tổng hợp kiến thức vật lý 12 luyện thi đại học

Cẩm nang tổng hợp kiến thức Vật lý 12 - LTĐH  MỤC LỤC MỤC LỤC CHƯƠNG I : DAO ĐỘNG CƠ .2 CHƯƠNG II : SÓNG CƠ 22 CHƯƠNG III : DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ 30 CHƯƠNG IV : DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU 34 CHƯƠNG V : SÓNG ÁNH SÁNG 47 CHƯƠNG VI : LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG 53 CHƯƠNG VII : HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ 59 PHỤ LỤC 63 GV: ĐINH HOÀNG MINH TÂN - Trang 1/79 - Tổng hợp kiến thức Vật lý 12 - LTĐH  DAO ĐỘNG CƠ CHƯƠNG : DAO ĐỘNG CƠ CHỦ ĐỀ 1: ĐẠI CƯƠNG DAO ĐỘNG ĐIỀU HỊA A TĨM TẮT LÍ THUYẾT Chu kì, tần số, tần số góc: ω = 2πf = 2π T ; T= t (t thời gian để vật thực n dao động) n Dao động: a Dao động cơ: Chuyển động qua lại quanh vị trí đặc biệt, gọi vị trí cân b Dao động tuần hồn: Sau khoảng thời gian gọi chu kỳ, vật trở lại vị trí cũ theo hướng cũ c Dao động điều hịa: dao động li độ vật hàm cosin (hay sin) theo thời gian Phương trình dao động điều hịa (li độ): x = Acos(ωt + ϕ) + x: Li độ, đo đơn vị độ dài cm m + A = xmax: Biên độ (ln có giá trị dương) + Quỹ đạo dao động đoạn thẳng dài L = 2A + ω (rad/s): tần số góc; ϕ (rad): pha ban đầu; (ωt + ϕ): pha dao động + xmax = A, |x|min = Phương trình vận tốc: v = x’= - ωAsin(ωt + ϕ) r + v chiều với chiều chuyển động (vật chuyển động theo chiều dương v > 0, theo chiều âm v < 0) π + v sớm pha so với x r Tốc độ: độ lớn vận tốc |v|= v + Tốc độ cực đại |v|max = Aω vật vị trí cân (x = 0) + Tốc độ cực tiểu |v|min= vật vị trí biên (x= ±A ) Phương trình gia tốc: a = v’= - ω 2Acos(ωt + ϕ) = - ω 2x r + a có độ lớn tỉ lệ với li độ ln hướng vị trí cân π + a sớm pha so với v ; a x ngược pha + Vật VTCB: x = 0; |v| max = Aω; |a|min = + Vật biên: x = ±A; |v|min = 0; |a| max = Aω Hợp lực tác dụng lên vật (lực hồi phục): F = ma = - m ω2 x =- kx ® + F có độ lớn tỉ lệ với li độ hướng vị trí cân + Dao động đổi chiều hợp lực đạt giá trị cực đại + Fhpmax = kA = m ω2 A : vị trí biên + Fhpmin = 0: vị trí cân Các hệ thức độc lập: 2 x  v  v 2 a)  ÷ +  a) đồ thị (v, x) đường elip ÷ =1 ⇒ A = x + ÷  A   Aω  ω b) a = - ω2x b) đồ thị (a, x) đoạn thẳng qua gốc tọa độ 2 2 a v  a   v  c)  + ÷ =1 ⇒ A = + 2 ÷ c) đồ thị (a, v) đường elip ω ω  Aω   Aω  d) F = -kx GV: ĐINH HOÀNG MINH TÂN d) đồ thị (F, x) đoạn thẳng qua gốc tọa độ - Trang 2/79 - Tổng hợp kiến thức Vật lý 12 - LTĐH  DAO ĐỘNG CƠ 2 e) đồ thị (F, v) đường elip F2 v2  F   v  e)  + = ⇒ A2 = + ÷ ÷ mω ω  kA   Aω  Chú ý: * Với hai thời điểm t1, t2 vật có cặp giá trị x1, v1 x2, v2 ta có hệ thức tính A & T sau: 2 2 x2 - x2 v2 - v2  x1   v   x2   v  + =  ÷ + ⇔ 2 = 22 21 →  ÷ ÷ ÷ A Aω  A   Aω   A   Aω  2 v2 - v1 x1 - x2 ω= → T = 2π 2 2 x1 - x2 v2 - v1 v  A = x1 +  ÷ = ω 2 2 x v - x v v2 - v1 * S i chiu cỏc i lng: r đ ã Cỏc vectơ a , F đổi chiều qua VTCB r • Vectơ v đổi chiều qua vị trí biên * Khi đirtừ vị trí cân O vị trí biên: r • Nếu a ↑↓ v ⇒ chuyển động chậm dần • Vận tốc giảm, ly độ tăng ⇒ động giảm, tăng ⇒ độ lớn gia tốc, lực kéo tăng * Khi từ vị trí biên vị trí cân O: r r • Nếu a ↑↑ v ⇒ chuyển động nhanh dần • Vận tốc tăng, ly độ giảm ⇒ động tăng, giảm ⇒ độ lớn gia tốc, lực kéo giảm * Ở khơng thể nói vật dao động nhanh dần “đều” hay chậm dần “đều” dao động loại chuyển động có gia tốc a biến thiên điều hịa khơng phải gia tốc a số Mối liên hệ dao động điều hòa (DĐĐH) chuyển động tròn (CĐTĐ): a) DĐĐH xem hình chiếu vị trí chất điểm CĐTĐ lên trục nằm mặt v phẳng quỹ đạo & ngược lại với: A = R;ω = R b) Các bước thực hiện: • Bước 1: Vẽ đường tròn (O ; R = A) • Bước 2: Tại t = 0, xem vật đâu bắt đầu chuyển động theo chiều âm hay dương : + Nếu ϕ > : vật chuyển động theo chiều âm (về biên âm) + Nếu ϕ < : vật chuyển động theo chiều dương (về biên dương) • Bước 3: Xác định điểm tới để xác định góc quét Δφ, từ xác định thời gian quãng đường chuyển động c) Bảng tương quan DĐĐH CĐTĐ: Chuyển động tròn đều (O, R = A) Dao động điều hòa x = Acos(ωt+ϕ) A là biên độ R = A là bán kính ω là tần số góc ω là tốc độ góc (ωt+ϕ) là pha dao động (ωt+ϕ) là tọa độ góc vmax = Aω là tốc độ cực đại v = Rω là tốc độ dài amax = Aω là gia tốc cực đại aht = Rω2 là gia tốc hướng tâm Fphmax = mAω là hợp lực cực đại tác dụng lên vật Fht = mAω2 là lực hướng tâm tác dụng lên vật Các dạng dao động có phương trình đặc biệt: Biên độ: A    a) x = a ± Acos(ωt + φ) với a = const ⇒ Tọa độ VTCB: x = A Tọa độ vt biên: x = a ± A   GV: ĐINH HOÀNG MINH TÂN - Trang 3/79 - Tổng hợp kiến thức Vật lý 12 - LTĐH b) x = a ± Acos2(ωt + φ) với a = const ⇒ Biên độ: GV: ĐINH HOÀNG MINH TÂN  DAO ĐỘNG CƠ A ; ω’=2ω; φ’= 2φ - Trang 4/79 - Tổng hợp kiến thức Vật lý 12 - LTĐH  DAO ĐỘNG CƠ B PHÂN DẠNG VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC DẠNG BÀI TẬP  DẠNG 1: Tính thời gian đường dao động điều hịa a) Tính khoảng thời gian ngắn để vật từ vị trí x1 đến x2: * Cách 1: Dùng mối liên hệ DĐĐH CĐTĐ T → 3600  ∆ϕ ∆ϕ ⇒ Δt = = T  ω 360  t = ? → ∆ϕ  * Cách 2: Dùng cơng thức tính & máy tính cầm tay • Nếu từ VTCB đến li độ x ngược lại: ∆t = x arcsin ω A • Nếu từ VT biên đến li độ x ngược lại: ∆t = x arccos ω A b) Tính quãng đường thời gian t: • Biểu diễn t dạng: t = nT + D t ; n số dao động nguyên; D t khoảng thời gian lẻ ( D t < T ) • Tổng quãng đường vật thời gian t: S = n.4A + D s Với D s quãng đường vật khoảng thời gian D t , ta tính việc vận dụng mối liên hệ DĐĐH CĐTĐ: Ví dụ: Với hình vẽ bên D s = 2A + (A - x1) + (A- x )  Neáu t = T s = A  Các trường hợp đặc biệt:  ; suy T  Neáu t = s = A   Nếu t = nT s = n4 A   T  Nếu t = nT + s = n4 A + A   DẠNG 2: Tính tốc độ trung bình vận tốc trung bình S Tốc độ trung bình: v tb = với S quãng đường vật khoảng thời gian ∆t Δt 4A 2v max = ⇒ Tốc độ trung bình n chu kì : v tb = Tπ Δx x - x = Vận tốc trung bình: v = với ∆x độ dời vật thực khoảng thời Δt Δt gian ∆t Độ dời n chu kỳ ⇒ Vận tốc trung bình n chu kì GV: ĐINH HỒNG MINH TÂN - Trang 5/79 - Tổng hợp kiến thức Vật lý 12 - LTĐH  DAO ĐỘNG CƠ  DẠNG 3: Xác định trạng thái dao động vật sau (trước) thời điểm t khoảng ∆t Với loại toán này, trước tiên ta kiểm tra xem ω∆ t = ∆ϕ nhận giá trị nào: - Nếu ∆ϕ = 2kπ x2 = x1 v2 = v1 ; - Nếu ∆ϕ = (2k + 1)π x2 = - x1 v2 = - v1 ; - Nếu ∆ϕ có giá trị khác, ta dùng mối liên hệ DĐĐH CĐTĐ để giải tiếp: • Bước 1: Vẽ đường trịn có bán kính R = A (biên độ) trục Ox nằm ngang • Bước 2: Biểu diễn trạng thái vật thời điểm t quỹ đạo vị trí tương ứng M đường tròn Lưu ý: ứng với x giảm: vật chuyển động theo chiều âm ; ứng với x tăng: vật chuyển động theo chiều dương • Bước 3: Từ góc ∆ϕ = ω∆ t mà OM quét thời gian Δt, hạ hình chiếu xuống trục Ox suy vị trí, vận tốc, gia tốc vật thời điểm t + Δt t – Δt  DẠNG 4: Tính thời gian chu kỳ để |x|, |v|, |a| nhỏ lớn giá trị (Dùng cơng thức tính & máy tính cầm tay) a) Thời gian chu kỳ vật cách VTCB khoảng x • nhỏ x1 ∆t = 4t = arcsin ω A x arccos ω A b) Thời gian chu kỳ tốc độ • lớn x1 ∆t = 4t = • nhỏ v1 ∆t = 4t1 = v arcsin ω Aω v arccos ω Aω (Hoặc sử dụng công thức độc lập từ v1 ta tính x1 tính trường hợp a) c) Tính tương tự với toán cho độ lớn gia tốc nhỏ lớn a1 !!  DẠNG 5: Tìm số lần vật qua vị trí biết x (hoặc v, a, Wt, Wđ, F) từ thời điểm t1 đến t2 Trong chu kỳ, vật qua vị trí biên lần cịn vị trí khác lần (chưa xét chiều chuyển động) nên: • Bước 1: Tại thời điểm t1, xác định điểm M1 ; thời điểm t2, xác định điểm M2 • Bước 2: Vẽ chiều chuyển động vật từ M1 tới M2, suy số lần vật qua xo a + Nếu Δt < T a kết quả, Δt > T ⇒ Δt = n.T + to số lần vật qua xo 2n + a + Đặc biệt: vị trí M1 trùng với vị trí xuất phát số lần vật qua xo 2n + a +  DẠNG 6: Tính thời điểm vật qua vị trí biết x (hoặc v, a, Wt, Wđ, F) lần thứ n • Bước 1: Xác định vị trí M0 tương ứng vật đường tròn thời điểm t = & số lần vật qua vị trí x đề yêu cầu chu kì (thường 1, lần) • Bước 2: Thời điểm cần tìm là: t = n.T + to ; Với: + n số nguyên lần chu kì xác định phép chia hết số lần “gần” số lần đề yêu cầu với số lần qua x chu kì ⇒ lúc vật quay vị trí ban đầu M0, thiếu số lần 1, 2, đủ số lần đề cho + to thời gian tương ứng với góc qt mà bán kính OM0 quét từ M0 đến vị trí M1, M2, cịn lại để đủ số lần Ví dụ: ta xác định số lần qua x chu kì lần tìm số nguyên n lần chu kì để vật quay vị trí ban đầu M 0, cịn · · M OM M OM thiếu lần to = o T , thiếu lần to = o T 360 360 • lớn v1 ∆t = 4t = GV: ĐINH HOÀNG MINH TÂN - Trang 6/79 - Tổng hợp kiến thức Vật lý 12 - LTĐH  DAO ĐỘNG CƠ  DẠNG 7: Tính quãng đường lớn nhỏ Trước tiên ta so sánh khoảng thời gian ∆t đề cho với nửa chu kì T/2  Trong trường hợp ∆t < T/2 : * Cách 1: Dùng mối liên hệ DĐĐH CĐTĐ Vật có vận tốc lớn qua VTCB, nhỏ qua vị trí biên (VTB) nên khoảng thời gian quãng đường lớn vật gần VTCB nhỏ gần VTB Do có tính đối xứng nên quãng đường lớn gồm phần đối xứng qua VTCB, quãng đường nhỏ gồm phần đối xứng qua VTB Vì cách làm là: Vẽ đường trịn, chia góc quay ∆φ = ω∆ t thành góc nhau, đối xứng qua trục sin thẳng đứng (Smax đoạn P1P2) đối xứng qua trục cos nằm ngang (Smin lần đoạn PA) * Cách 2: Dùng cơng thức tính & máy tính cầm tay Trước tiên xác định góc quét ∆φ = ω∆ t, thay vào cơng thức: Δφ • Qng đường lớn : Smax = 2Asin Δφ ) • Quãng đường nhỏ : Smin = 2A(1 - cos  Trong trường hợp ∆t > T/2 : tách ∆t = n - Trong thời gian n T T + ∆t ' , n ∈ N * ; ∆t ' < 2 T quãng đường 2nA - Trong thời gian ∆t’ quãng đường lớn nhất, nhỏ tính cách Chú ý: + Nhớ số trường hợp ∆t < T/2 để giải nhanh toán:   3  € x = ±A smax = A neáu vật từ x = ± A T  2  ∆t = →  s = A vật từ x = ± A € x = ± A € x = ± A    2    2 ↔ x = ±A  smax = A vật từ x = mA T   2 →  ∆t = 2    smin = A − vật từ x = ± A € x = ± A € x = ± A    A A   smax = A vật từ x = ± ↔ x = m  T  →  ∆t =  s = A − vật từ x = ± A € x = ± A € = ± A    2  S S + Tính tốc độ trung bình lớn nhỏ nhất: v tbmax = max v tbmin = ; với Smax , Smin ∆t ∆t ( ) ( ) tính  Bài tốn ngược: Xét quãng đường S, tìm thời gian dài ngắn nhất: - Nếu S < 2A: S = 2Asin ω.t (tmin ứng với Smax) ; S = 2A(1 - cos - Nếu S > 2A: tách S = n.2A + S' , thời