Hệ thống kiến thức vật lý 12 potx - Pdf 21

1
Hà Thu Trang
Hà Thu Trang
12A8
12A8
THPT Ngô Sĩ Liên
THPT Ngô Sĩ Liên
N m h c 2010 - 2011ă ọ
k
m
N
r
P
r
F
r
v = 0
k
F = 0
m
N
r
P
r
k

ω
: tần số góc của dao động (rad/s)
+
ϕ
: pha ban đầu của dao động (t=0)+
( )t
ω ϕ
+
: pha dao động tại thời điểm t. (rad)
 Phương trình vận tốc
-Phương trình
' sin( ) cos( )( )
2
v x A t A t cm
π
ω ω ϕ ω ω ϕ
= = − + = + +
=> Vận tốc nhanh pha hơn li độ góc
2
π
 Phương trình gia tốc- Phương trình
2 2
' '' cos( ) cos( )( )a v x A t A t cm
ω ω ϕ ω ω ϕ π
= = = − + = + +
=> Gia tốc nhanh pha hơn vận tốc góc
2
π
, nhanh pha hơn li độ góc
π

1 1
. cos ( )
2 2
k x kA t
ω ϕ
= = +
Định luật bảo toàn cơ năng W = W
đ
+ W
t
=
2 2 2
1 1
. . .
2 2
k A m A
ω
=
= W
đmax
= W
tmax
=
const
5.Con lắc lò xo
 Cấu tạo
-Con lắc lò xo gồm một là xo có độ cứng k(N/m) có khối lượng không
đáng kể, một đầu cố định, đầu còn lại gắng vào
vật có khối lượng m.
 Phương trình dao động của con lắc lò xo

- v
min
= 0
- W
đ
=
2
1
. 0
2
m v =
- W
tmax
=
2 2
1 1
2 2
kx kA=
- W = W
đ
+ W
t
= W
tmax
- F
đhmax
= k.x
max
= k.A
- Chuyển động đổi chiều tại

đ
+ W
t
= W
đmax
- F
đhmin
= k.x
min
= 0
- Lực đàn hồi và gia tốc đổi
chiều tại vị trí cân bằng
-A x<0,a>0 VTCB +Ax>0,a<0
Sơ đồ tóm lược dao động cơ
-Phương trình
' sin( ) cos( )( )
2
v x A t A t cm
π
ω ω ϕ ω ω ϕ
= = − + = + +
=> Vận tốc nhanh pha hơn li độ góc
2
π
 Phương trình gia tố- Phương trình
2 2
' '' cos( ) cos( )( )a v x A t A t cm
ω ω ϕ ω ω ϕ π
= = = − + = + +
=> Gia tốc nhanh pha hơn vận tốc góc

 Cấu tạo
-Gồm một sợi dây không giãn có độ dài l, khối lượng không đáng kể, một đầu cố định, đầu còn lại được
gắng vào một vật có khối lượng m. Con lắc dao động với biên độ góc nhỏ (
0
10
α
<
)
 Phương trình dao động
 Lực kéo về với li độ góc nhỏ.
sin
t
s
P mg mg mg
l
α α
= − = − = −
 Phương trình dao động
0
cos( )( )s S t cm
ω ϕ
= +
 Tần số góc
g
l
ω
=
(rad/s)
 Tần số dao động
1 1

(1 cos )
t
W mgl
α
= −
 Cơ năng của con lắc W =
2
1
.
2
m v
+
(1 cos )mgl
α

=
const
3
M
l
α > 0
α < 0
O
+
T
ur
P
ur
n
P

-Nếu tần số ngoại lực (f) bằng với tần số riêng (f
0
) của hệ dao động tự do, thì biên độ dao động cưỡng
bức đạt giá trị cực đại.
 Tầm quan trọng của hiện tượng cộng hưởng :
-Dựa vào cộng hưởng mà ta có thể dùng một lực nhỏ tác dụng lên một hệ dao động có khối lượng lớn
để làm cho hệ này dao động với biên độ lớn
-Dùng để đo tần số dòng điện xoay chiều, lên dây đàn…
8. Tổng hợp dao động
-Tổng hợphai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số có các
phương trình lần lượt là:x
1
= A
1
cos(ωt + ϕ
1
), và x
2
= A
2
cos(ωt + ϕ
2
) sẽ là một
phương trình dao động điều hòa có dạng: x = Acos(ωt + ϕ).Với:
• Biên độ: A
2
= A
2
2
+ A

