tóm tắt VL12

Tóm tắt lý thuyết cơng thức Vật Lý 12 GV: Đặng Ngọc Luân TÀI LIỆU HỌC TẬP MÔN VẬT LÍ LỚP 12 TĨM TẮT GV: ĐẶNG NGỌC LN SĐT : 0986560159 Tóm tắt lý thuyết cơng thức Vật Lý 12 DAO ĐỘNG CƠ Dao động : chuyển động vật lặp lặp lại xoay quanh vị trí cố định Dao động tuần hoàn: dao động mà sau khoảng thời gian vật lặp lại trạng thái cũ Dao động điều hịa : dao động tuần hồn mà phương trình chuyển động mơ ta hàm sin cosin Chu kỳ : T  t N Tần số : f  T t thời gian thực xong N dao động Tần số góc :   2f  2 T I DAO ĐỘNG ĐIỀU HÕA: Chọn gốc tọa độ vị trí cân bằng:  Phương trình dao động: x  Acos(t   ) GV: Đặng Ngọc Luân  x2 v2   _đồ thị elip A v max  a sớm pha   Phương trình gia tốc: a   Acos(t   )   x  x: Li độ dao động (cm, m)  A: Biên độ dao động (cm, m)   : Pha ban đầu ( rad)   : Tần số góc (rad/s)  (t   ) : Pha dao động (rad) Các vị trí đặc biệt :  v (vuông pha) a2 v2   _đồ thị elip 2 a max v max  a ngược pha với x : a = - ω2x _đồ thị đoạn thẳng qua gốc Các vị trí đặc biệt x A/2 A 2 A A v v v0 v0 2 v0 2 a aM aM 2 aM  Phương trình vận tốc: v   A sin(t   )  x (vuông pha )  v sớm pha aM Với : v0 vmax aM amax Hệ thức độc lập thời gian: v2 v2 a2 A2  x  A2     a   max A  v max   v max a max  v12  v 22 x 22  x12  v  v max  A VTCB : x =  a  v  VTB : x   A   a  a max   A Quãng đƣờng đƣợc : - Trong chu kỳ S = 4A - Trong nửa chu kỳ S = 2A= L t T/6 T/4 T/3 Smax A A A Smin 2A- A 2A- A A Từ VTB VTCB : a , v chiều.Vật chuyển động nhanh dần Từ VTCB VTB : a ,v ngược chiều.Vật chuyển động chậm dần Liên hệ pha: - Sau số nguyên T vật lặp lại trạng thái cũ : x2 = x1 ; v2 = v1 - Sau số bán nguyên T vật đến trạng thái đối lập : x2 = -x1 ; v2 = -v1 Tóm tắt lý thuyết công thức Vật Lý 12 II CON LẮC LÕ XO: k m   Tần số góc:  Chu kì: T  2 Tần số: f  2 m k GV: Đặng Ngọc Luân kx kA2 Wt =  cos (t   ) 2  Cơ năng: W = Wd + Wt = số W = k m mvmax kA2 m A2 = = 2  VTCB : W = Wđ ; Wt =  VTB : W = Wt ; Wđ = 2  Nếu m =m1 + m2  T  T1  T2 - Động biến thiên 2 tuần hoàn theo thời gian với chu kỳ  Nếu m =m1 - m2  T  T1  T2 nửa chu kỳ lắc , tần số gấp đôi tần số  Lực kéo về: (lực hồi phục) Là lực lắc Cơ bảo toàn tổng hợp tác dụng lên vật, chiều - Thời gian liên tiếp để động gia tốc a , hướng VTCB T nhau: t = Độ lớn Fkc  kx  Lực kéo cực đại VTB:  Lực kéo cực đại VTCB: Đối với CLLX nằm ngang lực kéo lực đàn hồi CLLX thẳng đứng lực kéo khác lực đàn hồi Lập phương trình dao động điều hịa: Phương trình li độ : x  A cos(t   ) + Tìm  :  k 2 , ,   2f , … m T + Tìm A: A x  2 v2  , L=2A, vmax = A ,… + Tìm  : xét lúc t = vật đâu (x) chuyển động theo chiều (v) , sử dụng vòng tròn pha suy  Năng lượng dao động điều hòa:  Động năng: mv kA2  sin (t   ) Wd = 2  Thế năng: - Đặt k = Wđ/Wt : x ±A/2 ± A A ± 2 k 1/3  Con lắc lò xo treo thẳng đứng: Gọi l0 : Chiều dài tự nhiên lò xo l0 : Độ dãn lò xo vật VTCB lcb : Chiều dài lò l xo vật VTCB m  lcb  l0  l0 lcb l Tại VTCB: Fđh = P  kl0  mg  k g  m l Chu kì lắc T  2 l m  2 k g  Chiều dài cực đại Tóm tắt lý thuyết cơng thức Vật Lý 12 (Khi vật vị trí thấp nhất) lmax = lcb + A  Chiều dài cực tiểu (Khi vật vị trí cao nhất) lmin = lcb - A l l  A  max l  l l cb  max 2 v2 2 Vận tốc:  Khi dây treo lệch góc g (rad/s) l  Chu kì: T  2 l l(m), g(m/s2) g  Tần số: f  2 g (Hz) l 2  Nếu l =l1 - l2  T  T1  T2 Phương trình dao động: Li độ dài: s  s0cos(t   ) 2   0cos(t   ) Với s  l S0 = l α0  bất kì: v  gl (cos   cos  ) Khi vật qua VTCB: v  vmax  gl (1  cos  ) Khi vật biên: v = Lực căng dây:  Khi vật góc lệch  bất kì: = mg(3 cos   cos  ) Khi vật qua VTCB max = mg (3  