Đang tải... (xem toàn văn)
c)Chieáu moät böùc xaï ñieän töø vaøo moät quaû caàu baèng ñoàng ñaët xa caùc vaät khaùc thì quaû caàu ñöôïc tích ñieän ñeán ñieän theá cöïc ñaïi laø 3V .Haõy tính böôùc soùng cuûa böùc [r]
(1)B>TÍNH CHẤT SÓNG VÀ HẠT CỦA ÁNH SÁNG:
I/Tính chất sóng ánh sáng : a/ chiết suất môi trường : n =
v C
( C = 3.108
s m
) b/ bước sóng :
f C T C c/ giao thoa aùnh saùng :
1> hiệu đường : d = | r2 – r1 | =
D ax
, 2> khoảng vân : i =
a D
3> vị trí vân sáng : xs = k
a D
= ki 4> vị trí vân tối : x = ( )
2 k
a D
=( )
k i (với k = thứ -1 )
5 >Tìm tính chất vân điểm cách vân sáng 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 vùng giao thoa :
Gọi L bề rộng vuøng giao thoa : k x i
2 L
k :phần nguyên x : phần thập phân * Số vân sáng : 2k +
* Số vân tối : 2k x < 0,5 2(k +1) x ≥ 0,5 7 > Giao thoa với ánh sáng trắng : ( bước sóng 0,4μm≤ λ ≤ 0,76 μm ) * Aùnh sáng đơn sắc có vân sáng vị trí xét:
x = a
D
k =>
kD ax
Xác dịnh k : 0,4μm ≤ kD
ax
≤ 0,76 μm * nh sáng đơn sắc có vân tối vị trí xét :
x = (2k + 1) a
D
=> (2k2ax1)D
Xác dịnh k : 0,4μm ≤
D ) k (
ax
≤ 0,76 μm
8 > Độ dời hệ vân mỏng : x =
a eD ) n (
n S1 0/
I x0
S2
9 > Tán sắc ánh sáng :
tím đỏ => ntím ≥ n ≥ n đỏ
Các cơng thức lăng kính với góc nhỏ : i1 = n r1
i2 = n r2
A = r1 + r2
D = ( n -1 )A II/ BÀI TẬP
TÍNH CHẤT SÓNG CỦA ÁNH SÁNG
1 Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng , khe S1 ,S2 chiếu sáng ánh sáng đơn sắc a = 1mm, D =
(2)b)Xác định vị trí vân sáng thứ ba vân tối thứ tư Đ S : λ= 0,5μm xs = 4,5mm
2 Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng , ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0 ,6 m ; 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
Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng : a = 0,5mm, D = 2m, khoảng vân 2mm
a) Tính bước sóng 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
Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng , biết khoảng cách hai khe sáng a = 0,15mm, khoảng cách
hai khe sáng D = 1,5m.Khoảng cách vân sáng liên tiếp 2cm Hãy xác định bước sóng ánh sáng làm thí nghiệm ĐS : 0,5μm
Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng ; cho a = 0,3mm , D = 2m Tính khoảng cách vân
a) Đỏ bậc với tím bậc , cho đỏ = 0,76 μm , ûtím = 0,4 μm
b) Đỏ bậc với tím bậc ĐS : a) 2,4mm b) 4,8mm
Trong thí nghiệm giao thoa aùnh saùng , a = 1mm , D = 1m, ánh sáng đơn sắc có 0 ,6 m a)Tìm tính chất vân vị trí cách vân trung tâm x1 = 0,9mm x2 = 1,2mm
b)Tính số vân sáng vân tối quan sát biết bề rộng giao thoa trường 4mm ĐS : a) vân tối ; vân sáng b) vân sáng ; vân tối
Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng , a = 1,2mm ; D =2m , = 0.6 μm
a) Tính khoảng vân
b)Tính điểm M N , phía vân sáng , cách vân 0,6cm 1,55cm có vân sáng hay vân tối ? Trong khoảng M N có vân sáng
8 Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng , biết a = 0,6mm; D = 2m.trên ảnh người ta quan sát 15 vân
sáng Khoảng cách hai vân nằm hai đầu 2,8cm.Tính bước sóng ánh sáng
9 Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng, cho a = 0,3mm ; D = 2m
a) Tính khoảng cách vân sáng bậc màu đỏ ( đỏ = 0,76 μm )và vân sáng bậc màu tím ( ûtím = 0,4
μm)
b) Tính khoảng cách vân sáng bậc màu đỏ ( đỏ = 0,76 μm ) vân sáng bậc màu tím ( ûtím = 0,4
μm )
c) Bây khe sáng chiếu đồng hai ánh sáng đơn sắc có bước sóng 1 = 0,4 μm 2 Người
ta nhận thấy vân sáng bậc ánh sáng đơn sắc 1 trùng với vân sáng bậc ánh sáng đơn sắc 2 Tìm 2
và xác định vị trí ĐS : a) 2,4mm b) 4,8mm c) 2 = 0.6 μm , x =
8mm
10 Trong thí nghiệm 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 bên 6,8mm a) Tìm bước sóng ánh sáng
b) Bây giả sử chùm sáng gồm hai ánh sáng đơn sắc có bước sóng 1 = 0,4 μm, 2 = 0.6μm
đi qua hai khe Hỏi vân sáng bậc xạ 1 trùng với vân sáng bậc xạ 2 ?
ĐS : a) = 0,4 μm b) vân sáng bậc xạ 1 trùng với vân sáng bậc xạ 2
11 Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng , người ta chiếu sáng khe ánh sáng trắng Khoảng cách
hai khe 2mm , đặt cách hai khe 2m Một điểm A cách vân trung tâm 3,3mm Trong vùng ánh sáng nhìn thấy , xác định bước sóng xạ cho vân sáng , cho vân tối
ĐS : * xạ cho vân sáng : k = 5, , ,8 * xạ cho vân tối : k = , 5, 6,
12 Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng ; a = 0,5mm , D = 2m , = 0,5μm
a) Tại điểm M1 , M2 cách vân trung tâm 7mm 10mm ta có loại vân ? thứ ?
