Một vật đen tuyệt đối có nhiệt độ là 2730 K thì mật độ thông lượng phát xạ điện từ của nó là bao nhiêu?

Câu 18:

Nếu vật đen tuyệt đối có nhiệt độ là 0°C thì bước sóng điện từ cực đại khi nó phát năng lượng là bao nhiêu?

Lời giải:

Đáp án đúng: C

Để giải bài này, ta sử dụng định luật Wien về sự dịch chuyển:

λ_max = b / T

Trong đó:

λ_max là bước sóng tại đó vật đen tuyệt đối phát ra năng lượng lớn nhất.
b là hằng số Wien, có giá trị khoảng 2,898 × 10^-3 m.K
T là nhiệt độ tuyệt đối của vật đen tuyệt đối (tính bằng Kelvin).

Đề bài cho nhiệt độ là 0°C, ta cần chuyển đổi sang Kelvin:

T = 0°C + 273,15 = 273,15 K

Thay vào công thức Wien:

λ_max = (2,898 × 10^-3 m.K) / 273,15 K ≈ 1,061 × 10^-5 m = 10,61 µm

Vậy bước sóng điện từ cực đại khi vật đen tuyệt đối phát năng lượng là 10,61 µm.

Câu 19:

Thông thường Trái Đất được xem là một vật đen tuyệt đối với nhiệt độ của nó là 7°C. Bức xạ phát ra của Trái Đất chủ yếu là dạng bức xạ điện từ nào?

Lời giải:

Đáp án đúng: D

Trái Đất có nhiệt độ trung bình khoảng 7°C, tương đương khoảng 280K. Theo định luật Wien về sự dịch chuyển, bước sóng mà một vật đen tuyệt đối phát ra bức xạ mạnh nhất tỉ lệ nghịch với nhiệt độ của vật đó. Với nhiệt độ này, bức xạ phát ra của Trái Đất chủ yếu nằm trong vùng hồng ngoại. Vì Trái Đất phát ra bức xạ do nhiệt độ của nó, nên đó là bức xạ hồng ngoại phát xạ.

Câu 20:

Ô zôn nằm ở tầng nào của khí quyển?

Lời giải:

Đáp án đúng: B

Lớp ô zôn (Ozone layer) là một phần của tầng bình lưu (stratosphere) trong khí quyển Trái Đất. Nó chứa nồng độ ô zôn (O3) cao và có vai trò quan trọng trong việc hấp thụ phần lớn tia cực tím (UV) có hại từ Mặt Trời, bảo vệ sinh vật trên Trái Đất. Các tầng khí quyển khác như tầng đối lưu, tầng nhiệt và tầng giữa không chứa nhiều ô zôn như tầng bình lưu.

Câu 21:

Vì sao tầng trung của khí quyển chủ yếu xuất hiện tán xạ Mie?

Lời giải:

Đáp án đúng: D

Tán xạ Mie xảy ra khi kích thước của các hạt trong môi trường xấp xỉ hoặc lớn hơn bước sóng của ánh sáng tới. Tầng thấp của khí quyển chứa nhiều hạt có kích thước tương đối lớn như khói, bụi, hơi nước và các sol khí khác. Các hạt này gây ra tán xạ Mie, làm cho ánh sáng bị phân tán theo nhiều hướng khác nhau.

Câu 22:

Nguyên nhân của tán xạ Mie là gì?

Lời giải:

Đáp án đúng: B

Tán xạ Mie xảy ra khi kích thước của các hạt trong môi trường tương đương hoặc lớn hơn bước sóng của ánh sáng. Các hạt khói, bụi và nước trong khí quyển có kích thước phù hợp để gây ra tán xạ Mie, ảnh hưởng đến màu sắc và cường độ ánh sáng mà chúng ta quan sát được. Phương án A sai vì tán xạ Rayleigh xảy ra khi các hạt có kích thước nhỏ hơn nhiều so với bước sóng ánh sáng. Phương án C đúng vì tán xạ Mie xảy ra khi các hạt có kích thước tương đương hoặc lớn hơn bước sóng ánh sáng. Phương án D không hoàn toàn chính xác vì không phải tất cả các hạt đều gây ra tán xạ Mie (ví dụ các hạt quá nhỏ sẽ gây ra tán xạ Rayleigh).

Câu 23:

Vì sao bầu trời có màu xanh và thời gian nào bầu trời xanh nhất?

Lời giải: