Lý 12 Bài 34: Sơ Lược Về Laze

https://www.elib.vn/hoc-tap/

1. Trang chủ
2. Học tập
3. Bài học
4. Bài học lớp 12

Lý 12 Bài 34: Sơ lược về laze (7) 281 lượt xem Share

Ta thường nghe nói laze dùng để mổ xẻ, khoan kim loại, đọc đĩa CD, truyền tín hiệu, đo đạc... Vậy, laze là gì? Laze có cấu tạo, hoạt động như thế nào cũng như có những ứng dụng gì? Thông qua những nội dung được đề cập tới trong bài học, mời các bạn cùng nghiên cứu.

Mục lục nội dung

1. Tóm tắt lý thuyết

1.1. Cấu tạo và hoạt động của laze

1.2. Một vài ứng dụng của laze

2. Bài tập minh họa

2.1. Dạng 1: Tìm chiều sâu cực đại

2.2. Dạng 2: Xác định số phôtôn của laze

3. Luyện tập

3.1. Bài tập tự luận

3.2. Bài tập trắc nghiệm

3.3. Trắc nghiệm Online

4. Kết luận

1. Tóm tắt lý thuyết

1.1. Cấu tạo và hoạt động của laze

a. Laze là gì?

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

b. Sự phát xạ cảm ứng

• Năm 1917, Anhxtanh nghiên cứu lý thuyết phát xạ.

• Sự phát xạ cảm ứng: Nếu một nguyên tử đang ở trong trạng thái kích thích, sẵn sàng phát ra một phôtôn có năng lượng \(\varepsilon =h.f\), bắt gặp một phôtôn có năng lượng ε’ đúng bằng \(h.f\) bay lướt qua nó, thì lập tức nguyên tử này cũng phát ra phôtôn ε. Phôtôn ε có cùng năng lượng và bay cùng phương với phôtôn ε’. Ngoài ra sóng điện từ ứng với phôtôn ε hoàn toàn cùng pha và dao động trong một mặt phẵng song song với mặt phẳng dao động của sóng điện từ ứng với phôtôn ε’.

• Như vậy, nếu có một phôtôn ban đầu bay qua một loạt các nguyên tử đang ở trong trạng thái kích thích thì số phôtôn sẽ tăng lên theo cấp số nhân.

c. Cấu tạo của laze rubi

• Laze rubi gồm một thanh rubi hình trụ. Hai mặt được mài nhẵn vuông góc với trục của thanh. Mặt (1) được mạ bạc trở thành gương phẵng (G1) có mặt phản xạ quay vào phía trong. Mặt (2) là mặt bán mạ, tức là mạ một lớp mỏng để cho khoảng 50% cường độ chùm sáng chiếu tới bị phản xạ, còn khoảng 50% truyền qua. Mặt này trở thành gương phẳng (G2) có mặt phản xạ quay về phia G1. Hai gương G1 và G2 song song với nhau.

• Dùng đèn phóng điện xenon để chiếu sáng rất mạnh thanh rubi và đưa một số lớn ion crôm lên trạng thái kích thích. Nếu có một ion crôm bức xạ theo phương vuông góc với hai gương thì ánh sáng sẽ phản xạ đi phản xạ lại nhiều lần giữa hai gương và sẽ làm cho một loạt ion crôm phát xạ cảm ứng. Anh sáng sẽ được khuếch đại lên nhiều lần. Chùm tia laze được lấy ra từ gương bán mạ G2.

1.2. Một vài ứng dụng của laze

• Tia laze có ưu thế đặc biệt trong thông tin liên lạc vô tuyến (như truyền thông thông tin bằng cáp quang, vô tuyến định vị, điều khiển con tàu vũ trụ, ...)

• Tia laze được dùng như dao mổ trong phẩu thuật mắt, để chữa một số bệnh ngoài da (nhờ tác dụng nhiệt), ...

• Tia laze được dùng trong các đầu đọc đĩa CD, bút chỉ bảng, chỉ bản đồ, dùng trong các thí nghiệm quang học ở trường phổ thông, ...

• Ngoài ra tia laze còn được dùng để khoan, cắt, tôi, ... chính xác các vật liệu trong công nghiệp.

2. Bài tập minh họa

2.1. Dạng 1: Tìm chiều sâu cực đại của vết cắt laze

Dùng laze CO2 có công suất P = 10 W để làm dao mổ. Khi tia laze được chiếu vào vị trí cần mổ sẽ làm cho nước ở phần mô chỗ đó bốc hơi và mô bị cắt. Biết chùm laze có bán kính r = 0,1 mm và di chuyển với vận tốc v = 0,5cm/s trên bề mặt của mô mềm. Biết thể tích nước bốc hơi trong 1 s là 3,5 mm3. Chiều sâu cực đại của vết cắt là:

A. 1 mm. B. 2 mm.

C. 3,5 mm. D. 4 mm.

Hướng dẫn giải

Chiều sâu cực đại của vết cắt là:

\(h = \frac{V}{S} = \frac{V}{{2{\rm{r}}vt}} = \frac{{3,5}}{{2.0,1.0,5.10}} = 3,5\,mm \)

⇒ Chọn đáp án C

2.2. Dạng 2: Xác định số phôtôn của laze

Laze A phát ra chùm bức xạ có bước sóng 0,45 μm với công suất 0,8W. Laze B phát ra chùm bức xạ có bước sóng 0,60 μm 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 bao nhiêu?

Hướng dẫn giải

Ta có:

\(\begin{array}{l} \left\{ \begin{array}{l} {P_A} = {n_A}.\frac{{hc}}{{{\lambda _A}}} \Rightarrow {n_A} = \frac{{{P_A}{\lambda _A}}}{{hc}}\\ {P_B} = {n_B}.\frac{{hc}}{{{\lambda _B}}} \Rightarrow {n_B} = \frac{{{P_B}{\lambda _B}}}{{hc}} \end{array} \right.\\ \Rightarrow \frac{{{n_B}}}{{{n_A}}} = \frac{{{P_B}{\lambda _B}}}{{{P_A}{\lambda _A}}} = \frac{{0,6.0,6}}{{0,8.0,45}} = 1 \end{array} \)

Vậy: Tỉ số giữa số phôtôn của laze B và số phôtôn của laze A phát ra trong mỗi giây là 1.

3. Luyện tập

3.1. Bài tập tự luận

Câu 1: Cho nguồn laze phát ra chùm bức xạ có bước sóng 0,45µm với công suất 1,2W. Trong mỗi giây, số photon do chùm sáng phát ra là bao nhiêu?

Câu 2: 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 d = 1 mm, bề dày của tấm thep h = 1 mm. Nhiệt độ ban đầu là t1=30oC. Biết: Khối lượng riêng của thép , ρ=7800 kg/m3; nhiệt dung riêng của thép là c = 448 J/kg.K ; nhiệt nóng chảy riêng của thép λ = 270 kJ/kg ; điểm nóng chảy của thép t2=1535oC. Thời gian khoan thép là bao nhiêu?

Câu 3: Người ta dùng một laze CO2 có công suất 8 W để làm dao mổ. Tia laze chiếu vào chỗ nào sẽ làm cho nước của phần mô ở chỗ dod bốc hơi và mô bị cắt. Biết nhiệt dung riêng, khối lượng riêng và nhiệt hóa hơi của nước là: c= 4,18 kJ/kg.K, ρ=103 kg/m3, L = 2260 kJ/kg, nhiệt độ ban đầu của nước là 37oC. Thể tích nước mà tia laze làm bốc hơi trong 1s là bao nhiêu?

Câu 4: Một laze có công suất 10 W làm bốc hơi một lượng nước ở 30°C. Biết rằng nhiệt dung riêng của nước là c = 4,18 kJ/kg.độ, nhiệt hóa hơi của nước L = 2260kJ/kg, khối lượng riêng của nước D = 1000kg/m3. Thể tích nước bốc hơi được trong khoảng thời gian 1s là bao nhiêu?

Câu 5: Laze A phát ra chùm bức xạ có bước sóng 0,45 μm với công suất 0,8W. Laze B phát ra chùm bức xạ có bước sóng 0,60 μm 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 bao nhiêu?

3.2. Bài tập trắc nghiệm

Câu 1: 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 một chùm sáng là d = 1 mm. Bề dày của tấm thép là e = 2 mm. Nhiệt độ ban đầu là t0 = 30°C. Khối lượng riêng của thép: ρ = 7 800 kg/m3. Nhiệt dung riêng của thép: c = 448 J/kg.độ. Nhiệt nóng chảy riêng của thép: λ = 270 kJ/kg. Điểm nóng chảy của thép: Tc = 1 535°C. Bỏ qua mọi hao phí. Tính thời gian khoan thép.

A. 2,16 s B. 1,16 s

C. 1,18 s D. 1,26 s

Câu 2: Tìm phát biểu sai. Các loại laze thông thường đã được sản xuất là

A. laze rắn B. laze khí

C. laze lỏng D. laze bán dẫn

Câu 3: Hiệu suất của một laze:

A lớn hơn 100% B. nhỏ hơn 100%

C. bằng 100% D. rất lơn so với 100%

Câu 4: Tìm phát biểu sai về tia laze:

A. tia laze có tính định hướng cao

B. tia laze bị tán sắc khi qua lăng kính

C. tia laze là chùm sáng kết hợp

D. tia laze có cường độ lớn

Câu 5: Tia laze không có đặc điểm:

A. độ định hướng cao

B. độ đơn sắc cao

C. cường độ lớn

D. công suất trung bình có giá trị lớn

3.3. Trắc nghiệm Online

Các em hãy luyện tập bài trắc nghiệm Sơ lược về laze Vật lý 12 sau để nắm rõ thêm kiến thức bài học.

