Hệ thống trọng tâm lí thuyết Vật lí - Trang 1
Hệ thống trọng tâm lí thuyết Vật lí - Trang 1
CHƯƠNG 1. DAO ĐỘNG CƠ HỌC
1) DAO ĐỘNG TẮT DẦN
Khái niệm: Là dao động có biên độ giảm dần theo thời gian → năng lượng dao động cũng giảm dần.
Nguyên nhân: Do ma sát, lực cản và độ nhớt của môi trường.
2) DAO ĐỘNG DUY TRÌ
Khái niệm: Là dao động tắt dần, nhưng được cung cấp năng lượng trong mỗi chu kì để bổ sung vào phần năng
lượng bị mất mát do ma sát.
Đặc điểm: Chu kì dao động riêng của vật không thay đổi khi được cung cấp năng lượng.
3) DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC
Khái niệm: Là dao động chịu tác dụng của một ngoại lực cưỡng bức F = F
o
cos(ωt + φ).
Đặc điểm:
+ Dao động cưỡng bức là dao động điều hòa (có dạng hàm sin).
+ Tần số của dao động cưỡng bức bằng tần số của ngoại lực cưỡng bức.
+ Biên độ của dao động cưỡng bức không đổi, tỉ lệ với F
o
và phụ thuộc vào tần số góc của ngoại lực ω.
4) HIỆN TƯỢNG CỘNG HƯỞNG
Là hiện tượng biên độ dao động đạt cực đại khi ω = ω
o
, với ω
o
là tần sô góc dao động riêng của vật.
5) CÁC CÔNG THỨC VỀ DAO ĐỘNG TẮT DẦN
Độ giảm biên độ sau một chu kì:
2
4F 4F
A .
Các lực F thường gặp là lực cản: F
c
và lực ma sát: F
ms
= µmgcosα, với α là góc hợp bởi phương chuyển động và mặt
phẳng ngang, nếu vật chuyển động theo phương ngang thì F
ms
= µmg, (µ là hệ số ma sát).
CHƯƠNG 2. SÓNG CƠ HỌC
1) ĐIỀU KIỆN CÓ CỰC ĐẠI, CỰC TIỂU TRONG GIAO THOA SÓNG CƠ HỌC
Hai nguồn cùng pha
:
( ) ( )
2 1
2 1
CD : d d kλ
λ
CT : d d 2k 1 k 0,5
λ
2
− =
− = + = +
Hai nguồn ngược pha:
+ Tai con người chỉ có thể cảm nhận được (nghe được) các âm có tần số từ 16 Hz đến 20000 Hz.
H
Ệ THỐNG TRỌNG TÂM LÍ THUYẾT VẬT LÍ
+ Các sóng âm có f < 16 Hz được gọi là hạ âm, f > 20000 Hz được gọi là siêu âm.
+ Tốc độ truyền âm giảm trong các môi trường theo thứ tự : rắn, lỏng, khí. Tốc độ truyền âm phụ thuộc vào
tính chất môi trường, nhiệt độ của môi trường và khối lượng riêng của môi trường. Khi nhiệt độ tăng thì tốc
độ truyền âm cũng tăng.
Các đặc trưng sinh lí của âm
Độ cao: phụ thuộc vào tần số âm.
Độ to: phụ thuộc vào tần số âm và mức cường độ âm. Tuy nhiên, độ to của âm không tỉ lệ thuận với cường
độ âm.
+ Cường độ âm: là năng lượng mà sóng âm truyền trong một đơn vị thời gian qua một đơn vị diện
tích đặt vuông góc với phương truyền âm.
Công thức tính :
2
A B
2
B A
I R
P P
I
S I R
4πR
= = → =
+ Mức cường độ âm:
Miền nghe được:
là giá trị của mức cường độ âm trong khoảng giữa ngưỡng nghe và ngưỡng đau.
CHƯƠNG 3. DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
1) MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU MỘT PHA
Tần số máy phát:
Np
f np
60
= = , với n (vòng/giây); N(vòng/phút).
Nếu máy phát nối với tải tiêu thụ là đoạn mạch RLC thì
((( )))
ωNBS
U E U n .