b) Cho biết bề rộng vùng giao thoa 26mm.Tính số vân sáng , số vân tối có c) Nếu thực giao thoa nước có chiết suất n =
3
tượng xảy ? Tính khoảng vân trường hợp
(3)b) có 13 vân sáng , 14 vân tối c) giaûm i 1,5mm
4 n
i
i/ /
13 Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng ; a = 4mm , D = 2m Trên khỏang cách từ vân sáng bậc bên
này đến vân sáng bậc bên vân trung tâm 3mm a) tính
b) Đặt mặt song song thủy tinh có chiết suất ánh sáng làm thí nghiệm n = 1,5 bề dày e = 1mm đường chùm tia sáng phát từ khe F biết mặt song song làm tăng quang trình thêm lượng e( n -1) Hãy xác định độ dời vân sáng trung tâm
ÑS : a) = 0.6μm b) x =
4
2000 ) , ( a
eD ) n
(
= 250mm = 25cm
14 Trong thí nghiệm giao thoa aùnh saùng ; a = 1mm, D = 1m , = 0.6μm
a) Tính khoảng vân đặt toàn hệ thống vào khơng khí Xác định vân tối thứ
b) Đặt trước hai khe S1 S2 mặt song song có e = 12 μm n = 1,5 Khi hệ vân giao thoa
màn có thay đổi Xác địng độ dịch chuyển hệ vân
c) Nếu không đặt mỏng mà lại đổ vào khoảng mặt phẳng chứa hai khe quan sát chất lỏng người ta thấy khoảng vân i/ = 0,45mm.Tính n/ chất lỏng
ÑS : a) i = 0,6mm b)
a eD ) n (
x0 = 6mm c) n = i/
i =
3
chất lỏng nước
15 Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng ; a = 0,3mm ,D = 2m ,các khe sáng chiếu ánh sáng trắng có
bước sóng từ cho đỏ = 0,76 μm , ûtím = 0,4 μm
a) Tính khoảng cách vân sáng bậc màu đỏ đến vân sáng bậc màu tím b) Bây chiếu đồng thời hai ánh sáng đơn sắc có bước sóng 1 = 0,4 μm 2
Người ta nhận thấy vân sáng bậc ánh sáng đơn sắc 1 trùng với vân sáng bậc ánh sáng đơn sắc 2
.Tìm 2 xác định vị trí
ĐS : a) 2,4mm b) 2 = 0.6μm , x = 8mm
16.Trong thí nghiệm Iâng giao thoa ánh sáng ,khoảng cách hai khe S1 , S2 a =1mm ,khoảng cách từ hai
khe đến quan sát D = 2m
a)Chiếu sáng hai khe ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ1 = 0,6 μm.Tính khoảng vân
b)Chiếu đồng thời hai xạ đơn sắc có bước sóng λ1 = 0,6 μm ,λ2 = 0,5 μm vào hai khe thấy có
vị trí vân sáng hai xạ trùng ,gọi vân trùng.Tính khoảng cách nhỏ hai vân trùng (TSĐH-06)
17.Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng ; a = 3mm, D = 2m Người ta đo khoảng cách vân sáng thứ
nhất vân sáng thứ tư 1,2mm
a) Tính bước sóng dùng thí nghiệm
b)Khi thay ánh sáng đơn sắc 1 dời quan sát xa thêm 0,4m khoảng vân khơng đổi Xác định
bước sóng 1
18 Một nguồn sáng điểm nằm cách hai khe phát đồng thời hai xạ đơn sắc có bước sóng 1 = 0.6μm
và bước chưa biết 2 Khoảng cách a = 0,2mm , D = 1m
a) Tính khoảng vân giao thoa 1
b) Trong khoảng rộng L = 2,4cm đếm 17 vạch sáng , có vạch kết trùng hai hệ vân Tính 2 biết hai vạch trùng nằm khoảng L
ÑS : 2 = 0,48 μm , i = 3mm
19 Chiếu chùm tia sáng trắng , song song hẹp coi tia sáng vào mặt bên lăng kính góc chiết quang A = 60o ,
dứoi góc tới i
a) Tính góc tạo tia ló màu đỏ tia ló màu tím i = 60o Chiết suất lăng kính màu đỏ n
đ = 1,5
đối với màu tím nt = 1,54
(4)20 Một thiết bị để quan sát tượng giao thoa sóng ánh sáng có cấu tạo Một TKHT cắt làm đôi theo
một đường kính thành hai ( L1 L2 ) đặt tách xa chút
- Nguồn sáng đơn sắc có dạng dải sáng hẹp đặt song song với vết cắt hai TK va E
ø cách hai Khoảng cách từ S đến S O O
L1 L2 chọn cho có hai ảnh thật O2
S1 S2 S
Phía sau hai ảnh S1 S2 ta đặt E song song với TK ta quan sát vân giao thoa ánh
saùng
a) Hãy vẽ đường chùm tia sáng
b) Hãy xác định hình vẽ , vùng E xuất vân giao thoa
21 Hai gương phẳng M1 , M2 hợp với góc nhỏ , có cạnh chung qua , chiếu ánh sáng = 0.6μm
từ khe S // cạnh chung , cách cạnh 100mm, hai ảnh S1 S2 S
M1 M2 cách 1mm
a) Tính góc
b) Trên // S1 S2 cách S1 S2 1,2m ta có giao thoa ánh sáng ;giải thích tượng
c) Thay khe S khe S/ có bước sóng / khoảng cách từ vân tối thứ đến vân tối thứ 3,68mm Tính /
ĐS : a) = 0,005 rad c) / = 0,767 μm
22 Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng ; a = 2mm , D = 3m , = 0.5μm Bề rộng vùng giao thoa L = 3cm
không đổi
a) Xác định số vân sáng , vân tối có
b) Thay ánh sáng đơn sắc ánh sáng / = 0.6μm Số vân sáng quan sát tăng hay giảm Tính số vân
sáng quan sát lúc
c) Vẫn dùng ánh sáng , di chuyển quan sát xa hai khe , số vân sáng quan sát tăng hay giảm ?Tính số vân sáng cách hai khe D/ = 4m
ĐS : a) 41 vân sáng , 40 vân tối b) số vân sáng quan sát 33 vân c) 31 vân sáng
23 Một lăng kính thuỷ tinh có tiết diện thẳng tam giác cân ABC đỉnh A Một tia sáng rọi vng góc vào mặt bên AB sau hai lần phản xạ toàn phần hai mặt AC AB ló khỏi đáy BC theo phương vng góc BC
