Khóa luận Tính chất ượng tử củ ánh sáng à ứng dụng

Nội dung text: Khóa luận Tính chất ượng tử củ ánh sáng à ứng dụng

1. TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2 H T ĐINH THỊ TÚ NH TÍNH CHẤT ƯỢNG TỬ CỦ ÁNH SÁNG À ỨNG DỤNG Chuyên ngành: ật lý đại cương HÓ U N TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Người hướng dẫn khoa học TS. PH N THỊ TH NH HỒNG HÀ NỘI, 2017
2. ỜI CẢM ƠN Em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc tới cô giáo TS. Phan Thị Thanh Hồng, người đã hướng dẫn em nhiệt tình và hiệu quả trong suốt thời gian hoàn thành và thực hiện đề tài này. Qua đây, em cũng gửi lời cảm ơn tới các thầy cô giáo trong Khoa Vật lý đã trang bị cho em hệ thống kiến thức trong suốt thời gian học tập vừa qua để em có thể hoàn thành tốt khóa luận này. Hà Nội, tháng 4 năm 2017 Sinh viên Đinh Thị Tú Anh
3. ỜI C M Đ N Khóa luận tốt nghiệp này là kết quả nghiên cứu của bản thân em qua quá trình học tập và nghiên cứu, bên cạnh đó em được sự quan tâm và tạo điều kiện của các thầy cô giáo trong Khoa Vật lý, đặc biệt là sự hướng dẫn tận tình của cô giáo TS.Phan Thị Thanh Hồng. Trong quá trình nghiên cứu hoàn thành bản khóa luận này em có tham khảo một số tài liệu tham khảo đã ghi trong phần Tài liệu tham khảo. Vì vậy em xin khẳng định kết quả của đề tài “Tính chất lượng tử của ánh sáng và ứng dụng” không có sự trùng lặp với các đề tài khác. Hà Nội, tháng 4 năm 2017 Sinh viên Đinh Thị Tú Anh
4. MỤC ỤC MỞ ĐẦU 1 1. Lý do chọn đề tài 1 2. Mục đ ch nghiên cứu 1 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 1 4. Nhiệm vụ nghiên cứu 1 5. Phương pháp nghiên cứu 2 6. Cấu tr c khoá luận 2 CHƯƠNG 1: TÍNH CHẤT LƯỢNG TỬ CỦA ÁNH SÁNG 3 1.1. Thuyết lượng tử của Planck 3 1.2. Hiện tượng quang điện 4 1.2.1. Thí nghiệm Hertz 5 1.2.1.1. Dụng cụ 5 1.2.1.2. Mô tả 5 1.2.1.3. Kết luận 6 1.2.2. Thí nghiệm với tế bào quang điện 6 1.2.2.1. Cấu tạo tế bào quang điện 6 1.2.2.2. Mô tả 7 1.2.2.3. Kết luận 8 1.3. Thuyết lượng tử ánh sáng. Photon 8 1.3.1. Thuyết lượng tử năng lượng 8 1.3.1.1. Giả thuyết lượng tử của Planck 8 1.3.1.2. Lượng tử năng lượng 8 1.3.2. Thuyết lượng tử ánh sáng 9 1.4. Hiện tượng quang điện trong. Quang phát quang 10 1.4.1. Hiện tượng quang điện trong 10
5. 1.4.2. Quang phát quang 11 1.5. Hiệu ứng Compton 15 1.6. Kết luận chương 1 18 CHƯƠNG 2: MỘT SỐ ỨNG DỤNG VỀ TÍNH CHẤT LƯỢNG TỬ CỦA ÁNH SÁNG 19 2.1. Tế bào quang điện. Ống nhân quang điện tử 19 2.1.1. Tế bào quang điện 19 2.1.2. Ống nhân quang điện tử 21 2.2. Các dụng cụ quang điện bán dẫn 22 2.2.1. Quang điện trở 22 2.2.2. Pin quang điện 24 2.3. Laser 27 2.4. Giải một số bài tập về lượng tử ánh sáng 31 2.4.1. T nh năng lượng, động lượng, khối lượng photon 31 2.4.2. Tìm các đại lượng thường gặp (công thoát, giới hạn quang điện, vận tốc ban đầu cực đại, hiệu điện thế hãm, hiệu suất lượng tử ) từ biểu thức tính động năng hay từ phương trình Einstein. 32 2.4.3. Bài tập về hiện tượng tán xạ Compton 34 2.5. Kết luận chương 2 35 KẾT LUẬN CHUNG 36 TÀI LIỆU THAM KHẢO 37
6. MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Quang học là môn học nghiên cứu về bản chất của ánh sáng, về sự lan truyền và tương tác của ánh sáng với môi trường mà nó đi qua. Các nghiên cứu về ánh sáng đã chứng tỏ rằng, ánh sáng vừa có t nh chất sóng (sóng điện từ) lại vừa có t nh chất hạt (lượng tử ánh sáng). Các hiện tượng giao thoa, nhiễu xạ, phân cực là những bằng chứng thực nghiệm chứng tỏ ánh sáng có t nh chất sóng. Các hiện tượng quang điện, phát quang, tán xạ Compton, là những bằng chứng thực nghiệm chứng tỏ ánh sáng có t nh chất lượng tử. Vì vậy, việc tìm hiểu về t nh chất sóng cũng như t nh chất lượng tử của ánh sáng và các ứng dụng của nó trong cuộc sống là đề tài có ý nghĩa khoa học và thực tiễn. Xuất phát từ quan điểm trên và niềm yêu th ch quang học của bản thân, đó ch nh là những l do để tôi tiến hành chọn đề tài nghiên cứu là “Tính chất lượng tử của ánh sáng và ứng dụng” nhằm nâng cao hiểu biết của riêng tôi, đồng thời có thể sử dụng làm tài liệu tham khảo cho một số bạn sinh viên khác. 2. Mục đích nghi n cứ Tìm hiểu về t nh chất lượng tử của ánh sáng và các ứng dụng của nó trong thực tế. 3. Đối tượng và phạm vi nghi n cứ - Đối tượng nghiên cứu: ánh sáng - Phạm vi nghiên cứu: t nh chất lượng tử của ánh sáng và các ứng dụng của nó. 4. Nhiệm vụ nghi n cứ - Tìm, đọc, hiểu các tài liệu viết về t nh chất lượng tử của ánh sáng. 1
7. - Tìm hiểu các ứng dụng t nh chất lượng tử của ánh sáng trong thực tế. - Tìm và giải một số bài tập về t nh chất lượng tử của ánh sáng. - Tổng hợp các kiến thức thu được để viết khóa luận. 5. Phương pháp nghi n cứ - Đọc, tra cứu tài liệu - Phân t ch tổng hợp . Cấ t c khoá l ận Ngoài phần mở đầu, kết luận và tài liệu tham khảo, khóa luận dự kiến có hai chương: CHƯƠNG 1: TÍNH CHẤT LƯỢNG TỬ CỦA ÁNH SÁNG CHƯƠNG 2: MỘT SỐ ỨNG DỤNG VỀ TÍNH CHẤT LƯỢNG TỬ CỦA ÁNH SÁNG 2