gian tương ứng: t = n ω.t max ) (tmax ứng với Smin) T + t ' ; tìm t’max , t’min Ví dụ: Nhìn vào bảng tóm tắt ta thấy, quãng đường S = A, thời gian dài tmax = T/3 ngắn tmin = T/6, trường hợp xuất nhiều đề thi!! GV: ĐINH HOÀNG MINH TÂN - Trang 7/79 - Tổng hợp kiến thức Vật lý 12 - LTĐH  DAO ĐỘNG CƠ  Từ cơng thức tính Smax Smin ta có cách tính nhanh qng đường thời gian từ t1 đến t2: Ta có: - Độ lệch cực đại: ∆S = Smax − Smin ≈ 0, 4A - Quãng đường vật sau chu kì ln 4A nên qng đường ‘‘trung bình’’ là: S = t − t1 4A T - Vậy quãng đường được: S = S ± ∆S hay S − ∆S ≤ S ≤ S + ∆S hay S − 0, 4A ≤ S ≤ S + 0, 4A  DẠNG 8: Bài toán hai vật dao động điều hịa  Bài tốn 1: Bài tốn hai vật gặp * Cách giải tổng quát: - Trước tiên, xác định pha ban đầu hai vật từ điều kiện ban đầu - Khi hai vật gặp thì: x1 = x2 ; giải & biện luận tìm t ⇒ thời điểm & vị trí hai vật gặp * Cách 2: Dùng mối liên hệ DĐĐH CĐTĐ (có trường hợp) - Trường hợp 1: Sự gặp hai vật dao động biên độ, khác tần số Tình huống: Hai vật dao động điều hồ với biên độ A, có vị trí cân trùng nhau, với tần số f1 ≠ f2 (giả sử f2 > f1) Tại t = 0, chất điểm thứ có li độ x1 chuyển động theo chiều dương, chất điểm thứ hai có li độ x2 chuyển động ngược chiều dương Hỏi sau chúng gặp lần đầu tiên? Có thể xảy hai khả sau: + Khi gặp hai chất điểm chuyển động chiều Tại t = 0, trạng thái chuyển động chất điểm tương ứng với bán kính đường trịn hình vẽ Góc tạo hai bán kính ε Dο ω2 > ω1 ⇒ α2 > α1 Trên hình vẽ, ta có: ε = α - α1 + Khi gặp nhau, chất điểm chuyển động ngược chiều nhau: ' ' Trên hình vẽ: α1 = a + a ; α = b + b 0 Với lưu ý: a' + b' = 180 Ta có: α1 + α = a + b +180 Trong đó: a, b góc quét bán kính từ t = thời điểm vật tương ứng chúng qua vị trí cân  Đặc biệt: lúc đầu hai vật xuất phát từ vị trí x theo chiều chuyển động Dο ω2 > ω1 nên vật nhanh vật 1, chúng gặp x 1, suy thời điểm hai vật gặp : + Với ϕ < (Hình 1): · · M1OA = M2OA ⇒ φ - ω1 t = ω2 t - φ ⇒ t= 2φ ω1 + ω2 + Với ϕ > (Hình 2) GV: ĐINH HOÀNG MINH TÂN - Trang 8/79 - Tổng hợp kiến thức Vật lý 12 - LTĐH  DAO ĐỘNG CƠ ⇒ (π - φ)- ω1 t = ω2 t -(π - φ) ⇒ t = 2(π - φ) ω1 + ω2 - Trường hợp 2: Sự gặp hai vật dao động tần số, khác biên độ Tình huống: Có hai vật dao động điều hịa hai đường thẳng song song, sát nhau, với chu kì Vị trí cân chúng sát Biên độ dao động tương ứng chúng A1 A2 (giả sử A1 > A2) Tại thời điểm t = 0, chất điểm thứ có li độ x1 chuyển động theo chiều dương, chất điểm thứ hai có li độ x2 chuyển động theo chiều dương Hỏi sau hai chất điểm gặp nhau? Chúng gặp li độ nào? Với điều kiện gặp nhau, hai vật chuyển động chiều? ngược chiều? Tại biên? · Có thể xảy khả sau (với Δφ = MON , C độ dài cạnh MN):  Bài toán 2: Hai vật dao động tần số, vuông pha (độ lệch pha Δφ = ( 2k + ) π ) 2 x  x  - Đồ thị biểu diễn phụ thuộc chúng có dạng elip nên ta có :  ÷ +  ÷ =  A1   A2  A 2 ± - Kết hợp với: v =ω A - x , suy : v =ωx ; v 2= A2 A ωx ± A1 * Đặc biệt: Khi A = A = A (hai vật có biên độ vật hai thời điểm khác nhau), ± ; ± ta có: x + x = A ; v =ωx v = ωx 2 (lấy dấu + k lẻ dấu – k chẵn)  Bài toán 3: Hiện tượng trùng phùng Hai vật có chu kì khác T T’ Khi hai vật qua vị trí cân chuyển động chiều ta nói xảy tượng trùng phùng Gọi ∆t thời gian hai lần trùng phùng liên tiếp T.T' - Nếu hai chu kì xấp xỉ ∆t = ; T - T' GV: ĐINH HOÀNG MINH TÂN - Trang 9/79 - Tổng hợp kiến thức Vật lý 12 - LTĐH - Nếu hai chu kì khác nhiều ∆t = b.T = a.T’ đó:  DAO ĐỘNG CƠ T a = phân số tối giản = T' b Chú ý: Cần phân biệt khác toán hai vật gặp toán trùng phùng! GV: ĐINH HOÀNG MINH TÂN - Trang 10/79 - Tổng hợp kiến thức Vật lý 12 - LTĐH  LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG Chú ý: Nếu phơtơn có lượng hf mn mà E n < hf mn < E m ngun tử khơng nhảy lên mức lượng mà trạng thái dừng ban đầu Hệ quả: Ở trạng thái dừng electron nguyên tử chuyển động quỹ đạo có bán kính hoàn toàn xác định gọi quỹ đạo dừng - Đối với ngun tử Hiđrơ, bán kính quỹ đạo dừng tăng tỉ lệ với bình phương số nguyên liên tiếp: rn = n2r0, với n số nguyên r0 = 5,3.10-11 m, gọi bán kính Bo Quỹ đạo Bán kính K (n = 1) r0 L (n = 2) r0 M (n = 3) r0 N (n = 4) 16 r0 Hấp thụ lượng Trạng thái (tồn bền vững) O (n = 5) 25 r0 P (n = 6) 36 r0 Trạng thái kích thích (chỉ tồn thời gian cỡ 10-8s) Bức xạ lượng 13,6 (eV) Với n ∈ N* n -19 → Năng lượng ion hóa ngun tử hi đrơ từ trạng thái bản: E0 = 13,6(eV) = 21,76.10 J Tính lượng electron quỹ đạo dừng thứ n: En = - Quỹ đạo Năng lượng K (n = 1) L (n = 2) M (n = 3) N (n = 4) O (n = 5) 13,6 - 13, - 2 13,6 - 13, - 13,6 - 5 Tính bước sóng dịch chuyển hai mức lượng: Cho bước sóng tính bước sóng khác: Hoặc dùng cơng thức: λ= 1 = + ; λ 13 λ 12 λ 23 hc = Em - Eλ Þ = mn n λ mn P (n = 6) - 13,6 62 hc Em - E n f13 = f12 + f23 (như cộng véctơ) -1 1 với R H = 1,09.10 m (máy tính fx 570 ES: bấm SHIFT 16 ) R H( - ) n m Tính bán kính quỹ đạo dừng thứ n: rn = n2r0 ; với r0 = 5,3.10-11m bán kính Bo (ở quỹ đạo K) Khi electron chuyển mức lượng, tìm số vạch phát ra: - Vẽ sơ đồ mức lượng, vẽ vạch phát xạ đếm n(n -1) ; với n số vạch mức lượng n! n(n - 1) 2 = Chứng minh: N = C n = ; C n tổ hợp chập n ( n - 2) !2! - Hoặc dùng cơng thức: N = 9* Tính vận tốc tần số quay electron chuyển động quỹ đạo dừng n: e2 v2 Lực Culông electron hạt nhân giữ vai trò lực hướng tâm k = m e nên: rn rn Vận tốc electron: v = e k 2,2.106 = (m / s) ; với m e rn n Tần số quay electron: ω = 2π.f = v Þ rn f=  k = 9.109 (Nm2 / C2 )   -31 me = 9,1.10 kg  v 2π.rn 10* Cường độ dòng điện phân tử electron chuyển động quỹ đạo gây ra: I = GV: ĐINH HOÀNG MINH TÂN q e e = = ω t T 2π - Trang 67/79 - Tổng hợp kiến thức Vật lý 12 - LTĐH  LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG (vì electron chuyển động quỹ đạo tròn nên t = T) - - CHỦ ĐỀ 3: QUANG ĐIỆN TRONG, QUANG PHÁT QUANG & LAZE I HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN TRONG Chất quang dẫn tượng quang điện a) Chất quang dẫn: chất dẫn điện không bị chiếu sáng trở thành chất dẫn điện tốt bị chiếu ánh sáng thích hợp b) Hiện tượng quang điện trong: * Khái niệm: Hiện tượng chiếu ánh sáng thích hợp vào khối chất bán dẫn, làm giải phóng êlectron liên kết chúng trở thành êlectron dẫn đồng thời tạo lỗ trống tham gia vào trình dẫn điện gọi tượng quang điện * Ứng dụng: Hiện tượng quang điện ứng dụng quang điện trở pin quang điện Chú ý: ● Khi nói đến tượng quang điện ln nhớ tới chất bán dẫn, cịn với tượng quang điện ngồi phải kim loại ● Bức xạ hồng ngoại gây tượng quang điện số chất bán dẫn Trong khơng thể gây tượng quang điện kim loại Quang điện trở - Quang điện trở điện trở làm chất quang dẫn Nó có cấu tạo gồm sợi dây chất quang dẫn gắn đế cách điện - Quang điện trở