Kiến thức giáo khoa Vật Lý 12 C
THEPHYSICS
Trang 23/28
:Bước sóng lớn
f: nhỏ.
Năng lượng nhỏ
.
.
h c
h f
:nhỏ
f: lớn.
Năng lượng lớn
.
.
h c
h f
Ánh sáng tím 0,40
m
Án sáng đỏ 0,76
Bản chất
-Tia tử ngoại có bản chất sóng điện từ.
Nguồn phát sinh
-Do các vật bị nung nóng ở nhiệt độ từ
2000
0
C. Nhiệt độ càng cao phổ tử ngoại
mở rộng về miền sóng ngắn
-Nguồn phát tia tử ngoại như Mặt Trời, hồ
quang điện, đèn hơi thủy ngân…
Tính chất và ứng dụng
-Tác dụng mạnh lên kính ảnh
-Làm phát quang một số chất
-Làm Ion hóa không khí
-Gây ra phản ứng quang hóa, quang hợp
-Bị nước và thủy tinh hấp thụ mạnh. Thạch anh không hấp thụ được tia tử ngoại
-Có tác dụng sinh học
Ứng dụng
-Trong công nghiệp: dùng phát hiện các vết nứt nhỏ, các vết trầy xước trên bề mặt sản phẩm.
-Trong y học dùng chữa bệnh còi xương, diệt khuẩn, tiệt trùng…
9.Tia X (Tia Rơnghen)
Để phát tia X người ta dùng ống Rơnghen (Hay ống Cu-lít-giơ)
Cấu tạo
Là ống thủy tinh hút chân không, có gắn 3 điện cực:
+Dây Vônfram được nung nóng dùng làm nguồn phát electron
+Ca tốt K làm bằng kim loại có dạng hình chỏm cầu để làm các electron phóng ra.
+A nốt A đồng thời bằng kim loại, có nguyên tử lượng lớn và khó nóng chảy như: platin,
Vônfram… dùng chắn dòng tia catốt. Hiện điện thế giữa hai cực A-K khoảng vài vạn vôn, Áp
-Trong công nghiệp: dùng xác định khuyết tật của sản phẩm đúc.
-Dùng trong đèn huỳnh quang, máy đo liều lượng tia Rơnghen…
-Gây ra hiện tượng quang điện…
CHƯƠNG VI
LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
1.Hiện tượng quang điện
-Là hiện tượng electron bị bật ra khỏi bề mặt kim loại khi được chiếu sáng thích hợp.
2.Định luật giới hạn quang điện
-Đối với mỗi kim loại, ánh sáng kích thích phải có bước sóng
ngắn hơn hay bằng giới hạn quang điện
0
của kim loại đó, mới gây ra được hiện tượng quang điện.
3.Giải thuyết Plăng
-Nguyên tử hay phân tử không hấp thụ hay bức xạ năng lượng một cách liên tục mà thành từng phần
riêng rẽ, giáng đoạn và có giá trị hoàn toàn xác định
.
h c
hf
-Electron và hạt nhân trong kim loại tương tác nhau bằng lực tĩnh điện, giữa chúng có năng lượng liên
kết, để bức electron ra khỏi liên kết thì phải cung cấp cho nó năng lượng bằng hay lớn hơn lực liên kết
đó. Năng lượng cung cấp bằng năng lượng liên kết được gọi là công thoát (A) của electron. Mỗi kim loại
có một công thoát riêng đặt trưng cho kim loại đó.
-Theo Anhxtanh, trong hiện tượng quang điện, một electron trong kim loại hấp thụ toàn bộ năng lượng
của phôtôn mà mỗi phôtôn có năng lượng xác định
c
hf h
Kiến thức giáo khoa Vật Lý 12 C
THEPHYSICS
Trang 25/28
-Như vậy muốn có hiện tượng quang điện thì năng lượng phôtôn phải lớn hơn công thoát A của
electron.
c c
hf h A h
A
Đặt
0
c
h
A
vậy định luật giới hạn quang điện
0
Pin quang điện
-Định nghĩa: là một nguồn điện trong đó quang năng được biến đổi trực tiếp thành điện năng. Pin
quang điện hoạt động dựa vào hiện tượng quang điện trong xảy ra trong chất bán dẫn.
-Hiệu suất của pin quang điện khoảng 10%.
9.Hiện tượng – quang phát quang
Định nghĩa
-Hiện tượng hấp thụ ánh sáng có bước sóng này để phát ra ánh sáng có bước sóng khác.
-Đặc điểm quang trọng của hiện tượng phát quang là: Ánh sáng phát ra có bước sóng dài hơn
bước sóng ánh sáng kích thích.
Huỳnh quang-lân quang
-Quỳnh quang:là hiện tượng phát quang tắt ngay sau khi ngưng chiếu sáng kích thích. Nó thường
xảy ra với chất lỏng và chất khí.
-Lân quang: là hiện tượng phát quang còn kèo dài (0,1s đến hàng giờ) sau khi ngưng chiếu sáng
kích thích. Nó thường xảy ra với chất rắn.
10.Định luật Stoke về hiện tượng huỳnh quang
Định luật
-Ánh sáng huỳnh quang có bước sóng
hq
dài hơn bước sóng ánh sáng kích thích
kt
. (
hq
>
kt
)
Giải thích
không bức xạ năng lượng.
-Trong trạng thái dừng của nguyên tử,
electron chuyển động quanh hạt nhân
trên những quĩ đạo xác định gọi là các
quĩ đạo dừng
-Ở nguyên tử Hydro các bán kính quĩ
đạo dừng tỉ lệ với bình phương các số
nguyên liên tiếp
r = n
2
r
0
. Với r
0
= 5,3.10
-11
m gọi là bán
kính Bo
Tiên đề về hấp thụ và bức xạ năng
lượng.
-Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái
dừng có cao sang trạng Thái dừng có
năng lượng thấp thì nguyên tử phát xạ
phôton có Năng lượng
mn m n
hf E E
-Ngược lại khi nguyên tử ở trạng thái dừng có mức năng lượng thấp hấp thụ phôton có năng
CHƯƠNG VII
HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ
1.Cấu tạo hạt nhân nguyên tử
N
Dãy Pasen
(vùng h
ồn
g
n
g
o
ại)
H
O
P
K
M
L
Dãy Lyman
(Trong vùng tử ngoại)
Dãy Banme
1
n không mang điện tích
2.Đồng vị
-Những nguyên tử mà hạt nhân có cùng số prôtôn nhưng khác nhau số nơtron gọi là các đồng vị
3.Bán kính hạt nhân
-Bán kính hạt nhân được xác định theo biểu thức
1
15
3
1,2.10 .
R A
(m). Vậy thể tích hạt nhân tỉ lệ với số khối
4.đơn vị khối lượng nguyên tử
-Đơn vị khối lượng nguyên tử là khối lượng của 1/12 đơn vị đồng vị Cacbon
6
12
C
-Kí hiệu đơn vị khối lượng nguyên tử là u
-1u=1,66055.10
-27
kg = 931,5MeV/c
2
+m
p
= 1,007276u = 1,0073u
+m
n
-Vậy khối lượng của hạt nhân có khối lượng luôn nhỏ hơn tổng khối lượng của các nuclon trước
khi tạo thành hạt nhân.
8.Năng lượng liên kết
Năng lượng liên kết của hạt nhân
-Muốn phá vỡ hạt nhân thành các nuclon riêng biệt thì cần cung cấp cho nó một năng lượng
2 2
. ([ ( ) ] ). .931,5
lk p n hn
E W m c Zm A Z m m c m MeV
.
Với c = 3.10
8
m/s là tốc độ ánh sáng trong chân không.
Năng lượng liên kết riêng
-Năng lượng liên kết trên một nuclon là năng lượng liên kết riêng
2
1
([ ( ) ] ).
p n hn
E
Zm A Z m m c
A A
-Năng lượng liên kết riêng đặc trưng cho tính bềnh vững của hạt nhân (Hạt nhân có số nuclon
khoảng từ 50-95 là những hạt nhân bềnh vững. Hạt nhân có năng lượng liên kết riêng chừng
8,8MeV là bền vững)
9.Phản ứng hạt nhân
4
Định luật bảo toàn điện tích (Nguyên tử số Z)
Z
1
+ Z
2
= Z
3
+ Z
4
Định luật bảo toàn động lượng
1 2 3 4
p p p p
Hay
1 2 3 4
. . . .
m v m v m v m v
Định luật bảo toàn năng lượng toàn phần
Năng lượng toàn phần của hạt nhân bao gồm năng lượng nghỉ và động năng
+Năng lượng nghỉ E
i
= m
i
= (m
3
+ m
4
).c
2
+ K
3
+ K
4
Chú ý không có định luật bảo toàn khối lượng
Phản ứng hạt nhân thu năng lượng
-Xét phản ứng hạt nhân tổng quát
31 2 4
1 2 3 4
AA A A
Z Z Z Z
A B C D
-Gọi M
0
= m
A
+ m
B
là khối lượng các hạt nhân trước phản ứng.