= 2kπ → A = A
max
= A
1
+A
2
. :Hai dao động cùng pha
• Nếu: ϕ
2
– ϕ
1
=(2k+1)π →A=A
min
=
A - A
1 2
:Hai dao động ngược pha
• Nếu ϕ
2
– ϕ
1
=
1
( )
2
k
π
+
→A =
2 2

1
M
2
M
O
1.Các khái niệm về sóng
 Sóng cơ -Sóng cơ là dao động cơ được lan truyền trong không gian theo thời gian trong môi trường vật
chất.
 Sóng ngang
-Sóng ngang là sóng có phương dao động của các phần tử sóng vuông góc với phương truyền sóng.
Sóng ngang truyền được trong môi trường rắn và trên mặt nước.
 Sóng dọc
-Sóng dọc là sóng có phương dao động của các phần tử sóng trùng với phương truyền sóng. Sóng dọc
truyền được trong các môi trường rắn, lỏng, khí
2.Các đại lượng đặc trưng của sóng
 Vận tốc truyền sóng v:
-Là vận tốc truyền pha dao động. Trong môi trường xác định thì tốc độ truyền sóng là xác định. Tốc độ
truyền sóng phụ thuộc vào bản chất môi trường truyền sóng
 Chu kì sóng T:
-Chu kì sóng là chu kì dao động của các phần tử vật chất khi có sóng truyền qua, chu kì sóng là chu kì
dao động và cũng là chu kì của nguồn sóng.
 Tần số sóng f:
-Tần số sóng là tần số của các phần tử dao động khi có sóng truyền qua. Chu kì sóng là tần số dao động
và cũng là tần số của nguồn sóng
1
( )f Hz
T
=
 Bước sóng
λ

∆ = =
*Chú ý:-Nếu hai điểm M và N cùng nằm trên một phương truyền sóng thì:
2
MN
ϕ π
λ
∆ =
*Nếu
. 2 .
d
k k
ϕ π π π
λ

∆ = ⇔ =
thì hai điểm đó dao động cùng pha. ⇒
.d k
λ
=
với
k Z

*Nếu
( ) ( )
2 1 . 2 2 1 .
d
k k
ϕ π π π
λ


cos2 ( ) cos( . )
M M
t x x
u A A t
T
π
π ω
λ λ
= − = −
 Tính tuần hoàn của sóng
-Tại một điểm xác định trong môi trường truyền sóng có x = const. u
M
là một hàm biến thiên điều hòa
theo thời gian t với chu kì T
-Tại một thời điểm xác định t = const u
M
là một hàm biến thiên điều hòa trong không gian theo biến x
với chu kì
λ

3.Các khái niệm về giao thoa sóng
 Phương trình són -Giả sử phương trình sóng tại hai nguồn kết hợp O
1
và O
2
là:
1 2
cosu u a t
ω
= =

1
cos 2 ( )
M
dt
u a
T
π
λ
= −

2
2
cos2 ( )
M
dt
u a
T
π
λ
= −
-Phương trình sóng tổng hợp tại M
2 1
1 2
2 cos ( )cos2 ( )
2
M M M
d d t d
u u u a
T
π π

k k Z d d k
π ϕ π λ
λ

= ⇒ ∆ = ∈ ⇒ − =
• Biên độ dao động cực tiểu A
min
= 0 khi
2 1
2 1
1
cos ( ) 0 (2 1) ; ( )
2
d d
k k Z d d k
π ϕ π λ
λ

= ⇒ ∆ = + ∈ ⇒ − = +
• Số cực đại giao thoa N (Số bụng sóng trong khỏng từ O
1
,O
2
) dựa vào điều kiện
-S
1
S
2
< d
1

2
. Với d
2
– d
1
thõa
(2 1)k
ϕ π
∆ = +
4.Các khái niệm về sóng dừng
 Định nghĩa- Sóng dừng là sóng có các nút và các bụng sóng cố định trong không gian.
 Tính chất -Khoảng cách giữa hai nút sóng hay hai bụng sóng liên tiếp nhau trên phương truyền sóng:
; 0,1,2
2
NN BB
d d k k n
λ
= = =
-Khoảng cách giữa một nút và bụng sóng liên tiếp nhau trên phương truyền sóng:
(2 1) ; 0,1,2
4
NB
d k k n
λ
= + =
 Điều kiện có sóng dừng
-Sóng dừng có hai đầu cố định (nút sóng) hay hai đầu tự do
(bụng sóng)
; :
2