8. CHƯƠNG 1 TÍNH CHẤT ƯỢNG TỬ CỦ ÁNH SÁNG 1.1. Th yết lượng tử của Planck Vào cuối thế kỷ 19, thuyết điện từ của Maxwell đã trở thành một lý thuyết thống nhất về các hiện tượng điện từ và các quá trình quang học. Tuy nhiên, khi áp dụng để nghiên cứu bức xạ nhiệt của các vật đen thì lý thuyết đó không giải th ch được các kết quả thực nghiệm. Năm 1884, Stefan và Boltzmann dựa trên các phép đo ch nh xác đã đi đến kết luận là đối với vật đen tuyệt đối cường độ bức xạ tỷ lệ với (1.1) Trong đó là hằng số Stefan – Boltzmann, có giá trị bằng 5,670.10-8 -2 -4 Wm K . Phải mất nhiều năm, người ta mới tìm ra dạng giải t ch của hàm . Cuối cùng, năm 1893, người ta đã chỉ ra rằng hàm này phải có dạng: Nếu thay biểu thức của hàm này vào (1.1), ta thu được cường độ bức xạ của một vật đen tuyệt đối bằng vô cùng: Đây là một điều vô lý mà lý thuyết cổ điển không giải th ch được, người ta còn gọi đây là “sự khủng hoảng ở vùng tử ngoại” hay “tai biến cực tím”. Để khắc phục điều vô lý trên và thu được sự phù hợp với các kết quả thực nghiệm, năm 1900, Max Planck (1858-1947) người Đức (Hình 1.1) đã đề xuất giả thuyết lượng tử như sau: 3
9. Hình 1.1: Max Planck Mọi trạng thái của bức xạ điện từ đơn sắc tần số υ đều chỉ có thể có năng lượng gián đoạn là bội của một lượng bằng hυ gọi là lượng tử năng lượng: Trong đó n = 1, 2, và h là một hằng số gọi là hằng số Planck. Nhờ thuyết lượng tử của Planck, người ta có thể t nh được cường độ bức xạ của một vật đen tuyệt đối theo công thức: (1.2) Kết quả thu được là một giá trị hữu hạn, vấn đề khó khăn của vật lý cổ điển được khai thông. 1.2. Hiện tượng q ang điện Hiện tượng các electron bật ra khỏi tấm Zn trong th nghiệm Hertz không giải th ch được bằng Thuyết sóng ánh sáng. Và Thuyết lượng tử ánh sáng ra đời từ Nhà vật lý thiên tài Einstein. Theo mô hình của Einstein: Photon va chạm với electron trên bề mặt của tấm Zn và truyền năng lượng cho electron để bật ra khỏi tấm Zn. 4
10. 1.2.1. Thí nghiệm Hertz 1.2.1.1. Dụng cụ Hồ quang điện, tấm Zn, điện nghiệm (Hình 1.2). Hình 1.2 1.2.1.2. Mô tả Chiếu chùm ánh sáng do hồ quang phát ra vào tấm Zn t ch điện âm gắn trên điện nghiệm E (Hình 1.3). Quan sát thấy lá của điện nghiệm cụp lại. Chứng tỏ Zn đã mất điện âm. Hiện tượng xảy ra tương tự nếu thay Zn bằng kim loại khác Hình 1.3 5
11. 1.2.1.3. Kết luận Khi đươc k ch th ch bằng bức xạ th ch hợp (bước sóng ngắn) vào một tấm kim loại thì nó làm các electron ở bề mặt tấm kim loại bật ra đó là hiện tượng quang điện. Các electron bị bật ra khỏi bề mặt kim loại gọi là electron quang điện (Hình 1.4). Hình 1.4 1.2.2. Thí nghiệm với tế bào quang điện 1.2.2.1. Cấu tạo tế bào quang điện Hình 1.5 Tế bào quang điện là bình chân không nhỏ có hai điện cực: + Anot là vòng dây kim loại. + Catot bằng kim loại có dạng chỏm cầu. 6
12. 1.2.2.2. Mô tả Hình 1.6 Ánh sáng hồ quang chiếu vào catot được cho qua một k nh lọc để chỉ cho qua ánh sáng đơn sắc cần khảo sát (Hình 1.6). Hiệu điện thế giữa anot và catot có thể thay đổi giá trị và chiều nhờ con chạy T (không vẽ trong hình). Để phát hiện dòng điện người ta dùng miliampe kế. Thay đổi hiệu điện thế giữa anot và catot người ta vẽ được đường cong mô tả sự thay đổi cường độ dòng điện trong mạch (dòng quang điện) vào hiệu điện thế giữa anot và catot được gọi là đường đặc trưng Vôn - Ampe (Hình 1.7). Khi UAK Uh: I = 0 ; ne = 0 không có các e đến anot. Khi UAK = 0: I = I0 khác không; ne khác không, có các electron đến anot. Khi UAK > 0 và UAK tăng: I tăng. Khi UAK U: I = I bh Hình 1.7 7
13. 1.2.2.3. Kết luận Khi tế bào quang điện được k ch th ch bằng ánh sáng th ch hợp thì dòng quang điện xuất hiện. Hiện tượng quang điện là hiện tượng một số electron bứt ra khỏi bề mặt kim loại khi được kích th ch bằng ánh sáng th ch hợp. Hiện tượng quang điện chứng tỏ ánh sáng có t nh chất hạt (lượng tử). 1.3. Th yết lượng tử ánh sáng. Photon 1.3.1. Thuyết lượng tử năng lượng 1.3.1.1. Giả thuyết lượng tử của Planck Khi nghiên cứu bằng thực nghiệm quang phổ của các nguồn sáng, người ta thu được những kết quả không thể giải th ch bằng các l thuyết cổ điển. Để giải quyết những khó khăn này, Planck đã cho rằng vấn đề mấu chốt nằm ở quan niệm không đ ng về sự trao đổi năng lượng giữa các nguyên tử và phân tử. Năm 1900, Planck đề ra giả thuyết sau đây: Lượng năng lượng mà mỗi nguyên tử hay phân tử nhận vào hay tỏa ra trong mỗi lần hấp thụ hay bức xạ ánh sáng có giá trị hoàn toàn xác định, không thể chia nhỏ được và bằng hf; trong đó f là tần số của ánh sáng, còn h là một hằng số. Giả thuyết Planck đã được rất nhiều sự kiện thực nghiệm xác nhận là đ ng. Nó là tiền đề của một thuyết vật l mới: Thuyết lượng tử. 1.3.1.2. Lượng tử năng lượng Lượng năng lượng nói ở trên gọi là lượng tử năng lượng và được k hiệu bằng chữ ε: ε = hf (1.3) Trong đó, h gọi là hằng số Planck và được xác định bằng thực nghiệm: Js. 8