-Gọi M = m
C
+ m
D
)
-Phương trình phóng xạ
4
2
A A
Z Z
X Y
-Đặc điểm của phóng xạ alpha
+Tia alpha là dòng các hạt
2
4
He
+Tốc độ của chùm alpha khoảng chừng 2.10
7
m/s
+Quãng đường đi trong không khí chừng vài xentimet và trong vật rắn chừng vài
micromet
+Bị lệch trong điện trường và từ trường (lệch về bản âm của điện trường)
Phóng xạ bê ta trừ
( )
-Phương trình phóng xạ
Kiến thức giáo khoa Vật Lý 12 C
có thể đi được vài mét trong không khí và chừng
vài milimet trong kim loại
+Bản chất của phóng xạ
( )
1 1 0 0
0 1 1 0
n p e
Phóng xạ bê ta cộng
( )
-Phương trình phóng xạ
+
0 0
1 1 0
A A
Z Z
X Y e
1 0 1 0
p n e
Phóng xạ gama
-Trong phóng xạ
-
và
+
, hạt nhân con sinh ra ở trạng thái kích thích sang trạng thái
có mức năng lượng thấp hơn và phát ra bức xạ điện từ , còn gọi là tia .
E
2
– E
1
= hf
- Phóng xạ là phóng xạ đi kèm phóng xạ alpha,
-
và
+
.
- Tia đi được vài mét trong bêtông và vài cm trong chì.
- Tia không bị lệch trong điện trường và từ trường.
Định luật phóng xạ
-Đặc tính của quá trình phóng xạ
+Có bản chất là một quá trình biến đổi hạt nhân.
+Có tính tự phát và không điều khiển được.
+Là một quá trình ngẫu nhiên.
-Định luật phân rã phóng xạ
Trang 30/28
0
0
2
t
t
T
m
m m e
-Biểu thức tính số lượng hạt nhân trong m(g) chất phóng xạ
A
N
N m
A
+m(g): khối lượng chất phóng xạ
+N
A
: Số hạt nhân trong 1mol chất (Số Avogadro = 6,023.10
23
hạt/mol)
+A: nguyên tử gam chất (g)
Độ phóng xạ
-Độ phóng xạ là đại lượng đặc trưng cho tính phóng xạ mạnh hay yếu của chất phóng xạ.
92
238
U)
Hấp thụ một nơtron rồi vỡ thành hai hạt nhân trung bình. Nơtron chậm có động năng
tương đương với động năng trung bình của chuyển động nhiệt (dưới 0,01eV) dễ bị hấp
thụ hơn nơtron nhanh.
-Sự phân hạch thường sinh ra một số (2-3 nơtron) và tỏa ra một năng lượng rất lớn vào
khoảng 200MeV đối với hạt nhân
92
235
U
-Phương trình phân hạch
92 92
235 236
1 * ' 1
0 ' 0
200
A A
Z Z
U n U X Y k n MeV
Phân hạch dây chuyền
Định nghĩa
-Một phần số nơtron sinh ra trong phân hạch hạt nhân bị mất mát do nhiều nguyên
nhân như: thoát ra ngoài, bị vật chất khác hấp thụ, nhưng nếu sau mổi phân hạch còn lại
trung bình k nơtron gây ra được sự phân hạch mới, với k>1 thì k nơtron này lại tiếp tục
bắn phá hạt nhân
92
235
-Thời gian duy trì trạng thái plasma () phải đủ lớn.
14 16
3
(10 10 )
s
n
cm
Năng lượng nhiệt hạch
-Năng lượng tỏa ra trong mỗi phản ứng tổng hợp hạt nhân thì không lớn, nhưng nếu so
sánh trên cùng khối lượng nhiên liệu thì lớn hơn rất nhiều so với năng lượng trong phản
ứng phân hạch.
Phản ứng nhiệt hạch trên các sao trong vũ trụ
-Năng lượng nhiệt nhiệt hạch là nguồn gốc năng lượng của hầu hết các vì sao.
-Phản ứng nhiệt hạch trên các sao trong vũ trụ chủ yếu là quá trình tổng hợp hêli và hidro
-Các phản ứng xảy ra ở nhiệt độ rất cao khoảng 30 triệu độ
Phản ứng nhiệt hạch trên Trái Đất
-Phản ứng nhiệt hạch trên Trái Đất được ứng dụng trong các lĩnh vực:
+Chế tạo bom nhiệt hạch (không điều khiển được)
+Phản ứng nhiệt hạch điều khiển được tạo ra các nguồn năng lượng dồi dào, sạch,
không ô nhiễm môi trường.
