Khi xem xét quang phổ thu được từ một thiên thể, các nhà thiên văn nhận thấy các vạch phổ trong vùng ánh sáng nhìn thấy bị dịch về phía ánh sáng đỏ, tức là bước sóng của bức xạ ứng với vạch phổ thu được lớn hơn bước sóng của bức xạ do thiên thể đó phát ra. Hiện tượng này được gọi là sự dịch chuyển đỏ. Vật lí thiên văn ứng dụng sự dịch chuyển đỏ rộng rãi trong việc xác định chuyển động của các thiên thể.

Hãy so sánh tần số của bức xạ thu được với tần số của bức xạ do thiên thể phát ra, từ đó cho biết, thiên thể này đang chuyển động như thế nào so với thiết bị thu?

KÍNH VIỄN VỌNG BỨC XẠ VÔ TUYẾN LÀ GÌ ?

Màu sắc và ánh sáng chỉ là một bộ phận trong nội dung mà chúng ta cần giới thiệu. Ánh sáng mà chúng ta có thể nhìn thấy chỉ là một bộ phận trong toàn bộ phổ bức xạ, nó xuất hiện ở giữa và có màu sắc cầu vồng. Toàn bộ phổ bức xạ được bắt đầu từ tia gamma có bước sóng ngắn nhất và kéo dài đến sóng điện bức xạ có bước sóng dài nhất. Ánh sáng nhìn thấy được chỉ là một sóng rất hẹp trong đó, còn hầu như các bức xạ đều không nhìn thấy được. Sở dĩ chúng ta nhìn thấy được ánh sáng là do nó đã bị các hạt trong bầu khí quyển phản xạ. Giống như Mặt Trời chụp được chỉ bằng ánh sáng nhìn thấy thì ảnh thu được chỉ là một bộ phận trong trong toàn bộ phận bức xạ của nó. Tuy nhiên chúng ta vẫn có thể tìm ra được manh mối. Cơ thể của chúng ta khi gặp tia hồng ngoại thì sẽ cảm thấy nóng rát, còn khi gặp tia tử ngoại sẽ bị rám đen. Kính viễn vọng quang học chỉ thăm dò được ánh sáng nhìn thấy do đó đã thiếu hụt một lượng thông tin lớn. Để có thể nắm bắt được toàn bộ diện mạo của vũ trụ, con người phải tiến hành quan trắc trên các sóng khác. Điều này rất khó. Vũ trụ giống như một đội nhạc đang diễn tấu trong khi con người thì chỉ có thể nghe được một phần âm nhạc rất nhỏ, do đó chúng ta phải có một cơ sở quang phổ hoàn thiện, nó bao gồm tất cả các bức xạ để chúng ta có thể nghe được toàn bộ bản nhạc vũ trụ.

Trong phổ bức xạ thì bước sóng của bức xạ vô tuyến là dài nhất. Kính viễn vọng bức xạ vô tuyến có thể thăm dò được chúng. Kính viễn vọng bức xạ vô tuyến có thể phát hiện được những dạng thiên thể ở cách chúng ta hàng trăm triệu năm ánh sáng đồng thời còn có thể nhìn được về quá khứ rất xa. Điều này có nghĩa là nó có thể nhìn thấy được tận ngoài rìa của vũ trụ và cũng có thể nhìn thấy được cảnh tượng của thời khắc xảy ra vụ nổ. Dùng kính viễn vọng bức xạ vô tuyến con người có thể khám phá được bức xạ của nền vũ trụ, đó là phần nhiệt còn rơi rớt lại trong đám khói của vụ nổ, nhiệt độ rất thấp và có sự dịch chuyển về phía đỏ rất lớn giống như dư âm còn vang trong hành lang.

Tại New Mêhicô (Mỹ), người ta đã cho lắp đặt 27 kính viễn vọng bức xạ vô tuyến tạo nên một hệ thống. Kính viễn vọng mới này có độ nhạy rất cao, các dạng thiên thể trong thực tế đều ở rất xa nên công suất thu nhận được bức xạ của các thiên thể này cũng chỉ có 1/1000W. Trong thực tế, năng lượng mà tất cả các kính viễn vọng trên Trái Đất thu nhận được đều không bằng năng lượng của một bông hoa tuyết. Bất luận là thám trắc bức xạ nền của vũ trụ hay thống kê số lượng thiên thể hoặc tìm kiếm tín hiệu mà người ngoài hành tinh gửi đến thì năng lượng mà các nhà thiên văn học bức xạ vô tuyến xử lý đều rất nhỏ.