cos  ) Khi vật biên: = mg cos   Năng lượng dao động:  Động năng: Wđ  mv  mgl(cos   cos  )  Thế năng: Wt  mgl(1  cos  )  Cơ năng: W = Wd + Wt = số mvmax  mgl(1  cos  ) Động biến thiên tuần hoàn theo thời gian với chu kỳ nửa chu kỳ lắc , tần số gấp đôi tần số lắc Cơ bảo tồn  Đối với góc nhỏ α ≤ 100 W  Nếu l =l1 + l2  T  T1  T2 Li độ góc: lệch, cung lệch vật biên Fđhmin= , l  A (Vị trí K ) Vật vị trí K , Fđh > lị xo giãn , lực đàn hồi lực kéo Vật vị trí K , Fđh < lò xo nén , lực đàn hồi lực đẩy Trong công thức lực lượng A, x, l0 có đơn vị (m) III CON LẮC ĐƠN  l chiều dài dây treo;  , s0 góc Hệ thức độc lập: S0  s   Lực đàn hồi lò xo li độ x: Fđh = k(Δl0 + x) Lực đàn hồi cực đại:(VTB dưới) Fđhmax = k(Δl0 + A) Lực đàn hồi cực tiểu: Fđhmin=k(Δl0 - A),nếu l0 > A (Biên trên)  Tần số góc: GV: Đặng Ngọc Luân Động năng: Wđ  Thế năng: Wt  mgl ( 02   ) mgl 2 Tóm tắt lý thuyết công thức Vật Lý 12 GV: Đặng Ngọc Luân +Tần số ngoại lực gần tần số dđộng mgl 02 riêng biên độ lớn ngược lại + Tần số ngoại lực tần số dao động IV TỔNG HỢP DAO ĐỘNG riêng xảy HTCH : Amax Xét dao động điều hòa phương Dao động tắt dần: dao động có biên tần số: độ giảm dần theo thời gian lực cản x1  A1cos(t  1 ) môi trường.Suy x2  A2cos(t  2 ) giảm dần theo thời gian - Dao động trì : dao động điều Độ lệch pha:     1 hịa cung cấp lượng sau Phương trình dao động tổng hợp có chu kỳ phần lượng Tần số tần số dao động riêng dạng: x = x1 + x2 x  Acos(t   ) SÓNG CƠ HỌC A  A12  A22  A1 A2 cos(  1 ) Sóng lan truyền dao động môi trường vật chất theo thời gian A sin 1  A2 sin  Phân loại : tg  A1 cos 1  A2 cos  - Sóng dọc : có phương dao động trùng Nếu dao động pha: với phương truyền sóng truyền chấ rắn , lỏng , khí   2k  A  A1  A2 - Sóng ngang : có phương dđộng vng Nếu dao động ngược pha: góc với phương truyền sóng truyền   (2k  1)  A  A1  A2 chất rắn , bề mặt chất lỏng  Q trình truyền sóng q trình Nếu dao động vuông pha: truyền pha dao động , trạng thái dao (2k  1)     A2  A12  A22 động , lượng dđộng mà không lan truyền phần tử vật chất môi trường Nếu dao động biên độ :A1=A2  Sóng khơng truyền chân khơng   2  A  A1 cos ;  Các đặc trưng: 2 - Chu kỳ T , tần số f : chu kỳ , tần số Tổng quát A1  A2  A  A1  A2 dao động phần tử môi trường - Vận tốc truyền sóng v : vận tốc V CÁC LOẠI DAO ĐỘNG - Dao động tự : dao động điều hòa truyền pha dđộng , phụ thược vào tính có chu kỳ phụ thuộc vào cấu tạo riêng đàn hồi mật độ vật chất môi trường Vrắn > Vlỏng > Vkhí hệ Bước sóng λ : quãng đường sóng - Dao động cưỡng : dao động điều truyền chu kỳ Hay , hòa tác dụng ngoại lực cưỡng khoảng cách điểm dđộng tuần hoàn pha liên tiếp phương truyền sóng + Tần số dao động tần số ngoại lực v + Biên độ dao động phụ thuộc vào biên + Bước sóng:    v.T độ ngoại lực hiệu tần số ngoại lực với f tần số dao động riêng Cơ năng: W  Tóm tắt lý thuyết cơng thức Vật Lý 12 GV: Đặng Ngọc Luân  Vận tốc truyền sóng khác hồn tồn + Biểu thức sóng M S1 truyền vận tốc dđộng phần tử môi trường 2d1 )  Khi truyền từ môi trường sang tới: u1  a cos(t     môi trường khác tần số, chu kỳ khơng + Biểu thức sóng M S2 truyền đổi cịn bước sóng thay đổi 2d I SỰ TRUYỀN SÓNG tới: u  a cos(t    ) Xét sóng nguồn O có biểu thức:  uO  a cos(t   ) Biểu thức sóng tổng hợp M : Biểu thức sóng M cách O khoảng d:  ( d1  d ) ) Biên độ: A  2a cos( u M  a cos(t    2d   ) Nếu O nguốn sóng sóng truyền từ M đến O phương trình sóng M : u M  a cos(t    2d  )  ( d1  d )  Tổng quát : d1  d  k Pha ban đầu:  M    Cực đại giao thoa: k nguyên Amax = 2a Cực tiểu giao thoa: k bán nguyênAmin =  Độ lệch pha điểm Trường hợp sóng phát từ hai phương truyền sóng cách nguồn pha số đường cực 2d khoảng d:   SS  đại cực tiểu xác định: k  Tổng quát : d  k - Nếu dao động pha: k nguyên - dao động ngược pha: k bán nguyên - dao động vuông pha : k ½ bán nguyên (0,25 ; 0,75 ; 1.25 ; 1,75 ; …)  Khoảng cách đỉnh sóng (gợn sóng ) liên tiếp λ Suy khoảng cách n đỉnh sóng liên tiếp (n – 1)λ II GIAO THOA SÓNG - Là gặp sóng kết hợp tạo điểm dao động với biên độ cực đại điểm dao động với biên độ cực tiểu - sóng kết hợp : có tần số có độ lệch pha khơng đổi theo thời gian Xét sóng nguồn S1 S2 sóng kết hợp pha có biểu thức:  Ncđ = (phần nguyên k)  + Nếu chữ số thập phân k > : Nct = Ncđ + Nếu chữ số thập phân k < thì: Nct = Ncđ – Lƣu ý : Tại nguồn điểm gián đoạn nên tính k ngun phần ngun k ta lấy k – Nct = Ncđ + - Hình ảnh giao thoa đường hypebol cực đại xen kẽ đường hypebol cực tiểu đối xưng qua đường trung trực nguồn với đường trung trực cực đại k = Trên phương S1S2 , khoảng cách điểm cực đại liên tiếp khoảng cách điểm cực tiểu liên tiếp nửa bước sóng Trường hợp sóng phát từ hai u  a cos(t   ) nguồn ngƣợc pha có hoán Xét điểm M cách nguồn S1 khoảng đổi đường cực đại , cực tiểu so với d1, cách nguồn S2 khoảng d2 trường hợp hai nguồn pha Tóm tắt lý thuyết cơng thức Vật Lý 12 Trường hợp sóng phát từ hai nguồn lệch pha  = 2 - 1 số đường cực đại cực tiểu tính theo công thức: S S  S S  kI ) III SÓNG DỪNG - Là tượng giao thoa sóng tới sóng phản xạ , tạo điểm dđộng cực đại gọi bụng , điểm dđộng cực tiểu gọi nút - Đối với sóng phản xạ : + Gặp vật cản cố định : sóng phản xạ ngược pha sóng tới + Gặp vật cản tự : sóng phản xạ pha sóng tới Gọi A nút , M cách A khoảng d , a biên độ nguồn Ta có : d  k  - Nếu k nguyên : M nút A = - Nếu k bán nguyên : M bụng A = 2a - Tổng quát : A  2a sin( 2d  ) GV: Đặng Ngọc Luân Gọi l chiều dài dây, k số bó sóng: Điều kiện để có sóng dừng: l  k  Nếu đầu cố định : k ngyên số bụng Số nút = k + Nếu đầu tự : k nguyên số nút Số bụng = k + Nếu đầu cố định đầu tự : k bán nguyên Số bụng = số nút = k + 0,5 - Khoảng cách nút liên tiếp khoảng cách bụng liên tiếp nửa bước sóng - Những điểm bó dao động pha, điểm bó liên tiếp dao động ngược pha - Khoảng thời gian lần liên tiếp dây duỗi thẳng T/2 IV SÓNG ÂM - Là sóng học lan truyền mơi trường rắn , lỏng , khí - Trong kh/khí sóng âm sóng dọc Phân loại : - Âm ( sóng âm nghe được) : có tần số từ 16Hz đến 20 000Hz - Siêu âm : tần số lớn 20 000Hz - Hạ âm : tần số nhỏ 16Hz Các đặc trƣng: Sinh lý Vật lý Độ cao Tần số Độ to Mức cường độ âm tần số Âm sắc Đồ thị dao động âm Cường độ âm : I  P 4r P(W) công suất nguồn, r(m) khoảng cách từ nguồn đến điểm xét Mức cường độ âm: L(dB)  10 log I I0 I0 =10-12(W/m2) :cường độ âm chuẩn Tóm tắt lý thuyết cơng thức Vật Lý 12 Xét điểm cách nguốn r1 , r2 , ta có: L2  L1  10 log I2 r  20 log I1 r2 - Ngưỡng nghe tai: L = 0÷130 dB - Nhiệt độ tăng vận tốc truyền âm tăng ngược lại DÕNG ĐIỆN XOAY CHIỀU I ĐẠI CƢƠNG ĐIỆN XOAY CHIỀU Biểu thức dòng điện điện áp i  I 0cos(t  i ) u  U cos(t  u ) i, u dòng điện điện áp tức thời I0 , U0 biên độ dòng điện điện áp I, U dòng điện điện áp hiệu dụng I  I ;U  U độ lệch pha u so với i:   u  i +  > 0: u nhanh pha i +  < 0: u chậm pha i +  = 0: u, i pha - chu kỳ dòng điện đổi chiều lần  Mạch có R:  = 0,  uR , i pha U R  I R ; U R  I R Mạch chứa R : u , i pha nên u  i.R  Mạch có cuộn cảm L:  Cảm kháng Z L  L =    uL nhanh pha i : 2 U L  I Z L ; U L  I Z L Mạch chứa L : u , i vuông pha nên i2 u2  1 I 02 U 02 GV: Đặng Ngọc Luân  Dung kháng Z C  =   C  uC chậm pha i :  U 0C  I ZC ; U C  I ZC Mạch chứa C : u , i vuông pha nên i2 u2  1 I 02 U 02  Đoạn mạch R, L ,C nối tiếp:  Tổng trở: Z  R  (Z L  Z C )  U  U R  (U L  U C ) 2 Độ lệch pha u so với i: tg  Z L  ZC U  UC ; tg  L R UR  Định luật Ohm : U  I Z ; U  I Z Lƣu ý: Số Ampe kế: I  I U Số vôn kế: U   Công suất mạch RLC: P  UI cos  ; P=RI = UR.I Hệ số công suất mạch: cos   R Z UR U  Mạch RLC cộng hưởng: Thay đổi L, C,  đến Z L  ZC Hay cos   Khi Zmin = R  I max  U Z U2  Pmax  R.I max  R  Mạch có tụ điện C: Tóm tắt lý thuyết công thức Vật Lý 12  Điều kiện cộng hƣởng: + ZL = ZC + Công suất mạch cực đại + Hệ số công suất cực đại cosφ = + Cđdđ, số ampe kế cực đại + u, i pha  Điện lƣợng chuyển qua mạch khoảng thời gian t biết biểu thức dòng điện: q  U2 Z L  ZC R  Z L  Z C    r  Z L2 UL ZL ; tg  d  r Ur  Công suất cuộn dây: Pd  r.I  Hệ số công suất cuộn dây: Ur r ; cos  d  Zd Ud Mạch RLC cuộn dây có điện trở r:  Tổng trở: Z  ( R  r )  (Z L  Z C )  U  (U R  U r )  (U L  U C )  Độ lệch pha u so với i: tg  PMAX  Khi Z  Z L  Z C  idt  Tổng trở cuộn dây: Z d   Độ lệch pha ud i: cos d  II BÀI TỐN CỰ TRỊ MẠCH RLC CĨ R BIẾN THIÊN: Công suất cực đại : t  Cuộn dây có điện trở r: tgd  GV: Đặng Ngọc Luân Z L  ZC Rr  Dấu (+)khi mạch có tính cảm kháng Dấu (–) mạch có tính dung kháng - Bài tốn với R1 R2 mạch có cơng suất , ta có : Ta có : R1  R   U2 P 2 R1 R2  Z L  Z C MẠCH RLC CÓ L BIẾN THIÊN U2 - Công suất cực đại : PMAX  R Z L  Z C Khi mạch cộng hưởng - Điện áp cuộn dây cực đại : ∆OMN vuông O: U RC  U C U L  Z RC  ZC Z L  Công suất mạch: P=(R+r).I2  Hệ số công suất mạch: cos   Rr Z Tóm tắt lý thuyết công thức Vật Lý 12 Vậy U L max  U R  ZC2 R 2 Z L  R  ZC ZC MẠCH RLC CÓ C BIẾN THIÊN U2 - Công suất cực đại : PMAX  R Z C  Z L Khi mạch cộng hưởng - Điện áp tụ điện cực đại: ∆OMN vuông O: U RL  U L U C 2  Z RL  Z L Z C GV: Đặng Ngọc Luân LC III SẢN XUẤT VÀ TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG  Máy phát điện xoay chiều pha: Cấu tạo : - Roto : phần quay - Stato : phần đứng yên - Phần cảm : phần tạo từ trường - Phần ứng : phần tạo suất điện động cảm ứng Tần số: f  n p với p: Số cặp cực nam châm n: Tốc độ quay (vòng/s)  02  1  Nếu tốc độ quay n (vòng/phút): f  np 60  Suất điện động cảm ứng: e  E0cost  Với SĐĐ cực đại: E0  NBS Vậy U CMAX  U R  Z L2 R R  Z L2 ZL MẠCH RLC CÓ ω BIẾN THIÊN U2 - Công suất cực đại : PMAX  R Z C  Z L    0  LC Khi mạch cộng hưởng - Bài tốn với tần số góc ω1 ω2 mạch có cơng suất , ta có : Z C   Từ thông cực đại: 0  NBS  Máy phát điện xoay chiều pha: Phần ứng gồm dây đặt lệch nha 1200 đường trịn + Mắc hình sao: U d  3U p I d  I p + Mắc hình tam giác: U d  U p I d  3I p  Máy biến thế: Gọi: N1, U1, P1: Số vịng, điện áp hiệu dụng, cơng suất cuộn sơ cấp N2, U2, P2: Số vòng, điện áp hiệu dụng, công suất cuộn thứ cấp P1  U1I1 cos 1 ; P2  U I cos 2  Hiệu suất máy biến thế: 10 Tóm tắt lý thuyết cơng thức Vật Lý 12 H P2 1 P1  Mạch thứ cấp không tải: N U k  N2 U  Mạch thứ cấp có tải: (lí tưởng) N U I k   N U I1 - Nếu N1 > N2 : máy giảm áp - Nếu N1 < N2 : máy tăng áp  Truyền tải điện năng:  Độ giảm dây dẫn: U  Rd I d P2R  Công suất hao phí : P  U cos  + Hiệu suất tải điện: H P2 P1  P  P1 P1 P1 : Công suất truyền P2 : Công suất nhận nơi tiêu thụ GV: Đặng Ngọc Luân  Tần số góc:   LC  Chu kì riêng: T  2 LC  Tần số riêng: f  1  T 2 LC Điện tích tức thời tụ điện : q  Q0 cost    Hiệu điện tức thời hai tụ : Q u  U cost     cost    C Dòng điện tức thời qua cuộn cảm: i  q '  Q0 sin t       I cos t     2  