
  • Có tính kết hợp cao
  • Có tính định hướng cao
  • Có tính đơn sắc cao.
Câu 9 :

Tia laze có tính đơn sắc rất cao vì các photon do laze phát ra có:

  • A

    Độ sai lệch tần số là rất nhỏ

  • B

    Độ sai lệch năng lượng là rất lớn

  • C

    Độ sai lệch bước sóng là rất lớn

  • D

    Độ sai lệch tần số là rất lớn.

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?

  • A

    0,5 MeV

  • B

    0,432 eV

  • C

    0,296 eV

  • D

    0,5 eV

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:

  • A

    589 nm.

  • B

    683 nrn.

  • C

    485 nm.

  • D

    489 nm.

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:

  • A

    2,62.1029 hạt.

  • B

    2,62.1025 hạt

  • C

    2,62.1015 hạt.

  • D

    5,2.1020 hạt.

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

  • A

    1

  • B

    20/9

  • C

    2

  • D

    3/4

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:

  • A

    x = 0

  • B

    x = 1

  • C

    x = 2

  • D

    x = 3

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/m; 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

  • A

    1,16 s

  • B

    2,78 s

  • C

    0,86 s

  • D

    1,56 s

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 λAB

 
  • A

    1/81     

     
  • B

    9                      

     
  • C

    81        

     
  • D

    1/9

     

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

  • A
    615μm                   
  • B
     585 nm                  
  • C
    496 nm                  
  • D
    615nm

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 :

\(\eqalign{
& \varepsilon = {{\rm{W}} \over N} = {{12,92} \over {{{4.10}^{19}}}} = {3,23.10^{ - 19}}J \cr
& \varepsilon = {{hc} \over \lambda } \Rightarrow \lambda = {{hc} \over \varepsilon } = {{{{6,625.10}^{ - 34}}{{.3.10}^8}} \over {{{3,23.10}^{ - 19}}}} = {6,15.10^{ - 7}}m = 615nm \cr} \)

close