Created by Tiểu Thiếu Gia
Chương I. DAO ĐỘNG CƠ
Tiết 1. DAO ĐỘNG DIỀU HÒA
I. Dao động cơ
1. Thế nào là dao động cơ?
Dao động cơ là chuyển động qua lại của vật quanh một vị trí cân bằng.
2. Dao động tuần hoàn
Dao động tuần hoàn là dao động mà sau những khoảng thời gian bằng nhau, gọi là chu kì, vật
trở lại vị trí cũ theo hướng cũ.
II. Phương trình của dao động điều hòa
. Định nghĩa dao động điều hòa.
Dao động điều hòa là dao động trong đó li độ của vật là một hàm côsin (hay sin) của thời gian.
. Phương trình dao động điều hòa
Phương trình dao động: x = Acos(t + )
Trong đó:
A là biên độ dao động (A > 0). Nó là độ lệch cực đại của vật; đơn vị m, cm.
(t + ) là pha của dao động tại thời điểm t.
là pha ban đầu của dao động; đơn vị rad; có giá trị nằm trong khoảng từ - đến .
4. Chú ý
+ Điểm P dao động điều hòa trên một đoạn thẳng luôn luôn có thể dược coi là hình chiếu của một
điểm M chuyển động tròn đều lên đường kính là đoạn thẳng đó.
+ Đối với phương trình dao động điều hòa x = Acos(t + ) ta qui ước chọn trục x làm gốc để
tính pha của dao động.
III. Chu kì, tần số, tần số góc của dao động điều hòa
1. Chu kì và tần số
+ Chu kì (kí hiệu T) của dao động điều hòa là khoảng thời gian để vật thực hiện một dao động
toàn phần; đơn vị giây (s).
so với v.
+
a
luôn hướng về vị trí cân bằng và có độ lớn tỉ lệ với độ lớn của li độ.
Created by Tiểu Thiếu Gia
- Ở vị trí biên, x = A thì gia tốc có độ lớn cực đại : a
max
=
2
A.
- Ở vị trí cân bằng (x = 0) thì a = 0.
V. Đồ thị của dao động điều hòa
Đồ thị của dao động điều hòa là một đường hình sin.
N và lực đàn hồi
F
.
Created by Tiểu Thiếu Gia
Theo định luật II Newton: m
a =
P
+
N +
F
Chiếu lên trục Ox ta có:
ma = F = - kx a = -
m
k
x.
Đặt
2
=
2
1
mv
2
=
2
1
m
2
A
2
sin
2
(t+)
=
2
1
kA
2
sin
2
(t + ) .
2. Thế năng của con lắc lò xo
W
t
=
2
1
kx
CON LẮC ĐƠN
I. Thế nào là con lắc đơn?
1. Cấu tạo
Gồm một vật nhỏ, khối lượng m, treo vào ở đầu một sợi dây không dãn,
có chiều dài l, có khối lượng không đáng kể.
Created by Tiểu Thiếu Gia 2. Nhận xét
Vị trí cân bằng là vị trí mà dây treo có phương thẳng đứng.
Kéo nhẹ quả cầu cho dây treo lệch khỏi vị trí cân bằng một góc rồi thả ra ta thấy con lắc dao
động xung quanh vị trí cân bằng.
II. Khảo sát dao động của con lắc đơn về mặt động lực học
1. Phương trình chuyển động
Vị trí của vật m được xác định bởi li độ góc hay bởi li độ cong s = l ( tính ra rad). Chọn
chiều dương như hình vẽ.
Vật chịu tác dụng của hai lực: Trọng lực
P
và sức căng
T
.
Theo định luật II Newton: m
=
l
g
. Ta có: a = -
2
s
Nghiệm của phương trình này là :
s = S
0
cos(t + )
Vậy, khi dao động nhỏ (sin (rad)), con lắc đơn dao động điều hòa.
2. Tần số góc và chu kì dao động
Tần số góc : =
l
g
.
Chu kì: T =
2
= 2
g
l
.
