trả lời câu hỏi ở trong hình ảnh
Môn học: Vật lý 3 và thí nghiệm,Cho $h=6,625.10^{-34}J.s,~e=1,6.10^{-19}C,~c=3.10^8~m/s,~m_{oc}=9,1.10^{-31}~kg.$,Bài 1 (2,0 điểm): Một mạch dao động điện từ gồm một tụ điện có điện dung $C=2,5.10^{-6}~F,$ một cuộn dây có,hệ số tự cảm $L=130~mH,$ điện trở thuần $R=40~\Omega.$ Tại thời điểm ban đầu, tụ được tích điện tới hiệu điện thế,cực đại $U_0=100~V.$,a. Tính chu kỳ và tần số của mạch ?,b. Hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện giảm bao nhiêu lần sau 1 chu kỳ ? sau 3 chu kỳ ?,c. Tính năng lượng điện từ của mạch:,i) tại thời điểm ban đầu $t=0;$,ii) tại thời điểm $t=3T.$,Bài 2 (2,0 điểm): Một kính cận bằng thủy tinh có chiết suất $n=1,5.$ Trên kính có phủ một lớp $TiO_2$ mỏng (chiết,suất $n^\prime=2,4).$ Khi nhìn vuông góc vào mắt kính, người ta thấy ánh sáng phản xạ mạnh tại bước sóng 560 nm.,a. Tính bề dày tối thiểu của lớp $TiO_2$ này.,b. Với bề dày màng mỏng 300nm, xác định bước sóng của ánh sáng trong vùng ánh sáng khả kiến,(400nm đến 700nm) truyền qua mạnh nhất.,Bài 3 (1,5 điểm): Một vật khi đứng yên có khối lượng nghỉ mo và chiều dài lo. Theo thuyết tương đối hẹp,,khối lượng và chiều dài của vật sẽ thay đổi như thế nào nếu nó chuyển động với tốc độ $v=0,5c?$,Bài 4 (1,5 điểm): Chiếu một bức xạ điện từ đơn sắc bước sóng $\lambda=0,41\mu m$ lên một kim loại dùng làm catôt,của tế bào quang điện thì có hiện tượng quang điện xảy ra. Nếu dùng một hiệu điện thế hãm 0,76V thì các,quang electrôn bắn ra đều bị giữ lại. Tìm:,a. Công thoát của electrôn đối với kim loại đó.,b. Vận tốc ban đầu cực đại của các quang electrôn khi bắn ra khỏi catôt.,Bài 5 (1,5 điểm): Tìm bước sóng de Broglie của:,a. Electrôn được tăng tốc bởi hiệu điện thế 1000V.,b. Electrôn đang chuyển động tương đối tính với vận tốc $10^8m/s.$,Bài 6 (1,5 điểm):,a. Xác định bước sóng lớn nhất và nhỏ nhất trong dãy Banme trong quang phổ hiđrô.,b. Lý thuyết về sự chuyển mức năng lượng của electron trong nguyên tử Hiđrô đã giải thích thành công,hiện tượng thực nghiệm nào?

Question

trả lời câu hỏi ở trong hình ảnh
 Môn học: Vật lý 3 và thí nghiệm,Cho $h=6,625.10^{-34}J.s,~e=1,6.10^{-19}C,~c=3.10^8~m/s,~m_{oc}=9,1.10^{-31}~kg.$,Bài 1 (2,0 điểm): Một mạch dao động điện từ gồm một tụ điện có điện dung $C=2,5.10^{-6}~F,$ một cuộn dây có,hệ số tự cảm $L=130~mH,$ điện trở thuần $R=40~\Omega.$ Tại thời điểm ban đầu, tụ được tích điện tới hiệu điện thế,cực đại $U_0=100~V.$,a. Tính chu kỳ và tần số của mạch ?,b. Hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện giảm bao nhiêu lần sau 1 chu kỳ ? sau 3 chu kỳ ?,c. Tính năng lượng điện từ của mạch:,i) tại thời điểm ban đầu $t=0;$,ii) tại thời điểm $t=3T.$,Bài 2 (2,0 điểm): Một kính cận bằng thủy tinh có chiết suất $n=1,5.$ Trên kính có phủ một lớp $TiO_2$ mỏng (chiết,suất $n^\prime=2,4).$ Khi nhìn vuông góc vào mắt kính, người ta thấy ánh sáng phản xạ mạnh tại bước sóng 560 nm.,a. Tính bề dày tối thiểu của lớp $TiO_2$ này.,b. Với bề dày màng mỏng 300nm, xác định bước sóng của ánh sáng trong vùng ánh sáng khả kiến,(400nm đến 700nm) truyền qua mạnh nhất.,Bài 3 (1,5 điểm): Một vật khi đứng yên có khối lượng nghỉ mo và chiều dài lo. Theo thuyết tương đối hẹp,,khối lượng và chiều dài của vật sẽ thay đổi như thế nào nếu nó chuyển động với tốc độ $v=0,5c?$,Bài 4 (1,5 điểm): Chiếu một bức xạ điện từ đơn sắc bước sóng $\lambda=0,41\mu m$ lên một kim loại dùng làm catôt,của tế bào quang điện thì có hiện tượng quang điện xảy ra. Nếu dùng một hiệu điện thế hãm 0,76V thì các,quang electrôn bắn ra đều bị giữ lại. Tìm:,a. Công thoát của electrôn đối với kim loại đó.,b. Vận tốc ban đầu cực đại của các quang electrôn khi bắn ra khỏi catôt.,Bài 5 (1,5 điểm): Tìm bước sóng de Broglie của:,a. Electrôn được tăng tốc bởi hiệu điện thế 1000V.,b. Electrôn đang chuyển động tương đối tính với vận tốc $10^8m/s.$,Bài 6 (1,5 điểm):,a. Xác định bước sóng lớn nhất và nhỏ nhất trong dãy Banme trong quang phổ hiđrô.,b. Lý thuyết về sự chuyển mức năng lượng của electron trong nguyên tử Hiđrô đã giải thích thành công,hiện tượng thực nghiệm nào?