Trắc Nghiệm

4. Kết luận

Qua bài giảng Sơ lược về laze này, các em cần hoàn thành 1 số mục tiêu mà bài đưa ra như :

• Trả lời được câu hỏi: Laze là gì và nêu được những đặc điểm của chùm sáng do laze phát ra.

• Trình bày được hiện tượng phát xạ cảm ứng.

• Nêu được một vài ứng dụng của laze.

• Tham khảo thêm

• doc Lý 12 Bài 30: Hiện tượng quang điện và thuyết lượng tử ánh sáng
• doc Lý 12 Bài 31: Hiện tượng quang điện trong
• doc Lý 12 Bài 32: Hiện tượng quang- phát quang
• doc Lý 12 Bài 33: Mẫu nguyên tử Bo

(7) 281 lượt xem Share Ngày:15/08/2020 Chia sẻ bởi:Xuân Quỳnh TẢI VỀ XEM ONLINE Bài giảng Lý 12 Chương 6 Lý 12 Lượng tử ánh sáng Vật lý 12

CÓ THỂ BẠN QUAN TÂM

• Sinh học 7 Bài 63: Ôn tập
• Chương trình địa phương (phần tiếng Việt) Ngữ văn 7
• Sinh học 7 Bài 60: Động vật quý hiếm
• Ôn tập phần tiếng Việt (tiếp theo) Ngữ văn 7
• Thư (điện) chúc mừng và thăm hỏi Ngữ văn 9
• Sinh học 7 Bài 59: Biện pháp đấu tranh sinh học
• Công nghệ 7 Ôn tập phần IV: Thủy sản
• Công nghệ 8 Bài 59: Thực hành: Thiết kế mạch điện
• Ôn tập tác phẩm trữ tình (tiếp theo) Ngữ văn 7
• Tổng kết phần văn học (tiếp theo) Ngữ văn 9

Bài học Vật lý 12

Chương 1: Dao Động Cơ

• 1 Bài 1: Dao động điều hòa
• 2 Bài 2: Con lắc lò xo
• 3 Bài 3: Con lắc đơn
• 4 Bài 4: Dao động tắt dần và dao động cưỡng bức
• 5 Bài 5: Tổng hợp dao động. Phương pháp Fre-nen
• 6 Bài 6: TH: Khảo sát thực nghiệm các định luật dao động của con lắc đơn

Chương 2: Sóng cơ và sóng âm

• 1 Bài 7: Sóng cơ và sự truyền sóng
• 2 Bài 8: Giao thoa sóng
• 3 Bài 9: Sóng dừng
• 4 Bài 10: Đặc trưng vật lí của âm
• 5 Bài 11: Đặc trưng sinh lí của âm

Chương 3: Dòng điện xoay chiều

• 1 Bài 12: Đại cương về dòng điện xoay chiều
• 2 Bài 13: Các mạch điện xoay chiều
• 3 Bài 14: Mạch có R, L, C mắc nối tiếp
• 4 Bài 15: Công suất điện tiêu thụ của mạch điện XC và Hệ số công suất
• 5 Bài 16: Truyền tải điện năng và máy biến áp
• 6 Bài 17: Máy phát điện xoay chiều
• 7 Bài 18: Động cơ không đồng bộ ba pha
• 8 Bài 19: Thực hành Khảo sát đoạn mạch xoay chiều RLC

Chương 4: Dao động và sóng điện từ

• 1 Bài 20: Mạch dao động
• 2 Bài 21: Điện từ trường
• 3 Bài 22: Sóng điện từ
• 4 Bài 23: Nguyên tắc thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến

Chương 5: Sóng ánh sáng

• 1 Bài 24: Tán sắc ánh sáng
• 2 Bài 25: Giao thoa ánh sáng
• 3 Bài 26: Các loại quang phổ
• 4 Bài 27: Tia hồng ngoại và tia tử ngoại
• 5 Bài 28: Tia X
• 6 Bài 29: Thực hành Đo bước sóng ánh sáng bằng phương pháp giao thoa

Chương 6: Lượng tử ánh sáng

• 1 Bài 30: Hiện tượng quang điện và thuyết lượng tử ánh sáng
• 2 Bài 31: Hiện tượng quang điện trong
• 3 Bài 32: Hiện tượng quang- phát quang
• 4 Bài 33: Mẫu nguyên tử Bo
• 5 Bài 34: Sơ lược về laze

Chương 7: Hạt nhân nguyên tử

• 1 Bài 35: Tính chất và cấu tạo hạt nhân
• 2 Bài 36: Năng lượng liên kết của hạt nhân và phản ứng hạt nhân
• 3 Bài 37: Phóng xạ
• 4 Bài 38: Phản ứng phân hạch
• 5 Bài 39: Phản ứng nhiệt hạch

Chương 8: Từ vi mô đến vĩ mô

• 1 Bài 40: Các hạt sơ cấp
• 2 Bài 41: Cấu tạo vũ trụ

Thông báo

× Bạn vui lòng đăng nhập trước khi sử dụng chức năng này Bỏ qua Đăng nhập ATNETWORK ATNETWORK ×