III. Khảo sát dao động của con lắc đơn về mặt năng lượng
1. Động năng
W
đ
=
2
Với
0
< 10
0
thì W =
2
1
mgl
2
0
IV. Ứng dụng: Xác định gia tốc rơi tự do
Từ công thức tính chu kì của con lắc đơn:
T = 2
g
l
g =
T
l
2
4
.
Làm thí nghiệm với dao động của con lắc đơn, đo T và l ta tính được g.
DAO ĐỘNG TẮT DẦN. DAO ĐỘNG CƯỞNG BỨC
I. Dao động tắt dần
1. Thế nào là dao động tắt dần?
Hiện tượng biên độ của dao động cưởng bức tăng đến giá trị cực đại khi tần số f của lực cưởng
bức bằng tần số riêng f
0
của hệ dao động gọi là hiện tượng cộng hưởng.
Điều kiện cộng hưởng: f = f
0
.
Đường biểu diễn sự phụ thộc của biên độ dao động cưởng bức vào tần số của ngoại lực gọi là đồ
thị cộng hưởng. Đồ thị cộng hưởng càng nhọn khi lực cản môi trường càng nhỏ.
2. Giả thích
Khi tần số của lực cưởng bức bằng tần số riêng của hệ dao động thì hệ được cung cấp năng
lượng một cách nhịp nhàng đúng lúc, lúc đó biên độ dao động của hệ tăng dần lên. Biên độ dao
động đạt tới giá trị không đổi và cực đại khi tốc độ tiêu hao năng lượng do ma sát bằng tốc độ
cung cấp năng lượng cho hệ.
3. Tầm quan trọng của hiện tượng cộng hưởng
Created by Tiểu Thiếu Gia
Những hệ dao động như tòa nhà, cầu, bệ máy, khung xe, đều có tần số riêng. Phải cẫn thận
không để cho các hệ ấy chịu tác dụng của các lực cưởng bức mạnh, có tần số bằng tần số riêng
của chúng để tránh sự cộng hưởng, gây gãy, đổ.
Hộp đàn của đàn ghi ta, viôlon, là những hộp cộng hưởng với nhiều tần số khác nhau của dây
đàn làm cho tiếng đàn nghe to, rỏ. TỔNG HỢP HAI DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA CÙNG PHƯƠNG CÙNG TẦN SỐ
2
)
Để tìm li độ dao động tổng hợp x = x
1
+ x
2
trong trường hợp A
1
A
2
ta dùng phương pháp giãn
đồ Fre-nen. Created by Tiểu Thiếu Gia
2. Phương pháp giãn đồ Fre-nen
a) Biểu diễn các dao động thành phần và dao động tổng hợp bằng véc tơ quay
Các dao động thánh phần x
1
và x
2
được biểu diễn bởi hai véc tơ quay
1
OM và
+ 2 A
1
A
2
cos (
2
-
1
)
tan =
2211
2211
coscos
sinsin
AA
AA
3. Ảnh hưởng của độ lệch pha
Biên độ và pha ban đầu của dao động tổng hợp phụ thuộc vào biên độ và pha ban đầu của các
dao động thành phần.
+ Khi hai dao động thành phần cùng pha (
2
-
1
= 2k) thì dao động tổng hợp có biên độ cực
đại: A = A
I. Sóng cơ
1. Thí nghiệm
+ Cho cần rung dao động nhưng mũi S không chạm mặt nước, ta thấy mẩu nút chai nhỏ ở M vẫn
đứng bất động.
+ Cho cần rung dao động để mũi S chạm mặt nước, ta thấy sau một thời gian ngắn, mẩu nút chai
cũng dao động. Vậy, dao động từ O đã truyền qua nước tới M. Ta nói đã có sóng trên mặt nước
và O là nguồn sóng.
2. Định nghĩa
Sóng cơ là dao động cơ lan truyền trong một môi trường.
Các gợn sóng phát đi từ O đều là những đường tròn tâm O. Vậy sóng nước truyền theo các
phương khác nhau trên mặt nước với cùng một tốc độ v.
3. Sóng ngang
Sóng ngang là sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương vuông góc với
phương truyền sóng.
Trừ trường hợp sóng mặt nước, sóng ngang chỉ truyền được trong chất rắn.