14. V dụ: Lượng tử năng lượng ứng với ánh sáng t m (λ = 0,4μm) là ε = 4,965.10-19 J. Đó là một lượng rất nhỏ. Ta không thể chia nhỏ một lượng tử năng lượng thành những phần nhỏ hơn được. 1.3.2. Thuyết lượng tử ánh sáng Hình 1.8: Albert Einstein Năm 1905, dựa vào thuyết lượng tử năng lượng để giải th ch các định luật quang điện, Albert Einstein (1879-1955) là nhà vật lý lý thuyết người Đức (Hình 1.8) đã đề ra thuyết lượng tử ánh sáng (còn gọi là thuyết photon). Theo ông: 1. Chùm sáng là một chùm các photon (các lượng tử ánh sáng). Mỗi photon có năng lượng xác định (f là tần số của ánh sáng có bước sóng đơn sắc tương ứng). Cường độ của chùm ánh sáng tỉ lệ với số photon phát ra trong một giây. 2. Phân tử, nguyên tử, electron phát xạ hay hấp thụ ánh sáng, cũng có nghĩa là ch ng hấp thụ hay phát xạ photon. 3. Các photon chuyển động với vận tốc c = 3.108 m/s trong chân không. Năng lượng của mỗi photon rất nhỏ. Một chùm ánh sáng dù yếu cũng chứa rất nhiều photon do rất nhiều nguyên tử phát ra. Vì vậy ta thấy chùm sáng như liên tục. 9
15. Một chùm sáng đơn sắc chứa các photon giống nhau (cùng năng lượng). Cường độ chùm sáng tại một điểm tỉ lệ với số photon trong chùm sáng đi qua một diện t ch 1m2 đặt tại điểm đó, vuông góc với tia sáng, trong một giây. Photon chỉ tồn tại trong trạng thái chuyển động. Không có photon đứng yên. Ta có công thức Einstein: (1.4) 1.4. Hiện tượng q ang điện t ong. Quang phát quang 1.4.1. Hiện tượng quang điện trong Khái niệm Hiện tượng ánh sáng giải phóng các electron liên kết để ch ng trở thành các electron dẫn đồng thời giải phóng các lỗ trống tự do gọi là hiện tượng quang điện trong. Đặc điểm Để gây được hiện tượng quang điện trong thì ánh sáng k ch th ch phải có bước sóng nhỏ hơn hoặc bằng một giá trị λ0qd gọi là giới hạn quang điện trong. Năng lượng cần thiết để giải phóng electron khỏi liên kết trong chất bán dẫn thường nhỏ hơn công thoát A của electron từ mặt kim loại nên giới hạn quang điện của các chất bán dẫn thường nằm trong vùng ánh sáng hồng ngoại. Ứng dụng Ứng dụng trong quang điện trở và pin quang điện. Điều kiện để xảy ra hiện tượng quang điện trong Năng lượng photon của ánh sáng k ch th ch phải lớn hơn hoặc bằng năng lượng k ch hoạt A (là năng lượng cần thiết để giải phóng electron liên kết thành các electron dẫn): 10
16. Bước sóng λ của ánh sáng k ch th ch phải nhỏ hơn hoặc bằng một bước sóng giới hạn đối với mỗi chất bán dẫn, bước sóng giới hạn này được gọi là giới hạn quang dẫn. Nói ngắn gọn: “ Hiện tượng quang điện trong xảy ra khi ” Giới hạn quang dẫn của đa số các chất bán dẫn đều ở trong miền hồng ngoại, do đó, chỉ cần dùng ánh sáng k ch th ch là ánh sáng thấy được là đủ để xảy ra hiện tượng quang dẫn. 1.4.2. Quang phát quang Hiện tượng quang phát quang là hiện tượng một chất hấp thụ ánh sáng có bước sóng này (màu này) phát ra ánh sáng có bước sóng khác (màu khác). 1.4.2.1. Sự phát quang Một số chất trong tự nhiên có khả năng tự phát ra ánh sáng gọi là sự phát quang, chất có khả năng tự phát sáng gọi là chất phát quang. Hình ảnh các loài thực vật, động vật có khả năng phát quang (Hình 1.9). Hình 1.9 Theo các nhà khoa học, có khoảng 85.000 loài nấm tồn tại trong thế giới tự nhiên, nhưng chỉ 65 loài trong số này được cho là có thể phát quang sinh học. 11
17. Hình 1.10 Nấm phát quang có thể phát ánh sáng xanh suốt 24 giờ mỗi ngày, nhưng nhìn rõ nhất vào ban đêm (Hình 1.10). Hầu hết các loài nấm này đều phát ra thứ ánh sáng xanh lục pha vàng. Hiệu ứng phát sáng trong bóng tối là kết quả của phản ứng hóa học giữa sắc tố phát sáng luciferin và enzyme luciferase. Phản ứng này cũng có thể xuất hiện ở một số loài động vật như sứa, mực, bọ cạp Một số sinh vật phù du có chứa chất phát quang có khả năng phát sáng vào ban đêm, làm rực sáng cả một vùng biển trong đêm (Hình 1.11). Hình 1.11 12
18. Ảnh chụp lại hàng nghìn con đom đóm đang phát sáng (phát quang) trong đêm tại một công viên đom đóm nằm ở tỉnh Hồ Bắc Trung Quốc. Người ta ước t nh trong công viên có khoảng 10.000 con đom đóm (Hình 1.12). Hình 1.12 1.4.2.2. Hiện tượng quang phát quang Khi chiếu chùm tia tử ngoại (ánh sáng kích thích) vào dung dịch fluorescein đựng trong ống nghiệm (ở trạng thái bình thường fluorescein có màu vàng nhạt) sẽ phát ra ánh sáng màu xanh lục (Hình 1.13). Hình 1.13 Các nhà vật lý gọi hiện tượng trên là hiện tượng quang phát quang. 13