a) Tính góc chiết quang A lăng kính
b)Tìm điều kiện mà chiết suất lăng kính phải thỏa
c) Giả sử chiết suất lăng kính tia sáng màu lục vừa thỏa điều kiện Khi ,nếu tia tới tia sáng trắng tia ló khỏi đáy BC theo phương vng góc với BC cịn ánh sáng trắng khơng ? Giải thích ĐS : a) A = 360 b) n > 1,7 c) ánh sáng trắng
TÍNH CHẤT HẠT ( LƯỢNG TỬ ) CỦA ÁNH SÁNG III T/c hạt (t/c lượng tử )
a Năng lượng phô tôn :
hf hc - giới hạn quang điện : A0 =
0
hc ,
- phương trình Anh xtanh : max e
0 2m v
1 A
=>
e max
0
m ) A c h ( v
- hiệu điện haõm : eUh = 2mev20max
1
=> (1 ) e
hc U
0 h
- cường độ dòng quang điện : I =
t | e | n t q
- công suất : P = nf ε = nf
hc
( công suất dòng phôton ) - Hiệu suất : H =
f e n n
(5)- số phôtôn đập vào catốt : N =
hc A
A
Một số giá trò : 1ev = 1,6 10-19 J , m
e = 9,1 10-31 kg , 1A0 = 10-10 m , h = 6,625.10-34 Js
b quang phổ Hrô:
* mẫu nguyên tử Bo : Em – En = hfmin =
min hc *công thức thực nghiệm : R(n1 n12)
2
R = 1,097.10
-7 m-1 số Rybec
Với n1 = , n2 = dãy Laiman
n1 = , n2 = … daõy Banme
n1 = , n2 = ……… daõy Pasen
*Năng lượng nguyên tử hyđrô : En = (ev)
n , 13
2
*Bán kính quỹ đạo dừng nguyên tử hyđrô : r = n2 r
0 ( r0 = 0,53.10-10 m )
c Tia Rôn- ghen ( Tia X ):
Bước sóng nhỏ tia Rơn-ghen phát từ ống Rơn –ghen
d
E hc
Eđ động electronkhi tới đập vào đối âm cực
d.Chuyển động electron quang điện điện trường từ trường ; * Electron chuyển động trịn với bán kính :( từ trường ) Nếu v0
vng góc với B R =
eB mv0
Nếu v0
xiên góc với B
Bán kính đường trịn xoắn ốc : R =
eB mvn
*Trong điện trường
eE
f f E IV/ BÀI TẬP
24 Cơng Na 2,5eV
a) Tìm giới hạn quang điện Na
b) Lần lượt chiếu lên Na xạ có 1 = 2000 A0 2 = 1 Bức xạ gây tượng quang điện
ÑS : a) 0 = 4969 A0 b) 1
25 Catốt tế bào quang điện làm Cs có giới hạn quang điện 0.66μm Chiếu sáng vào catốt ánh sáng tử ngoại có = 0,33 μm Tính hiệu điện hãm cần đặt vào A K dòng quang điện triệt tiêu ĐS : Uh = -1,88V
26 Công tối thiểu để làm bứt e- khỏi bề mặt kim loại 1,88eV.Người ta dùng kim loại làm catốt
một tế bào quang điện
a) Xác định giới hạn quang điện kim loại cho
b) Tính v0max , biết = 0,485 μm ánh sáng vàng ( áp dụng cho câu b, c ,d )
c) Tính số e- khỏi bề mặt kim loại phút ; I = 0,26mA
d) Xác định Uh với h = 6,625 10-34 J.s , v = 3.10 ms
8
, m = 9,1 10-31 kg , e = -1,6 10-19 C
ÑS : a) = 0.66μm b) v0max = 4,81 105 ms c) n = 9,75 1016 haït d) Uh = -0,658V
27 Chiếu chùm xạ có = 2000 A0 vào kim loại Các e- bắn có động cực đại eV Hỏi
khi chiếu vào kim loại xạ có 1 = 16000 A0 , 2 = 1000 A0 có xảy tượng quang
điện ? Nếu có , tính động cực đại e - bắn
28 Catốt tế bào quang điện làm Xêsi có cơng e- A = 1,89eV chiếu vào mặt catốt chùm
(6)b) Tìm vận tốc cực đại e- bật khỏi mặt catốt Muốn tăng vận tốc cực đại lên phải làm
nào ?.Tăng cường độ ( công suất ) chùm sáng màu vàng hay thay ánh sáng khác c) Tìm số phơtơn đập vào mặt catốt phút
d) Tìm cường độ dịng quang điện bão hồ , biết hiệu suất quang điện H = 90%
ÑS : a) 0 = 0,657 μm , b) v0max = 2,72 105 ms c) N = 1,111 1020 phoâtoân d) Ibh = 0,2826A
29 Catốt tế bào quang điện làm Xêsi có cơng A = 1,9eV Chiếu vào catốt tế bào quang điện bước sóng = 0,4 μm
a) Tìm giới hạn quang điện Xêsi
b) Tìm vận tốc cực đại e- bật khỏi mặt catốt
c) Muốn cho dịng quang điện triệt tiêu hồn tồn phải đặt vào A K hiệu điện Uh bao
nhiêu ? 31 Một đèn phát ánh sáng đơn sắc = 0,4 μm chiếu vào tế bào quang điện Cơng A = 2,26eV
a) Tính 0 b) Tính v0max
c)Bề mặt co ù ích catốt nhận công suất chiếu sáng P = 3mW Cường độ dòng quang điện Ibh = 6,43.10-6
A Tính số phơtơn n mà catốt nhận giây số e- n / bị bật giây => hiệu suất quang
điện
ÑS : a) 0 = 0,549 μm b) v0max = 5,48 105 ms
c) n = 6,04 10 15 (phoâtoân /s ) n/ = 4,02 1013 ( e- / s ) ; hiệu suất H =
n ne
= 0,67%
32.Cơng e- khỏi kim loại Na 2,48eV Một tế bào quang điện có catốt làm Na chiếu sáng
bằng ánh sáng có = 0, 36 μm cho cường độ 3μA Tính a) Giới hạn quang điện Na
b) số e- bị khỏi catốt giây
c) Vận tốc ban đầu cực đại e- ĐS : b) N = 1,875 1013 ( e- / s )
33.Chiếu ánh sáng 1 = 0, 25 μm vào kim loại M , quang e- có vận tốc ban đầu cực đại max
0
v = 7,31 105 s
m Nếu chiếu ánh sáng có 2 = 0, μm vào M , quang e- có vận tốc ban đầu cực đại là
v0max = 4,93 105 ms .Tìm khối lượng m e bước sóng 0 kim loại M
34 Chiếu vào catốt tế bào quang điện xạ f1 f2 = 2f1 dịng quang điện triệt tiêu hiệu
