Tài liệu Bài giảng bài sơ lược tia laze vật lý 12

Trường THPT Bùi Thị Xuân – Mũi Né – Phan Thiết – Bình Thuận VẬT LÝ LỚP 12 SƠ LƢỢC VỀ LAZE KIỂM TRA BÀI CŨ Hiện tƣợng hấp thụ ánh sáng là gì ? ? Phát biểu định luật hấp thụ ánh sáng. Hấp thụ ánh sáng là hiện tượng môi trường vật chất làm giảm cường độ của chùm sáng truyền qua nó. Định luật về sự hấp thụ ánh sáng: Cường độ I của chùm sáng đơn sắc khi truyền qua môi trường hấp thụ, giảm theo định luật hàm mũ của độ dài d của đường đi tia sáng: I = I0e-d với I0 là cường độ của chùm sáng tới môi trường,  được gọi là hệ số hấp thụ của môi trường. Hãy quan sát những sinh vật và đồ vật sau: Các sinh vật, đồ vật đó đều có thể phát sáng vào ban đêm. ĐomĐó đómlà một hiện Vậttƣợng trang trívật bằng lí đá màép chúng ta sẽ nghiên cứu trong một phần của bài học hôm nay. Sứa biển Biển báo giao thông Cho biết chúng có đặc điểm gì chung ? 1. Hiện tƣợng phát quang a) Sự phát quang + Có một số chất khi hấp thụ năng lượng dưới một dạng nào đó, thì có khả năng phát ra các bức xạ điện từ trong miền ánh sáng nhìn thấy. Đó là hiện tượng phát quang. + Ví dụ:nêu Sự phát sángvícủa phát mà sángem củathấy mộttrong số Hãy một vài dụ đom về sựđóm, phátsự quang chất thực hơi tế. và chất rắn khi được chiếu sáng bằng tia tử ngoại. + Đặc điểm: - Mỗi chất phát quang có một quang phổ đặc trưng cho nó. - Sau khi ngừng kích thích, sự phát quang của một số chất còn tiếp tục kéo dài thêm một khoảng thời gian nào đó rồi mới ngừng hẳn. 1. Hiện tƣợng phát quang b) Các dạng phát quang: lân quang và huỳnh quang Một số chất có khả năng hấp thụ ánh sáng khích thích có bước sóng này để phát ra ánh sáng có bước sóng khác. Đó là hiện tượng quang phát quang. Tùy theo thời gian phát quang, người ta chia chất quang phát quang thành hai loại: + Huỳnh quang là sự phát quang có thời gian phát quang ngắn (dưới 10-8s). Nó thường xảy ra với chất lỏng và chất khí. + Lân quang là sự phát quang có thời gian phát quang dài (10-8s trở lên). Nó thường xảy ra với chất rắn. Các chất rắn phát quang loại này gọi là chất lân quang. 1. Hiện tƣợng phát quang c) Định luật Xtốc về sự phát quang Ánh sáng phát quang có bước sóng ’ dài hơn bước sóng của ánh sáng kích thích : ’ > . Dựa vào thuyết phôtôn hãy giải thích tại sao ’ >  ? Khi nguyên tử hay phân tử của chất quang, phát quang hấp thụ một phôtôn của ánh sáng kích thích ht = hfht = hc/, nó chuyển lên trạng thái kích thích. Ở trạng thái kích thích, nó va chạm với các nguyên tử, phân tử xung quanh, truyền bớt một phần năng lượng cho các nguyên tử, phân tử xung quanh nên mất bớt năng lượng, do đó khi trở về trạng thái ban đầu nó phát ra một phôtôn có pq = hfpq = hc/’. Vì pq < ht do đó ’ > . 