S t S
= =
(W/m
2
) Với P:công suất âm
S: diện tích âm truyền qua (m
2
)
6
+Mức cường độ âm L (dB)
0 0
( ) lg ( ) 10lg
I I
L B hayL dB
I I
= =
Với I: cường độ âm
I
0
:cường độ âm chuẩn = 10
-12
W/m
2
-Đồ thị dao động âm:
+Nhạc âm là những âm có tần số xác định.
+Tập âm là những âm có tần số không xác định
+Âm cớ bản - họa âm: Một nhạc cụ phát âm có tần số f
0
thì cũng có khả năng phát âm có tần số
2f

+I
0
> 0: giá trị cường độ dòng điện cực đại của dòng điện xoay chiều
+
,
ω ϕ
: là các hằng số.+
ω
> 0 tần số góc +
( )t
ω ϕ
+
: pha tại thời điểm t +
ϕ
:Pha ban đầu
 Chu kì
2 1
( )T s
f
π
ω
= =
 Tần s
1
( )
2
f Hz
T
ω
π

I U E= = =
2.Các loại mạch điện xoay chiều
 Đoạn mạch chỉ chứa điện trở thuần
-Nếu:
0 0
cos ( ) cos ( )
R R R R
u U t V i I t A
ω ω
= ⇒ =
-Dòng điện và điện áp giữa hai đầu R cùng pha nhau.
-Biểu thức định luật Ohm:
0
0
R
R
R R
U
U
I I
R R
= ⇒ =
-Giảng đồ vecto quay Fresnen
 Đoạn mạch chỉ chứa tụ điện
-Nếu
0 0
cos ( ) cos( )( )
2
C C C C
u U t V i I t A

= = Ω
-Biểu thức định luật Ohm
0
0
C C
C C
C C
U U
I I
Z Z
= ⇒ =
-Giảng đồ vector quay Fresnen
 Đoạn mạch chỉ chứa cuộn cảm thuần
-Nếu
0 0
cos ( ) cos( )( )
2
L L L L
u U t V i I t A
π
ω ω
= ⇒ = −
Hay
0 0
cos( )( ) cos( )( )
2
L L L L
i I t A u U t V
π
ω ω

-Nếu cho biểu thức
0 0
cos( )( ) cos( )( )i I t A u U t V
ω ω ϕ
= ⇒ = +
-Dung kháng của đoạn mạch
1 1
( )
2
C
Z
C fC
ω π
= = Ω
-Cảm kháng của đoạn mạch
2 ( )
L
Z L fL
ω π
= = Ω
-Giảng đồ vector quay Fresnen
-Từ giảng đồ vector ta có:
 U
2
= U
R
2
+ (U
L
- U

tan
L C L C L C
R R
U U U U Z Z
U U R
ϕ
− − −
= = =
• Nếu Z
L
> Z
C
: thì
0
ϕ
>
, mạch có tính cảm kháng, u nhanh pha hơn i góc
ϕ
• Nếu Z
L
< Z
C
: thì
0
ϕ
<
, mạch có tính dung kháng, u chậm pha hơn i góc
ϕ
• Nếu Z
L

O
ϕ
L
U
r
C
U
r
LC
U
r
R
U
r
U
r
I
r
R
C
A
B
L
O
C
U
uuur
I
r
O

ϕ
− − −
= = = =
=> u, i cùng pha

1
2
f
LC
π
=
3.Công suất của mạch điện xoay chiều
 Biểu thức -Công suất tiêu thụ trung bình của mạch điện
2
cos
R
P UI UI I R
Z
ϕ
= = =
-Mạch RLC nối tiếp công suất tiêu thụ trong mạch là công suất tiêu thụ trên điện trở R
 Ý nghĩa hệ số công suất
-Hệ số công suất càng cao thì hiệu quả sử dụng điện năng càng cao. Để tăng hiệu quả sử dụng điện năng
ta phải tìm mọi cách để làm tăng hệ số công suất.
 Điều kiện để có công suất cực đại
-Từ biểu thức
2 2
2
2
2 2 2

2
2 cos
2
Z R
ϕ
= ⇒ =
-Nếu R,U=const, L,C,f thay đổi
2
2
2 2 2
cos
( )
L C
R U R
P UI U
Z R Z Z
ϕ
= = =
+ −
.
=>Mạch xảy ra hiện tượng cộng hưởng
cos 1
ϕ
=
4.Biến áp và sự truyền tải điện năng
 Các khái niệm
-Máy biến áp là thiết bị dùng thay đổi điện áp xoay chiều.
-Nguyên tắc hoạt động: dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ.
-Cấu tạo: Gồm có hai phần:
+Lõi thép: bao gồm nhiều lá thép kĩ thuật điện mỏng