4. Sóng dọc
Created by Tiểu Thiếu Gia
Sóng dọc là sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương trùng với phương
truyền sóng.
Sóng dọc truyền được cả trong chất khí, chất lỏng và chất rắn.
Sóng cơ không truyền được trong chân không.
II. Các đặc trưng của một sóng hình sin
1. Sự truyền của một sóng hình sin
Căng ngang một sợi dây mềm, dài, đầu Q gắn vào tường, đầu P gắn vào cần rung để tạo dao
động điều hòa. Khi cho P dao động điều hòa theo phương thẳng đứng. Trên dây xuất hiện một
sóng cơ có dạng hình sin lan truyền về đầu Q.
x
)
GIAO THOA SÓNG
I. Hiện tượng giao thoa của hai sóng mặt nước.
1. Thí nghiệm
Trên mặt nước có hai nguồn phát sóng giống hệt nhau S
1
, S
2
lan tỏa ra gặp nhau, sau một thời
gian ta thấy trên mặt nước xuất hiện một loạt gợn sóng ổn định có hình các đường hypebol có tiêu
điểm là S
1
, S
2
.
2. Giải thích
Ở trong miền hai sóng gặp nhau, có những điểm dao động rất mạnh, do hai sóng gặp nhau
chúng tăng cường lẫn nhau, có những điểm đứng yên, do hai sóng gặp nhau chúng triệt tiêu nhau.
Tập hợp các điểm cực đại tại thành các đường hypebol, tập hợp các điểm đứng yên cũng tạo
thành các đường hypebol khác.
Created by Tiểu Thiếu Gia
Hiện tượng hai sóng gặp nhau tạo nên các gợn sóng ổn định gọi là hiện tượng giao thoa của hai
sóng. Các gợn sóng có hình các đường hypebol gọi là các vân giao thoa
2
, chúng được
gọi là những vân giao thoa cực đại.
+ Tại M sẽ có cực tiểu (đứng yên) khi:
d
2
– d
1
= (2k + 1)
2
= (k +
1
2
); với k Z.
Những điểm tại đó dao động triệt tiêu là những điểm mà hiệu đường đi của hai sóng từ nguồn
truyền tới bằng một số nguyên lẻ nữa bước sóng.
Quỹ tích của những điểm này là những đường hypebol có hai tiêu điểm là S
1
và S
2
, chúng được
gọi là những vân giao thoa cực tiểu. Created by Tiểu Thiếu Gia
Cho đầu P của dây dao động liên tục, thì sóng tới và sóng phản xạ liên tục gặp nhau, chúng giao
thoa với nhau và tạo ra trên dây những điểm luôn luôn đứng yên (nút) và những điểm luôn luôn
dao động với biên độ cực đại. Đó là sóng dừng.
b) Định nghĩa
Sóng dừng là sóng truyền trên sợi dây trong trường hợp xuất hiện các nút và các bụng.
2. Sóng dừng trên một dây có 2 đầu cố định + Hai đầu cố định là hai nút
sóng.
+ Vị trí các nút: Các nút sóng
nằm cách các đầu cố định
những khoảng bằng một số
nguyên nửa bước sóng. Hai
Created by Tiểu Thiếu Gia
nút liên tiếp nằm cách nhau một khoảng bằng /2 .
+ Vị trí các bụng: Xen giữa 2 nút là một bụng, nằm cách đều hai nút đó. Các bụng nằm cách hai
đầu cố định những khoảng bằng một số nguyên lẽ một phần tư bước sóng. Hai bụng liên tiếp nằm
cách nhau một khoảng bằng /2 .
Điều kiện để có sóng dừng trên một sợi dây có hai đầu cố định là chiều dài của sợi dây phải
bằng một số nguyên lần nửa bước sóng l = k./2 2. Sóng dừng trên một sợi dây có một đầu cố định, một đầu tự do
Trong một môi trường, âm truyền với một tốc độ xác định.
Khi sóng âm truyền qua không khí, mỗi phần tử không khí dao động quanh vị trí cân bằng theo
phương trùng với phương truyền sóng, làm cho áp suất không khí tại mỗi điểm cũng dao động
quanh giá trị trung bình nào đó.