Với I0 = ω.Q0 Mối liên hệ : - q, u pha nên : q  Cu  Q0  CU - q, i vuông pha nên : q2 i2  1 Q02 I 02  Để giảm hao phí truyền tải điện ta cần : - u, i vuông pha nên : - Giảm điện trở đường dây : sử dụng dây dẫn có điện trở suất nhỏ , tối ưu hóa u2 i2  1 đường dây để dây ngắn U 02 I 02 - Tăng điện áp đầu dây trước  Năng lƣợng mạch dao động: truyền tải  Năng lượng điện trường tập trung DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ I MẠCH DAO ĐỘNG 1 q2 W  Cu  qu  tụ điện: C Cấu tạo : 2 2C  Năng lượng điện trường cực đại: 1 Q02 WC max CU 02  Q0U  2 C 11 Tóm tắt lý thuyết cơng thức Vật Lý 12  Năng lượng từ trường tập trung cuộn cảm: WL  Li  Năng lượng từ trường cực đại: WL max  LI 02  Năng lƣợng điện từ: W = WC + WL 1 W  Cu  Li 2 1 q2  qu  Li   Li 2 2C W  WC max  WL max  CU 02 1 Q02  Q0U   LI 2 C  Năng lượng điện trường lượng từ trường biến thiên điều hịa với tần số gấp đơi tần số mạch dao động: Tính chất : - Điện trường biến thiên tạo từ trường biến thiên (xoáy) - Từ trường biến thiên tạo điện trường biến thiên (xoáy) II SÓNG ĐIỆN TỪ - Là lan truyền dao động điện từ không gian theo thời gian - Sóng điện từ truyền chân khơng - Sóng điện từ sóng ngang : điện trường từ trường biến thiên điều hòa pha , tần số tần số mạch dđộng , có phương vng góc vng góc với phương truyền sóng  Bước sóng sóng điện từ: c  c.T  c.2 LC f Với c = 3.108 m/s: Vận tốc ánh sáng chân không GV: Đặng Ngọc Luân Cấu tạo máy phát máy thu : - Máy phát : + Máy phát sóng cao tần + Micro ( ống nói ) + Mạch biến điệu : gắn tín hiệu âm tần vào sóng điện từ cao tần + Mạch khuếch đại + Ăng ten phát - Máy thu: + Ăng ten thu + Mạch LC chọn sóng: dựa vào tượng cộng hưởng sóng + Mạch tách sóng : tách tín hiệu âm tần khỏi sóng điện từ cao tần + Mạch khuếch đại + Loa Truyền thơng sóng vơ tuyến: - Sóng dài : λ > 1000m Không bị nước hấp thụ nên sử dụng thông tin liên lạc nước - Sóng trung : 1000m > λ > 100m Bị tầng điện ℓy hấp thụ ban ngày, phản xạ ban đêm nên ban đêm nghe radio rõ ban ngày Chủ yếu thơng tin phạm vi hẹp - Sóng ngắn : 100m > λ > 10m Bị tầng điện ℓy mặt đất phản xạ Máy phát sóng ngắn cơng suất ℓớn truyền thơng tin xa mặt đất - Sóng cực ngắn : 10m > λ > 0,01m Có thể xuyên qua tầng điện ℓy Dùng để thơng tin ℓiên ℓạc vũ trụ SĨNG ÁNH SÁNG Sóng ánh sáng sóng điện từ có tần số lớn hay có bước sóng ngắn I TÁN SẮC ÁNH SÁNG - Là tượng ánh sáng bị phân tích thành màu sắc khác qua dụng cụ quang học :VD : lăng kính , mặt song song (ván dầu , mỡ ), bọt nước , bong bóng xà phịng , hay mặt phân cách mơi trường suốt 12 Tóm tắt lý thuyết công thức Vật Lý 12 GV: Đặng Ngọc Luân + Ánh sáng đơn sắc : chứa thành + x(mm): Khoảng cách từ vị trí vân phần không bị tán sắc qua lăng xét tới vân sáng trung tâm kính + Ánh sáng phức hợp : chứa nhiều M d1 thành phần đơn sắc bị tán sắc S1 x qua lăng kính d I a + Ánh sáng trắng ánh sáng phức hợp O chứa vô số đơn sắc gồm màu : S2 đỏ , cam , vàng , lục , lam , chàm , tím + Trong tượng tán sắc : ánh sáng D tím bị lệch nhiều , ánh sáng đỏ bị lệch so với phương truyền tới Hiện tượng : Tạo M vạch sáng gọi vân sáng xen kẽ Bước sóng   m  Màu vạch tối gọi vân tối , với O vân sáng 0,640  0,760 Đỏ trung tâm 0,590  0,650 Cam +Hiệu quang trình : 0,570  0,600 Vàng ax   d1  d   k 0,500  0,575 Lục D 0,450  0,510 Lam D 0,430  0,460 Chàm + Khoảng vân: i  khoảng cách 0,380  0,440 Tím a - Ánh sáng đơn sắc đặc trưng vân sáng liên tiếp , tần số f chu kỳ T : khoảng cách vân tối liên tiếp - Bước sóng ánh sáng chân - Khoảng cách vân sáng vân tối gần nửa khoảng vân c