19. Kết luận: Hiện tượng quang phát quang là hiện tượng chất phát quang có thể hấp thụ ánh sáng có bước sóng này để phát ra ánh sáng có bước sóng khác. Các dạng quang phát quang Sự phát quang của một số chất khi có ánh sáng th ch hợp (ánh sáng k ch th ch) chiếu vào nó, gọi là hiện tượng quang phát quang. Nếu phân loại theo thời gian phát quang người ta thấy có hai loại quang phát quang: + Sự huỳnh quang: là sự phát quang có thời gian phát quang ngắn (dưới 10–8 (s)), nó thường xảy ra với chất lỏng và chất kh . + Sự lân quang: là sự phát quang có thời gian phát quang dài (10–6 (s) trở lên), nó thường xảy ra đối với chất rắn. Tuy nhiên sự phân loại này cũng chỉ là tương đối, không có ranh rới rõ rệt. Đặc điểm nổi bật của các sự quang phát quang là bước sóng λ’ của ánh sáng phát quang bao giờ cũng lớn hơn bước sóng λ của ánh sáng mà chất phát quang hấp thụ : λ' > λ (Định luật Stocke). Nếu phân loại theo cách k ch th ch người ta chia ra: + Quang phát quang, nếu k ch th ch bằng bức xạ quang học (tia tử ngoại, ánh sáng thấy được). + Điện phát quang, nếu k ch th ch bằng điện trường. + Âm cực phát quang, nếu k ch th ch bằng sự va chạm của chùm electron (sự phát quang của màn dao động k điện tử, màn truyền hình). + Hóa phát quang, nếu k ch th ch bằng năng lượng của phản ứng hóa học (sự phát quang của cây mục, của photpho, của một số sinh vật trong nước biển). 14
20. Ứng dụng Các hiện tượng phát quang có nhiều ứng dụng trong khoa học, kỹ thuật và đời sống như sử dụng trong các đèn ống thắp sáng, trong các màn hình chiếu sáng 1.5. Hiệ ứng Compton Trong cơ học lượng tử, Hiệu ứng Compton hay tán xạ Compton xảy ra khi bước sóng tăng lên (và năng lượng giảm xuống), khi những hạt photon tia X (hay tia gamma) có năng lượng từ khoảng 0,5 MeV đến 3,5 MeV tác động với điện tử trong vật liệu. Độ lớn mà bước sóng tăng lên được gọi là dịch chuyển Compton. Hiệu ứng này được nhận thấy bởi Arthur Holly Compton vào năm 1923 và do sự quan sát này được trao Giải thưởng Nobel vật lý năm 1927. Cuộc th nghiệm của Compton là sự quan sát làm cho tất cả mọi nhà vật lý tin là ánh sáng có thể hành động như một dòng hạt có năng lượng cân xứng với tần số. Nội dung Hình 1.14 Dùng giả thuyết hạt photon ánh sáng, ta có thể giải th ch hiệu ứng quang điện và sự tạo thành tia X. Sau đó vào năm 1923, A. H. Compton thông báo về kết quả nghiên cứu tán xạ của tia X thì các nhà khoa học đã có cơ sở để giải th ch bản chất hạt của ánh sáng. 15
21. Theo Compton, hạt lượng tử năng lượng của tia X khi va chạm vào các hạt khác cũng bị tán xạ giống như hạt electron. Ở đây sự tán xạ của hạt photon là sự thay đổi đường đi của chùm tia photon khi gặp phải một môi trường có sự không đồng nhất về chiết suất với những khoảng cách mà chiết suất thay đổi gần bằng độ dài bước sóng photon. Thực ra sự tán xạ là sự lan truyền của sóng trong những môi trường có hằng số điện và hằng số từ thay đổi hỗn loạn, rất phức tạp nếu sử dụng các hệ phương trình Maxwell để giải và tìm chiết suất hiệu dụng của môi trường. Sự tán xạ có thể xem đơn giản như sự va chạm đàn hồi của các quả bóng trong một môi trường. Khi xem xét sự va chạm đó, định luật bảo toàn năng lượng và xung lượng vẫn được áp dụng. Ví dụ: Ta có một lượng tử năng lượng của tia X, va chạm vào một electron đứng yên. Một phần năng lượng và xung lượng của tia X chuyển vào cho electron và sau khi tán xạ thì lượng tử năng lượng tán xạ (hạt hình thành sau tán xạ) có năng lượng và xung lượng nhỏ hơn của lượng tử năng lượng ban đầu (tia X). Vì năng lượng của lượng tử tán xạ nhỏ hơn năng lượng của lượng tử ban đầu nên tần số của lượng tử tán xạ nhỏ hơn tần số của lượng tử ban đầu và khi đó bước sóng của lượng tử tán xạ lại lớn hơn bước sóng của lượng tử ban đầu. Cơ chế tán xạ Compton Trong tán xạ Compton, năng lượng của lượng tử tia X đã chuyển hóa một phần thành năng lượng của electron. Electron dao động phát ra sóng điện từ, sóng điện từ chuyển một phần năng lượng cho một lượng tử, vì thế lượng tử bức xạ có bước sóng lớn hơn lượng tử ban đầu. Như đã trình bày, khi tia X va chạm, một phần năng lượng tia X chuyển hóa cho electron. Năng lượng này phụ thuộc vào góc tán xạ tức là phương của lượng tử năng lượng tán xạ so với phương ban đầu: 16
22. Hình 1.15 Áp dụng công thức bảo toàn năng lượng và xung lượng ta t nh được độ biến thiên của bước sóng của lượng tử năng lượng (Hình 1.15) sau khi tán xạ và lệch đi một góc θ so với phương ban đầu là: (1.5) Lưu ý, công thức trên có thể viết dưới dạng: Công thức này được xây dựng từ sự bảo toàn năng lượng và xung lượng trong hệ quy chiếu gắn với khối tâm của hệ; mo là khối lượng nghỉ của electron, đại lượng được hiểu là bước sóng Compton, nếu thay −12 các giá trị này và t nh toán thì độ lớn λc là: λc = 2,42.10 m. Giá trị này là rất nhỏ so với bước sóng của ánh sáng khả kiến vì thế nếu dùng ánh sáng khả kiến làm th nghiệm Compton ta sẽ không thấy sự biến đổi của độ dài sóng. Tức là không quan sát được hiệu ứng Compton. Ngược lại, nếu dùng bước sóng của tia X trong khoảng (10−9m đến 10−12m) thì độ biến thiên bước sóng trong trường hợp này là khá lớn nên có thể quan sát được. Hiệu ứng Compton đã thực sự thuyết phục các nhà vật lý rằng sóng điện từ thực sự thể hiện một t nh chất giống như một chùm hạt chuyển động với vận tốc ánh sáng. Hay nói khác đi sóng và hạt là hai thuộc t nh cùng tồn tại trong các quá trình biến đổi năng lượng. 17