II. Những đặc trưng vật lí của âm
Nhạc âm là những âm có tần số xác định. Tạp âm là âm không có một tần số xác định.
Created by Tiểu Thiếu Gia
1. Tần số âm
Tần số âm là một trong những đặc trưng vật lí quan trọng nhất của âm.
2. Cường độ và mức cường độ âm
a) Cường độ âm
Cường độ âm I tại một điểm là đại lượng đo bằng năng lượng mà sóng âm tải qua một đơn vị
diện tích đặt tại điểm đó, vuông góc với phương truyền sóng trong một đơn vị thời gian.
Đơn vị cường độ âm là W/m
2
.
b) Mức cường độ âm
Đại lượng L = lg
0
I
I
gọi là mức cường độ âm của âm có cường độ I.
Với I
0
= 10
Phổ của cùng một âm do các nhạc cụ khác nhau phát ra thì hoàn toàn khác nhau.
Tổng hợp đồ thị dao động của tất cả các họa âm trong một nhạc âm ta được đồ thị dao động của
nhạc âm đó.
Đồ thị dao động âm là đặc trưng vật lý thứ ba của âm.
. ĐẶC TRƯNG SINH LÍ CỦA ÂM
I. Độ cao
Độ cao của âm là một đặc trưng sinh lí của âm gắn liền với tần số của âm.
Âm nghe càng thanh (cao) khi tần số càng lớn. Âm nghe càng trầm (thấp) khi tần số càng nhỏ.
II. Độ to
Độ to của âm là một khái niệm nói về đặc trưng sinh lí của âm gắn liền với với đặc trưng vật lí
mức cường độ âm.
Tuy nhiên ta không thể lấy mức cường độ âm làm số đo độ to của âm dược.
Độ to của âm phụ thuộc vào cường độ âm, mức cường độ âm và tần số của âm.
III. Âm sắc
+ Các nhạc cụ khác nhau phát ra các âm có cùng một độ cao nhưng tai ta có thể phân biệt được
âm của từng nhạc cụ, đó là vì chúng có âm sắc khác nhau.
+ Âm có cùng một độ cao do các nhạc cụ khác nhau phát ra có cùng một chu kì nhưng đồ thị dao
động của chúng có dạng khác nhau.
Vậy, âm sắc là một đặc trưng sinh lí của âm, giúp ta phân biệt âm do các nguồn khác nhau phát
ra. Âm sắc có liên quan mật thiết với đồ thị dao động âm.
Created by Tiểu Thiếu Gia
có phương
vuông góc với trục quay.
Giả sử lúc t = 0 góc hợp giữa pháp tuyến
n của mặt phẵng chứa cuộn dây và véc tơ cảm ứng từ
B
là = 0, tại thời điểm t > 0 thì = t, từ thông qua cuộn dây cho bởi:
= NBScos = NBScost
Trong cuộn dây xuất hiện suất điện động cảm ứng: e = -
dt
d
= NBSsint
Nếu cuộn dây khép kín có điện trở R thì cường độ dòng điện cho bởi:
I =
R
NBS
sint
Đây là dòng điện xoay chiều với tần số góc và cường độ cực đại: I
0
=
R
NBS
.
III. Giá trị hiệu dụng
1. Cường độ hiệu dụng
Khi tính toán, đo lường, các mạch điện xoay chiều, chủ yếu sử dụng các giá trị hiệu dụng. Các số
liệu ghi trên các thiết bị điện đều là các giá trị hiệu dụng.
CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU
Nếu trong một mạch điện có dòng điện xoay chiều i = I
0
cost = I
2
cost thì điện áp xoay
chiều giữa hai đầu đoạn mạch là:
u = U
0
cos(t + ) = U
2
cos(t + )
gọi là độ lệch pha giữa u và i.
Nếu > 0 thì ta nói u sớm pha so với i.
Nếu < 0 thì ta nói u trể pha || so với i.
Nếu = 0 thì ta nói u cùng với i.
I. Mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở
+ Cường độ hiệu dụng trong mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở có giá trị bằng thương số giữa
điện áp hiệu dụng và điện trở của mạch.