không:   với c = 3.108 m/s D f  ki + Vị trí vân : x  k a - Vận tốc ánh sang môi k nguyên :vân sáng bậc k c trường có chiết suất n : v  k bán nguyên: vị trí vân tối thứ k+0.5 n  Khoảng cách vân x1 x2: v  Cùng phía: x  x1  x2 Bước sóng:  '   f n II GIAO THOA ÁNH SÁNG 1.Giao thoa với ánh sáng đơn sắc: Điều kiện : nguồn sáng kết hợp Giao thoa khe Young: + a(mm): Khoảng cách khe S1S2 + D(m): Khoảng cách từ khe tới +   m  : Bước sóng ánh sáng kích thích Khác phía: x  x1  x2  Hai vân trùng nhau: x1 = x2  Tìm số vân sáng, vân tối bề rộng trƣờng giao thoa L: L x k max  max i Ns = (phần nguyên kmax)  + Vị trí cực đại x max  Nếu chữ số thập phân kmax > : Nt = Ns + ( vân vân tối ) 13 Tóm tắt lý thuyết cơng thức Vật Lý 12 Nếu chữ số thập phân kmax < thì: Nt = Ns – 1(vân ngồi vân sáng) Giao thoa với ánh sáng trắng: 0,38m    0,76m  Bề rộng quang phổ bậc 1: với k = x1  xd  xt1  k D (  d  t ) a  Bề rộng quang phổ bậc n: xn  nx1 M cách VS’ trung tâm khoảng x cho vân sáng, vân tối: Tại M có: x M  k D a   ax M k D ax  0,38m  M  0,76m kD k nguyên : cho vị trí vân sáng k bán nguyên: cho vị trí vân tối III CÁC LOẠI QUANG PHỔ  Máy quang phổ dụng cụ dùng để phân tích ánh sáng gồm :  Ống chuẩn trực :có thấu kính hội tụ để biến đổi chùm sáng vào thành chùm tia sáng song song  Lăng kính : tán sắc ánh sáng  Buồng tối : hiển thị ánh sáng sau phân tích - Quang phổ liên tục :Là dải màu biến đổi liên tục từ đỏ đến tím + Do vật rắn , lỏng , khí áp suất cao nung nóng phát + Quang phổ liên tục phụ thuộc vào nhiệt độ nên vật khác nung nóng nhiệt độ có quang phổ giống - Quang phổ vạch phát xạ : vạch màu riêng lẻ tối + Do chất khí , áp suất thấp nung nóng phát + Quang phổ vạch phát xạ đặc trưng cho nguyên tố , nguyên tố khác GV: Đặng Ngọc Luân khác số lượng vạch sáng , màu sắc vạch sáng độ sáng tỉ đối - Quang phổ vạch hấp thụ: vạch tối riêng lẻ quang phổ liên tục + Điều kiện : nhiệt độ nguồn phát phải nhỏ nhiệt độ nguồn sáng trắng + Ở điều kiện nguyên tố phát vạch quang phổ hấp thụ vạch quang phổ  Phép phân tích quang phổ phép phân tích thành phần cấu tạo chất dựa vào việc phân tích quang phổ chúng IV CÁC BỨC XẠ KHƠNG NHÌN THẤY - Tia hồng ngoại :là xạ khơng nhìn thấy có bước sóng > 0,76µm + Do vật có nhiệt độ > K phát Tuy nhiên để thu xạ hồng ngoại nhiệt độ vật phải lớn nhiệt độ môi trường + Tác dụng đặc trưng tác dụng nhiệt : dùng để sưởi ấm , sấy khô ,… + Tác dụng lên phim ảnh : dùng máy ảnh hồng ngoại + Có thể biến điệu sóng điện từ cao tần : dùng điều khiển + Ngồi có khả gây số phản ứng hóa học tượng quang điện cho số chất bán dẫn - Tia tử ngoại: xạ khơng nhìn thấy có bước sóng < 0,38µm + Do vật nung nóng 20000C phát + Tác dụng mạnh lên phim ảnh , làm ion hóa khơng khí nhiều chất khác Kích thích phát quang nhiều chất, gây tượng quang điện cho nhiều kim loại + Bị nước thủy tinh hấp thụ mạnh + Hủy diệt tế bào da ,mắt, diệt khuẩn ,… + Chữa bệnh còi sương , khử trùng nước , tìm vết nứt bề mặt kim loại,… 14 Tóm tắt lý thuyết cơng thức Vật Lý 12 GV: Đặng Ngọc Luân - Tia X : xạ khơng nhìn (ε = hf) Cường độ chùm sáng tỉ lệ thấy có bước sóng từ 10-8m đến 10-11m thuận với số phơtơn phát 1s phát từ ống Rơn-ghen nên  Phân tử ,nguyên tử , e- , … phát xạ gọi tia Rơn-ghen hay hấp thụ ánh sáng chúng phát xạ + Tính chất bật khả đâm hay hấp thụ phôtôn xuyên : tia X có khả đâm xuyên qua  Các phôtôn bay dọc theo tia sáng với giấy , vải , gỗ , …và nhôm vài cm tốc độ c = 3.108m/s chân không lại bị lớp chì vài mm chặn lại  Năng lượng phôtôn ánh sáng + Tác dụng mạnh lên phim ảnh , làm ion