Đề thi môn: Vật lý a3 - Mã môn học: 1002013

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT Tp. HCM ĐỀ THI MÔN: VẬT LÝ A3 KHOA KHOA HỌC CƠ BẢN Mã môn học: 1002013 BỘ MÔN VẬT LÝ Ngày thi: 24/12/2014 Thời gian làm bài: 75 phút Không sử dụng tài liệu Câu 1: (2 điểm) Trình bày những nội dung cơ bản của thuyết lượng tử ánh sáng của Einstein. Câu 2: (2 điểm) Một thanh thẳng đồng nhất dài L và có thể quay trong mặt phẳng thẳng đứng quanh một trục cố định nằm ngang đi qua đầu O của thanh. Cho thanh dao động nhỏ. Bỏ qua mọi ma sát. Chứng minh thanh dao động điều hòa và lập biểu thức tính chu kỳ dao động của thanh. Câu 3: (2 điểm) Xét hệ thống giao thoa cho vân tròn Newton đặt trong không khí. Chiếu một chùm sáng đơn sắc song song có bước sóng  theo phương vuông góc với bản thủy tinh phẳng của hệ thống và quan sát hệ thống vân giao thoa bằng chùm tia phản xạ. Lập biểu thức xác định độ dày của lớp không khí tại vị trí các vân tối và biểu thức xác định bán kính của các vân tối. Người ta đo được bán kính của hai vân tối liên tiếp bằng mm00,4 và mm38,4 . Biết mặt cầu thấu kính có bán kính cong m40,6R  . Tìm bước sóng  của ánh sáng tới. Câu 4: (2 điểm) Chiếu một chùm sáng đơn sắc song song có bước sóng m65,01  tới theo phương vuông góc với một cách tử nhiễu xạ thì góc nhiễu xạ ứng với cực đại bậc hai là 0 1 45 . Nếu thay chùm sáng trên bằng chùm sáng đơn sắc song song có bước sóng m50,02  thì góc nhiễu xạ ứng với cực đại bậc ba bằng bao nhiêu? Câu 5: (2 điểm) Một phôtôn có năng lượng 200 keV tán xạ Compton với một electron tự do và mất 10% năng lượng của nó. Hãy tính góc tán xạ. Cho biết bước sóng Compton đối với electron là m10426,2 12C  ; hằng số Planck s.J10625,6h 34 ; vận tốc ánh sáng trong chân không s/m103c 8 ; J106,1eV1 19 . Đề thi có 01 trang. CBCT không giải thích đề thi. Duyệt đề Đỗ Quang Bình O ĐÁP ÁN MÔN VẬT LÝ A3 (Hướng dẫn giải và chấm bài) Mã môn học: 1002013 Thi ngày: 24/12/2014 Người soạn: Huỳnh Quang Chiến Câu Hướng dẫn giải Điểm 1 Những nội dung cơ bản của thuyết lượng tử ánh sáng. 2 2 Phương trình động lực học: PrI   Phương trình hình chiếu:  sin.P.rI Vì dao động nhỏ nên sin và   Suy ra : 0. I rP   Vậy thanh dao động điều hòa với tần số góc: I rP  Suy ra chu kỳ dao động rP I 2 2 T     Mà: 3 mL I 2  , 2 L r , P = mg Nên: g3 L2 2T  0,5 0,5 0,5 0,5 3 Hiệu quang lộ: 2 d2L   Vân tối: 2 )1k2( L   Suy ra: 2 k d   Bán kính vân tối:  RkRd2r Bán kính hai vân tối liên tiếp :  Rkr1 và  )1k(Rr2 Suy ra bước sóng của ánh sáng: m5,0m498,0 R rr 2 1 2 2    0,5 0,5 0,25 0,25 0,5 4 Cực đại bậc hai của 1 thỏa : d k sin 111   với k1 = 2 0,5 θ O G P  Cực đại bậc ba của 2 thỏa : d k sin 222   với k2 = 3 Suy ra: 154,1 k k sin sin 11 22 1 2       Vậy 0 2 67,54 0,5 0,5 0,5 5 Năng lượng phôtôn tán xạ: keV180E9,0E  Bước sóng phôtôn tới: m10062,0 E hc 10 Bước sóng phôtôn tán xạ: m10069,0 E hc 10   Theo công thức : 2 sin2 2C   Suy ra : 064,44 0,5 0,5 0,5 0,5 ĐÁP ÁN Câu 1: (2,0 điểm) Nội dung thuyết lượng tử ánh sáng. Câu 2: (2,0 điểm) Phương trình động lực học: PrI   Phương trình hình chiếu:  sin.P.rI Vì dao động nhỏ nên sin và   Suy ra : 0. I rP   Vậy thanh dao động điều hòa với tần số góc: I rP  Suy ra chu kỳ dao động rP I 2 2 T     Mà: 3 mL I 2  , 2 L r , P = mg Nên: g3 L2 2T  Câu 3: (2,0 điểm) Hiệu quang lộ: 2 d2L   Vân tối: 2 )1k2( L   Suy ra: 2 k d   Bán kính vân tối:  RkRd2r Bán kính hai vân tối liên tiếp :  Rkr1 và  )1k(Rr2 Suy ra bước sóng của ánh sáng: m5,0m498,0 R rr 2 1 2 2    Câu 4: (2 điểm) Cực đại bậc hai của 1 thỏa : d k sin 111   với k1 = 2 Cực đại bậc ba của 2 thỏa : d k sin 222   với k2 = 3 θ O G P  Suy ra: 154,1 k k sin sin 11 22 1 2       Vậy 0 2 67,54 Câu 5: (2 điểm) Năng lượng phôtôn tán xạ: keV180E9,0E  Bước sóng phôtôn tới: m10062,0 E hc 10 Bước sóng phôtôn tán xạ: m10069,0 E hc 10   Theo công thức : 2 sin2 2C   Suy ra : 064,44