2
=== === →→→
+ Nếu roto quay với tốc độ n vòng/giây thì
( )
2
2
L C
U U
I
Z
R Z Z
= =
3U
I
Z
Z
R 3Z
3
= =
+ −
…
2) MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA
Các biểu thức e, i:
( ) ( )
1 o 1 o
2 o 2 o
3 o o 3 o o
e E os ωt i I os ωt
2π 2π
e E os ωt i I os ωt
3 3
4
π 2π 4π 2π
e E os ωt E os ωt i I os ωt I os ωt
3 3 3 3
c c
c c
c c c c
2 2
= − = −
←→
= − = −
+ Khi e, i trong m
ộ
t pha tri
ệ
t tiêu, thì hai pha còn l
ạ
i là
o o
2 2
o o
3 3
3E 3I
e i
2 2
3E 3I
e i
2 2
= =
, vectơ
B
luôn vuông góc với nhau và vuông góc với phương truyền sóng.
+ Trong sóng
đ
i
ệ
n t
ừ
,
,
E B
t
ạ
i m
ộ
t
đ
i
ể
m luôn dao
độ
ng cùng pha v
ớ
i nhau.
+ Sóng
chân không l
ớ
n nh
ấ
t, và b
ằ
ng v
ậ
n t
ố
c ánh sáng v = c = 3.10
8
m/s.
+ Sóng
đ
i
ệ
n t
ừ
có tính ch
ấ
t gi
ố
ng sóng c
ơ
h
ọ
c: ph
ả
n x
ề
n t
ả
i thông tin
đượ
c g
ọ
i là sóng mang.
Phải biến điệu các sóng mang:
Âm nghe th
ấ
y có t
ầ
n s
ố
t
ừ
16 Hz
đế
n 20 kHz, trong khi sóng mang có t
ầ
n s
ố
t
ừ
500 kHz
đế
n 900 MHz, r
ấ
t l
ế
n dao
độ
ng âm thành dao
độ
ng
đ
i
ệ
n có cùng t
ầ
n s
ố
.
+ Dùng m
ộ
t b
ộ
ph
ậ
n khác
để
tr
ộ
n sóng âm t
ầ
n v
ớ
i sóng mang. Vi
ệ
ế
n
đ
i
ệ
u. Sóng mang
đượ
c bi
ế
n
đ
i
ệ
u s
ẽ
đượ
c truy
ề
n t
ừ
đ
ài phát
đế
n máy
thu.
Dùng máy thu với anten thu để chọn và thu lấy sóng điện từ cao tần:
Ở
n
Khi tín hi
ệ
u thu
đượ
c có c
ườ
ng
độ
nh
ỏ
, ta ph
ả
i khu
ế
ch
đạ
i chúng b
ằ
ng m
ạ
ch khu
ế
ch
đạ
i.
Hệ thống trọng tâm lí thuyết Vật lí - Trang 3
Hệ thống trọng tâm lí thuyết Vật lí - Trang 3
CHƯƠNG 5. SÓNG ÁNH SÁNG
1) MÁY QUANG PHỔ
0
C (310 K) cũng là một nguồn phát tia hồng ngoại,
nhưng chỉ phát chủ yếu là các tia có bước sóng từ 9 µm trở lên. Ngoài như những động vật máu nóng cũng phát ra tia
hồng ngoại.
Bếp ga, bếp than cũng là những nguồn phát tia hồng ngoại.
Ánh sáng mặt trời có khoảng 50% năng lượng thuộc về tia hồng ngoại.
+ Tính chất và ứng dụng
Tính chất nổi bật nhất là có tác dụng nhiệt rất mạnh. Tia hồng ngoại dễ bị các vật hấp thụ, năng lượng của nó
chuyển hóa thành nhiệt năng khiến cho vật nóng lên. Tính chất này được ứng dụng trong sấy khô hoặc sưởi ấm.
Tác dụng lên kính ảnh hồng ngoại. Được ứng dụng để chụp ảnh hồng ngoại ban đêm trong kĩ thuật quân sự.
Tia hồng ngoại có khả năng gây ra một số phản ứng hóa học. Vì vậy người ta chế tạo được phim ảnh có thể chụp
được tia hồng ngoại để chụp ảnh ban đêm, chụp ảnh hồng ngoại của nhiều thiên thể.
