GIÚP ÔN NHANH CÁC TRỌNG ĐIỂM VẬT LÍ 12 - ĐỘNG LỰC HỌC VẬT RẮN pps

1 GIÚP ÔN NHANH CÁC TRỌNG ĐIỂM VẬT LÍ 12 (GV. Nguyễn Đức Hiệp) ĐỘNG LỰC HỌC VẬT RẮN (*) 1. Động học vật rắn Chuyển động quay đều Chuyển động quay biến đổi đều - Gia tốc góc:  = 0 - Tốc độ góc:  = hằng số. - Toạ độ góc:  =  0 + t ( 0 ,  0 là tọa độ góc và tốc độ góc lúc t = 0). - Gia tốc góc:  = hằng số. - Tốc độ góc:  =  0 + t - Toạ độ góc:  =  0 +  0 t + 1 2 t 2 - Hệ thức giữa , , :  2   0 2 = 2(   0 ) Hệ thức giữa các đại lượng góc và đại lượng dài s = r ; v = r; a t = r ; a n = r 2 ; 24  22 a = a + a n t =r . Lưu ý : Góc quay :  =    0 ; 1 rad = o 360 o 57, 3 2   . Đối với chuyển động quay biến đổi đều, có thể dùng công thức :  =  tb t = 0 + 2 t. 2. Động lực học vật rắn - Momen lực : M = Fd (N.m) - Momen quán tính : I = 2 ii  mr (kg.m 2 ) Phương trình động lực học vật rắn (quay quanh một trục cố định) : M = I. - Momen động lượng đối với một trục : L = I - Định luật bảo toàn momen động lượng : Nếu tổng các momen lực tác dụng lên một vật rắn (hay hệ vật) đối với một trục bằng không thì tổng momen động lượng của vật (hoặc hệ vật) đối với trục đó được bảo toàn : M = 0  L = hằng số. – Trường hợp I không đổi thì vật không quay hoặc quay đều. – Trường hợp vật (hoặc hệ vật) có momen quán tính đối với trục quay thay đổi thì I = hằng số, suy ra I 1  1 = I 2  2 . - Động năng quay : W đ = 1 2 I 2 - Định lí động năng trong chuyển động quay : ® 21 11 = I I 22    22 21 W DAO ĐỘNG CƠ HỌC 1. Phương trình dao động điều hòa - Tọa độ : x = A.cos(t + ) - Vận tốc : v = A..cos (t +  +  2 ) - Gia tốc : a =   2 x (v sớm pha  2 so với x ; a ngược pha với x) 2. Chu kì - Tần số: T = 2π = ω t1 = Nf 3. Hệ thức giữa A, x, v,  : A 2 = x 2 + ( v  ) 2 4. Con lắc lò xo  k m ; T = 2 m k ; 1  f= 1 k = T2 m 5- Lực đàn hồi - Dao động ngang : F =  kx - Dao động đứng : F =  k(l +x) F đhmax = k(l + A); F đhmin = k kAl Nếu l  A thì F đhmin = 0 6- Lực hồi phục : F =  k.x (= ma) 7- Thế năng đàn hồi : W t = 1 2 kx 2 8- Động năng : W đ = 1 2 m v 2 9- Cơ năng : W = W t + W đ = 1 2 kA 2 10. Con lắc đơn s = s o cos(t + ) ;  =  o cos(t + ) T = 2 l g ; W o = 1 2 m g l s o 2 = 1 2 mgl o 2 11. Gia tốc trọng trường ở độ cao h   0  2 MR g G g h 2 R+h (R+h) = 12. Gia tốc trọng trường hiệu dụng ;  F g = g a a = m ( F : ngoại lực lạ). 13- Chiều dài dây kim loại ở t o C l = l o (1 +  t) ; l 2  l 1 (1 + t) 14- Vận tốc con lắc theo góc  v = () 0   2gl cos cos v max = () 0 2gl 1 cos 15- Lực căng dây : T = mg (3cos  2cos o ) T max = mg(3  2cos o ) T min = mgcos  o 16- Chu kì của con lắc vật lí : T =  I 2 mgd 17. Để tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số x 1 = A 1 cos(t +  1 ) và x 2 = A 2 cos(t +  2 ) người ta dùng phương pháp giản đồ Fre–nen (còn gọi là phương pháp giản đồ vectơ quay). Dao động tổng hợp x = x 1 + x 2 là một dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số, với : 22 A = A + A + 2A A cos(φ - φ ) 2 1 2 2 1 1 A sinφ + A sinφ 1 1 2 2 tanφ= A cosφ + A cosφ 1 1 2 2 18. Dao động tự do, tắt dần, duy trì, cưỡng bức  Dao động tự do là dao động xảy ra trong một hệ dưới tác dụng của nội lực, sau khi hệ được kích thích ban đầu. Hệ có khả năng thực hiện dao động tự do gọi là hệ dao động. Mọi dao động tự do của một hệ dao động đều có cùng tần số góc  gọi là tần số góc riêng của hệ ấy.  Dao động tắt dần là dao động có biên độ giảm theo thời gian. - Trường hợp lực cản nhỏ thì dao động của vật (hay hệ) ấy trở thành tắt dần chậm và có thể coi gần đúng là điều hoà (trong vài chu kì đầu). - Lực cản của môi trường càng lớn, dao động tắt dần càng nhanh, hoặc có thể không xảy ra. 2  Dao động duy trì Nhờ vào cơ cấu duy trì dao động thích hợp, ta có thể cung cấp thêm năng lượng cho vật dao động tắt dần để bù lại sự tiêu hao do ma sát mà không làm thay đổi chu kì riêng của nó, khi đó dao động kéo dài mãi mãi và gọi đó là dao động duy trì. Ví dụ: Người đưa võng chỉ cần đẩy nhẹ và đều tay vào chiếc võng, để duy trì dao động của nó, nhưng cần đẩy đúng lúc.  Dao động cưỡng bức là dao động xảy ra dưới tác dụng của ngoại lực biến đổi điều hoà. Đặc điểm : - Dao động cưỡng bức là điều hoà. - Tần số góc của dao động cưỡng bức bằng tần số góc của ngoại lực - Biên độ của dao động cưỡng bức tỉ lệ thuận với biên độ của ngoại lực và phụ thuộc tần số góc của ngoại lực. Hiện tượng đặc biệt : Khi tần số của lực cưỡng bức bằng tần số riêng của hệ dao động thì biên độ đạt giá trị cực đại, đó là hiện tượng cộng hưởng. Hiện tượng cộng hưởng càng rõ nét nếu ma sát càng nhỏ. SÓNG CƠ 1. Sóng cơ: Là những dao động cơ lan truyền theo thời gian trong một môi trường. Đặc điểm: – Khi sóng lan truyền, các phần tử vật chất chỉ dao động tại chỗ mà không chuyển dời theo sóng. – Trong môi trường đồng tính và đẳng hướng, sóng lan truyền với tốc độ không đổi. – Sóng cơ không truyền được trong chân không. Sóng ngang: phương dao động của các phần tử môi trường vuông góc với phương truyền sóng. Trừ trường hợp sóng mặt nước, sóng ngang chỉ truyền được trong chất rắn. Sóng dọc: phương dao động của các phần tử môi trường cùng phương truyền sóng. Sóng dọc truyền được cả trong chất khí, chất lỏng và chất rắn. 2. Các đại lượng đặc trưng cho quá trình sóng a) Chu kì sóng: Tất cả các phân tử của môi trường đều dao động với cùng chu kì và tần số bằng chu kì, tần số của nguồn dao động gọi là chu kì và tần số của sóng. b) Biên độ sóng tại mỗi điểm trong không gian chính là biên độ dao động của phần tử môi trường tại điểm đó. Trong thực tế, càng xa tâm dao động thì biên độ sóng càng nhỏ. c) Bước sóng: Là khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng mà dao động tại hai điểm đó cùng pha. Bước sóng cũng là quãng đường mà sóng truyền đi được trong một chu kì dao động.  = vT = v f d) Tốc độ truyền sóng: Là tốc độ lan truyền biến dạng của môi trường, được đo bằng quãng đường mà sóng truyền đi được trong một đơn vị thời gian. Tốc độ truyền sóng phụ thuộc vào bản chất của môi trường và nhiệt độ của môi trường. e) Năng lượng sóng Năng lượng của một dao động điều hòa tỉ lệ với bình phương biên độ của dao động. Sóng làm cho các phần tử vật chất dao động, tức là đã truyền cho chúng một năng lượng. Quá trình truyền sóng là một quá trình truyền năng lượng. 