1. Hiện tƣợng phát quang d) Ứng dụng Sử dụng trong màn hình tivi Sử dụng trong đèn ống thắp sáng Sử dụng trong màn hình máy vi tính Sơn phát quang trên biển báo giao thông 1. Hiện tƣợng phát quang Một số trƣờng hợp phát quang trong thiên nhiên: §om ®ãm San h« H¶i quú NÊm Hãy quan sát những hình ảnh sau đây: Hình ảnh chúng ta quan sát thấy là những chùm sáng có màu sắc nộinhiều dungmàu mà chúng ta nghiên cứu các trong củaánh bài sặcĐó sởlàvới sắc khác nhau. Vậy ánhphần sángthứ này2 là học sánghôm gì vànay. nó phát ra từ đâu ? 2. Sơ lƣợc về laze a) Năm 1958, các nhà bác học Nga và Mĩ, nghiên cứu độc lập với nhau, đã chế tạo thành công laze đầu tiên. Đó là một loại nguồn sáng mới, phát ra chùm sáng gọi là tia laze. Đặc điểm: + Tia laze có tính đơn sắc rất cao. Độ sai lệch tương đối f/f của tần số ánh sáng do laze phát ra có thể chỉ bằng 10 -15. + Tia laze là chùm sáng kết hợp (các phôtôn trong chùm có cùng tần số và cùng pha). + Tia laze có cường độ lớn. Chẵng hạn, tia laze rubi (hồng ngọc) có cường độ tới 106 W/cm2). Như vậy có thể xem laze là một nguồn phát ra chùm sáng song song, kết hợp, có tính đơn sắc rất cao và có cường độ lớn. b) Các loại laze Laze được phân thành 3 loại chính: Laze khí, laze rắn và laze bán dẫn. 2. Sơ lƣợc về laze c) Một số ứng dụng của laze + Tia laze có ưu thế đặc biệt trong thông tin liên lạc vô tuyến (như truyền thông tin bằng cáp quang, vô tuyến định vị, điều khiển con tàu vũ trụ,…). 2. Sơ lƣợc về laze c) Một số ứng dụng của laze + Tia laze được dùng như dao mổ trong phẩu thuật mắt, để chữa một số bện ngoài da (nhờ tác dụng nhiệt), … 2. Sơ lƣợc về laze c) Một số ứng dụng của laze + Tia laze được dùng trong các đầu đọc đĩa CD, bút trỏ bảng, … + Ngoài ra tia laze còn dùng để khoan, cắt, tôi, … chính xác các vật liệu trong công nghiệp TÓM TẮT KIẾN THỨC Đà HỌC TRONG BÀI        Có một số chất khi hấp thụ năng lƣợng dƣới một dạng nào đó, thì có khả năng phát ra các bức xạ điện từ trong miền ánh sáng nhìn thấy. Đó là sự phát quang. Mỗi chất phát quang có một quang phổ đặc trƣng cho nó. Sau khi ngừng kích thích, sự phát quang của một số chất còn tiếp tục kéo dài thêm một khoảng thời gian nào đó rồi mới ngừng hẳn. Huỳnh quang là sự phát quang có thời gian phát quang ngắn (dƣới 10-8 s). Lân quang là sự phát quang có thời gian phát quang dài (10-8 s trở lên). Ánh sáng phát quang có bƣớc sóng ’ dài hơn bƣớc sóng của ánh sáng kích thích : ’ > . Laze là chùm sáng kết hợp, song song có tính đơn sắc cao và có cƣờng độ lớn. Laze đƣợc dùng trong thông tin liên lạc vô tuyến, dùng nhƣ dao mổ trong phẩu thuật mắt, dùng để chữa một số bện ngoài da, dùng trong các đầu đọc CD, bút trỏ bảng, dùng để khoan, cắt, tôi các vật liệu trong công nghiệp, … GIAO NHIỆM VỤ VỀ NHÀ + Đọc bài đọc thêm: Cấu tạo và hoạt động của laze để biết cách tạo ra tia laze. + Làm các bài tập 1, 2 trang 247, 248 sgk. + Tóm tắt lại kiến thức chƣơng VII: Lƣợng tử ánh sáng.