23. 1.6. ết l ận chương 1 Qua chương này chúng ta đã biết thêm được rất nhiều kiến thức bổ ch về t nh chất lượng tử của ánh sáng. Ch ng ta có thể thấy rằng cốt lõi của thuyết lượng tử ánh sáng là giả thuyết Flanck và khái niệm về lượng tử năng lượng. Áp dụng thuyết lượng tử cho các quá trình tương tác của ánh sáng với các nguyên tử, Einstein đã đề ra thuyết lượng tử ánh sáng. Dùng thuyết lượng tử ánh sáng ch ng ta có thể giải th ch được một loạt các hiện tượng quang học như: + Hiện tượng quang điện. + Hiện tượng quang điện trong. + Hiện tượng quang phát quang. + Hiệu ứng Compton. + Áp suất ánh sáng. 18
24. CHƯƠNG 2 MỘT SỐ ỨNG DỤNG Ề TÍNH CHẤT ƯỢNG TỬ CỦ ÁNH SÁNG 2.1. Tế bào q ang điện. Ống nhân q ang điện tử 2.1.1. Tế bào quang điện Có hai loại tế bào quang điện: Tế bào quang điện chân không và tế bào quang điện chứa kh . Tế bào quang điện chân không là một bóng bằng thủy tinh hay thạch anh đã h t chân không. Bộ phận mặt trong của nó phủ một lớp kim loại nhạy sáng như xêsi, natri, bạc hay những hợp kim phức tạp nhạy sáng. Lớp này được dùng làm cực âm của tế bào quang điện và còn gọi là quang catot K. Chính giữa bóng là một vòng dây kim loại được dùng làm cực dương và gọi là anot A (Hình 2.1). Hình 2.1 Anot và catot của tế bào được mắc vào nguồn điện một chiều. Hiệu điện thế giữa hai cực phải đủ lớn để tạo được dòng điện bão hòa. Khi rọi quang catot bằng ánh sáng có tần số th ch hợp, electron được giải phóng khỏi catot sẽ chuyển dời đến anot dưới tác dụng của điện trường giữa hai điện cực và xuất hiện dòng quang điện bão hòa trong mạch. Nhờ điện kế G ta đo cường độ dòng quang điện. Tế bào quang điện chân không có thể nhạy tới 150 µA/lm nghĩa là nếu rọi vào quang catot của nó một quang thông 1 lm, sẽ cho dòng quang điện bão hòa 150 µA. 19
25. Có thể tăng độ nhạy của tế bào quang điện lên nhiều lần bằng cách cho kh trơ vào bóng của tế bào quang điện chân không (thường là kh acgôn ở áp xuất từ 0,01 đến 0,1 mmHg). Ta gọi tế bào quang điện loại này là tế bào quang điện chứa kh . Độ nhạy của tế bào quang điện chứa kh có thể đạt tới 1000 µA/lm. Sở dĩ tế bào quang điện chứa kh có độ nhạy cao là vì các electron giải phóng khỏi catot được tăng tốc trong điện trường giữa hai điện cực, có động năng đủ lớn để ion hóa nguyên tử acgôn. Các electron được giải phóng khỏi acgôn khi nguyên tử acgôn bị ion hóa, cùng với electron bức ra từ mặt kim loại của catot tạo nên dòng quang điện. Mặt khác, các ion dương acgôn cũng được tăng tốc trong điện trường theo chiều từ anot đến catot và bắn phá catot cũng giải phóng electron khỏi nó. Các electron này lại tăng cường sự ion hóa kh acgôn. Ta cũng cần lưu ý thêm rằng khi chưa rọi sáng catot, trong mạch của tế bào quang điện vẫn có một dòng điện bé, ta gọi đó là dòng tối. Dòng tối lớn sẽ làm cản trở phép đo các quang thông yếu. Dòng tối tồn tại do hai nguyên nhân chủ yếu: dòng electron nhiệt và dòng rò giữa các điện cực, được xác định bởi điện trở của chất cách điện dùng làm bóng và làm đế tế bào quang điện. Có thể giảm dòng tối bằng cách làm lạnh (giảm chuyển động nhiệt), chống ẩm, chọn cấu tạo đế và chân tế bào cho th ch hợp. Như vậy, trong các phép trắc quang đòi hỏi độ ch nh xác cao, ta phải hiệu chỉnh dòng tối: Trong đó is và it là cường độ dòng quang điện khi rọi sáng và không rọi sáng. Tế bào quang điện thường được dùng trong các th nghiệm hoặc trong các nghiên cứu khoa học. 20
26. 2.1.2. Ống nhân quang điện tử Việc khuếch đại dòng quang điện còn có thể thực hiện được bằng ch nh các dụng cụ chân không, trong đó xảy ra hiệu ứng quang điện. Đó là ống nhân quang điện tử. Sự khuếch đại dòng quang điện trong ống nhân điện tử dựa vào sự phát xạ electron thứ cấp (Hình 2.2). Hình 2.2 Dụng cụ này là một ống thủy tinh hay thạch anh được h t chân không, trong đó có quang catot K, các cực phát K1, K2, K3 và anot A. Ống nhân quang điện tử được mắc vào mạch của một nguồn ổn áp một chiều. Hiệu điện thế giữa hai cực phát kề nhau thường vào cỡ 100V đến 200V tùy theo kiểu ống nhân quang điện tử. Ánh sáng rọi vào quang catot K, giải phóng electron khỏi nó. Các electron này được tăng tốc trong điện trường sẽ có một động năng nào đó đủ lớn để bức các electron thứ cấp từ cực phát K1, các electron thứ cấp này được tăng tốc đến đập vào cực phát K2, lại bứt các electron thứ cấp từ K2 và hiện tượng cứ như thế tiếp diễn. Cứ một electron sơ cấp có thể giải phóng từ 3 đến 5 electron thứ cấp ở cực phát tiếp theo. Như vậy, số electron sẽ tăng lên theo cấp số nhân. Độ nhạy của ống nhân quang điện tử có thể đạt tới 5.105µA/lm. Ngày nay người ta đã chế tạo được những ống nhân quang điện tử cỡ 11 đến 13 21