ứng dụng mạch điều khiển tự động Pin quang điện - Pin quang điện (còn gọi pin Mặt Trời) nguồn điện chạy lượng ánh sáng Nó biến đổi trực tiếp quang thành điện * Ứng dụng: Pin quang điện ứng dụng máy đo ánh sáng, vệ tinh nhân tạo, máy tính bỏ túi… Được lắp đặt sử dụng miền núi, hải đảo, nơi xa nhà máy điện II HIỆN TƯỢNG QUANG – PHÁT QUANG Khái niệm phát quang Hiện tượng xảy số chất có khả hấp thụ ánh sáng có bước sóng để phát ánh sáng có bước sóng khác Chất có khả phát quang gọi chất phát quang GV: ĐINH HOÀNG MINH TÂN - Trang 68/79 - Tổng hợp kiến thức Vật lý 12 - LTĐH  LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG Ví dụ: Nếu chiếu chùm ánh sáng tử ngoại vào ống nghiệm đựng dung dịch fluorexêin (chất diệp lục) dung dịch phát ánh sáng màu lục (hình vẽ) Ở đây, ánh sáng tử ngoại ánh sáng kích thích, cịn ánh sáng màu lục fluorexêin phát ánh sáng phát quang Thành đèn ống thơng thường có phủ lớp bột phát quang Lớp bột phát quang ánh sáng trắng bị kích thích ánh sáng giàu tia tử ngoại thủy ngân đèn phát lúc có phóng điện qua Chú ý: ☻ Ngồi tượng quang – phát quang cịn có tượng phát quang sau: hóa – phát quang (ở đom đóm); điện – phát quang (ở đèn LED); phát quang catơt (ở hình ti vi) ☻ Sự phát sáng đèn ống quang - phát quang vì: đèn ống có tia tử ngoại chiếu vào lớp bột phát quang phủ bên thành ống đèn ☻ Sự phát sáng đèn dây tóc, nến, hồ quang khơng phải quang - phát quang Đặc điểm tượng phát quang: bước sóng λ ' ánh sáng phát quang lớn bước sóng λ ánh sáng kích thích: λ ' > λ (hay ε ' < ε ⇔ f ' < f) III SƠ LƯỢC VỀ LAZE Định nghĩa, đặc điểm, phân loại ứng dụng laze - Laze nguồn sáng phát chùm sáng cường độ lớn dựa việc ứng dụng tượng phát xạ cảm ứng - Một số đặc điểm tia laze: + Tia laze có tính đơn sắc cao + Tia laze chùm sáng kết hợp (các phơtơn chùm có tần số pha) + Tia laze chùm sáng song song (có tính định hướng cao) + Tia laze có cường độ lớn Chú ý: Tia laze khơng có đặc điểm cơng suất lớn, hiệu suất laze nhỏ - Các loại laze: + Laze rắn, laze rubi (biến đổi quang thành quang năng) + Laze khí, laze He – Ne, laze CO2 + Laze bán dẫn, laze Ga – Al – As, sử dụng phổ biến (bút bảng) - Một vài ứng dụng laze: Laze ứng dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực + Y học: dùng dao mổ phẩu thuật mắt, chữa bệnh ngồi da… + Thơng tin liên lạc: sử dụng vô tuyến định vị, liên lạc vệ tinh, truyền tin cáp quang… + Công nghiệp: khoan, cắt, tôi, xác vật liệu cơng nghiệp GV: ĐINH HOÀNG MINH TÂN - Trang 69/79 - Tổng hợp kiến thức Vật lý 12 - LTĐH  HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ CHƯƠNG : HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ  DẠNG 1: Thuyết tương đối - Cấu trúc hạt nhân - Khối lượng nghỉ: m0 ; Khối lượng tương đối tính: m= m0 ³ m0 v2 1- c - Năng lượng nghỉ: W0 = m0c ; Năng lượng toàn phần: W = mc2 - Động năng: Wđ = K = W – W0 = (m – m0)c2 A - Hạt nhân Z X , có A nuclơn ; Z prôtôn (A – Z) nơtrôn - Độ hụt khối: ∆m = Zmp + (A – Z)mn – mhn - Năng lượng liên kết hạt nhân: Wlk = ∆m.c2 ; với: uc ≈ 931,5 MeV - Năng lượng liên kết tính riêng: ε = Wlk (đặc trưng cho tính bền vững hạt nhân) A m N A A Với NA = 6,02.1023hạt/mol (máy tính fx 570 ES: bấm SHIFT 24 )  DẠNG 2: Phóng xạ t - k -lt - k - lt * Các công thức bản: Đặt k = , ta có: m = m = m e ; N = N0 = N0 e T • Số hạt nguyên tử bị phân rã số hạt nhân tạo thành - Số hạt nhân m gam chất đơn nguyên tử: N = ( ) - λt số hạt tạo thành: D N = N - N = N - e ( ) • - λt Khối lượng chất bị phóng xạ sau thời gian t: D m = m - m = m - e • Phần trăm chất phóng xạ cịn lại: • Phần trăm chất phóng xạ bị phân rã: • Tỉ lệ số nguyên tử hạt nhân hạt nhân mẹ thời điểm t: N m = = 2-k = e -λt N0 m0 ΔN Δm = = - e- λt = - 2-k N0 m0 Nc Nm = 2k - - lt Chú ý: Nếu t 1: khơng kiểm sốt được, gây - Thời gian trì trạng thái plasma bùng nổ (bom hạt nhân) nhiệt độ cao 100 triệu độ phải đủ lớn Gây ô nhiễm mơi trường (phóng xạ) Khơng gây nhiễm mơi trường * Một số dạng tập: - Cho khối lượng hạt nhân trước sau phản ứng : M0 M Tìm lượng toả xảy phản ứng: ∆E = ( M0 – M ).c2 MeV m - Suy lượng toả m gam phân hạch (hay nhiệt hạch ): E = Q.N = Q .N A (MeV) A Pci (%) - Hiệu suất nhà máy: H = Ptp - Tổng lượng tiêu thụ thời gian t: A = Ptp t A Ptp t - Số phân hạch: ΔN = = ΔE ΔE - Nhiệt lượng toả ra: Q = m.q ; với q suất tỏa nhiệt nhiên liệu - Gọi P công suất phát xạ Mặt Trời ngày đêm khối lượng Mặt Trời giảm lượng D E P.t D m = = c c ** MỘT SỐ DẠNG TỐN NÂNG CAO: t * Tính độ phóng xạ H: H = − λN = H e −λt = H − T o o → Đại lượng đặc trưng cho tính phóng xạ mạnh hay yếu chất phóng xạ Đơn vị: 1Bq(Becoren) = 1phân rã/s Hoặc: 1Ci(curi) = 3,7.1010 Bq * Thể tích dung dịch chứa chất phóng xạ: V0 = H0 t H T V ; Với V thể tích dung dịch chứa H - - CHÚC CÁC EM HỌC TỐT VÀ THI ĐẬU ĐẠI HỌC ! Câu hỏt ca bi NG N NGY VINH QUANG: Ngày không xa xôi ng ời chiến thắng ” đã, ngµy sÏ thay cho lời chúc tơi gửi đến em GV: ĐINH HỒNG MINH TÂN - Trang 74/79 - Tổng hợp kiến thức Vật lý 12 - LTĐH  PHỤ LỤC PHỤ LỤC A - KIẾN THỨC TOÁN CƠ BẢN I LƯỢNG GIÁC ĐƠN VỊ ĐO – GIÁ TRỊ LƯỢNG GIÁC CÁC CUNG π 180 (rad ) ; 1(rad ) = • 10 = 60 ' phút, 1’= 60” (giây); = (độ) 180 π • Bảng giá trị lượng giác cung đặc biệt y t - - /3 -1 u' /3 u π/4 /2 5π/6 π/6 /3 1/2 1/2 - /2 - /2 -1/2 -1 /2 /2 x A (Điểm gốc) O -1/2 -π/6 - /2 - /3 -π/4 - /2 -1 -π/2 -1 -π/3 y' Góc α π/3 /2 3π/4 π π/2 2π/3 x' B t' - 00 300 π 450 π 600 π 900 π 1200 2π 1350 3π 1500 5π 1800 π 2700 3π 3600 2π sin(α ) -1 - -1 tan(α ) 3 +∞ 2 2 -1 3 2 2 cos(α ) 2 2 - 3 −∞ Giá trị GV: ĐINH HOÀNG MINH TÂN - - Trang 75/79 - Tổng hợp kiến thức Vật lý 12 - LTĐH cot an(α ) +∞ Cung đối (α ; −α )  PHỤ LỤC 3 Cung bù (α ; π − α ) 3 Cung π (α ; π + α ) cos(-α ) = cos(α ) cos(π -α ) = − cos(α ) cos(π + α ) = − cos(α ) sin( −α ) = sin(α ) sin(π − α ) = sin(α ) sin(π + α ) = − sin(α ) tan( −α ) = − tan(α ) tan(π − α ) = − tan(α ) tan(π + α ) = tan(α ) cot an ( −α ) = − cot an (α ) cot an (π − α ) = − cot an (α ) cot an (π + α ) = cot an (α ) -1 - −∞ +∞ Cung phụ π (α ; − α ) Cung π π -α ) = sin (α ) π sin( − α ) = cos(α ) π tan( − α ) = cot an (α ) π cot an ( − α ) = tan(α ) π + α ) = − sin (α ) π sin( + α ) = cos(α ) π tan( + α ) = − cot an (α ) π cot an ( + α ) = − tan(α ) cos( (α ; π +α) cos( CÁC HẰNG ĐẲNG THỨC LƯỢNG GIÁC sin (α ) + cos (α ) = 1; tan(α ).cot an(α ) = 1; 1 + cot an (α ); + tan (α ) = sin (α ) cos (α ) CÔNG THỨC BIẾN ĐỔI a) Công thức cộng sin(a ± b) = sin(a) cos ( b ) ± sin ( b ) cos ( a ) ; cos(a mb) = cos( a) cos ( b ) msin ( a ) sin ( b ) ; b) Công thức nhân đôi, nhân ba sin ( 2a ) = 2sin ( a ) cos ( a ) ; tan(a ± b) = tan ( a ) ± tan ( b ) ; mtan ( a ) tan ( b ) sin ( 3a ) = 3sin ( a ) − 4sin ( a ) ; cos ( 2a ) = cos ( a ) − sin ( a ) = cos ( a ) − = − 2sin ( a ) ; cos ( 3a ) = cos ( a ) − 3cos ( a ) ; + cos ( 2a ) − cos ( 2a ) ; sin ( a ) = 2 d) Công thức biến đổi tổng thành tích  a+b  a −b   a +b  a −b  sin ( a ) + sin ( b ) = 2sin  ÷cos  ÷; cos ( a ) + cos ( b ) = cos  ÷cos  ÷          a +b   a −b   a +b   a −b  sin ( a ) − sin ( b ) = cos  ÷sin  ÷; cos ( a ) − cos ( b ) = −2sin  ÷sin  ÷         CÔNG THỨC NGHIỆM CỦA PHƯƠNG TRÌNH CƠ BẢN: α = a + k 2π sin α = sin a ⇒  cos α = cos a ⇒ α = ± a + k 2π α = π − a + k 2π c) Công thức hạ bậc: cos ( a ) = II KHI GIẢI BÀI TẬP CẦN CHÚ Ý MỘT SỐ KIẾN THỨC TOÁN HỌC SAU : Đạo hàm – Nguyên hàm số hàm sử dụng Vật Lí: Hàm số Đạo hàm Nguyên hàm Y = sinx cosx - cosx Y = cosx - sinx sinx Bất đẳng thức Côsi: áp dụng cho số dương a b GV: ĐINH HOÀNG MINH TÂN - Trang 76/79 - Tổng hợp kiến thức Vật lý 12 - LTĐH  PHỤ LỤC (a + b)min = ab  a + b ≥ ab ⇒ ( ab) = a + b ; dấu “=” xảy a = b max   Khi tích số khơng đổi, tổng nhỏ số Khi tổng số không đổi, tích số lớn số GV: ĐINH HOÀNG MINH TÂN - Trang 77/79 - Tổng hợp kiến thức Vật lý 12 - LTĐH  PHỤ LỤC Tam thức bậc hai: y = f(x) = ax2 + bx + c + a > ymin đỉnh Parabol + a < ymax đỉnh Parabol b −∆ + Toạ độ đỉnh: x = (∆ = b2 - 4ac) ; y= 2a 4a + Nếu ∆ = phương trình y = ax2 + bx + c = có nghiệm kép + Nếu ∆ > phương trình có nghiệm phân biệt bü ï ï ï a ï Þ x,y nghiệm phương trình: X2 – SX + P = ï ý ï ï ï ï ï þ x + y = S =- Định lý Viet: x.y = P = c a Hệ thức lượng tam giác - Tam giác thường: a a Định lý hàm số sin: µ sin A = b µ sin B = c µ sin C µ b Định lý hàm số cosin: a =b +c −2bc cos A - Tam giác vuông: Cho tam giác ABC vuông A có AH = h, BC = b, AC = b, AB = c, CH = b’, BH = c’, ta có hệ thức sau: 2 b = ab '; c = ac '; h = b ' c '; b.c = a.h; 1 = + h2 b c c a +c a -c a c a ± b c ±d = = = = = ⇔ b d b +d b-d b d b d Các giá trị gần đúng: π ≈ 10; 314 ≈ 100 π ; 0,318 ≈ ; 0,636 ≈ ; 1,41 » π π - Tính chất phân thức: a 2; 1,73 » Cách đọc tên số đại lượng vật lý Aα : anpha B β : beta Γγ : Gamma ∆δ : đenta Εε : epxilon Ζς : zeta Tτ : tô Φϕ : fi GV: ĐINH HOÀNG MINH TÂN Ηη : êta Θθϑ : têta Νν : nuy Μ µ : muy Λλ : lamda Ξζ : kxi Χχ : Ωω : omega ϒυ : ipxilon Σσ : xicma Ρ ρ : rô Π π : pi Οο : omikron Κκ : kappa Ιι : iôta - Trang 78/79 - Tổng hợp kiến thức Vật lý 12 - LTĐH Tiền tố Tera Ký hiệu  PHỤ LỤC BẢNG QUY ĐỔI THEO LŨY THỪA 10 Giga Mega Kilo Hecto T Thừa số 10 12 Tiền tố dexi Ký hiệu d Thừa số GV: ĐINH HOÀNG MINH TÂN G 10 -1 10 M 10 K 10 H 10 BẢNG QUY ĐỔI THEO LŨY THỪA 10 centi mili micro nano c 10 m -2 10 -3 µ 10 -6 n 10 -9 Deca D 10 pico p 10 -12 - Trang 79/79 - ... 3/79 - Tổng hợp kiến thức Vật lý 12 - LTĐH b) x = a ± Acos2(ωt + φ) với a = const ⇒ Biên độ: GV: ĐINH HOÀNG MINH TÂN  DAO ĐỘNG CƠ A ; ω’=2ω; φ’= 2φ - Trang 4/79 - Tổng hợp kiến thức Vật lý 12 -... ĐINH HOÀNG MINH TÂN - Trang 45/79 - Tổng hợp kiến thức Vật lý 12 - LTĐH GV: ĐINH HỒNG MINH TÂN  DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU - Trang 46/79 - Tổng hợp kiến thức Vật lý 12 - LTĐH  DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU ... - Tổng hợp kiến thức Vật lý 12 - LTĐH  DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU - Nhưng ϕi = ±π giây đổi chiều 2f - lần, giây sau đổi chiều 2f lần GV: ĐINH HOÀNG MINH TÂN - Trang 44/79 - Tổng hợp kiến thức Vật lý