Tailieumoi.vn giới thiệu Giải bài tập Vật Lí lớp 12 Bài 27: Tia hồng ngoại và tia tử ngoại chính xác, chi tiết nhất giúp học sinh dễ dàng làm bài tập Tia hồng ngoại và tia tử ngoại lớp 12.

Bài giảng Vật lí 12 Bài 27: Tia hồng ngoại và tia tử ngoại

Giải bài tập Vật Lí Lớp 12 Bài 27: Tia hồng ngoại và tia tử ngoại

Trả lời câu hỏi giữa bài

Trả lời câu C1 trang 138 SGK Vật Lí 12: Một số người gọi tia tử ngoại là "tia cực tím", gọi thế thì sai ở điểm nào?

Lời giải:

Gọi tia tử ngoại là tia cực tím thì không sai

Ta cần hiểu ý nghĩa của "cực tím" trong "tia cực tím" không phải là tia có màu cực tím mà là tia có bước sóng nằm ngoài tia tím (nhỏ hơn tia tím (ánh sáng tím))

Chú ý: Tia tử ngoại còn được gọi các tên như tia cực tím, tia UV

Trả lời câu C2 trang 141 SGK Vật Lí 12: Tại sao người thợ hàn hồ quang phải cần "mặt nạ" che mặt, mỗi khi cho phóng hồ quang?

Lời giải:

Người thợ hàn hồ quang phải cần "mặt nạ" che mặt vì trong hồ quang chứa nhiều tia tử ngoại, nếu nhìn lâu vào hồ quang thì mắt sẽ bị tổn thương. Khi hàn thì người thợ hàn phải nhìn vào chỗ phóng hồ quang, nên để bảo vệ mắt không bị tổn thương, người thợ hàn phải dùng một tấm thủy tinh dày để hấp thụ các tia tử ngoại.

Câu hỏi và bài tập (trang 142 SGK Vật Lí 12)

Bài 1 trang 142 SGK Vật Lí 12: Căn cứ vào đâu mà khẳng định được rằng tia hồng ngoại và tia tử ngoại có cùng bản chất với ánh sáng thông thường ?

Lời giải:

Ta khẳng định được rằng tia hồng ngoại và tia tử ngoại có cùng bản chất với ánh sáng thông thường vì:

+ Tia hồng ngoại và tia tử ngoại được thu cùng với các tia sáng thông thường và được phát hiện bằng cùng một dụng cụ.

+ Tia tử ngoại và tia hồng ngoại cũng tuân theo các định luật: truyền thẳng, khúc xạ, phản xạ và cũng gây được hiện tượng nhiễu xạ, giao thoa như ánh sáng thông thường.

Bài 2 trang 142 SGK Vật Lí 12: Dựa vào thí nghiệm ở hình 27.1 có thể kết luận gì về bước sóng của tia hồng ngoại và tia tử ngoại?

Lời giải:

Ta biết rằng bước sóng của ánh sáng trên quang phổ bảy màu giảm dần từ màu đỏ đến màu tím.

Tia hồng ngoại bị lăng kính làm lệch ít hơn tia màu đỏ, vậy phải có bước sóng lớn hơn bước sóng ánh sáng đỏ. Còn tia tử ngoại bị lệch nhiều hơn các tia tím, nên phải có bước sóng nhỏ hơn ánh sáng tím.

Bài 3 trang 142 SGK Vật Lí 12: Một cái phích tốt, chứa đầy nước sôi, có phải là một nguồn hồng ngoại không? Một cái ấm trà chứa đầy nước sôi thì sao?

Lời giải:

Vật có nhiệt độ cao hơn môi trường xung quanh thì phát bức xạ hồng ngoại ra môi trường.

Cái phích tốt có cái vỏ cách nhiệt tốt, nên tuy nước trong phích có nhiệt độ gần 100oC, vỏ vẫn chỉ ở nhiệt độ bằng nhiệt độ phòng. Do đó, phích không thể phát tia hồng ngoại vào không khí trong phòng. Ấm trà chứa đầy nước sôi là một nguồn hồng ngoại.

Bài 4 trang 142 SGK Vật Lí 12: Dây tóc bóng đèn điện thường có nhiệt độ chừng 2 200oC. Tại sao ngồi trong buồng chiếu sáng bằng đèn dây tóc, ta hoàn toàn không bị nguy hiểm vì tác dụng của tia tử ngoại?

Lời giải:

Bóng đèn bằng thủy tinh hấp thụ mạnh tia tử ngoại, nên tia tử ngoại của đèn không gây nguy hiểm cho ta.

Bài 5 trang 142 SGK Vật Lí 12: Ánh sáng đèn hơi thủy ngân để chiếu sáng các đường phố có tác dụng diệt khuẩn không? Tại sao?