điện hãm 6V 16 V Tìm giới hạn quang điện kim loại làm catốt tần số f1 f2
ÑS : f1 = 2,42 10 15 (Hz) ; f2 = 2f1 = 4,84 10 15 (Hz) ; 0 = 0, 303 μm
35.Khi chiếu chùm xạ điện từ = 0, 44 μm có cơng suất W vào bề mặt catốt tbqđ , người
ta thấy dòng quang điện triệt tiêu hiệu điện hãm có độ lớn : Uh = -1,18V
a)Tính cơng e- kim loại làm catốt max
v
b) Giả sử có hai phơ tơn đến đập vào bề mặt catốt làm bứt e- Tính I bh
ĐS : a) A = 1,643eV b) Ibh = ne = 0,354 A
36.Giới hạn quang điện kim loại dùng làm catốt tế bào quang điện 0 = 0, 35 μm
a)Tính cơng e- kim loại J eV
b) Tính vận tốc ban đầu cực đại e- chiếu sáng có bước sóng = 0, μm
c) Biết công suất nguồn ánh sáng chiếu tới mà catốt nhận đuợc P = 1W giả thiết 100 phôtôn đập vào catốt có e- đến anốt Tính cường độ dịng quang điện bão hịa
ÑS : a) A = 56,79.10 -20 J ≈ 3,55eV b) max
v = 4,56 105 s
m c) Ibh = ne = 2,4 10 -3 A
37.Chiếu xạ đơn sắc bước sóng = 0, μm vào kim loại co ù cơng thóat e- :
A = 4,1375eV Electrôn quang điện từ kim loại bay vào miền từ trường có cảm ứng từ B = 5.10-5
(T) Hướng chuyển động e- quang điện vng góc với B Hãy xác định bán kính quỹ đạo e ứng với
(7)A = 3.10-19 J Dùng chắn tách chùm sáng hẹp quang electrôn cho chúng bay vào từ trường
theo hướng vng góc với đường cảm ứng từ Biết bán kính cực đại quỹ đạo electrơn R = 22,75mm.Tìm độ lớn cảm ứng từ B từ trường Bỏ qua tương tác e
39 Chiếu xạ đơn sắc bước sóng = 0, 438 μm vào catốt tế bào quang điện trường hợp catốt làm Kali Kẽm Biết cơng Zn K A1 = 3,55eV , A2 = 2eV
a) Tìm vận tốc cực đại electrơn
b) Biết I = 0,016A Tính số N e giải phóng phút Nếu cường độ chùm sáng tăng lần N thay đổi Tại sao? ĐS : a) v0max = 5,41 105 ms b) N = 60
e Ibh
= 6.10 18 e- CĐ chùm sáng
tăng lần
electrơn giải phóng tăng lần => I tăng tỉ lệ với cường độ chùm sáng
40.Kim loại làm catốt tế bào quang điện có giới hạn 0.Chiếu tới bề mặt catốt hai xạ có
bước sóng = 0,4μm = 0,5μm vận tốc ban đầu cực đại elechtrôn bắn khác 1,5 lần.Xác định 0 ĐS : 0 = 0,625 μm
41 Chiếu chùm sáng có 0 = 3,55.10-7 m vào kim loại tụ điện Hỏi hđt tụ phải
bao nhiêu để e thoát từ kim loại bay khỏang chân khơng ,dừng thứ hai.Tìm điện tích tụ điện ; A = 1,4eV ; S= 200cm2 ; d = 2,5mm ĐS : Q = 1,2 10 -10 C
42 Kim loại dùng làm catốt tbqđ có cơng 3,5eV
a) Dùng tia tử ngoại chiếu vào catốt tế bào có e- bật khỏi catốt hay không ? Tại ?
b)Chiếu ánh sáng đơn sắc có bước sóng = 0,25 μm vào tế bào quang điện Hiệu điện A K phải có giá trị để triệt tiêu dòng quang điện ?
ÑS : a) : 0 = 3,55.10-7 m b) UAK = -1,47V
43 Kim loại dùng làm catốt tbqđ có cơng A = 2,2eV Chiếu vào catốt xạ điện từ có bước sóng 0 Muốn triệt tiêu dòng quang điện ,người ta đặt vào A K hiệu điện hãm Uh = 0,4V
a)Tính giới hạn quang điện 0 kim loại
b)Tính bước sóng xạ điện từ ĐS : a) 0 = 0,562 μm b) = 0,475 μm
44.Chiếu ánh sáng đơn sắc có bước sóng = 0,45 μmvào catốt tế bào quang điện Cơng củ akim
loại làm catốt A = 2,25eV
a)Tính giới hạn quang điện kim loại
b)Tính vận tốc ban đầu cực đại v0max êlectron quang điện
c)Bề mặt catốt nhận công suất chiếu sáng P =5mW Cường độ dòng quang điện bão hịa đo Ibh=
1,2mA Tính số phơton mà catốt nhận giây va số êlectrôn bị bật khỏi catốt giây Từ suy hiệu suất lượng tử (CĐBC Hoasen -2006)
45.Chiếu bước sóng 1 = 0,1364 μm vào catốt tế bào quang điện người ta thấy elechtrôn bắn
đều bị giữ lại Uh = 6,6V,cịn chiếu 2 = 0,1182 μm vào catốt Uh = 8V
a)Tìm số Plank (coi chưa biết ) tìm giới hạn quang điện kim loại
b)Khi chiếu đồng thời xạ có tần số f3 = 7,5.1014 Hz f4 = 5,357.1014 Hz vào bề mặt catốt có tượng
quang điện xảy khơng Tìm hiệu điện hãm vận tốc ban đầu cực đại quang elechtrôn bắn ĐS : a) h = 6,625.10-34 Js
0 = 0,494 μm
b) có f3 gây tượng quang điện Uh = 0,59V ; v0max= 2,07 105 ms
46 Chiếu xạ có f = 6,25.1014 Hz lên catốt tế bào quang điện co ù giới hạn quang điện
0 = 0,756
μm Hãy xác định đại lượng sau : a)Cơng A0 khỏi catốt ( đơn vị eV )
b)Vận tốc ban đầu cực đại
c)Hiệu điện Uh để dòng quang điện triệt tiêu
d) Công suất xạ chiếu tới catốt , biết số điện tử bật khỏi catốt giây Ne= 5,25.1015 hạt
và 2% số phôtôn đập vào catốt giây ĐS : c)Uh = 0,43 V d) P = Nf.h.f = 1,087W
47.Cơng e- khỏi đồng 4,47eV
(8)b)Khi chiếu xạ điện từ có bước sóng = 0,14 μm vào cầu đồng đặt xa vật khác cầu tích điện đến điện cực đại ? vận tốc ban đầu cực đại quang e- bao nhiêu?
c)Chiếu xạ điện từ vào cầu đồng đặt xa vật khác cầu tích điện đến điện cực đại 3V Hãy tính bước sóng xạ vận tốc ban đầu cực đại quang electrơn
ĐS : a) 0 = 0,278 μm b) v0max= 1,24 106 ms c) = 0,166 μm vaø v0max= 1,03 106 s
m
48.Khi chiếu xạ điện từ vào bề mặt catốt tế bào quang điện ,tạo dòng quang điện bão hòa
.Người ta làm triệt tiêu dịng điện hiệu hãm có giá trị Uh=1,3V
a)Tìm vận tốc ban đầu cực đại vm quang electrôn
b)Dùng chắn tách chùm hẹp electrôn quang điện hướng vào từ trường điều có
B vng góc với vm electrôn B = 6.10-5 T Xác định :
* Lực tác dụng lên electrôn
* Bán kính quỹ đạo electrơn chuyển động từ trường
ÑS: a) v0max= 0,68 106 ms b) FL = evm B = 6,53.10-18 N c) FL =
R mv2
m = ev
mB => R = 0,064m = 6,4cm
49.Bước sóng ngắn xạ rơnghen phát rừ ống Rơnghen = 2.10-11 m.Tính hiệu điện A
và K Bỏ qua động ban đầu electrôn phát từ catốt ĐS : eUAK =
min
hc
=> UAK = 6,21.10
4 V
50.Hiệu điện A K ống Rơnghen 200kV
a)Tính động electrơn đến đối catốt
b) Tính bước sóng ngắn tia Rơnghen mà ống phát ĐS :a) mv22= eUAK= 3,2.10-14 J = 200keV ; b) eUAK =
min
hc
=> AK
eU hc
= 6,2.10-12 m = 0,062 A0
51.Cường độ dòng điện ống Rơnghen 0,64mA Tần số lớn chùm xạ phát từ ống Rơnghen
3.1018 Hz
a)Tìm số electrơn đập vào đối catốt phút hiệu điện A K
b)Hướng chùm xạ có tần số vào catốt tế bào quang điện có cơng A = 4,5eV
Tìm vận tốc ban đầu cực đại quang electrôn số electrơn giải phóng khỏi catốt giây ,biết công suất xạ Rơnghen 0,6W, hiệu suất 30%
HD: a) Số e- đến đối âm cực giây
| e |
I
phuùt 60|eI| => n = 16
19
10 24 10
,
10 64 , 60
( e- ) Tia X có tần số lớn có lượng động electrơn
đập vào đối âm cực (.do bỏ qua động ban đầu ) => hfmax = mv 2
2
= eUAK => U = hfmax /e = 124121,87V
b) v0max= 60,07 106 ms n = 9,05713 hạt
52.Vạch quang phổ có bước sóng dài dãy Laiman 0 = 0,122 μm Ba vạch lại H,
Hβ , Hγ dãy Ban me có 1 = 0,6563 μm , 2 = 0,486 μm , 3 = 0,434 μm
a)Tính tần số bốn xạ
b)Tính bước sóng vạch liên tiếp dãy Laiman và2 vạch có bước sóng dài dãy Pasen ĐS : b) MK = 0,103 μm ; NK = 0,097 μm ; NM = 1,88 μm; 0M = 1,28 μm
53.Trong quang phổ hidrơ bước sóng (μm ) quang phổ vạch sau:
- vạch thứ dãy Laiman : 21 = 0,121 μm
- vạch H dãy Banme 32 = 0,6563 μm
- Ba vạch dãy Pasen 43 = 1,875 μm , 53 = 1,28 μm, 63 = 1,0938 μm
a)Tính tần số dao động xạ
(9)54.Biết bước sóng ứng với vạch dãy Laiman 1 = 0,122 μm ; 2 = 0,103 μm Biết mức
lượng trạng thái kích thích thứ -1,51 eV
a)Hãy tìm bước sóng vạch H quang phổ nhìn thấy ntử H
b) Tìm mức lượng trạng thái trạng thái kích thích thứ ( theo đơn vị eV) ĐS : a) = 0,661 μm b) E1 = -13,6eV , E2 = -3,4eV
55.Vạch dãy Laiman vạch cuối dãy Ban me quang phổ Hiđrơ có bước sóng 21 = 0,1218 μm ∞2 = 0,3653 μm Tính lượng ion hóa ( theo đơn vị eV) nguyên tử Hiđrơ trạng
thái
ĐS : Năng lượng ion hóa ∆E = E∞ – E1 = ( E∞ – E2 ) + ( E2 – E1 ) = hc( )
hc hc 2
1
= 13,6eV
56.Ba vạch có bước sóng dài dãy Laiman quang phổ Hiđrô 1 = 0,1220 μm, 2 = 0,1028 μm
3 = 0,0975 μm Hỏi ngun tử hiđrơ bị kích thích cho êlectrơn chuyển lên quỹ đạo N nguyên tử phát
các xạ ứng với vạch dãy Banme ?Tính lượng phơtơn ứng với xạ (TSĐH -06)
V VẬT LÝ HẠT NHÂN:
1> Các định luật bảo tồn tn theo : bảo tồn điện tích , bảo tồn số khối , bảo tồn động lượng ,năng lượng
2> Cơng thức Anhxtanh : E = m C2 ( lượng nghỉ )
3 Năng lượng phản ứng : M1 tổng khối lượng trước phản ứng
M2 tổng khối lượng sau phản ứng
a M1 > M2 : phản ứng tỏa lượng :∆E = ( M1 –M2 )C2
b M2 > M1 : phản ứng thu lượng ∆E = ( M2 –M1 ) C2
đơn vị khối lượng nguyên tử : u = 1,66055.10-27 kg = 931,3
c MeV c Định luật bảo tòan lượng : M1 c2 + E1 = M2 c2 + E2
E ,E tổng lượng thông thường trước sau phản ứng gồm động hạt nhân ( K = mv2
2
) lượng phôtôn (ε = hf ) d Các quy tắc dịch chuyển :
+ phóng xạ = 4He:
2 X A
z He
4
2 + Y
4 A Z + phóng xạ : 1
= 01e : AZX 01e+ ZA1Y + phóng xạ : 0e
1
: AZX 01eZA1Y Ngoài hạt :Prôton :11P11H , nơtron
: n1
e độ hụt khối hạt nhân : ∆m = m0 – m = Z.mp + N.mn – m