Tia hồng ngoại cũng có thể biến điệu được như sóng điện từ cao tần. Tính chất này cho phép ta chế tạo được những
bộ điều khiển từ xa.
Trong quân sự, tia hồng ngoại có rất nhiều ứng dụng đa dạng: ống nhòm hồng ngoại để quan sát và lái xe ban đêm,
camêra hồng ngoại, tên lửa tự động tìm mục tiêu dựa vào tia hồng ngoại do mục tiêu phát ra…
Tia hồng ngoại còn có khả năng gây ra hiện tượng quang điện với một số chất bán dẫn.
b) Tia tử ngoại
+ Định nghĩa: là những bức xạ không nhìn thấy được có bước sóng nhỏ hơn bước sóng ánh sáng tím (λ < 0,38 µm).
+ Nguồn phát
Những vật có nhiệt độ cao (từ 2000
0
C trở lên) đều phát tia tử ngoại. Nhiệt độ của vật càng cao thì phổ tử ngoại của
vật càng kéo dài về phía sóng ngắn.
Hệ thống trọng tâm lí thuyết Vật lí - Trang 4
Hệ thống trọng tâm lí thuyết Vật lí - Trang 4
Hồ quang điện có nhiệt độ trên 3000
0
C là một nguồn tử ngoại mạnh, bề mặt của Mặt Trời có nhiệt độ chừng 6000K
là nguồn tử ngoại rất mạnh.
Tia X làm đen kính ảnh, nên dùng để chụp điện trong y tế.
Tia X làm phát quang một số chất.
Tia X làm ion hóa không khí.
Tia X có tác dụng sinh lí, nó hủy diệt tế bào, nên dùng chữa bệnh ung thư.
+ Công dụng
Ngoài một số công dụng chuẩn đoán và chữa trị một số bệnh trong y học, tia X còn được sử dụng trong công nghiệp
để tìm khuyết tật trong các vật đúc bằng kim loại và trong các tinh thể.
Được sử dụng trong giao thông để kiểm tra hành lí của hành khách đi máy bay.
Sử dụng trong các phòng thí nghiệm để nghiên cứu thành phần và cấu trúc của vật rắn.
CHƯƠNG 6. LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
1) THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
a) Giả thuyết về lượng tử năng lượng Planck
Theo nhà bác học người Đức, Planck, Lượng năng lượng mà mỗi lần một nguyên tử hay phân tử hấp thụ hay phát xạ
có giá trị hoàn toàn xác định, được ký hiệu là ε và có biểu thức ε = h.f
b) Sự bất lực của thuyết sóng ánh sáng
Theo thuyết sóng ánh thì ánh sáng là một chùm sóng điện từ. Khi đạp vào bề mặt kim loại sẽ làm cho các e ở bề mặt
kim loại dao động, cường độ chùm sáng càng lớn thì các e dao động càng mạnh và bật ra ngoài tạo thành dòng quang
điện. Do đó bất kì chùm sáng nào có cường độ đủ mạnh cũng gây ra hiện tượng quang điện (trái với định luật I) và
động năng ban đầu cực đại của các e chỉ phụ thuộc cường độ của chùm sáng kích thích (trái với định luật III).
c) Thuyết lượng tử ánh sáng
Nội dung của thuyết lượng tử ánh sáng do nhà bác học Anhxtanh nêu lên có 3 nội dung chính:
+ Ánh sáng được tạo thành bởi các hạt gọi là phôtôn, mỗi phôtôn còn gọi là các lượng tử có năng lượng xác định ε =
h.f, cường độ của chùm sáng tỉ lệ với số phôtôn phát ra trong 1 giây.
+ Phôtôn bay với tốc độ c = 3.10
8
m/s dọc theo các tia sáng.
Hệ thống trọng tâm lí thuyết Vật lí - Trang 5
Hệ thống trọng tâm lí thuyết Vật lí - Trang 5
+ Mỗi lần một nguyên tử hay phân tử phát xạ hay hấp thụ ánh sáng thì chúng phát ra hay hấp thụ phôtôn.
trong miền ánh sáng nhìn thấy. Các hiện tượng đó được gọi là sự phát quang.
Sự phát quang có khác biệt với các hiện tượng phát ánh sáng khác, hai đặc điểm quan trọng :
– Mỗi chất phát quang có một quang phổ đặc trưng cho nó.
– Sau khi ngừng kích thích, sự phát quang của một số chất còn tiếp tục kéo dài thêm một khoảng thời gian nào đó, rồi
mới ngừng hẳn.
b) Các dạng quang - phát quang
Sự phát quang của một số chất khi có ánh sáng thích hợp (ánh sáng kích thích) chiếu vào nó, gọi là hiện tượng quang
phát quang. Người ta thấy có hai loại quang phát quang:
+ Huỳnh quang: là sự phát quang có thời gian phát quang ngắn (dưới 10
–8
(s)). Nó thường xảy ra với chất lỏng và
chất khí.
+ Lân quang: là sự phát quang có thời gian phát quang dài (10
–6
(s) trở lên), nó thường xảy ra với chất rắn.
Đặc điểm nổi bật của ánh sáng huỳnh quang là bước sóng λ’ của ánh sáng phát quang bao giờ cũng lớn hơn bước
sóng λ của ánh sáng mà chất phát quang hấp thụ : λ′ > λ, (Định luật Stocke).
4) LAZE
+ Định nghĩa: Là máy khuyếch đại ánh sáng bằng sự phát xạ cảm ứng.
+ Đặc điểm: Chùm tia laze có 4 đặc điểm quan trọng
Tính đơn sắc cao, (do độ sai lệch tỉ đối về tần số của chùm tia laze là rất nhỏ)
Tia laze là chùm sáng kết hợp, (do các photon trong chùm tia có cùng tần số và cùng pha).
Tính định hướng cao, (do tia laze là chùm sáng song song).
Cường độ lớn.
+ Nguyên tắc hoạt động: Có 3 nguyên tắc cơ bản:
3 3 4 4 1 1 2 2
ε ε ε ε .
= ∆ + ∆ − ∆ − ∆ = + − −
X X X X
E E E E A A A A
2) PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH
a) Phân hạch
+ Là hi
ệ
n t
ượ
ng m
ộ
t h
ạ
t nhân r
ấ
t n
ặ
ng h
ấ
p th
ụ
m
ộ
t n
ơ
tron ch
ậ
ả
ng 200 MeV).
+ N
ă
ng l
ượ
ng t
ỏ
a ra d
ướ
i d
ạ
ng
độ
ng n
ă
ng c
ủ
a các h
ạ
t.
b) Đặc điểm
+ Sau m
ỗ
i ph
ả
n
ứ
ng phân h
ạ
ố
n
ơ
tron còn l
ạ
i sau m
ỗ
i phân h
ạ
ch.
+ N
ế
u k >1: s
ố
phân h
ạ
ch t
ă
ng lên r
ấ
t nhanh v
ớ
i t
ố
c
độ
k
1
, k
2
ơ
ch
ế
n
ổ
c
ủ
a bom nguyên t
ử
.
+ N
ế
u k < 1: Ph
ả
n
ứ
ng dây chuy
ề
n không th
ể
x
ả
y ra. H
ệ
th
ố
ng g
ọ
i là d
ướ
ơ
ch
ế
ho
ạ
t
độ
ng c
ủ
a nhà
máy
đ
i
ệ
n nguyên t
ử
.
Mu
ố
n k
≥
1 thì khói l
ượ
ng Urani ph
ả
i
đạ
t
đế
n m
n
ứ
ng dây chuy
ề
n x
ả
y ra là k
≥
1.
3) PHẢN ỨNG NHIỆT HẠCH
a) Khái niệm
Là ph
ả
n
ứ
ng k
ế
t h
ợ
p hai h
ạ
t nhân r
ấ
t nh
ẹ
thành h
ạ
t nhân n
ặ
ng h
ứ
ng ph
ả
n
ứ
ng phân h
ạ
ch nh
ư
ng n
ế
u tính
theo kh
ố
i l
ượ
ng nhiên li
ệ
u thì ph
ả
n
ứ
ng nhi
ệ
t h
ạ
ch t
ỏ
a n
ă
đế
n 100 tri
ệ
u
độ
vì ch
ỉ
ở
nhi
ệ
t
độ
cao các h
ạ
t
nhân nh
ẹ
m
ớ
i thu
đượ
c
độ
ng n
ă
ng
đủ
l
ớ
ạ
i.