+ Cường độ tức thời trong mạch chỉ có điện trở cùng pha với điện áp tức thời hai đầu mạch.
II. Đoạn mạch xoay chiều chỉ có tụ điện
Tụ điện C không cho dòng điện không đổi đi qua (cản trở hoàn toàn) nhưng lại cho dòng điện
xoay chiều đi qua.
+ Cường độ hiệu dụng trong mạch chỉ chứa tụ điện có giá trị bằng thương số của điện áp hiệu
dụng giữa hai đầu mạch và dung kháng của mạch.
+ Trong mạch chỉ chứa tụ điện, cường độ dòng điện sớm pha
di
= - Li’
Created by Tiểu Thiếu Gia
Điện áp giữa hai đầu cuộn cảm: u = ri - e; với cuộn thuần cảm (r = 0) thì u = -e.
+ Trong mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần, cường độ hiệu dụng có giá trị bằng thương
số của điện áp hiệu dụng và cảm kháng của mạch.
+ Trong mạch điện xoay chiều chỉ có một cuộn cảm thuần, cường độ dòng điện trể pha
2
so
với điện áp, hoặc điện áp sớm pha
2
so với cường độ dòng điện. . Ý nghĩa của cảm kháng
Cảm kháng Z
L
= L đặc trưng cho tính cản trở dòng điện xoay chiều của cuộn cảm.
Khi độ tự cảm của cuộn cảm và tần số góc của dòng điện xoay chiều càng lớn thì Z
L
càng lớn,
cuộn cảm L sẽ cản trở càng nhiều đối với dòng điện xoay chiều.
Ngoài ra cảm kháng làm u sớm pha hơn i.
2
Z
RU
= I
2
R
2. Tầm quan trọng của hệ số công suất trong quá trình cung cấp và sử dụng điện năng
Vì P = UIcos I =
cosU
P
nên công suất hao phí trên đường dây tải (có điện trở r) là P
hp
=
rI
2
=
22
2
cosU
rP
. Nếu hệ số công suất cos nhỏ thì công suất hao phí trên đường dây tải P
hp
sẽ
lớn, do đó người ta phải tìm cách nâng cao hệ số công suất.
Với cùng một điện áp U và dụng cụ dùng điện tiêu thụ một công suất P, tăng hệ số công suất
cos để giảm cường độ hiệu dụng I từ đó giảm hao phí vì tỏa nhiệt trên dây
l
nên để giảm ta phải dùng các loại dây có điện
trở suất nhỏ như bạc, dây siêu dẫn, với giá thành quá cao hoặc tăng tiết diện S, mà tăng tiết
diện S thì tốn kim loại và phải xây cột điện lớn nên không kinh tế.
Trái lại, biện pháp tăng U có hiệu quả rỏ rệt: Tăng U lên n lần thì P
hp
giảm n
2
lần.
II. Máy biếp áp
Máy biến áp là những thiết bị có khả năng biến đổi điện áp xoay chiều.
1. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động
Bộ phận chính là một lỏi biến áp hình khung bằng sắt non có pha silic cùng với hai cuộn dây có
điện trở nhỏ và độ tự cảm lớn quấn trên lỏi biến áp. Cuộn thứ nhất có N
1
vòng nối vào nguồn phát
điện gọi là cuộn sơ cấp, cuộn thứ 2 có N
2
vòng nối ra các cơ sở tiêu thụ điện năng gọi là cuộn thứ
cấp.
Nối hai đầu cuộn sơ cấp vào nguồn phát điện xoay chiều, dòng điện xoay chiều chạy trong cuộn
sơ cấp tạo ra từ trường biến thiên trong lỏi biến áp. Từ thông biến thiên của từ trường đó qua
cuộn thứ cấp gây ra suất điện động cảm ứng trong cuộn thứ cấp.
2. Khảo sát thực nghiệm một máy biến áp
Khảo sát thực nghiệm một máy biến áp ta thấy:
1
2
1
2
= P
2
= U
2
I
2 Kết luận: Đối với máy biến áp lí tưởng:
+ Tỉ số các điện áp hiệu dụng ở cuộn thứ cấp và cuộn sơ cấp bằng tỉ số
2
1
N
N
.