m = Z.mp + N.mn : tổng khối lượng nuclêon
m : khối lượng hạt nhân mp : khối lượng prôtôn( mp = 1,007276u );
mn khối lượng nơtrôn (mn = 1,008665u) ; me = 0,000549u
4 Cơng thức định luật phóng xạ:
N = t
0 t
0e N e
N ; m =
T t
0 t
0e m m
(với T
693 , T ln
số phóng xạ)
5 Độ phóng xạ:
H = t 0e
N
N
đơn vị độ phóng xạ 1Bq =
s phanra
H = T t
0 t
0e H H
vaø H0 N0 1Ci = 3,7 1010 Bq
6 Bán kính hạt chuyển động máy gia tốc
R = mvqB R(m) bán kính , v(ms ) vận tốc hạt q(C) độ lớn điện tích , B(T) cảm ứng từ
7 Phản ứng phân hạch nhiệt hạch
(10)Nếu K (trung bình ) < phản ứng tắt dần = phản ứng trì
>1 phản ứng dây chuyền ( bom nguyên tử ) * phản ứng nhiệt hạch :
+ H H He 1n 3,25MeV
0 2
1
+ H H He 1n 17,6MeV
0
1
8 BÀI TẬP:
57.Chất I ốt phóng xạ dùng ytế có chu kì bán rã T = ngày Nếu nhận 100g chất sau tuần
lễ ĐS : m = 0,78g
58.Chất phóng xạ Poloni Po 210 có chu kì bán rã T =138 ngày (tính gần )
a) Tính khối lượng P0 có độ phóng xạ C i
b)Sau tháng độ phóng xạ khối Po lúc ? ( C i = 3,7.1010 phân rã/giây ,
u = 1,66055.10-27 kg ) ÑS : m
0 = 0,223mg ; H = 0,25 C i
59.Chất phóng xạ phốt có chu kì bán rã T = 14 ngày đêm Ban đầu có 300g chất Tính khối lượng cịn lại sau
70 ngày đêm ĐS : 9,4g
60.Sau lần phóng xạ lần phóng xạ β- 226Ra
88 biến thành nguyên tố ? ĐS : X 206
82 chì
61.Lúc ban đầu phịng thí nghiệm nhận 200g I ốt phóng xạ Hỏi sau 768 khối lượng chất phóng cịn lại bao
nhiêu gam? Biết chu kì bán rã chất phóng xạ T = ngày đêm ĐS : 12,5g
62.Một chất phóng xạ A có chu kì bán rã T = 360giờ Khi lấy sử dụng khối chất phóng xạ cịn lại
1/32 khối lượng lúc nhận Tính thời gian kể từ lúc bắt đầu nhận chất A tới lúc lấy sử dụng ; ĐS : 75 ngày đêm
63.Tuổi trái đất khoảng 5.109 năm Giả thiết từ trái đất hình thành có chất Urani Nếu ban đầu có
2,72kg đến cịn ? chu kì bán rã Urani 4,5.109 năm ĐS : m = 1,26kg
64.Urani (238U
92 ) coù chu kì bán rã 4,5.109 năm.Khi phóng xạ ,urani biến thành thôri (23490Th) Hỏi có
gam thôri tạo thành 23,8g urani sau 9.109 năm ĐS : m = 17,53g
65.Tính tuổi tượng gỗ gỗ ,biết độ phóng xạ β 0,77 lần độ phóng xạ khúc
gỗ khối lượng vừa chặt Đồng vị C14 có chu kì bán rã T = 5600 năm Cho biết ln0,77 = -0,2614
ĐS : t =2100 năm
66.Ban đầu có 2g rađon 222Rn
86 chất phóng xạ với chu kì bán rã T = 3,8 ngày Hãy tính :
a) Số nguyên tử ban đầu b) Số nguyên tử lại sau thời gian t = 1,5T c) Độ phóng xạ lượng222Rn
86 nói sau thời gian t =1,5T (dùng đơn vị Bq Ci )
ĐS :a)N0 =5,42.1021 (ng/ tử ) b)số ng/ tử lại N = 1,91.10 21 c) độ phóng xạ H = 4,05.1015Bq ; H = 1,1.105 Ci
67.a>Urani 238U
92 sau lần phóng xaï vàβ biến thành chì 20682Pb
b>Chu kì bán rã biến đổi tổng hợp T = 4,6.109 năm Giả sử ban đầu loại đá chứa urani
,khơng chứa chì Nếu tỉ lệ khối lượng urani chì 37 ) Pb ( m
) U ( m
; tuổi đá ? ĐS : a) có lần phóng xa ï lần phóng xạ β- b) t = 0,2.109 năm
68.Đồng vị 24Na
11 chất phóng xa β - tạo thành đồng vị magiê Mẫu Na 24
11 có khối lượng ban đầu m0 = 0,24g Sau 105 giờ, độ phóng xạ giảm 128 lần Cho NA = 6,02.10 23 (mol-1 )
a)Viết phương trình phản ứng
b)Tìm chu kì bán rã độ phóng xạ ban đầu (tính đơn vị Bq) mẫu (kết tính lấy đến ba chữ số có nghĩa ) c)Tìm khối lượng magiê tạo thành sau thời gian 45 ĐS :b) H0 = 0,77.1017 Bq c) m = 0,21g
69.Phân tích mẫu đá từ Mặt trăng nhà khoa học xác định 82% nguyên tố 40K phân
rã thành 40Ar Q trình có chu kì bán rã 1,2.10 9 năm Hãy xác định tuổi mẫu đá ĐS : 3.109
naêm
70.Xác định hạt x phản ứng sau :
a) F p 16O x
8 19
9 b) Mgx Na
22 11 25
12 c) Be n x
(11)71 Hạt nhân 23Na
11 phân rã β- biến thành hạt nhân X A
Z với chu kì bán rã 15 a)Viết phương trình phân rã của23Na
11 Xác định hạt nhân X A Z
b) Lúc đầu mẫu Na nguyên chất Tại thời điểm khảo sát thấy tỉ số khối lượngAX
Z khối lượng Na có mẫu 0,75.Hãy tìm tuổi mẫu Na ĐS : a) hạt nhân X 24Mg
12 b) t = 12,12
72.Cho bieát 238U
92 vaø U 235
92 chất phóng xạ ,có chu kì bán rã T1 T2
a)Ban đầu có 2,38g U 238 Tìm số ngun tử U 238 cịn lại sau thời gian t = 1,5T