→
Đ
i
ề
u ki
ệ
n
để
x
ả
y ra ph
ả
n
ứ
ng nhi
ệ
t h
ạ
ch là nhi
ệ
t
độ
ph
ả
i r
ấ
t l
ườ
i dã th
ự
c hi
ệ
n
đượ
c hi
ệ
n
đượ
c ph
ả
n
ứ
ng nhi
ệ
t h
ạ
ch d
ướ
i d
ạ
ng s
ự
n
ổ
c
ủ
a bom khinh khí.
.
3) CÁC HẠT SƠ CẤP
a) Khái niệm hạt sơ cấp
Các h
ạ
t có kích th
ướ
c và kh
ố
i l
ượ
ng r
ấ
t nh
ỏ
nh
ư
phôtôn, êlectron, prôtôn, n
ơ
tron, n
ơ
trinô, mêzôn, muyôn, piôn, …
đượ
c g
ọ
i là các h
ạ
t s
ơ
c
+ Tương tác yếu.
+ Tương tác mạnh.
d) Hạt quac (quark)
+ Tất cả các hađrôn đều cấu tạo từ những hạt nhỏ hơn, gọi là quac.
+ Có sáu hạt quac kí hiệu là u, d, s, c, b và t. Cùng với các quac, có sáu phản quac với điện tích có dấu ngược lại. Điện
tích các quac và phản quac bằng
e 2e
; .
3 3
± ± .
+ Các barion là t
ổ
h
ợ
p c
ủ
a ba quac. H
ạ
t prôtôn
đượ
c c
ấ
u t
ạ
o t
ừ
3 quac (u, u, d). H
ạ
t n
ơ
do.
4) HỆ MẶT TRỜI
a) Cấu tạo và chuyển động của hệ Mặt Trời:
H
ệ
M
ặ
t Tr
ờ
i bao g
ồ
m
+ M
ặ
t tr
ờ
i
ở
trung tâm h
ệ
.
+ Tám hành tinh l
ớ
n:
Thủy tinh
,
Kim tinh
,
Trái Đất
ộ
t chi
ề
u (chi
ề
u thu
ậ
n) và g
ầ
n nh
ư
trong cùng m
ộ
t m
ặ
t
ph
ẳ
ng. M
ặ
t Tr
ờ
i và các hành tinh
đề
u quanh quanh mình nó và
đề
u quay theo chi
ề
u thu
ậ
a) Sao:
là m
ộ
t kh
ố
i khí nóng sáng, gi
ố
ng nh
ư
M
ặ
t Tr
ờ
i. Ngôi sao g
ầ
n nh
ấ
t cách ta
đế
n hàng ch
ụ
c t
ỉ
kilômét, ngôi sao
xa nh
ấ
t mà ta
đ
ã bi
ế
đổ
i trong m
ộ
t th
ờ
i gian dài.
+ Các sao
đặ
c bi
ệ
t:
- Sao bi
ế
n quang là sao có
độ
sáng thay
đổ
i, g
ồ
m hai lo
ạ
i: bi
ế
n quang do che khu
ấ
t và bi
ế
n quang do nén dãn.
- Sao m
ớ
ừ
r
ấ
t m
ạ
nh.
+ Ngoài ra, trong h
ệ
th
ố
ng các thiên th
ể
trong v
ũ
tr
ụ
còn có l
ỗ
đ
en và tinh vân.
d) Thiên hà:
Các lo
ạ
i thiên hà: thiên hà xo
ắ
n
ố
c; thiên hà elíp; thiên hà không
m ánh sáng và có kh
ố
i l
ượ
ng
kho
ả
ng 150 t
ỉ
l
ầ
n kh
ố
i l
ượ
ng M
ặ
t Tr
ờ
i.
T
ừ
Trái
Đấ
t, chúng ta ch
ỉ
nhìn
đượ
c hình chi
ế