3. Phương trình của sóng cơ truyền dọc theo một đường thẳng Ox có dạng: - Khi sóng truyền theo chiều dương trục x : u(x, t) = Acos x t v        - Khi sóng truyền theo chiều âm trục x : u(x, t) = Acos x t v        Phương trình sóng cho phép ta xác định được li độ u của một phần tử sóng tại một điểm M bất kì có tọa độ x. Phương trình sóng là một hàm vừa tuần hoàn theo thời gian, vừa tuần hoàn theo không gian. 4- Độ lệch pha dao động giữa hai điểm trên cùng một phương truyền sóng :        21 x x d 22 5- Giao thoa sóng cơ Trên mặt nước, khi giao thoa, tập hợp những điểm có biên độ cực đại hay cực tiểu là những đường hypebol xen kẽ nhau, được gọi là các vân giao thoa. Nếu 2 nguồn cùng pha : - Cực đại : (d 2  d 1 ) = k. (kZ) - Cực tiểu : (d 2  d 1 ) = (2k + 1)  2 - Số điểm cực đại trên đoạn thẳng AB   AB < k <  AB (k Z); không kể A, B Nếu hai nguồn ngược pha nhau :   AB  1 2 < k <  1 2   AB 6- Sóng dừng - Hai đầu cố định : l = n  2 - Một đầu cố định : l = n   24 - Khoảng cách giữa hai nút hoặc 2 bụng kế tiếp nhau là  2 . 7- Sóng âm a) Tính chất : Sóng âm truyền được trong các môi trường khí, lỏng, rắn. Trong chất khí và chất lỏng, sóng âm là sóng dọc. Trong chất rắn, sóng âm gồm cả sóng ngang và sóng dọc. Sóng âm trong không khí được hình thành là do lớp không khí xung quanh nguồn âm bị nén, dãn gây ra. Tốc độ truyền âm phụ thuộc tính đàn hồi và mật độ của môi trường. Nói chung tốc độ truyền âm trong chất rắn lớn hơn trong chất lỏng, và trong chất lỏng lớn hơn trong chất khí. Tốc độ truyền âm cũng thay đổi theo nhiệt độ. b) Phân loại âm : Âm nghe được : 16 Hz  f  20 kHz (tiếng nói con người có tần số trong khoảng từ 200 Hz đến 1 000 Hz). Âm có tần số f > 20 kHz gọi là siêu âm, âm có tần số f < 16 Hz gọi là hạ âm. c) Các đặc trưng của âm : Âm có hai đặc trưng: đặc trưng vật lí (chu kì, tần số, biên độ, dạng đồ thị dao động của âm, năng lượng) và đặc trưng sinh lí (độ cao, độ to, âm sắc, giới hạn nghe). Độ cao tăng theo tần số âm. Âm cao có tần số lớn, âm thấp (âm trầm) có tần số nhỏ. Âm sắc gắn với đồ thị dao động âm, để phân biệt cùng một âm có tần số f 0 nhưng do các nguồn âm, nhạc cụ khác nhau phát ra. Độ to tăng theo mức cường độ âm L. Mức cường độ âm dùng để so sánh cường độ âm nghe được I với cường độ âm tiêu chuẩn I 0 : L(dB) = 10lg I I 0 . Khi cường độ âm tăng lên 10 n lần thì mức cường độ âm cộng thêm 10n dB). (Vd : 0 l l =1000  lg 0 l l =3  L = 30 dB) (I 0 là cường độ âm của âm chuẩn tần số 1000 Hz, I 0 = 10 –12 W/m 2 ). Ngưỡng nghe của tai người phụ thuộc tần số âm (với tần số 50 Hz, nó bằng 50 dB). 3 - Âm cơ bản có tần số f 0 thì các hoạ âm thứ hai, thứ ba, thứ tư có tần số là 2f 0 , 3f 0 , 4f 0 8- Hiệu ứng Đôp-ple  Khi có chuyển động tương đối giữa nguồn phát ra âm và máy thu âm thì âm thu được có tần số khác với âm phát ra (tăng hay giảm). Đó là hiệu ứng Đốp-ple.  Hệ thức giữa tần số âm thu được f' và tần số âm f do nguồn phát ra là : f  = f v ± v M vv S v là tốc độ truyền âm đối với môi trường ; v M là tốc độ máy thu đối với môi trường ; v S là tốc độ nguồn âm đối với môi trường.  Khi nguồn âm và máy thu lại gần nhau thì tần số âm thu được tăng (f  > f ), nếu chúng ra xa nhau thì tần số âm thu được giảm (f  < f ).  Nếu máy thu chuyển động hướng về phía nguồn âm thì trong công thức (1) lấy dấu cộng trước v M và lấy dấu trừ nếu ngược lại. Nếu nguồn âm chuyển động hướng về phía máy thu thì lấy dấu trừ trước v S và lấy dấu cộng nếu ngược lại. ĐIỆN XOAY CHIỀU 1- Từ thông :  = B.Scos(t + ) (Wb) 2- Suất điện động tức thời : e = ’ = E 0 sin(t + ) (E o = NBS) (V) 3- Điện áp tức thời : u = U o cos(t +  u ) 4- Cường độ dđ tức thời : i = I o cos(t +  i ) 5- Giá trị hiệu dụng : ; 0 ; I U 00 I = U = = 2 2 2 E E 6- Cảm kháng : Z L = L. 7- Dung kháng : Z C = 1 Cω 8- Tổng trở :  22 LC Z = R + (Z Z ) (C 1 //C 2  C 12 = C 1 + C 2 ; C 12 tăng ; C 1 ntC 2  C 12 = CC 12 C + C 12 ; C 12 giảm) 9- Định luật Ôm :  C RL LC U UU U = = = Z R Z Z I 10- Độ lệch pha giữa u so với i : tan = LC Z - Z R 11- Công suất : P = UI cos  = RI 2 12- Nhiệt lượng : Q = RI 2 t 13- Hệ số công suất : cos  =  RP Z UI 14- Cộng hưởng điện : u và i cùng pha I max = U R  Z L = Z C   = 1 LC ( = 0  cos  = 1) 15- Công suất tỏa nhiệt đạt cực đại - R = const.  P max = 2 U R  Z L = Z C - R biến thiên, Z L , Z C = const.  P max = 2 LC U 2|Z -Z | ; R = | Z L  Z C | 16- Điện áp hiệu dụng cực đại U Lmax =  22 C U R Z R (Khi L thay đổi )  Z L .Z C = R 2 + Z 2 C U Cmax =  22 L U R Z R (Khi C thay đổi ) 17- Máy biến áp : 11 22 Un = = k Un ; U 1 I 1 = U 2 I 2 18- Công suất hao phí trên đường dây tải điện : P = R  2 0 2 P (Ucos ) Để giảm điện năng hao phí, người ta thường tăng điện áp trước khi truyền tải bằng máy tăng áp và giảm điện áp ở nơi tiêu thụ tới giá trị cần thiết bằng máy giảm áp. Hiệu suất truyền tải điện đi xa được đo bằng tỉ số giữa công suất điện nhận được ở nơi tiêu thụ và công suất điện truyền đi từ trạm phát điện. 19- Dòng điện xoay chiều 3 pha: U d = p 3U 20- Tần số dòng điện do máy phát ra : f = n.p 60 (p là số cặp cực ; n là số vòng/ phút). DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ TỰ DO 1- Tần số dao động riêng:  0 1 =; LC  1 f= 2 LC (c =3.10 8 m/s) 2- Điện tích : q = q o cos(t + ) 3- Dòng điện : i = q o cos(t +  +  2 ) (i sớm pha  2 so với q ; với I 0 = q o ) 4- Hiệu điện thế : u = 0 q C cos(t+) 5- Năng lượng dao động điện từ 2    22 00 2 q LI q Li W = = const. 0 2C 2 2C 2C 6- Cộng hưởng : f = f 0 =  1 2 LC . 7- Phân loại sóng điện từ - Sóng dài :  > 3 000 m - Sóng trung : 200 m    3 000 m - Sóng ngắn : 10 m    200 m - Sóng cực ngắn : 0,01 m    10 m SÓNG ÁNH SÁNG A- Tán sắc ánh sáng Thí nghiệm Niu-tơn về tán sắc ánh sáng chứng tỏ: - Ánh sáng trắng không phải là ánh sáng đơn sắc, mà là hỗn hợp của vô số ánh sáng đơn sắc có màu liên tục từ đỏ đến tím. - Chiết suất của thuỷ tinh (và của mọi trường trong suất khác) biến thiên theo màu sắc của ánh sáng và tăng dần từ đỏ đến tím. - Hiện tượng tán sắc ánh sáng được ứng dụng trong máy quang phổ lăng kính để phân tích thành phần cấu tạo của chùm ánh sáng do các nguồn sáng phát ra. B- Các loại quang phổ 4 - Quang phổ liên tục chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ của nguồn sáng