= − =
-Trong cuộn thứ cấp có dòng điện cảm ứng biến thiên điều hòa cùng tần số với dòng điện ở cuộn sơ cấp.
-Tỉ số máy biến áp:
1 1
2 2
U N
k
U N
= =

+Nếu k < 1: thì máy hạ áp +Nếu k > 1: thì máy tăng áp
-Bỏ qua hao phí điện năng trong máy thì công suất trong cuộn sơ cấp và thứ cấp là như nhau
U
1
I
1
= U
2
I
2
=>
1 1 2
2 2 1
U N I
k
U N I
= = =
 Giảm hao phí điện năng khi truyền tải điện năng đi xa
-Công suất hao phí khi truyền tải điện năng đi xa
Gọi P

+Tăng điện áp trước khi truyền tải bằng cách dùng máy biến thế =>Đang được sử dụng rộng rãi.
5.Máy phát điện xoay chiều một pha, ba pha.
 Nguyên lí hoạt động
-Dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ
 Nguyên tắc cấu tạo máy phát điện xoay chiều một pha
-Phần cảm (Rôto): là phần tạo ra từ trường, là nam châm
-Phần ứng (Stato): là phần tạo ra dòng điện xoay chiều, gồm các cuộn dây giống nhau cố định trên vòng
tròn(Phần cảm có bao nhiêu cặp cực thì phần ứng có bấy nhiêu cuộn dây)
-Tần số dòng điện xoay chiều do máy phát điện xoay chiều phát ra là:
Nếu rôto quay độ với tốc n (vòng/giây) hoặc n (vòng/phút)thì

=


=


; n (voøng/giay)
; n (voøng/phuùt)
60
f np
np
f
;
+p: Số cặp cực của rôto
+f: Tần số dòng điện xoay chiều(Hz)
 Nguyên tắc cấu tạo máy phát điện xoay chiều ba pha
-Phần cảm ( Rôto) thường là nam châm điện
-Phần ứng (Stato) gồm ba cuộn dây giống hệt nhau quấn quanh trên lõi
thép và lệch nhau 120

ω
= +
 Mắc hình sao
-Gồm 4 dây trong đó có ba dây pha và một dây trung hòa.
-Tải tiêu thụ không cần đối xứng.
-
3.
d p
U U=
-I
d
= I
p
(tải đối xứng:I
0
= 0)
 Mắc hình tam giác
-Hệ thống gồm ba dây
-Tải tiêu thụ phải thật đối xứng
-
3.
d p
I I=
-U
d
= U
p

 Ưu điểm dòng xoay chiều ba pha
-Tiết kiệm dây dẫn

S
C
L
ξ
+
-
q
1
B
r
2
B
r
3
B
r
(1)
(2)
+Rôto: hình trụ có tác dụng giống
như một cuộn dây quấn trên lõi thép
CHƯƠNG IV
DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ - SÓNG ĐIỆN TỪ
1.Mạch dao động LC:
-Mạch dao động gồm một tụ điện có điện dung C và cuộn dây thuần cảm có độ tự
cảm L mắc nối tiếp nhau.
2.Sự biến thiên của điện tích q cuả tụ điện và cường độ dòng điện i của cuộn
dây.
-Điện tích cuả tụ điện trong mạch dao động LC biến thiên điều hòa theo biểu thức:
0
cos( )q Q t

-Chu kì dao động riêng của mạch:
2T LC
π
=
-Tần số dao động riêng của mạch:
1 1
2
f
T
LC
π
= =
4. Điện từ trường và thuyết điện từ của Maxwell
 Điện trường xoáy:
Điện trường có đường sức là các đường cong khép kín gọi là điện trường xoáy
 Từ trường biến thiên:
Nếu tại một nơi có từ trường biến thiên theo thời gian thì taị đó xuất hiện một điện trường xoáy.
 Từ trường xoáy:
Nếu tại một nơi có điện trường biến thiên theo thời gian thì tại nơi đó xuất hiện một từ trường xoáy.
 So sánh dòng điện dẫn và dòng điện dịch.
 Giống nhau:
-Cả hai đều sinh ra chung quanh nó một từ trường.
 Khác nhau:
-Dòng điện dẫn là dòng chuyển dời có hướng của các hạt mang điện tích. Còn dòng điện dịch là
một điện trường biến thiên, không có các hạt mang điện tích chuyển động.
 Điện từ trường:
-Điện trường biến thiên sinh ra từ trường xoáy, từ trường biến thiên sinh ra điện trường xoáy, hai trường
biến thiên này liên hệ mật thiết với nhau và là hai thành phần của một trường thống nhất gọi là điện từ
trường.
 Thuyết điện từ:

vơí c = 3.10
8
m/s
-Trong môi trường vật chất có chiết suất n thì
. ;
n
v c
vT n
f n v
λ
λ
= = = =
Vơí v là tốc độ ánh sáng truyền trong môi trường có chiết suất n
6.Các loại sóng vô tuyến-vai trò của tần điện li
 Phân loaị:
Loại sóng Bước sóng Tần số
Sóng dài
Sóng trung
Sóng ngắn
Sóng cực ngắn
1km-10km
100m-1.000m (1km)
10m-100m
1m-10m
0,1MHz – 1MHz
1 MHz -10 MHz
10 MHz -100 MHz
100 MHz -1000MHz
 Vai trò của tần điện li trong việc thu và phát sóng vô tuyến
-Tần điện li: là tần khí quyển ở độ cao từ 80-800km có chứa nhiều hạt mang điện tích là các electron, ion

Mạch tách
sóng
Mạch
khuyếch đại
âm tần
A
B
O
M
F
1
F
2
H
x
D
d
1
d
2
I
a
A
B
O
L
M
F
1
F

-Bước sóng ánh sáng đơn sắc đó trong môi trường được tính bỡi công thức:
+Trong không khí hay chân không:
c
f
λ
=
+Trong môi trường có chiết suất n:
n
v
f n
λ
λ
= =
4.Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng:
-Là hiện tượng tia sáng có thể đi quành ra phía sau vật cản (không tuân theo định luật truyền thẳng của ánh
sáng).
5.Hiện tượng giao thoa ánh sáng
 Thí nghiệm Y-âng(Young)
 Trường hợp ánh sáng đơn sắc.
+Ánh sáng từ đèn Đ phát ra cho qua kính lọc sắc. Tạo
ra ánh sáng đơn sắc
+Chùm sáng sau khi qua F chiếu vào F
1
và F
2
tạo thành
Hai nguồn phát sóng kết hợp (cùng bước sóng và hiệu số pha không đổi theo thời gian)
+Đặt mắt sau màn M quan sát được hiện tượng “có các vạch sáng và vạch tối xen kẽ đều đặn với nhau. Màu
sáng là màu của ánh sáng đơn sắc dùng trong thí nghiệm”
 Trường hợp với ánh sáng trắng: Thì ở giữa là vạch sáng màu trắng, hai bên là những dãi màu

F
L
1
L
2
K
P
-Điều kiện đề tại M là vân tối:

2 1
(2 1)
2
d d d k
λ
= − = +
với
k Z

 Vị trí vân tối
1 1
( ) ( ). ; 0; 1
2 2
t
s
D
x k k i k
a
λ
= + = + = ±
+Khi k = 0 là vân tối thứ nhất.


Nếu phần thập phân của n >=0,5 thì số vân tối quan sát được N
t
= 2(N
max
+1)
 Ứng dụng hiện tượng giao thoa ánh sáng-Dùng đo bước sóng ánh sáng qua công
thức:
.i a
D
λ
=
6.Máy quang phổ-các loại quang phổ
 Máy quang phổ lăng kính
 Định nghĩa:
-Máy quang phổ lăng kính là dụng cụ dùng để
phân tích chùm sáng phức tạp thành những thành phần đơn sắc khác nhau.
-Nó dùng nhận biết thành phần cấu tạo của một chùm sáng phức tạp do một nguồn sáng phát ra.
 Cấu tạo
-Ống chuẩn trực: dùng tạo chùm sáng song song
-Hệ tán sắc: bộ phận chính của máy quang phổ lăng kính có nhiệm vụ tán sắc ánh sáng
-Buồng tối: dùng ghi nhận hình ảnh quang phổ của các nguồn sáng.
 Nguyên tắc hoạt động: -Dựa trên hiện tượng tán sắc ánh sáng
7.Quang phổ phát xạ
 Quang phổ liên tục.
 Định nghĩa -Quang phổ liên tục là dãi sáng có màu biến thiên liên tục từ
đỏ đến tím
 Nguồn phát sinh -Các vật rắn, lỏng, khí có tỉ khối lớn bị nung nóng phát
ra quang phổ liên tục.
-Mặt Trời là nguồn phát quang phổ liên tục.