+ Tỉ số các cường độ hiệu dụng ở mạch thứ cấp và mạch sơ cấp bằng nghịch đảo của tỉ số
2
1
N
N
.
III. Ứng dụng của máy biến áp
+ Thay đổi điện áp của dòng điện xoay chiều đến các giá trị thích hợp.
+ Sử dụng trong việc truyền tải điện năng để giảm hao phí trên đường dây truyền tải.
+ Sử dụng trong máy hàn điện nấu chảy kim loại.
Created by Tiểu Thiếu Gia
Nếu máy phát có 1 cuộn dây và 1 nam châm (một cặp cực), rôto quay n vòng trong 1 giây thì tần
số của dòng điện là f = n.
Nếu máy có p cặp cực và rô to quay n vòng trong 1 giây thì f = np.
Nếu máy có p cặp cực và rô to quay n vòng trong 1 phút thì f =
60
n
p.
Created by Tiểu Thiếu Gia
II. Máy phát điện xoay chiều ba pha
1. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động.
2
từng đôi một. Nếu tải
đối xứng thì ba dòng điện này sẽ có cùng biên độ.
4. Những ưu việt của dòng ba pha
+ Truyền tải điện năng đi xa bằng dòng ba pha tiết kiệm được dây dẫn so với truyền tải bằng dịng
một pha.
+ Cung cấp điện cho các động cơ ba pha, dùng phổ biến trong các nhà máy, xí nghiệp
ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ I. Nguyên tắc hoạt động của động cơ không đồng bộ
Quay đều một nam châm hình chử U với tốc độ góc thì từ trường giữa hai nhánh của nam
châm cũng quay với tốc độ góc .
Đặt trong từ trường quay với tốc độ góc một khung dây dẫn kín có thể quay quanh một trục
trùng với trục quay của từ trường thì khung dây quay với tốc độ góc ’ < . Ta nói khung dây
quay không đồng bộ với từ trường.
Giải thích: Từ trường quay làm từ thông qua khung dây biến thiên, trong khung dây xuất hiện
dòng điện cảm ứng. Cũng chính từ trường quay này tác dụng lên dòng điện trong khung dây một
mômen lực làm khung dây quay. Theo định luật Len-xơ, khung dây quay theo chiều quay của từ
trường để giảm tốc độ biến thiên của từ thông.
0
cos(t + +
2
)
Với: =
LC
1
; I
0
= q
0
.
Vậy: Điện tích q của một bản tụ điện và cường độ dòng điện i trong mach dao động biến thiên
điều hòa theo thời gian; i sớm pha
2
so với q.
2. Định nghĩa dao động điện từ tự do
Sự biến thiên điều hòa theo thời gian của điện tích q của một bản tụ điện và cường độ dòng điện
i (hoặc cường độ điện trường
E
và cảm ứng từ
B
) trong mạch dao động được gọi là dao động
điện từ tự do.
3. Chu kì và tần số riêng của mạch dao động
T =
2
(t + )
+ Năng lượng từ trường trên cuộn cảm:
W
L
=
2
1
Li
2
=
2
1
LI
2
0
sin
2
(t + )
+ Năng lượng điện từ trên mạch dao động:
W = W
C
+ W
L
=
2
1
C
q
2
Tác dụng của vòng dây trong thí nghiệm chỉ là để nhận biết điện trường xoáy thôi.
Created by Tiểu Thiếu Gia
b) Kết luận
Nếu tại một nơi có một từ trường biến thiên theo thời gian thì tại nơi đó xuất hiện một điện
trường xoáy.
2. Điện trường biến thiên và từ trường
Nếu tại một nơi có điện trường biến thiên theo thời gian thì tại nơi đó xuất hiện một từ trường.
Đường sức của từ trường bao giờ cũng khép kín.
II. Điện từ trường.
Điện từ trường là trường có hai thành phần biến thiên theo thời gian, liên quan mật thiết với
nhau là điện trường biến thiên và từ trường biến thiên.
SÓNG ĐIỆN TỪ I. Sóng điện từ
1. Sóng điện từ là gì?
Sóng điện từ là điện từ trường lan truyền trong không gian.