Kiến thức giáo khoa Vật Lý 12 C
THEPHYSICS
Trang 32/28
CHƯƠNG VII
TỪ VI MÔ ĐẾN VĨ MÔ
1.Hạt sơ cấp
Định nghĩa
-Các hạt có kích thước cỡ kích thước hạt nhân nguyên tử gọi là hạt sơ cấp. Ví dụ như: proton,
nơtron, electron…
Tính chất
-Phân loại hạt sơ cấp: Dựa vào độ lớn và đặc tính tương tác
+Phôtôn: là những hạt sơ cấp có khối lượng m
0
= 0, là lượng tử ánh sáng
+Leptôn:gồm các hạt nhẹ như electron (có khối lượng từ 0-200m
e
)
+Hađrôn:Là những hạt có khối lượng trên 200m
e
và được phân thành ba nhóm chính
Mêzôn: các hạt có khối lượng trung bình trong khoảng 200m
e
nhưng nhỏ hơn
khối lượng nuclon
Nuclon: p,n
Hipêtron: có khối lượng lớn hơn khối lượng của nuclon
-Thời gian sống trung bình
Một số hạt bền vững, còn lại đa số không bền vững có thời gian sống trung bình khoảng 10
3
lần
khối lượng Trái Đất
-Năng lượng Mặt Trời là do phản ứng tổng hợp hạt nhân hidro thành hạt nhân hêli
Các hành tinh
-Có tám hành tinh từ trong ra ngoài: Thủy tinh-Kim tinh-Trái Đất-Hỏa tinh-Mộc
tinh-Thổ tinh-Thiên Vương tinh-Hải Vương tinh
-Chia thành hai nhóm chính
+Nhóm Trái Đất: Thủy tinh-Kim tinh-Trái Đất-Hỏa tinh
+Nhóm Mộc Tinh: Mộc tinh-Thổ tinh-Thiên Vương tinh-Hải Vương tinh
-Xung quanh các hành tinh là các vệ tinh.
Kiến thức giáo khoa Vật Lý 12 C
THEPHYSICS
Trang 33/28
Các hành tinh nhỏ
-Là các hành tinh chuyển động quanh Mặt Trời có bán kính quĩ đạo từ 2,2 đến 3,6
đơn vị thiên văn (Là khoảng cách từ Mặt Trời đến Trái Đất = 150.10
6
km)
Sao chổi và thiên thạch
-Sao chổi là những khối khí đóng băng lẫn với đá, có đường kính chừng vài
kimlomet chuyển động quanh Mặt Trời
-Thiên thạch: là những tản đá chuyển động quanh Mặt Trời
Các sao và thiên hà
Các sao
-Là các khối khí nóng sáng như Mặt Trời, có nhiệt độ trong lòng cao đến hàng
chục triệu độ, nhiệt độ bề mặt chừng 50000K, thấp nhất chừng 3000K
Tinh vân
-Là những đám bụi khổng lồ được rọi sáng bỡi các ngôi sao gần đó hay là những
đám khí bị ion hóa
Kiến thức giáo khoa Vật Lý 12 C
THEPHYSICS
Trang 34/28
Chöông 1: CƠ HỌC VẬT RẮN
1/ VẬT RẮN QUAY ĐỀU
Đ
ại l
ư
ợng
Công th
ức
a. T
ốc độ góc
• const
Δt
Δ
ω
φ
0
: tọa độ góc ban đầu, lúc t = 0
d. Góc quay
•
0
t
: góc quay tính từ thời điểm t = 0
•
2 1 2 1
(t t )
góc quay trong thời gian từ t
1
đến t
2
• Nếu vật rắn quay ngược chiều dương thì
2 1
e. S
ố v
òng quay
• N
2
=
2
2 f.r r
T
(m/s)
•
Gia t
ốc h
ư
ớng tâm
2
2
n
v
a .r
r
(m/s
2
)
2/ VẬT RẮN QUAY BIẾN ĐỔI ĐỀU
Đ
ại l
ư
ợ
ng
•
0
t
; (
0
: vận tốc góc lúc t = 0)
c. T
ọa độ góc
•
2
0 0
1
t t
2
; ( φ
0
: tọa độ góc lúc t = 0)
d. Góc quay
•
2
0 0
1
t t
2
đi
ểm tr
ên v
ật rắn c.đ tr
òn B
ĐĐ.
• tốc độ dài :
v .r
(r: khcách từ M đến trục quay.)
v = v
0
+ a
t
t
• gia tốc hướng tâm
2
n
a .r
• gia tốc tiếp tuyến a
t
= γ.R
• gia tốc t/phần
2 2
; Y
G
=
i
ii
m
ym
(với i= 1;2,3, )
4/ MÔMEN LỰC – PHƯƠNG TRÌNH ĐỘNG LỰC HỌC VẬT RẮN QUAY.
a. Mômen l
ực:
G
ọid
là kho
ảng cách từ trục quay đến giá của lực (tay đ
òn).
•
F
M F.d
, nếu
F