27. tầng, có độ nhạy cao, dòng tới bé và làm việc trong nhiều miền quang phổ khác nhau, từ miền tử ngoại đến hồng ngoại gần. Ứng dụng Hình 2.3 Đầu dò nhấp nháy: Khả năng phát hiện xung ánh sáng cỡ vài photon và nhân lên, dẫn đến việc ghép PMT (Photomultiplier tube) với tinh thể nhấp nháy để tạo ra đầu dò nhấp nháy để phát hiện các bức xạ, dùng trong các thiết bị phân t ch bức xạ. Mỗi hạt bức xạ tạo ra trong tinh thể một xung ánh sáng. Hệ thống như vậy sẽ cho ra xung điện có biên độ tỷ lệ với lượng photon. Máy phát nhiễu ngẫu nhiên: Các hạt bức xạ thu nhận ở đầu dò nói trên có tính ngẫu nhiên thật sự, nên đầu dò như vậy được dùng trong tạo dãy xung ngẫu nhiên. Khi ghép với máy gây nhiễu radar sẽ tạo ra xung phản xạ giả có độ trễ ngẫu nhiên. Ống nhân quang điện tử thường được dùng trong các phép đo quang thông rất bé. 2.2. Các dụng cụ q ang điện bán dẫn 2.2.1. Quang điện trở Ngày nay, quang điện trở được sử dụng rất nhiều trong các mạch tự động, xác định sáng tối để thực hiện một công việc cụ thể nào đó, nói cách 22
28. khác nó như cảm biến ánh sáng. Hiểu rõ hoạt động của quang điện trở sẽ gi p chúng ta tạo ra nhiều mạch ứng dụng vào thực tế. Hình 2.4 Quang điện trở còn gọi tắt là RDL là loại cảm biến ánh sáng đơn giản, hoạt động dựa vào hiện tượng quang điện trong. Khi có ánh sáng chiếu vào chất bán dẫn, làm xuất hiện các điện tử tự do, làm sự dẫn điện tăng lên, làm giảm điện trở của chất bán dẫn (nếu có nối vào mạch điện thì mạch sẽ nối tắt, ngắn mạch). Khi không có ánh sáng chiếu vào, nội trở của chất bán dẫn tăng dần đến vô cùng (nếu có nối vào mạch điện thì sẽ hở mạch). Nguyên lí hoạt động Quang điện trở làm bằng chất bán dẫn trở kháng cao, và không có tiếp giáp nào. Trong bóng tối, quang điện trở có điện trở đến vài MΩ. Khi có ánh sáng, điện trở giảm xuống mức một vài trăm Ω. Hoạt động của quang điện trở dựa trên hiệu ứng quang điện trong khối vật chất. Khi photon có năng lượng đủ lớn đập vào, sẽ làm bật electron khỏi phân tử, trở thành tự do trong khối chất và làm chất bán dẫn thành dẫn điện. Mức độ dẫn điện tuỳ thuộc số photon được hấp thụ. Tuỳ thuộc chất bán dẫn mà quang trở phản ứng khác nhau với bước sóng photon khác nhau. Quang trở phản ứng trễ hơn điốt quang, cỡ 10ms, nên nó tránh được thay đổi nhanh của nguồn sáng. 23
29. Một số vật liệu làm quang điện trở + Sunfua cadmi (CdS) và selenua cadmi (CdSe), nhưng tại châu Âu đang cấm dùng cadmi. + Sunfua chì (PbS) và indi antimonit (InSb) được sử dụng cho vùng phổ hồng ngoại. + Gecu là cảm biến dò hồng ngoại xa tốt nhất, được sử dụng trong thiên văn hồng ngoại và quang phổ hồng ngoại. Ứng dụng của quang điện trở Quang điện trở được dùng làm cảm biến nhạy sáng trong các mạch dò sáng tối để đóng cắt đèn chiếu sáng. Dàn nhạc có guitar điện thì dùng quang trở để nhận biết độ sáng từ dàn đèn màu nhạc để tạo hiệu ứng âm thanh. Trong thiên văn hồng ngoại và quang phổ hồng ngoại, hợp chất Gecu được chế thành bảng photocell làm cảm biến ảnh. 2.2.2. Pin quang điện Khái niệm: Pin quang điện là nguồn điện chạy bằng năng lượng ánh sáng. Pin quang điện biến đổi trực tiếp quang năng thành điện năng. Cấu tạo và hoạt động Pin quang điện gồm hai lớp bán dẫn tiếp x c nhau: một bán dẫn loại p (gồm đa số là lỗ trống mang điện t ch dương) và một lớp bán dẫn n (gồm đa số là electron dẫn mang điện t ch âm). Giữa lớp p và lớp n hình thành một lớp đặc biệt gọi là lớp chặn, có tác dụng ngăn không cho electron di chuyển từ lớp bán dẫn n sang lớp bán dẫn p. Hình 2.5 24
30. Khi chiếu ánh sáng vào bề mặt lớp p thì trong lớp này xuất hiện rất nhiều các electron dẫn. Ch ng ngay lập tức khuếch tán sang lớp n khiến lớp bán dẫn p trở nên nhiễm điện dương còn lớp n thừa electron trở nên nhiễm điện âm. Ở ph a trên lớp p có một lớp kim loại mỏng (vừa cho phép ánh sáng đi qua, vừa có tác dụng dẫn điện) nối với một điện cực. Điện cực này là điện cực dương. Ở ph a dưới lớp n là một đế bằng kim loại đóng vai trò của điện cực âm. Nối hai điện cực của pin quang điện với một mạch ngoài thì trong mạch ngoài có dòng điện một chiều chạy từ cực dương sang cực âm. Đặc điểm của pin quang điện Hiệu suất của pin quang điện chỉ vào khoảng 10%. Suất điện động của mỗi tế bào pin quang điện (tức là một lớp tiếp x c p - n như trên) từ 0,5V đến 0,8V. Đo đó người ta phải ghép rất nhiều tế bào pin quang điện với nhau thành bộ để có hiệu điện thế và cường độ dòng điện đủ lớn để sử dụng. Ứng dụng của pin quang điện Dùng trong các máy đo ánh sáng (Hình 2.6). Hình 2.6 25
31. Dùng để cung cấp điện cho các tòa nhà lớn (Hình 2.7). Hình 2.7 Dùng để cung cấp năng lượng cho ô tô ( Hình 2.8). Hình 2.8 Máy t nh dùng pin Mặt Trời (Hình 2.9). Hình 2.9 Và rất nhiều ứng dụng quan trọng khác nữa. 26