chân không môi trường chiết hóa khơng khí, làm phát quang nhiều hc hc ,   hf  chất, gây tượng quang điện hầu suất n:   hf   n hết kim loại -34 Hằng số Planck : h = 6,625.10 J.s + Hủy diệt tế bào , diệt vi khuẩn + Dùng để chữa bệnh ung thu , chụp  Các công thức quang điện: hc phim kiểm tra vết nứt bên kim  Cơng electron : A  loại,… 0 Thang sóng điện từ :  Phương trình Anhxtanh:   A  Wd max LUỢNG TỬ ÁNH SÁNG I HIỆN TƢỢNG QUANG ĐIỆN - Là tượng electron bị bật khỏi bề mặt kim loại bị chiếu chùm ánh sáng kích thích có bước sóng thích hợp  định luật quang điện  Mỗi kim loại làm catốt có bước sóng giới hạn giới hạn quang điện  , tượng quang điện xảy bước sóng ánh sáng kích thích  ≤   Cường độ dòng quang điện tỉ lệ thuận với cường độ chùm sáng kích thích  Động ban đầu cực đại equang điện không phụ thuộc vào cường độ chùm sáng kích thích mà phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng kích thích chất kim loại làm catốt  Thuyết lƣợng tử ánh sáng:  Chùm ánh sáng chùm phôtôn , phôtôn mang lượng xác định Với Wđ0max = eUh= mv0 max Uh hiệu điện hãm: Uh = -UAK I = Công suất nguồn sáng: P = n  với n số phôtôn phát 1s Cđdđ bão hoà: Ibh = ne.e với ne: số electron 1s Hiệu suất lượng tử: H  ne n Các công thức tập tia Rơnghen:  Bước sóng nhỏ nhất, tần số lớn tia Rơn ghen phát từ ống Rơn ghen: hf Max  hc Min  me ve2  e.U AK ; ve vận tốc electron đập vào catốt  Công lực điện trường: me ve2  e.U AK 15 Tóm tắt lý thuyết công thức Vật Lý 12 GV: Đặng Ngọc Luân Với r0 = 5,3.10-11m bán kính Borh trạng thái K Các trạng thái cịn hc Min  lại gọi trạng thái kích thích eU AK Năng lƣợng quỹ đạo dừng n : 13,6 E   (eV)  Hiện tƣợng quang điện n - Là tượng electron bị khỏi Năng lượng xạ hay hấp thụ : nút mạng trở thành electron tự hc chất bán dẫn chiếu chùm ε= = Ecao – Ethấp , 1eV = 1,6.10-19J sáng kích thích có bước sóng thích hợp  - Giới hạn quang điện lớn  Bước sóng xạ hay hấp thụ: nhiều so với giới hạn quang điện 1 - Hiện tượng quang dẫn tượng  31   32   21 ;   31 32 21 quang điện làm giảm điện trở suất (tăng độ dẫn điện) chất bán dẫn Số xạ tối đa mà nguyên tử Hidro có II HIỆN TƢỢNG QUANG PHÁT thể phát từ mức lượng En QUANG chuyển mức lượng thấp - Là tượng vật phát ánh sáng phát n(n-1) quang chiếu ánh sáng kích là: N = thích + Dãy Laiman: từ quỹ đạo K - Năng lượng ánh sáng phát quang Nằm vùng tử ngoại nhỏ lượng ánh sáng + Dãy Banme: từ quỹ đạo ngồi L kích thích, suy bước sóng ánh sáng Nằm vùng ánh sáng nhìn thấy phát quang ln lớn bước phần vùng tử ngoại sóng ánh sáng kích thích λPQ ≥ λKT + Dãy Pasen: từ quỹ đạo M + Huỳnh quang: ánh sáng phát quang Nằm vùng hồng ngoại bị tắt tắt ánh sáng kích thích + Lân quang: ánh sáng phát quang tồn khoảng thời gian sau tắt ánh sáng kích thích III MẪU NGUYÊN TỬ BORH - Nguyên tử tồn trạng thái có lượng xác định gọi trạng thái dừng Ở trạng thái dùng nguyên tử không xạ lượng VẬT LÝ HẠT NHÂN - Khi nguyên tử nhận lượng kích  Cấu tạo hạt nhân: thích chúng chuyển từ quỹ đạo thấp lên A quỹ đạo cao hơn, ngược lại nguyên tử  Hạt nhân Z X , chuyển từ quỹ đạo cao quỹ đạo thấp có A nuclon; Z prơtơn;N =(A –Z)nơtrôn chúng xạ phôtôn  Liên hệ lượng khối lượng: E = mc2 Bán kính quỹ đạo dừng n : r  n r0  Độ hụt khối hạt nhân : nuclon riêng lẻ liên kết với tạo  Bước sóng cực tiểu tia Rơnghen: 16 Tóm tắt lý thuyết công thức Vật Lý 12 GV: Đặng Ngọc Ln thành hạt nhân có phần khối lượng  Phóng xạ: phản ứng hạt nhân tỏa bị “mất đi” : lượng hạt nhân mẹ bị phân rã tạo hạt nhân con, đồng thời kèm theo m = Zmp + (A – Z)mn – mhn tia phóng xạ  Năng