Accepted Answer

Hướng dẫn giải chi tiết các bài toán Vật lý 3 và thí nghiệm
Bài 1: Mạch dao động điện từ
a. Tính chu kỳ và tần số của mạch:

Chu kỳ dao động riêng của mạch LC: T = 2π√LC = 2π√(130x10⁻³ x 2,5x10⁻⁶) ≈ 1,28x10⁻⁴ (s)
Tần số dao động: f = 1/T ≈ 7812,5 Hz
b. Hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện giảm bao nhiêu lần sau 1 chu kỳ và 3 chu kỳ:

Sau mỗi chu kỳ, năng lượng điện trường và từ trường chuyển hóa cho nhau nên điện tích và hiệu điện thế trên tụ điện đều đạt cực đại và cực tiểu xen kẽ nhau.
Vậy sau 1 chu kỳ và 3 chu kỳ, hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện đều giảm về 0V.
c. Tính năng lượng điện từ của mạch:

i) Tại thời điểm ban đầu t=0, tụ được tích điện đến hiệu điện thế cực đại U₀, nên năng lượng điện từ của mạch bằng năng lượng điện trường của tụ: W = 1/2CU₀² = 0,5 x 2,5x10⁻⁶ x 100² = 1,25x10⁻² J
ii) Tại thời điểm t=3T, năng lượng điện từ của mạch vẫn bằng 1,25x10⁻² J vì năng lượng điện từ bảo toàn.
Bài 2: Kính cận và lớp phủ TiO₂
a. Tính bề dày tối thiểu của lớp TiO₂:

Để ánh sáng phản xạ mạnh nhất, độ dày của lớp phủ phải bằng một số lẻ lần một phần tư bước sóng trong môi trường đó: d = (2k+1)λ/4n'
Với k = 0 (bề dày tối thiểu), ta có: d = λ/4n' = 560x10⁻⁹ / (4x2,4) ≈ 58,3 nm
b. Tìm bước sóng của ánh sáng truyền qua mạnh nhất:

Để ánh sáng truyền qua mạnh nhất, độ dày của lớp phủ phải bằng một số nguyên lần nửa bước sóng trong môi trường đó: d = kλ/2n'
Với d = 300nm, ta có: λ = 2dn'/k = 2x300x10⁻⁹x2,4/k = 1440x10⁻⁹/k
Để λ nằm trong khoảng 400nm đến 700nm, ta tìm được k = 2 hoặc 3.
Với k = 2, λ = 720nm (không nằm trong vùng ánh sáng khả kiến)
Với k = 3, λ = 480nm (nằm trong vùng ánh sáng khả kiến)
Vậy bước sóng của ánh sáng truyền qua mạnh nhất là 480nm.
Các bài còn lại sẽ được giải trong phần tiếp theoHướng dẫn giải chi tiết các bài toán Vật lý 3 và thí nghiệm
Bài 1: Mạch dao động điện từ
a. Tính chu kỳ và tần số của mạch:

Chu kỳ dao động riêng của mạch LC: T = 2π√LC = 2π√(130x10⁻³ x 2,5x10⁻⁶) ≈ 1,28x10⁻⁴ (s)
Tần số dao động: f = 1/T ≈ 7812,5 Hz
b. Hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện giảm bao nhiêu lần sau 1 chu kỳ và 3 chu kỳ:

Sau mỗi chu kỳ, năng lượng điện trường và từ trường chuyển hóa cho nhau nên điện tích và hiệu điện thế trên tụ điện đều đạt cực đại và cực tiểu xen kẽ nhau.
Vậy sau 1 chu kỳ và 3 chu kỳ, hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện đều giảm về 0V.
c. Tính năng lượng điện từ của mạch:

i) Tại thời điểm ban đầu t=0, tụ được tích điện đến hiệu điện thế cực đại U₀, nên năng lượng điện từ của mạch bằng năng lượng điện trường của tụ: W = 1/2CU₀² = 0,5 x 2,5x10⁻⁶ x 100² = 1,25x10⁻² J
ii) Tại thời điểm t=3T, năng lượng điện từ của mạch vẫn bằng 1,25x10⁻² J vì năng lượng điện từ bảo toàn.
Bài 2: Kính cận và lớp phủ TiO₂
a. Tính bề dày tối thiểu của lớp TiO₂:

Để ánh sáng phản xạ mạnh nhất, độ dày của lớp phủ phải bằng một số lẻ lần một phần tư bước sóng trong môi trường đó: d = (2k+1)λ/4n'
Với k = 0 (bề dày tối thiểu), ta có: d = λ/4n' = 560x10⁻⁹ / (4x2,4) ≈ 58,3 nm
b. Tìm bước sóng của ánh sáng truyền qua mạnh nhất:

Để ánh sáng truyền qua mạnh nhất, độ dày của lớp phủ phải bằng một số nguyên lần nửa bước sóng trong môi trường đó: d = kλ/2n'
Với d = 300nm, ta có: λ = 2dn'/k = 2x300x10⁻⁹x2,4/k = 1440x10⁻⁹/k
Để λ nằm trong khoảng 400nm đến 700nm, ta tìm được k = 2 hoặc 3.
Với k = 2, λ = 720nm (không nằm trong vùng ánh sáng khả kiến)
Với k = 3, λ = 480nm (nằm trong vùng ánh sáng khả kiến)
Vậy bước sóng của ánh sáng truyền qua mạnh nhất là 480nm.