32. 2.3. Laser Laser là tên của những chữ cái đầu của thuật ngữ bằng tiếng Anh “Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation’’ (Sự khuếch đại ánh sáng bằng bức xạ k ch hoạt). Laser là nguồn ánh sáng nhân tạo thu được nhờ sự khuếch đại ánh sáng bằng bức xạ phát ra khi k ch hoạt cao độ các phần tử của một môi trường vật chất tương ứng. Laser là ánh sáng có nhiều t nh chất đặc biệt hơn hẳn ánh sáng tự nhiên hay nhân tạo khác và có những công dụng rất hữu ch có thể áp dụng trong rất nhiều lĩnh vực khoa học kỹ thuật và đời sống, tạo nên cả một cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật sau khi nó ra đời. Sự ra đời cùa Laser bắt nguồn từ Thuyết Lượng tử do nhà bác học A. Einstein phát minh ra năm 1916. Đến năm 1954, các nhà bác học Anh, Mỹ đã đồng thời sáng chế ra máy phát tia laser ứng dụng vào thực tế. Các thử nghiệm laser trên người bắt đầu từ những năm 1960. Từ năm1964, đã bắt đầu ứng dụng laser trong các trị liệu về Da (chuyên khoa da liễu). Cấu tạo máy phát laser Hình 2.10 1. Buồng cộng hưởng (vùng bị k ch th ch) 2. Nguồn nuôi (năng lượng bơm vào vùng bị k ch th ch) 3. Gương phản xạ toàn phần 4. Gương bán mạ 5. Tia laser 27
33. Hoạt chất laser: Là môi trường chứa các hoạt chất có khả năng phát ra bức xạ laser khi được k ch hoạt bằng một nguồn năng lượng. Nguồn nuôi: Là nguồn năng lượng để duy trì hoạt động của môi trường hoạt chất laser, giữ cho hoạt chất luôn luôn ở trạng thái có số phần tử ở mức B nhiều hơn ở mức A. Buồng cộng hưởng: Bao gồm 1 gương phản xạ toàn phần và 1 gương bán mờ (độ phản xạ từ 70% đến 99%). Buồng cộng hưởng cho phép nguồn sáng k ch th ch chất nhiều lần và chùm tia sáng bức xạ sẽ được khuyếch đại và chọn lọc qua gương phản xạ toàn phần và gương mờ cho đến khi ổn định để phát ra chùm sáng laser. Phân loại laser Tùy theo loại hoạt chất laser ta sẽ thu được các tia laser với tên gọi khác nhau: Laser rắn có môi trường hoạt chất ở thể rắn. Có hàng trăm loại như Laser Ruby, Laser YAG, Laser bán dẫn, Laser thủy tinh, Laser lỏng có môi trường hoạt chất ở thể lỏng. Có 50 loại khác nhau. Các hoạt chất thể lỏng có màu sẽ cho ta laser màu, là những laser rất thông dụng hiện nay. Laser khí có môi trường hoạt chất ở thể kh . Cũng có hơn trăm loại kh được dùng làm hoạt chất laser như laser CO2, laser heli-Neon, laser Argon, . Người ta còn phân loại theo t nh chất như: laser nóng (như laser CO2, Argon) và laser lạnh (như Laser He-Ne, Laser hồng ngoại). Các tính chất của tia Laser Độ đơn sắc cao: Laser là chùm ánh sáng mà các tia sáng của nó có mức chênh lệch bước sóng nhỏ nhất, so với các chùm sáng đơn sắc khác. Sự chênh lệch bước sóng này còn gọi là phổ ánh sáng của chùm ánh sáng. 28
34. T nh chất này rất quan trọng vì hiệu quả tác dụng của laser khi tương tác với vật chất, với các tổ chức sinh học phụ thuộc vào độ đơn sắc này. Độ định hướng cao: Khác với các nguồn sáng khác, các tia sáng Laser được chọn lọc chỉ phát ra những tia vuông góc với gương, nên hầu như song song với nhau (hay nói theo ngôn ngữ vật lý là góc mở giữa các tia là rất nhỏ). Nhờ vậy, laser có độ định hướng lý tưởng, có thể chiếu đi rất xa, đến mức người ta có thể dùng laser để đo những khoảng cách trong vũ trụ. Mật độ phổ (độ chói) rất cao: Độ chói của nguồn sáng được t nh bằng cách chia công suất của chùm sáng cho độ rộng của phổ. Vì độ rộng của phổ Laser rất nhỏ nên laser có độ tập trung các tia sáng rất cao, hay nói cách khác là độ chói rất cao so với các nguồi sáng khác. V dụ: Laser có công suất thấp là laser He - Ne cũng có độ chói gấp hàng vạn lần độ chói của ánh sáng mặt trời. Những laser có công suất lớn có độ chói cao gấp hàng triệu lần mặt trời. Công suất của laser: Tùy loại laser mà có nguồi sáng công suất khác nhau. Có những loại laser công suất mạnh tương đương công suất 1 vạn nhà máy điện 1 triệu KW. Nhựng nguồn laser công suất mạnh có thể sử dụng trong công nghiệp nặng như khoan cắt vật liệu, hay chế tạo các loại vũ kh , kh tài quân sự. Các loại laser sử dụng trong y học là những laser có công suất thấp như laser He - Ne công suất chỉ khoảng từ 2MW đến 10MW. Những công dụng của laser Ngày nay, người ta đã chế tạo ra được gần 500 loại laser khác nhau, ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực: Đo đạc những khoảng cách cực lớn, như trong nghành thiên văn (đo khoảng cách từ trái đất đến các hành tinh và khoảng cách giữa các hành tinh trong vũ trụ). 29
35. Thiết lập dẫn đường như các loại bom, tên lửa được dẫn đường bằng laser. Đồ dùng, thiết bị sử dụng trong cuộc sống hằng ngày (Hình 2.11). Hình 2.11 Công nghiệp nặng: hàn cắt kim loại (Hình 2.12). Hình 2.12 Công nghiệp chế tạo vũ kh (Hình 2.13). Hình 2.13 30