b) Hiện quặng urani thiên nhiên có lẫn U 238 U 235 theo tỉ lệ 160:1.Giả thiết thời điểm tạo thành trái đất tỉ lệ : , xác định tuổi trái đất
cho ln10 = 2,3 ; ln2 = 0,693 ; T238 = 4,5.109 naêm ; T235 = 7,12.108 naêm ; N = 6,022.1023 /mol
ÑS : a) N = 2,13.1021 (hạt) b) t = 6,2.109 năm
73 Chất phóng xạ poloni Po phát tia phóng xạ biến thành chì 206Pb
82
a) Viết phương trình phản ứng phân rã xác định số khối nguyên tử số Po
b) Biết ban đầu khối lượng khối chất Po 1g ,và sau 6624giờ độ phóng xạ khối chất Po
4,17.1013 Bq Hãy xác định số khối lượng hạt số Avôgadrô ( tức số hạt có mol chất điều
kiện tiêu chuẩn ).Biết chu kì bán rã Po 3312 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 hạt nhân nguyên tử 210Po
84
b)Ngun tử có tính phóng xạ Nó phóng hạt biến đổi thành nguyên tố Pb Xác định cấu tạo hạt nhân Pb viết phương trình phản ứng
c)Tính lượng cực đại tỏa phản ứng hạt nhân theo đơn vị J MeV Cho biết khối lượng hạt nhân ; mPo = 209,937303u ,mHe = 4,001506u ;mX = 205,929442u ;1u = 1,66055.10-27 kg
ÑS : a) A = 210 nuclon ; Z = 84 proâtoân ; N = 126 nơtrôn b) hạt nhân chì có cấu tạo 206Pb
82 c) E = 5,936
MeV
75.Hạt nhân Pôlôni 210Po
84 phóng xạ phát hạt hạt nhân X : Po 210
84 -> + X
a)Hãy cho biết cấu tạo hạt nhân X Phân rã tỏa lượng ? Tính lượng MeV Cho mPo = 209,937303u ,mHe = 4,001506u ;mX = 205,929442u ;1u = 931( MeV/c2)
b) Nếu khối lượng ban đầu mẫu chất pơlơni 2,1g sau 276 ngày có hạt tạo thành ? Cho biết chu kì bán rã Pơlơni T = 138 ngày
c) Trong phân rã , hạt nhân pơlơni đứng n Hãy tính động hạt tạo thành
76 Một lượng chất phóng xạ Radon có khối lượng ban đầu m = 1mg Sau 15,2 ngày độ phóng xạ giảm
93,75%.Tính chu kì bán rã T Rn độ phóng xạ H lượng chất phóng xạ lại
77 1>Cho phản ứng hạt nhân :
B X 8Be
4 10
5 (1) ; Na p X Ne 20 10 23
11 (2) ; Cl X n Ar 37 18 37
17 ( 3)
a)Viết đầy đủ phản ứng ; cho biết tên gọi ,số khối số thứ tự hạt nhân X
b)Trong phản ứng (2) (3) , Phản ứng thuộc loại tỏa thu lượng ? Tính độ lớn lượng tỏa thu eV Cho khối lượng hạt nhân : m , n,
2> Cho phản hạt nhân : T X 4He n 17,6MeV
3
1
a)Xác nhận hạt nhân X
b)Tính lượng tỏa từ phản ứng tổng hợp 1gam hêli 78 Cho phản ứng hạt nhân Cl X n 37Ar
18 37
17
Hãy cho biết phản ứng tỏa lượng hay thu lượng Xác định lượng tỏa hay thu vào.Biết khối lượng hạt nhân mcl = 36,9566u ; mAr = 36,9569u ;mp = 1,0073u ;mn = 1.0087u
u = 1,66055.10-27 kg , vận tốc ánh sáng chân không c = 2,9979.108 m/s
ĐS : X prôtôn ; ∆E = (mcl + mp – mn- mAr).c2 = - 1,586MeV < phản ứng thu lượng
79.Hạt nhân bitmut 210Bi
83 có tính phóng xạ β- Sau phát tia xạ β- ,bitmut biến thành pôlôni AZPo a) Hãy cho biết ( có lí giải ) A Z củaAPo
Z ?
b) Khi xác định lượng tòan phần EBi ( gồm lượng nghỉ động )của 21083Bi trước phát tia
β- , lượng toàn phần E
0 hạt β- lượng toàn phần Epo hạt Po sau phản ứng phóng xạ , người
(12)EBi ≠ Ee +Epo Hãy giải thích ?
c) hạt nhân pôlôni APo
Z hạt nhân phóng xạ , sau phát tia trở thành hạt nhân chì bền Dùng mẫu pơlơni , sau 30 ngày người ta thấy tỉ số khối lượng chì khối lượng pơlơni mẫu 0,1595.Tìm chu kì bán rã pơlơni
ĐS : a) tia β- l là chùm hạt 0e
=> Z = 84 ; A = 210
b) sinh hạt nơtrinô nên EBi ≠ Ee +Epo c) T = 138 ngaøy
80.Một prơtơn có động Wp = 1MeV bắn vào hạt nhân Li73 đứng yên sinh phản ứng tạo thành hai
hạt x có chất giống không kèm theo phóng xạ gama γ
a) Viết phương trình phản ứng cho biết phản ứng toả hay thu lượng ? b) Tính động hạt x tạo
c) Tính góc phương chuyển động hai hạt x , biết chúng bay đối xứng với qua phương tới prôtôn
Cho bieát : m = 7,0144u ; mp = 1,0073u ; mx = 4,0015u ; 1u = 931Mev/c2 ; cos85,270 = 0,0824
ĐS: a) A = ; Z =2 ; b) ∆E = (mp + mLi - m).c2 = 17,41MeV > phản ứng phản ứng
toả lượng c) = 170,540
81 Cho phản ứng hạt nhân Be H X 6Li
3
1
4
a) X hạt nhân nguyên tử cịn gọi hạt ?
b) Cho biết mBe = 9,01219u ; mp = 1,0073u ; mLi = 6,0513u ; mx = 4,0026u Đây phản ứng toả hay thu
lượng ? Tại ?