và được ứng dụng để đo nhiệt độ của nguồn. - Quang phổ vạch hấp thụ và phát xạ của các nguyên tố khác nhau thì khác nhau. Những vạch tối trong quang phổ vạch hấp thụ của một nguyên tố nằm ở đúng vị trí những vạch màu trong quang phổ vạch phát xạ của nguyên tố ấy. C- Các bức xạ không nhìn thấy : Tia hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia tử ngoại, tia X đều là các sóng điện từ nhưng có bước sóng khác nhau. Miền sóng điện từ Bước sóng (m) Sóng vô tuyến điện 3.10 4  10  4 Tia hồng ngoại 10  4  7,6.10  7 ánh sáng nhìn thấy 7,6.10  7  3,8.10  7 Tia tử ngoại 3,8.10  7  10  9 Tia X 10  8  10  11 Tia gamma Dưới 10  11 D- Nhiễu xạ ánh sáng Nhiễu xạ ánh sáng là hiện tượng ánh sáng không tuân theo định luật truyền thẳng, quan sát được khi ánh sáng truyền qua lỗ nhỏ hoặc gần mép những vật trong suốt hoặc không trong suốt. E- Giao thoa ánh sáng 1- Hiệu quang trình :  = d 2  d 1 = ax D 2- Vị trí vân sáng : s λ.D x = k a 3- Vị trí vân tối : x t = (k + 1 2 ). λ.D a (k Z) 4- Khoảng vân : λ.D i = a 5- Số vân sáng trong trường giao thoa : n = 2[ L 2i ] + 1 Lưu ý : khi tính [ L 2i ] ta chỉ lấy phần nguyên. Hay có thể dùng điều kiện :  LL < ki < + 22 6- Vị trí vân sáng của các bức xạ trùng nhau k 1  1 = k 2  2 (k 1 ; k 2  Z) 7- Chiều rộng quang phổ bậc n x = n (i đ  i t ) = n D a ( đỏ   tím ) 8- Giao thoa với ánh sáng trắng Tìm những bức xạ có vân sáng tại vị trí x :    ax x = k kD D a (k  Z) (0,38 m    0,76 m) LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG A- Hiện tượng quang điện ngoài Hiện tượng ánh sáng làm bật các êlectron ra khỏi bề mặt kim loại gọi là hiện tượng quang điện ngoài, thường gọi tắt là hiện tượng quang điện. Các êlectron bị bật ra gọi là quang êlectron hay êlectron quang điện. 1. Các định luật quang điện a) Định luật 1: Hiện tượng quang điện chỉ xảy ra khi ánh sáng kích thích chiếu vào kim loại có bước sóng nhỏ hơn, hoặc bằng bước sóng  0 .  0 được gọi là giới hạn quang điện của kim loại :    0 . b) Định luật 2: Đối với mỗi ánh sáng thích hợp (   0 ) cường độ dòng quang điện bão hòa tỉ lệ thuận với cường độ chùm sáng kích thích. c) Định luật 3 : Động năng ban đầu cực đại của các êlectron quang điện không phụ thuộc cường độ chùm sáng kich thích mà chỉ phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng kích thích và bản chất kim loại. 2. Thuyết lượng tử năng lượng của Plăng Lượng năng lượng mà mỗi lần một nguyên tử hay phân tử hấp thụ hay phản xạ có giá trị hoàn toàn xác định, gọi là lượng tử năng lượng, kí hiệu là  :  = hf (f là tần số ánh sáng, h là hằng số Plăng h = 6,625.10 –34 J.s. 3. Thuyết lượng tử ánh sáng - Chùm ánh sáng là một chùm các phôtôn (các lượng tử ánh sáng). Mỗi phôtôn có năng lượng xác định  = hf (f là tần số của sóng ánh sáng đơn sắc tương ứng). Cường độ của chùm sáng tỉ lệ với số phôtôn phát ra trong 1 giây. - Phân tử, nguyên tử, êlectron phát xạ hay hấp thụ ánh sáng, cũng có nghĩa là chúng phát xạ hay hấp thụ phôtôn. - Các phôtôn bay dọc theo tia sáng với tốc độ c = 3.10 8 m/s trong chân không. 