Thang sóng điện từ
 Ứng dụng-Dùng nhận biết thành phần cấu tạo của nguồn phát quang phổ vạch phát xạ, xác định
thành phần cấu tạo của mẫu vật.
 Quang phổ hấp thụ
 Định nghĩa -Quang phổ vạch hấp thụ là một hệ thống các vạch tối nằm
trên nền quang phổ liên tục.
 Nguồn phát sinh-Chiếu một chùm sáng trắng qua một khối khí hay hơi
được nung nóng ở nhiệt độ thấp, sẽ thu được quang phổ vạch hấp thụ.
 Đặc điểm-Vị trí các vạch tối nẳm đúng ở vị trí các vạch màu trong quang
phổ vạch phát xạ của chất khí hay hơi đó.
8.Tia hồng ngoại
 Định nghĩa -Tia hồng ngoại là những bức xạ không nhìn thấy và nằm ngoài vùng ánh sáng đỏ của
quang phổ, có bước sóng lớn hơn bước sóng của ánh sáng đỏ
0,76 m
λ µ

 Bản chất -Tia hồng ngoại có bản chất sóng điện từ.
 Nguồn phát sinh -Do các vật có nhiệt độ cao hơn nhiệt độ của môi trường phát ra.
-Ở nhiệt độ thấp: chỉ phát tia hồng ngoại; Ở nhiệt độ 500
0
C bắt đầu phát ánh sáng đổ tối.
-50% năng lượng ánh sáng Mặt Trời thuộc năng lượng hồng ngoại.
-Nguồn phát hồng ngoại thường dùng là bóng đèn dây tóc bằng Vônfram nóng sáng, công suất từ
250W-1000W
 Tính chất và tác dụng
-Tác dụng nổi bật nhất của tia hồng ngoại là tác dụng nhiệt
-Tác dụng lên kính ảnh hồng ngoại
-Bị hơi nước hấp thụ mạnh
 Ứng dụng
-Chủ yếu dùng sấy hay sưởi trong công nghiệp, nông nghiệp, y tế…làm các bộ phận điều khiển từ xa.

khuẩn, tiệt trùng…
15
10.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 suất trong ống chừng
10
-3
mmHg
 Cơ chế hoạt động
-Khi nối A-K vào hiệu điện thế U
AK
khoảng vài vạn vôn, các electron bật ra khỏi K tạo thành dòng tia
Catốt.
-Các electron trong chùm tia Catốt được tăng tố trong điện trường mạnh nên thu được động năng lớn.
Khi đến A, chúng đập vào A xuyên sâu vào những lớp bên trong của vỏ nguyên tử và tương tác với hạt
nhân nguyên tử và các electron ở các lớp này. Trong sự tương tác đó làm phát ra bức xạ điện từ có bước
sóng rất ngắn gọi là bức xạ hãm. Hay là tia Rơnghen.
 Bản chất của tia X
-Tia X có bản chất sóng điện từ có bước sóng rất ngắn (từ 10
-12
-10
-8
m)
-Có khả năng đâm xuyên mạnh. Xuyên qua các vật thông thường dễ dàng, qua kim loại thì khó khăn hơn.
Kim loại có khối lượng riêng càng lớn thì khả năng cản tia X càng tốt (lá chì dày cỡ vài mm cản được tia X)

. Với f là tần số của bức xạ.
h = 6,625.10
-34
J.s là hằng số Plăng
4.Lượng tử năng lượng.
-Lượng tử năng lượng được kí hiệu
c
hf h
ε
λ
= =
.Với c = 3.10
8
m/s , h = 6,625.10
-34
J.s là hằng số
5.Thuyết lượng tử ánh sáng
-Ánh sáng được tạo thành bỡi các hạt, mỗi hạt được gọi là một phôtôn
-Mỗi ánh sáng đơn sắc có tần số f, các phôtôn đều giống nhau, mỗi phôtôn mang một năng lượng xác định là
hf
ε
=
-Phôtôn bay với tốc độ ánh sáng c = 3.10
8
m/s dọc theo tia sáng.
-Mỗi lần nguyên tử hay phân tử hấp thụ hay bức xạ ánh sáng thì chúng hấp thụ hay bức xạ một phôtôn
6.Giải thích giới hạn quang điện.
-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