lượng liên kết: ∆Elk = m.c Sự phóng xạ khơng bị ảnh hưởng  Năng lượng liên kết riêng: tác động bên E lk X  Y + Hạt phóng xạ ∆Elkr = A  Năng lượng liên kết lớn hạt nhân bền vững ( VD: Fe)  Phản ứng hạt nhân: Trong phản ứng hạt nhân: Hằng số phóng xa:   ln T Độ phóng xạ : H = λ.N (Bq) T: Là chu kì bán rã , khoảng thời gian số hạt nhân bị phân rã nửa A3 A1 A2 A4 Z X1 + Z X2  Z X3 + Z X4 Chú ý: Trong cơng thức độ phóng  Số nuclơn số điện tích bảo xa, T tính giây ; 1Ci = 3,7.1010 Bq toàn: Gọi : A1+A2 = A3+ A4 Z1 + Z2 = Z3 + Z4 m0:Khối lượng chất phóng xạ ban đầu  Năng lượng phản ứng hạt nhân: m: Khối lượng chất phóng xạ cịn lại ∆E = (m1 + m2 - m3 - m4)c2 N0: Số hạt nhân (nguyên tử) ban đầu N: Số hạt nhân (nguyên tử) lại ∆E = (m3 + m4 - m1 - m2).c2 A: Số khối hạt nhân ∆E = K3 + K4 - K1 – K2 H0: Độ phóng xạ lúc đầu (Bq) + Nếu ∆E > phản ứng hạt nhân H: Độ phóng xạ lúc sau (Bq) tỏa lƣợng  Liên hệ số hạt khối lượng + Nếu ∆E < phản ứng hạt nhân m thu lƣợng m0 N  N A N  N A Đơn vị khối lượng nguyên tử: A A 1u = 931,5 MeV  Định luật phóng xạ c2 Khối lượng prôtôn: mp =1,0073u Khối lượng nơtron mn = 1,0087u  Năng lượng toàn phần bảo toàn E1+E2 = E3+ E4  Động lượng hệ bảo toàn :     p1  p  p3  p Liên hệ động : p  2mK  Thông thường đơn vị khối lượng phản ứng hạt nhân u nên lượng liên kết lượng phản ứng tính sau : E = (mtr – ms).931,5 (MeV) m  m0  N  N t T  t T  m0 e t  N e t H   N  .N0   Tỉ lệ hạt nhân lại: t T  H  t T t N = 2T N0  Tỉ lệ hạt nhân bị phân rã: t N = 1 T N0 17 Tóm tắt lý thuyết công thức Vật Lý 12  Khối lượng hạt nhân mẹ bị phân rã t T sau thời gian t: m  m0 (1  )  Số hạt nhân tạo thành số hạt nhân mẹ bị phân rã sau thời gian t: t T GV: Đặng Ngọc Luân ứng nhiệt hạch , nhiên xét đơn vị khối lượng phản ứng nhiệt hạch tỏa lượng lớn phản ứng phân hạch Thuyết tương đối : ( v  0,1c ) N’ =  N = N0 – N = N0 (1 – )  Khối lượng hạt nhân tạo thành mY  m0 X t AY (1  T ) AX  Các loại hạt bản:  Hạt  : He ; Hạt  : e ; Hạt  :  1 e ; Hạt nơ tron: 01 n ; 1 Hạt prôtôn: p hay H  Phản ứng phân hạch : - Là phản ứng hạt nhân tỏa lượng hạt nhân nặng hấp thụ nơtron bị vỡ thành hạt nhân nhẹ đồng thời kèm tia phóng xạ - Gọi k số nơtron tạo sau phản ứng + Nếu k < : phản ứng tắt dần + Nếu k = : phản ứng phân hạch dây chuyền có kiểm sốt + Nếu k > : phản ứng hạt nhân dây chuyền bùng nổ ( bơm nguyên tử )  Phản ứng nhiệt hạch - Là phản ứng hạt nhân tỏa lượng hạt nhân nhẹ kết hợp với nhiệt độ cao tạo thành hạt nhân nặng - Phản ứng phân hạch xảy nhiệt độ cao Năng lượng phản ứng phân hạch lượng chủ yếu mặt trời - Phản ứng phân hạch phản ứng hạt nhân “sạch” chúng khơng kèm theo tia phóng xạ  Phản ứng phân hạch thường tỏa lượng lớn nhiều phản mc  m0c  K Hay E  E0  K c     đó: v E m m  E  Đặt     Động : K  E  E0  E0 (  1)  Động lượng : p = mv Hệ thức bất biến : E  E0  p c 2 2 Mối liên hệ: p  K  2KE0 Trong K E0 có đơn vị MeV p có đơn vị MeV/c 2 18 Tóm tắt lý thuyết công thức Vật Lý 12 GV: Đặng Ngọc Luân 19 ... Huỳnh quang: ánh sáng phát quang Nằm vùng hồng ngoại bị tắt tắt ánh sáng kích thích + Lân quang: ánh sáng phát quang tồn khoảng thời gian sau tắt ánh sáng kích thích III MẪU NGUYÊN TỬ BORH - Nguyên... cũ : x2 = x1 ; v2 = v1 - Sau số bán nguyên T vật đến trạng thái đối lập : x2 = -x1 ; v2 = -v1 Tóm tắt lý thuyết cơng thức Vật Lý 12 II CON LẮC LÕ XO: k m   Tần số góc:  Chu kì: T  2 Tần... Tại VTCB: Fđh = P  kl0  mg  k g  m l Chu kì lắc T  2 l m  2 k g  Chiều dài cực đại Tóm tắt lý thuyết cơng thức Vật Lý 12 (Khi vật vị trí thấp nhất) lmax = lcb + A  Chiều dài cực tiểu