Phương pháp giải:

Sử dụng lý thuyết về sự hấp thụ tia tử ngoại: Thủy tinh hấp thụ mạnh các tia tử ngoại

Lời giải:

Ánh sáng đèn hơi thủy ngân để chiếu sáng các đường phố không có tác dụng diệt khuẩn, vì đèn được đặt trong vỏ thủy tinh, rồi lại đặt trong vỏ nhựa nên tia tử ngoại hầu như bị vỏ đèn hấp thụ hết, và đèn không còn tác dụng diệt khuẩn.

Bài 6 trang 142 SGK Vật Lí 12: Chọn câu đúng.

Tia hồng ngoại có

A. Bước sóng lớn hơn so với ánh sáng nhìn thấy.

B. Bước sóng nhỏ hơn so với ánh sáng nhìn thấy.

C. Bước sóng nhỏ hơn so với tia tử ngoại.

D. Tần số lớn hơn so với tia tử ngoại.

Phương pháp giải:

+ Sử dụng thang sóng nhìn thấy: Ánh sáng nhìn thấy là dải màu biến thiên từ Đỏ đến Tím có bước sóng trong khoảng 380nm - 760nm (760nm ứng với màu đỏ - 380nm ứng với màu tím)

Lời giải:

Đáp án A

Ta có:

+ Tia hồng ngoại là bức xạ mà mắt không trông thấy và ở ngoài vùng màu đỏ của quang phổ

+ Tia hồng ngoại có bước sóng lớn hơn bước sóng ánh sáng đỏ.

+ Tia tử ngoại có bước sóng nhỏ hơn bước sóng ánh sáng tím

=> Tia hồng ngoại có bước sóng lớn hơn bước sóng của tia tử ngoại hay tần số của tia hồng ngoại nhỏ hơn tần số của tia tử ngoại

=> Các phương án: B, C, D - sai; A - đúng

Bài 7 trang 142 SGK Vật Lí 12: Chọn câu đúng.

Tia tử ngoại

A. Không có tác dụng nhiệt.

B. Cũng có tác dụng nhiệt.

C. Không làm đen phim ảnh.

D. Làm đen phim ảnh nhưng không làm đen mạnh bằng ánh sáng nhìn thấy.

Lời giải:

Đáp án B

A - sai vì: Tia tử ngoại cũng có tác dụng nhiệt.

B - đúng.

C - sai vì: Tia tử ngoại tác dụng lên phim ảnh, làm đen kính ảnh.

D - sai vì: Tia tử ngoại làm đen phim ảnh mạnh hơn ánh sáng nhìn thấy.

Bài 8 trang 142 SGK Vật Lí 12: Giả sử ta làm thí nghiệm Y-âng với hai khe cách nhau một khoảng a = 2mm, và màn quan sát cách hai khe D = 1,2m. Dịch chuyển một mối hàn của cặp nhiệt điện trên màn D theo một đường vuông góc với hai khe, thì thấy cứ sau 0,5mm thì kim điện kế lại lệch nhiều nhất. Tính bước sóng của bức xạ. 

Phương pháp giải:

Áp dụng công thức tính khoảng vân $i=\frac{\lambda D}{a}$

Lời giải:

Chỗ đặt mối hàn mà kim điện kế lệch nhiều nhất, chính là vị trí vân sáng.

=> Khoảng cách giữa các lần kim điện kế lệch nhiều nhất chính bằng khoảng vân $i$, vậy: $i=0,5mm$.

Ta có:

$\begin{array}{l}i={\displaystyle \frac{\lambda D}{a}}\\ \Rightarrow \lambda ={\displaystyle \frac{ai}{D}}={\displaystyle \frac{{2.10}^{-3}.0,{5.10}^{-3}}{1,2}}\\ =0,{833.10}^{-6}m=0,833\mu m\end{array}$

Bài 9 trang 142 SGK Vật Lí 12: Trong một thí nghiệm Y-âng, hai khe F1, F2 cách nhau một khoảng a = 0,8mm, khe F được chiếu sáng bằng bức xạ tử ngoại, bước sóng 360nm. Một tấm giấy ảnh đặt song song với hai khe, cách chúng 1,2m. Hỏi sau khi tráng trên giấy hiện lên hình gì? Tính khoảng cách giữa hai vạch đen trên giấy.

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tính khoảng vân  $i={\displaystyle \frac{\lambda D}{a}}$

Lời giải:

Sau khi tráng trên giấy hiện lên ta chụp ảnh được một hệ vân giao thoa, gồm các vạch thẳng, đen, trắng xen kẽ song song và cách đều nhau. Vạch đen ứng với các vân sáng.

$i={\displaystyle \frac{\lambda D}{a}}={\displaystyle \frac{{360.10}^{-9}.1,2}{0,{8.10}^{-3}}}=5,{4.10}^{-4}m=0,54mm$

Lý thuyết Bài 27: Tia hồng ngoại và tia tử ngoại