phôtôn
c
hf h
ε
λ
= =
càng lớn)thì tính chất hạt thể hiện càng rõ.
8.Hiện tượng quang điện trong.
 Tính quang dẫn
-Tính quang dẫn là tính chất của một số chất bán sẫn là chất cách điện khi không được chiếu sáng và trở
thành chất dẫn điện khi được chiếu sáng thích hợp.
 Hiện tượng quang điện trong
-Hiện tượng electron trong chất bán dẫn bị bức ra khỏi liên kết tạo thành electron dẫn và lỗ trống khi
được chiếu sáng thích hợp.
 Quang trở
-Là một điện trở làm bằng chất quang dẫn. Có cấu tạo gồm một sợi dây bằng chất quang dẫn gắn trên
một đế cách điện.
-Điện trở của quang trở có thể thay đổi từ
M Ω
khi chưa được chiếu sáng xuống vài chục

khi được
chiếu sáng
 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.

thái kích thích có năng lượng cao hơn năng lượng ban đầu một lượng
kt
hf
ε
=
.Trước khi về lại trạng thái
ban đầu nguyên tử va chạm với các nguyên tử khác làm nó mất đi một phần năng lượng nhận được. Vì
thế khi trở về trạng thái ban đầu, nó bức xạ phôton mới có năng lượng nhỏ hơn.
hq kt kt hq
hq kt
c c
hf hf h h
λ λ
λ λ
< ⇒ < ⇒ <
-Như vậy hiện tượng quang phát quang là hiện tượng vật chất hấp thụ một phôton và phát ra một phôton
khác.
11.Các tiên đề Bo về cấu tạo nguyên tử
 Tiên đề về trạng thái dừng
-Nguyên tử chỉ tồn tại ở trạng thái có năng lượng xác định, gọi là trạng thái dừng. Ở trạng thái dừng
nguyên tử 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

Dãy Lyman
(Trong vùng tử ngoại)
Dãy Banme
(vùng tử ngoại và vùng
ánh sáng khả kiến )
H
α
H
γ
H
δ
Sơ đồ mức năng lượng trong
nguyên tử hydro
12.Laser
 Định nghĩa
-Là máy khuyếch đại ánh sáng bằng sự phát xạ cảm ứng.
-Chùm sáng Laser có tính đơn sắc cao, định hướng cao, kết hợp cao và cường độ mạnh.
 Nguyên tắc hoạt động-Có ba nguyên tắc cơ bản
+Sử dụng hiện tượng phát xạ cảm ứng +Tạo sự đảo lộn mật độ
+Dùng buồng cộng hưởng
 Các loại Laser
-Có ba loại Laser
+Laser khí như laser hêli-neon +Laser rắn như laser rubi
+Laser bán dẫn như laser Ga-Al-As
 Ứng dụng
-Trong y học: làm dao mổ trong phẩu thuật tinh vi như mắt, mạch máu…
-Trong thông tin liên lạc: dùng trong liên lạc vô tuyến định vị, liên lạc vệ tinh, điều khiển tàu vũ trụ…
-Trong công nghiệp:dùng khoan cắt, tôi…với độ chính xác cao
-Trong trắc địa:dùng đo koảng cách, ngắm đường thẳng…


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
= 1,00866u = 1,0087u
5.Khối lượng và năng lượng hạt nhân
-Mối liên hệ giữa khối lượng và năng lượng nghỉ thể hiện qua biểu thức của Anhxtanh
E = m.c
2
+m: khối lượng của vật (kg)c = 3.10
8
m/s
6.Lực hạt nhân
-Lực tương tác giữa các nuclon gọi là lực hạt nhân hay tương tác hạt nhân, tương tác mạnh
-Lực hạt nhân không cùng bản chất với lực tĩnh điện, tương tác hấp dẫn, nó là loại lực truyền tương tác
giữa các nuclon trong hạt nhân gọi là tương tác mạnh.
-Lực hạt nhân chỉ tồn tại trong phạm vi kích thước hạt nhân nguyên tử.
7.Độ hụt khối của hạt nhân
-Xét hạt nhân
z
A

p n hn
E
Zm A Z m m c
A A
ε

= = + − −
-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
 Định nghĩa
-Phản ứng hạt nhân là sự tương tác giữa các hạt nhân dẫn đến sự biến đổi chúng thành các hạt nhân
khác. -Phương trình phản ứng hạt nhân tổng quát
31 2 4
1 2 3 4
AA A A
Z Z Z Z
A B C D+ → +
-Có hai loại phản ứng hạt nhân
+Phản ứng hạt nhân tự phát: như sự phóng xạ
A B C→ +
. Trong đó A là hạt nhân mẹ, B là hạt
nhân con. C là các tia phóng xạ
+Phản ứng hạt nhân kích thích: như phản ứng phân hạch, nhiệt hạch.
 Các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân
Định luật bảo toàn số nuclon (Bảo toàn số khối A) A
1
+ A
2
= A

