Bài 32: Hiện tượng quang - phát quang

a. Khái niệm về sự phát quang

• Một số chất có khả năng hấp thụ ánh sáng có bước sóng này để phát ra ánh sáng có bước sóng khác. Hiện tượng đó gọi là hiện tượng quang – phát quang. Chất có khả năng phát quang gọi là chất phát quang.

• Thời gian phát quang (\(t_{pq}\)): Một đặc điểm quan trọng của sự phát quang là nó còn kéo dài một thời gian sau khi tắt ánh sáng kích thích. Thời gian này dài ngắn khác nhau phụ thuộc vào chất phát quang.

b. Huỳnh quang và lân quang

• Sự phát quang của các chất lỏng và khí có đặc điểm là ánh sáng phát quang bị tắt nhanh sau khi tắt ánh sáng kích thích. Sự phát quang này gọi là sự huỳnh quang- thời gian phát quang rất ngắn (\(t_{pq}\) < \(10^{-8}\) s)

• Sự phát quang của nhiều chất rắn lại có đặc điểm là ánh sáng phát quang có thể kéo dài một khoảng thời gian nào đó sau khi tắt ánh sáng kích thích. Sự phát quang này gọi là sự lân quang- thời phát quang lớn hơn (\(t_{pq}\) >  \(10^{-8}\) s). Các chất rắn phát quang này gọi là chất lân quang

• Ánh sáng huỳnh quang có bước sóng dài hơn bước sóng của ánh sáng kích thích: \(\lambda _{hq} > \lambda _{KT}\)

• Giải thích bằng thuyết lượng tử: Mỗi nguyên tử hay phân tử của chất huỳnh quang hấp thụ hoàn toàn một phôtôn của ánh sáng kích thích có năng lượng \(h.f_{KT}\) để chuyển sang trạng thái kích thích. Khi ở trong trạng thái kích thích, nguyên tử hay phân tử có thể va chạm với các nguyên tử hay phân tử khác và mất đi một phần năng lượng. Khi trở về trạng thái bình thường nó sẽ phát ra một phôtôn \(h.f_{hq}\) có năng lượng nhỏ hơn:

\(\varepsilon _{hq} < \varepsilon _{KT} \Rightarrow h\frac{c}{\lambda _{hq}} < h\frac{c}{\lambda _{KT}} \Rightarrow \lambda _{hq} > \lambda _{KT}\)

• Sử dụng trong các đèn ống để thắp sáng, trong các màn hình của dao động kí điện tử, tivi, máy tính.

• Sử dụng sơn phát quang quét trên các biển báo giao thông.

Bài 1:

Một vật có thể phát ra ánh sáng phát quang màu đỏ với bước sóng λ= 0.7 μm. Hỏi nếu chiếu vật trên bằng bức xạ có bước sóng λ= 0,6 μm thì mỗi phôton được hấp thụ và phát ra thì phần năng lượng tiêu hao là bao nhiêu?

Hướng dẫn giải:

Ta có: \(\Delta \varepsilon =hf_{KT}-hf_{hq}\) = \(h\frac{c}{\lambda _{KT}}-h\frac{c}{\lambda _{hq}}\)= 0,296eV

Bài 2:

Trong các hiện tượng sau: hiện tượng nào là hiện tượng quang - phát quang?
A. Than đang cháy hồng 
B. Đom đóm nhấp nháy
C. Màn hình ti vi sáng 
D. Đèn ống sáng

Hướng dẫn giải: Chọn đáp án D

Giải thích: 

• Than cháy hồng là nguồn sáng do phản ứng đốt cháy

• Đom đóm nhấp nháy là hiện tượng hóa phát quang

• Màn hình ti vi là hiện tượng phát quang ca-tốt

• Đèn ống sang là hiện tượng quang- phát quang.

Qua bài giảng Hiện tượng quang - phát quang này, các em cần hoàn thành 1 số mục tiêu mà bài đưa ra như :  

• Trình bày và nêu được ví dụ về hiện tượng quang – phát quang.

• Phân biệt được huỳnh quang và lân quang.

• Nêu được đặc điểm của ánh sáng huỳnh quang.

• Giải thích một số hiện tượng trong thực tế.

Các em có thể hệ thống lại nội dung kiến thức đã học được thông qua bài kiểm tra Trắc nghiệm Vật lý 12 Bài 32 cực hay có đáp án và lời giải chi tiết. 

• Câu 1:

  Một chât phát quang có khả năng phát ra ánh sáng có bước sóng \(\lambda _p\) = 0,7 μm. Hỏi nếu chiếu vào ánh sáng nào dưới đây thì sẽ không thể gây ra hiện tượng phát quang?

  • A. 0,6 μm 
  • B.  0,55 μm 
  • C. 0,68 μm 
  • D. Hồng ngoại

• Câu 2:

  Một chất phát quang có thể phát ra ánh phát quang màu tím. Hỏi nếu chiếu lần lượt từng bức xạ sau, bức xạ nào có thể gây ra hiện tượng phát quang?

  • A. Đỏ
  • B. Tử ngoại 
  • C. Chàm 
  • D. Lục

• Câu 3:

  Một vật có thể phát ra ánh sáng phát quang màu đỏ với bước sóng λ= 0.7 μm. Hỏi nếu chiếu vật trên bằng bức xạ có bước sóng λ= 0,6 μm 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 4:

  Trong các hiện tượng sau: hiện tượng nào là hiện tượng quang - phát quang?

  • A. Than đang cháy hồng 
  • B. Đom đóm nhấp nháy
  • C. Màn hình ti vi sáng 
  • D. Đèn ống sáng

Câu 5- Câu 11: Xem thêm phần trắc nghiệm để làm thử Online 

Các em có thể xem thêm phần hướng dẫn Giải bài tập Vật lý 12 Bài 32 để giúp các em nắm vững bài học và các phương pháp giải bài tập.

Bài tập 32.7 trang 91 SBT Vật lý 12

Bài tập 32.8 trang 91 SBT Vật lý 12

Bài tập 32.9 trang 92 SBT Vật lý 12

Bài tập 32.10 trang 92 SBT Vật lý 12

Bài tập 32.11 trang 92 SBT Vật lý 12

Bài tập 32.12 trang 92 SBT Vật lý 12

Bài tập 32.13 trang 93 SBT Vật lý 12

Bài tập 32.14 trang 93 SBT Vật lý 12

Bài tập 32.15 trang 93 SBT Vật lý 12

Bài tập 32.16 trang 93 SBT Vật lý 12

Bài tập 1 trang 244 SGK Vật lý 12 nâng cao

Bài tập 2 trang 244 SGK Vật lý 12 nâng cao

Trong quá trình học tập nếu có thắc mắc hay cần trợ giúp gì thì các em hãy comment ở mục Hỏi đáp, Cộng đồng Vật lý Chúng tôi sẽ hỗ trợ cho các em một cách nhanh chóng!

Chúc các em học tập tốt và luôn đạt thành tích cao trong học tập!