2. Những đặc điểm của sóng điện từ
+ Sóng điện từ lan truyền được trong chân không và trong các điện môi. Tốc độ của sóng điện từ
trong chân không bằng tốc độ ánh sáng c 3.10
8
m/s. Tốc độ của sóng điện từ trong điện môi nhỏ
hơn trong chân không và phụ thuộc vào hằng số điện môi.
Bước sóng điện từ trong chân không: =
f
c
+ Những sóng điện từ có bước sóng từ vài mét đến vài km được dùng trong thông tin liên lạc vô
tuyến nên gọi là các sóng vô tuyến. Người ta phân chia sóng vô tuyến thành: sóng cực ngắn, sóng
ngắn, sóng trung và sóng dài.
II. Sự truyền sóng vô tuyến trong khí quyễn
1. Các vùng sóng ngắn ít bị hấp thụ
Các phân tử không khí trong khí quyển hấp thụ rất mạnh các sóng dài, sóng trung và sóng cực
ngắn nên các sóng này không thể truyền đi xa.
Trong một số vùng tương đối hẹp, các sóng có bước sóng ngắn hầu như không bị không khí hấp
thụ.
2. Sự phản xạ của các sóng ngắn trên tầng điện li
Tầng điện li là một lớp khí quyển, trong đó các phân tử khí đã bị ion hóa rất mạnh dưới tác dụng
của các tia tử ngoại trong ánh sáng Mặt Trời. Tầng điện li kéo dài từ độ cao khoảng 80 km đến
800 km.
Created by Tiểu Thiếu Gia
Các sóng ngắn vô tuyến phản xạ rất tốt trên tầng điện li cũng như trên mặt đất và mặt nước biển
như ánh sáng. Đó là vì đối với các sóng ngắn (có tần số lớn) thì các môi trường nói trên coi như
dẫn điện tốt.
Nhờ có sự phản xạ liên tiếp trên tầng điện li và trên mặt đất mà các sóng ngắn có thể truyền đi
rất xa trên mặt đất.
NGUYÊN TẮC LIÊN LẠC BẰNG SÓNG VÔ TUYẾN
I. Nguyên tắc chung của của việc thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến
1. Sóng mang
Những sóng vô tuyến dùng để tải các thông tin gọi là các sóng mang.
Sóng mang thường dùng là các sóng điện từ cao tần.
2. Biến điệu sóng mang
đỏ đến tím.
Dải sáng màu liên tục từ đỏ đến tím gọi là quang phổ của ánh sáng Mặt Trời.
Ánh sáng Mặt Trời là ánh sáng trắng.
Hiện tượng chùm ánh sáng trắng qua lăng kính bị tách ra thành nhiều chùm sáng có màu sắc
khác nhau gọi là hiện tượng tán sắc ánh sáng.
II. Thí nghiệm với ánh sáng đơn sắc của Newton
Chùm ánh sáng vàng, tách ra từ quang phổ Mặt Trời nhờ lăng kính P, sau khi đi qua lăng kính
P’, chỉ bị lệch mà không bị đổi màu.
Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng sáng có một màu nhất định và không bị tán sắc khi truyền qua
lăng kính.
Created by Tiểu Thiếu Gia
III. Giải thích hiện tượng tán sắc
+ Ánh sáng trắng không phải là ánh sáng đơn sắc mà là hỗn hợp của nhiều ánh sáng đơn sắc có
màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím.
+ Chiết suất của thủy tinh đối với các ánh sáng đơn sắc có màu khác nhau thì khác nhau. Chiết
suất có giá trị nhỏ nhất đối với ánh sáng đỏ, và tăng dần khi chuyển sang màu da cam, màu vàng,
… và có giá trị lớn nhất đối với ánh sáng tím.
2. Vị trí các vân giao thoa
Đặt: a = F
1
F
2
, x = OA, IO = D
Ta có: d
2
– d
1
=
D
ax
D
ax
dd
ax
2
22
2
k’
= (k’ +
2
1
)
a
D
Với k’ Z và với vân tối thì không có khái niệm bậc giao thoa.
Copyright: Tài liệu đại học ©