36. Trong y học: chuẩn đoán và điều trị bệnh, thẩm mỹ (Hình 2.14). Hình 2.14 2.4. Giải một số bài tập về lượng tử ánh sáng 2.4.1. Tính năng lượng, động lượng, khối lượng photon Cách giải: Sử dụng các công thức cần thiết để giải bài tập. + Photon của ánh sáng đơn sắc có năng lượng: + Khối lượng tương đối tính của photon: + Động lượng của photon: Trong đó các hằng số: h = 6,625.10-34 J.s c = 3.108 m/s m = 9,1.10-31 kg e = 1,6.10-19 C Bài tập ví dụ: T nh năng lượng, động lượng, khối lượng photon ứng với ánh sáng có bước sóng λ = 0,768μm. Cho h = 6,625.10-34J.s ; c = 3.108m/s ; 1eV = 1,6.10-19J. Hướng dẫn giải: Năng lượng của photon là: 31
37. Động lượng của photon là: Khối lượng của photon là: (kg) 2.4.2. Tìm các đại lượng thường gặp (công thoát, giới hạn quang điện, vận tốc ban đầu cực đại, hiệu điện thế hãm, hiệu suất lượng tử ) từ biểu thức tính động năng hay từ phương trình Einstein. Cách giải: áp dụng các công thức như : + Công thức Einstein về hiện tượng quang điện: + Công thức động năng: + Công thoát: + Giới hạn quang điện: + Hiệu suất lượng tử : Là tỉ số giữa số electron bứt ra (n) và số photon đập vào Catot (N) trong khoảng thời gian t: Bài tập ví dụ: Bài 1: Kim loại dùng làm catốt của tế bào quang điện có công thoát electron là 2,5eV. Chiếu vào catot bức xạ có tần số f = 1,5.1015Hz. Động năng ban đầu cực đại của các electron quang điện là bao nhiêu? Hướng dẫn giải: Ta có: Nếu t nh theo đơn vị eV ta có: 32
38. Vậy động năng cực đại của các electron quang điện là: Bài 2: Chiếu bức xạ có bước sóng λ = 0,546µm lên một tấm kim loại có giới hạn quang điện . Dùng màn chắn tách ra một chùm hẹp các electron quang điện và cho ch ng bay vào từ trường đều theo hướng vuông góc với các đường cảm ứng từ có B = 10-4T. Biết bán k nh cực đại của quỹ đạo của các electron là R = 23,32mm. T nh giới hạn quang điện ? Hướng dẫn giải: Khi bay vào vùng từ trường đều theo hướng vuông góc với các đường cảm ứng từ, lực do từ trường tác dụng lên các electron buộc electron chuyển động tròn đều. Lực Lorenxơ đóng vai trò lực hướng tâm nên ta có f = Fht → → (1) Vì bán k nh của các electron này cực đại nên ch ng có vận tốc ban đầu cực đại là: (2) Thay (1), (2) vào công thức Einstein (1.4) cuối cùng ta thu được Bài 3: Một tấm kim loại có giới hạn quang điện là được đật cô lập về điện. Người ta chiếu sáng nó bằng bức xạ có bước sóng λ thì thấy điện thế cực đại của tấm kim loại này là 2,4V. Bước sóng λ của ánh sáng k ch th ch có giá trị là bao nhiêu? Hướng dẫn giải: Ta có công thoát: 33
39. Theo công thức Einstein: Vậy suy ra bước sóng λ của ánh sáng k ch th ch là: 2.4.3. Bài tập về hiện tượng tán xạ Compton. Cách giải: Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng và định luật bảo toàn động lượng, công thức Compton (1.5) để giải dạng bài tập này. Bài tập ví dụ: Photon tới có năng lượng 0,8MeV tán xạ trên electron tự do và biến thành photon ứng với bức xạ có bước sóng bằng bước sóng Compton. Hãy t nh góc tán xạ. Hướng dẫn giải: Ta có, năng lượng photon tới: Từ công thức Compton: 34
40. 2.5. ết l ận chương 2 Qua chương này ch ng ta đã biết được rất nhiều ứng dụng hữu ch về t nh chất lượng tử của ánh sáng. Những ứng dụng này gi p cho cuộc sống của chúng ta tốt hơn. Việc giải quyết các bài toán phức tạp cũng đã trở nên đễ dàng hơn nếu ch ng ta biết phân t ch bài toán, áp dụng đ ng các công thức t nh toán của từng dạng bài tập. Đất nước ch ng ta đang ngày càng phát triển, kéo theo đó là sự phát triển của rất nhiều các lĩnh vực khoa học, nghiên cứu, chế tạo Để không bị tụt lại ph a sau sự phát triển đó ch ng ta cần phải không ngừng tìm tòi, nghiên cứu. sáng tạo ra nhiều ứng dụng tiên tiến, sử dụng đem lại hiệu quả cao gi p ch cho cuộc sống sau này. 35
41. ẾT U N CHUNG Tất cả những hiện tượng quang học đã được nghiên cứu ở trên đã dần dần được giải th ch đầy đủ nhờ sự phát triển của những giả thuyết về bản chất của ánh sáng. Những hiện tượng như: Hiện tượng quang điện, hiện tượng quang điện trong, quang phát quang, Compton có thể giải th ch dễ dàng khi vận dụng thuyết lượng tử ánh sáng. Có thể thấy rằng ánh sáng là một dạng vật chất có những t nh chất đặc trưng nhất định, nó được biểu hiện không chỉ trong các hiện tượng quang học sóng mà nó còn được biểu hiện trong các hiện tượng quang học lượng tử mà ch ng ta vừa nghiên cứu ở trên. 36
42. TÀI IỆU TH M HẢO [1] Phạm Đức Cường (2007), Tuyển tập các dạng bài tập trắc nghiệm Vật lý luyện thi 12, Nhà xuất bản Hải Phòng. [2] Huỳnh Huệ (1995), Quang học, Nhà xuất bản Giáo dục. [3] Trần Trọng Hưng (2011), Phương pháp giải bài tập trắc nghiệm Vật lý theo chủ đề, Nhà xuất bản Đại học Quốc Gia Hà Nội. [4] Sách giáo khoa Vật lý nâng cao lớp 12, Nhà xuất bản Giáo dục. [5] Nguyễn Anh Vinh (2011), Hướng dẫn ôn tập và phương pháp giải nhanh bài tập trắc nghiệm Vật lý 12, Nhà xuất bản Đại học Sư phạm. Các trang web: [6] [7] [8] [9] 37