Những kính viễn vọng bức xạ vô tuyến này giống như những bông hoa trắng giữa sa mạc của bang New Mêhicô, chúng là những cái bia đánh dấu cho sự thông minh tài trí của loài người. Những sóng điện vô tuyến nhỏ yếu qua thu thập, tích tụ, hội nhập rồi phóng to được biến thành hình ảnh của những tinh vân, những hệ sao và những dạng thiên thể. Nếu như loài người có một đôi mắt có thể nhìn thấy sóng vô tuyến thì đôi mắt ấy phải to hơn cả một ô tô tải. Sóng điện vô tuyến tiết lộ cho chúng ta biết có vô vàn các dạng thiên thể trong vũ trụ và cả hàng loạt các hệ sao đang không ngừng tác động lẫn nhau và không ngừng phát nổ. Mỗi khi chúng ta quan sát vũ trụ trong một bước sóng mới thì chúng ta lại cảm nhận thấy một thế giới mới đang diễn ra. Những tin tức nhỏ nhặt đến từ tận đầu của vũ trụ được tích lũy lại, từ đó lý giải của con người về chúng cũng từng bước thêm sâu hơn; đây chính là sự thăm dò đối với những vật thể của vũ trụ mà mắt không nhìn thấy được.

Trong thủy tinh, bức xạ đơn sắc vàng có bước sóng là 0,39µm. Tính năng lượng của phôtôn ứng với bức xạ này. Biết chiết suất của thủy tinh đối với bức xạ trên là 1,5

A. 3,19 eV.

B. 2,12 eV. 

C. 0,32 eV

D. 1,42 eV.

Nguyên tử hiđrô chuyển từ một trạng thái kích thích về trạng thái dừng có năng lượng thấp hơn phát ra bức xạ có bước sóng 486 nm. Độ giảm năng lượng của nguyên tử hiđrô khi phát ra bức xạ này là

A.  4 , 09 . 10 - 15   J

B. 4 , 86 . 10 - 19   J

C. 4 , 09 . 10 - 19   J

D. 3 , 08 . 10 - 20   J

Nguyên tử hiđrô chuyển từ một trạng thái kích thích về trạng thái dừng có năng lượng thấp hơn phát ra bức xạ có bước sóng 486 nm. Độ giảm năng lượng của nguyên tử hiđrô khi phát ra bức xạ này là

A. 4,09.10^–15 J

B. 4,86.10^–19 J

C. 4,09.10^–19 J

D. 3,08.10^–20 J

Bước sóng của một bức xạ đơn sắc trong không khí là 633 nm. Biết chiết suất của nước với bức xạ này là 1,33. Bước sóng của bức xạ này trong nước là

A. 1120 nm

B. 358 nm

C. 842 nm

D. 476 nm

Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng đúng khe I−âng, chiếu đồng thời 2 bức xạ nhìn thấy có bước sóng λ 1   =   0 , 6   μ m và λ 2 , ngoài vân trung tâm thì thấy vân sáng bậc 3, bậc 6 của bức xạ ta trùng với các vân sáng của bức xạ λ 2 . Bước sóng λ 2 bằng

A. 380 nm

B. 440 nm

C. 450 nm

D. 400 nm

Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng đúng khe I−âng, chiếu đồng thời 2 bức xạ nhìn thấy có bước sóng λ 1 = 0,6 μm và λ 2 , ngoài vân trung tâm thì thấy vân sáng bậc 3, bậc 6 của bức xạ ta trùng với các vân sáng của bức xạ  λ 2 . Bước sóng  λ 2  bằng

A. 380 nm

B. 440 nm

C. 450 nm

D. 400 nm

Năng lượng ứng với các trạng thái dừng của nguyên tử hiđrô được tính theo biểu thức (E0 là hằng số dương, n = 1, 2, 3,...). Một đám nguyên tử hiđrô đang ở trạng thái cơ bản khi bị kích thích bởi điện trường mạnh thì có thể phát ra tối đa 10 bức xạ. Trong các bức xạ có thể phát ra đó, tỉ số về bước sóng giữa bức xạ dài nhất và ngắn nhất là

A.

B.

C.

D.