2
i i
i
m v
K =
-Định luật bảo toàn năng lượng toàn phần. E
1
+ E
2
= E
3
+ E
4
Hay (m
1
+ m
2
).c
2
+ K
1
+ K
2
= (m
3
+ m
4
).c
2
+ K

: thì phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng +
0M
∆ <
: thì phản ứng hạt nhân thu năng lượng
 Năng lượng trong phản ứng hạt nhân
-Năng lượng trong phản ứng hạt nhân
2
. .931,5Q M c M MeV= ∆ = ∆
10.Phóng xạ.
 Định nghĩa -Phóng xạ là quá trình tự phân hủy hạt nhân không bền vững (tự nhiên hay nhân
tọa)
 Các loại phóng xạ
 Phóng xạ alpha(
α
)
-Phương trình phóng xạ
4
2
A A
Z Z
X Y
α


→ +
-Đặc điểm của phóng xạ alpha +Tia alpha là dòng các hạt
2
4
He
+Tốc độ của chùm alpha khoảng chừng 2.10

( )
β

bị lệch trong điện trường và từ trường (lệch về bản dương của điện
trường)
+Quãng đường đi của tia
( )
β

có thể đi được vài mét trong không khí và chừng vài
milimet trong kim loại
+Bản chất của phóng xạ
( )
β


1 1 0 0
0 1 1 0
n p e
ν

→ + +
 Phóng xạ bê ta cộng
( )
β
+
-Phương trình phóng xạ
+
0 0
1 1 0

β
+

1 1 0 0
1 0 1 0
p n e
ν
→ + +
 Phóng xạ gama
-Trong phóng xạ β
-
và β
+
, 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 γ, còn gọi là tia γ.
E
2
– E
1
= hf
- Phóng xạ γ là phóng xạ đi kèm phóng xạ alpha, β
-
và β
+
.
- Tia γ đi được vài mét trong bêtông và vài cm trong chì.
- Tia γ 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.

t
t
T
m
m m e
λ

= =
-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
21
-Độ phóng xạ là đại lượng đặc trưng cho tính phóng xạ mạnh hay yếu của chất phóng xạ. Được
đo bằng số phân rã trong một đơn vị thời gian.
-Biểu thức tính độ phóng xạ tại thời điểm t
0
0
2
t

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
U, lại gây ra k phản ứng và sinh ra k
2
nơtron…Vậy tạo ra phản ứng hạt nhân dây chuyền.
 Điều kiện để có phản ứng dây chuyền
-Nếu k<1 thì phản ứng dây chuyền không xả ra.
-Nếu k=1 thì hệ thống này là hệ thống tới hạn. Phản ứng hạt nhân dây chuyền xảy ra, năng
lượng không đổi và kiểm soát được
-Nếu k>1 thì hệ thống vượt hạn. Năng lượng phản ứng tăng vọt và không kiểm soát được.
*Số nơtron bị mất vì thoát ra ngoài (tỉ lệ với diện tích mặt ngoài khối Uranium). So với nơtron
sinh ra (tỉ lệ với thể tích của khối) càng nhỏ nếu khối lượng Uranium càng lớn. Khối lượng
này phải đạt đến một giá trị tối thiểu, gọi là khối lượng tới hạn, thì mới có k>=1

+Phản ứng nhiệt hạch điều khiển được tạo ra các nguồn năng lượng dồi dào, sạch, không
ô nhiễm môi trường.
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
-24
s đến 10
-6

 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
23
-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.
 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
 Thiên hà
-Là một hệ thống gồm nhiều loại sao và tinh vân. Trong mỗi thiên hà có khoảng một
trăm tỉ ngôi sao và tinh vân. Có sao đang ổn định, có sao mới, sao siêu mới, punxa (sao
không phát sáng, chỉ phát sóng điện từ) và lỗ đen(sao không phát sáng, chỉ phát sóng
điện từ)
-Nhiều thiên hà có dạng xoắn ốc phẳng.


Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status