c) Tính lượng tỏa hay thu phản ứng Cho u =931 MeV/c2
d)Cho biết hạt prơtơn có động 5,45MeV bắn phá hạt nhân Be đứng yên ,hạt nhân Li bay với động 3,55MeV , tìm động hạt X bay
ĐS :a) A = ;Z= ; b)Ta thấy: mBe + mH = 10,02002u > mLi + mX =10,01773u => phản ứng tỏa lượng
c) ∆E = 0,00229.931 = 2,13MeV
d) Ta biết ∆E = Wđ (Li) + Wđ( ) –Wđ (p) => Wđ ( ) = ∆E + Wđ (p) –Wđ (Li) = 4,03MeV
82 Hạt nhân phóng xạ210Po
84 phát hạt , có chu kì bán rã 138 ngày
a) Viết phương trình phân rã Po
b) Ban đầu có 1kg chất phóng xạ , hỏi lượng chất phóng xạ cịn 10g c) Tính lượng tỏa (theo đơn vị MeV) hạt nhân Po phân rã
d)Tính động (theo đơn vị MeV) vận tốc hạt X hạt nhân (tính theo đơn vị m/s) Cho mPo = 209,9828u ; m = 4,0026u ; mx = 205,9744u ; 1u = 1,66.10-27 kg = 931MeV/c2
ĐS :b) t≈917 ngày ; c) v =2,55.107 m/s vpb = 4,96.107 m/s
83.Hỏi lần phóng xạ lần phóng xa ïβ loại hạt nhân 232Th
90 biến đổi thành hạt
nhaân 208Pb
82 ? Hãy xác định loại β hạt
ĐS: 232Th
90 →k ( ) k ( ) Pb
208 82 Z
2
1 => 232 = 4k1 +0k2 +208 vaø 90 = 2k1 +zk2 +82 Giaûi : k1 = vaø zk2 =
-4 Do k2 ≥ => hạt β- có lần phóng xạ lần phóng xạ β
-84 Dùng prơtơn có động Wp = 5,58MeV bắn phá hạt nhân 2311Na đứng yên sinh hạt X Coi phản ứng không kèm theo xạ γ
a) Viết phương trình phản ứng , nêu cấu tạo hạt nhân X b) Phản ứng tỏa hay thu lượng ?tính lượng
c) Biết động hạt W = 6,6MeV Tính động hạt nhân X d) Tính góc tạo phương chuyển động hạt hạt prơtơn
ĐS :a) A =20 , Z =10 ; b) ∆E = 3,67MeV c) Wx = 2,65MeV d) β = 1500
85 Một phản ứng phân hạch urani 235 : U n Mo La n 0e
1 139
57 95
42 235
92
Mo kim loại molipden ,La kim loại lantan ( họ đất )
a) Tính MeV J lượng ∆E tỏa từ phản ứng Cho biết khối lượng hạt nhân ,
mU = 234,99u ; mMo = 94,88u ; mLa = 138,87u hạt nơtrôn mn = 1,01u ; bỏ qua khối lượng electrôn ;
1u = 931 MeV/c
(13)1g 235U phân hạch hoàn toàn ,năng lượng E tỏa ? cho N
A = 6,023.1023 mol-1
c) Cần phải đốt lượng than để có lượng lượng E tỏa phân hạch hết 1g U
235 Bieát suất tỏa nhiệt than 2,93.107 J/kg
ÑS : a)∆E ≈ 3,43.10-11 (J) b) N = m.N
A /AU => E = N.∆E = 8,78.1010 ( J )
c) Khối lượng than cần đốt : M = E/q = 2,997.103 kg ≈ ( tấn)
86.Cho phản ứng hạt nhân : D 3T n X
2
1
a)Hoûi hạt nhân X hạt nhân ? Số prôtôn số nơtrôn có hạt nhân bao nhieâu ?
b) Cho biết khối lượng hạt nhân mD = 2,0136u ; mT = 3,0160u , mn =1,0087u ; mx = 4,0015u Hỏi phản ứng
cho thu hay tỏa lượng ?Tính lượng MeV , biết 1u =931MeV/c2
c) Nước thiên nhiên chứa 0,015% nước nặng D2 O Hỏi dùng tịan đơtêri có 1m3 nước để làm
nhiên liệu cho phản ứng lượng thu ( Tính kJ) ?Cho số Avôgađrô NA = 6,023.1023
hạt/mol ; khối lượng riêng nước ρ = 1kg/lít
ÑS : a) A = , Z =2 ; có nơtrôn b) ∆E =18,06 MeV
c) 1m3 nước thiên nhiên nặng 1000kg => nước nặng chứa 1m3 m = 150g
số hạt nhân D có 150g nước nặng N = 90,345.1023 ( hạt ) => Q = N ∆E = 2,61.1010 kg
87.Nơ trơn có động Kn = 1,1 MeV bắn vào hạt nhân Liti đứng yên gây phản ứng
n Li X 4He
2
3
0
a) Viết đầy đủ phương trình phản ứng cho biết phản ứng thu hay tỏa lượng
b) Hạt nhân Hêli bay vng góc với phương hạt nhân X Tìm động Kx hạt nhân X động K
của hạt nhân hêli
mHe = 4,0016u ; mn = 1,00866u ; mx = 3,016u ; mLi = 6,00808u ; 1u = 931MeV/c
ÑS : a)∆E = ∆m.c2 = -0,8MeV b) K
=0,2MeV ; Kx = 0,1MeV
88.Để đo chu kì bán rã chất phóng xạ người ta cho máy đếm xung bắt đầu đếm từ thời điểm
t0 = .Đến thời điểm t1 = máy đếm n1 xung ,đến thời điểm t2 =3 t1 ,máy đếm n2 xung với n2 =
2,3n1 Xác định chu kì bán rã chất phóng xạ
ĐS : máy đếm n xung có nghĩa có n hạt nhân bị phân rã
n1 = N0 – N0 et = N0 ( – et ) => ln1,342 4,7
t 693 , T t
342 ,
ln
1
giờ
89.Gọi ∆t khoảng thời gian để số hạt nhân lượng chất phóng xạ giảm e lần ( e số loga tự
nhiên với lne =1 ),T chu kì bán rã chất phóng xạ Chứng minh ∆t= T/ln2 Hỏi sau khoảng thời gian 0,51∆t chất
phóng xạ cịn lại phần trăm ban đầu ? Cho biết e-0,51= 0,6 (TSĐH -2003)
ĐS : Ta có e = e t N
N0 t
đó
2 ln
T
t
; e e 0,6 60% N
N 0,51 t 0,51
90.Hạt nhân pôlôni (210Po
84 ) phóng hạt α biến thành hạt nhân chì (Pb) bền
a) Viết phương trình diễn tả trình phóng xạ cho biết cấu tạo hạt nhân chì
b)Ban đầu có mẫu pơlơni ngun chất Hỏi sau tỉ lệ khối lượng chì khối lượng pơlơni cịn lại mẫu n = 0,7 ? Biết chu kì bán rã pơlơni 138,38 ngày Lấy ln2 = 0,693 ; ln1,71 = 0,536 (TSĐH -2006)