Bài 34. Sơ lược về laze

Bài cũ:
Câu 1: Em hãy phát biểu nội dung của hai tiên đề Bohr
Câu 2: Vận dụng hai tiên đề của Bohr để giải thích sự tạo thành vạch quang phổ và dãy trong nguyên tử Hidro
a. Tiên đề trạng thái dừng
@. Nguyên tử chỉ tồn tại trong những trạng thái có năng lượng xác định gọi là trạng thái dừng. Trong các trạng thái dừng nguyên tử không bức xạ hoặc hấp thụ
@.Trong các trạng thái dừng của nguyên tử, electron chỉ chuyển động xung quanh hạt nhân theo những quỹ đạo có bán kính hoàn toàn xác định gọi là quỹ đạo dừng
Mỗi quỹ đạo của electron ứng với một mức năng lượng của nguyên tử (được biểu diễn bằng một vạch nằm ngang trên sơ đồ mức năng lượng)
r0 = 5,3.10-11m
(Bán kính Bohr)
@. Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng Em sang trạng thái dừng có năng lượng En (Em > En) thì nguyên tử phát ra một phôtôn có năng lượng đúng bằng hiệu Em - En :
? = hfmn = Em - En, với fmn là tần số của sóng ánh sáng ứng với phôtôn đó. Ngược lại, nếu nguyên tử ở trạng thái có năng lượng En thấp mà hấp thụ được một phôtôn có năng lượng hfmn đúng bằng hiệu Em - En thì nó chuyển lên trạng thái dừng có mức năng lượng Em cao hơn
b. Tiên đề về sự bức xạ và hấp thụ năng lượng của nguyên tử
+ Trạng thái dừng có năng lượng càng thấp thì càng bền vững, trạng thái dừng có năng lượng càng cao thì càng kém bền vững. Do đó, nguyên tử bao giờ cũng có xu hướng chuyển từ trạng thái dừng có mức năng lượng cao sang trạng thái dừng có mức năng lượng thấp hơn
* Hệ quả
hfmn
hfmn
hfmn
QUANG PHỔ VẠCH CỦA HYĐRÔ
VÀ CỦA MỘT SỐ NGUYÊN TỐ KHÁC
QUANG PHỔ VẠCH CỦA NGUYÊN TỬ HYĐRÔ
H?
H?
H?
H?
B�i 34: SO LU?C V? LAZE
Ta thường nghe nói laze dùng để mổ xẻ, khoan kim loại, đọc đĩa CD, truyền tín hiệu, đo đạc,…Vậy, laze là gì?
Dao mổ laze
Dùng tia laze tôi kim loại
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 có đặc điểm khác hẳn với các chùm sáng thông thường.
I. Cấu tạo và hoạt động của laze
1.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. Chùm bức xạ phát ra cũng được gọi là chùm tia laze.
b.Đặc điểm:
+ Tính đơn sắc
+ Tính định hướng
+ Tính kết hợp rất cao và cường độ lớn
a. Định nghĩa
2.Sự phát xạ cảm ứng.
Năm 1917, khi nghiên cứu lí thuyết phát xạ, Anh-xtanh đã chứng minh rằng: ngoài hiện tượng phát xạ tự phát, còn có hiện tượng phát xạ mà ông gọi là phát xạ cảm ứng. Hiện tượng như sau:
E thấp
E cao
Nếu một nguyên tử đang ở trong trạng thái kích thích, sẵn sàng phát ra một photon có năng lượng  = hf, bắt gặp một photon có năng lượng ’ đúng bằng hf, bay lướt qua nó, thì lập tức nguyên tử này cũng phát ra photon .




Photon  có cùng năng lượng và bay cùng phương với photon ’.






Ngoài ra, sóng điện từ ứng với photon  hoàn toàn cùng pha và dao động trong một mặt phẳng song song với mặt phẳng dao động của sóng điện từ ứng với photon ’.
Như vậy, nếu có một photon ban đầu bay qua một loạt nguyên tử đang ở trong trạng thái kích thích thì số photon sẽ tăng lên theo cấp số nhân.
Khi 1 phôtôn thích hợp bay qua một nguyên tử ở trạng thái kích thích thì do hiện tượng phát xạ cảm ứng sẽ xuất hiện hai phôtôn như nhau bay cùng phương.hai phôtôn này bay qua 2 nguyên tử trong trạng thái kích thích sẽ xuất hiện 4 phôtôn giống nhau bay cùng phương. Do đó số phôtôn tăng theo cấp số nhân.
? C2
3.Cấu tạo của laze
Tùy thuộc vào vật liệu phát xạ, người ta đã tạo ra laze khí, laze rắn, và laze bán dẫn.
Dưới dây, ta xét cấu tạo của một laze rắn: laze rubi. Rubi (hồng ngọc) là Al2O3 có pha Cr2O3. Ánh sáng đỏ của hồng ngọc do ion crôm phát ra khi chuyển từ trạng thái kích thích về trạng thái cơ bản. Đó cũng là màu của tia laze
a. Cấu tạo Laze rubi
Laze rubi gồm:
+ một thanh rubi hình trụ (A). Hai mặt được mài nhẵn, vuông góc với trục của thanh.
+ Mặt (1) được mạ bạc trở thành một mặt gương phẳng (G1) có mặt phản xạ quay vào phía trong.
+ Mặt (2) là mặt bán mạ
Mặt này trở thành một gương phẳng (G2) có mặt phản xạ quay về phía G1. Hai gương G1 và G2 song song với nhau.
b. Hoạt động
- Dùng một 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 lại nhiều lần giữa hai gương và sẽ làm cho một loạt ion crôm phát xạ cảm ứng
- Ánh sáng sẽ được khuếch đại lên nhiều lần. Chùm tia laze được lấy ra từ gương bán mạ G2.
II. MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA LAZE
Trong y học
Dao mổ laze
2. Trong thông tin liên lạc
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,…).
LIÊN LẠC GIỮA CÁC VỆ TINH VỚI NHAU
3.Tia laze được dùng trong các đầu đọc đĩa CD, bút chỉ bảng,…Các laze này thuộc loại laze bán dẫn.
4 .Sử dụng ánh sáng laze làm đèn tín hiệu trong giao thông
5. Trong công nghiệp
- Dùng để khoan, cắt, tôi,… chính xác các vật liệu trong công nghiệp.
Dùng Laze để tôi các kim loại
00
01
02
03
04
05
06
07
08
09
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30