4. Các công thức về quang điện - Năng lượng của lượng tử:  = hf =  hc . - Công thức Anh–xtanh : hf = A + 1 2 mv 2 omax . - Giới hạn quang điện:  o = hc A . - Hiệu điện thế hãm U h : mv 2 omax = eU h (U AK =  U h ) - Dòng quang điện bão hòa: I bh = N e e N e : Số êlectron bứt khỏi kim loại trong 1 s. - Công suất chiếu sáng : P = N p  hc N p : Số phôtôn chiếu tới trong 1s - Hiệu suất lượng tử : H = e p N N - Êlectron chuyển động trong từ trường F = |e|.v.B = 2 mv R  R = |e|B mv 5. Tia Rơn-ghen :  min = d hc W  Định lí động năng : W đ  W đo = eU AK  Định luật bảo toàn năng lượng : W đ = hf + Q (eU  hf   X min )  Cường độ dđ trong ống Rơn-ghen : i = N t e B- Hiện tượng quang điện trong Hiện tượng tạo thành các êlectron dẫn và lỗ trống trong chất bán dẫn, do tác dụng của ánh sáng có bước sóng thích hợp, gọi là hiện tượng quang điện trong. Giới hạn quang điện của nhiều bán dẫn (như Ge, Si, ) nằm trong vùng ánh sáng hồng ngoại. Hiện tượng giảm điện trở suất, tức là tăng độ dẫn điện của bán dẫn, khí có ánh sáng thích hợp chiếu vào gọi là hiện tượng quang dẫn. Quang điện trở, pin quang điện được chế tạo dựa trên hiện tượng quang điện trong và quang dẫn. C- Quang phổ của hiđrô 1- Các tiên đề của Bo - Nguyên tử chỉ tồn tại trong các trạng thái dừng có năng lượng xác định. - Khi chuyển từ trạng thái dừng có mức năng lượng E n sang trạng thái dừng có năng lượng E m < E n thì nguyên tử phát ra phôtôn có tần số f xác định bởi : E n  E m = hf (h là hằng số 5 Plăng). Ngược lại, nếu nguyên tử đang ở trạng thái dừng E n mà hấp thụ được một phôtôn có tần số trên đây thì nó chuyển lên trạng thái E n . 2- Năng lượng của nguyên tử hiđrô  n 2 -13,6 E (eV) ; n N n E 1 = 13,6 eV năng lượng ở trạng thái cơ bản. E ion hoá = 1 E - E  = 13,6 eV; với E  = 0 3- Bán kính của quỹ đạo dừng : (nguyên tử hiđrô) r n = n 2 r o với r o = 5,3.10  11 m bán kính Bo. 4- Các dãy quang phổ của nguyên tử hiđrô:  Dãy Lai-man (n = 2, 3, 4  m = 1): gồm các vạch quang phổ thuộc miền tử ngoại.  Dãy Ban-me (n = 3, 4, 5  m = 2): gồm 4 vạch quang phổ đầu thuộc miền nhìn thấy, các vạch quang phổ còn lại thuộc miền tử ngoại.  Dãy Pa-sen (n = 4, 5, 6  m = 3): gồm các vạch quang phổ thuộc miền hồng ngoại. SỰ PHÁT QUANG - LAZE 1. Hiện tượng quang phát quang Đặc điểm: - Mỗi chất phát quang cho một quang phổ riêng đặc trưng cho nó. - Sau khi ngừng kích thích, sự phát quang còn tiếp tục kéo dài một thời gian nào đó. Nếu thời gian phát quang ngắn dưới 10 –8 s gọi là huỳnh quang. Nếu thời gian dài từ 10 –6 s trở lên gọi là lân quang. - Ánh sáng phát quang có bước sóng  lớn hơn bước sóng  của ánh sáng kích thích,  > . (Định luật Xtốc về sự phát quang). Ứng dụng : dùng trong đèn ống, đèn hình TV, máy tính, biển báo giao thông 2. Hiện tượng hấp thụ ánh sáng là hiện tượng môi trường vật chất làm giảm cường độ của chùm sáng truyền qua nó. Cường độ I của chùm sáng đơn sắc khi truyền qua môi trường hấp thụ, giảm theo định luật hàm mũ của độ dài d của đường đi tia sáng: I = I 0 .e –  d ; với I 0 là cường độ của sáng tới môi trường,  được gọi là hệ số hấp thụ của môi trường. - Hệ số hấp thụ của môi trường phụ thuộc vào bước sóng của ánh sáng. - Màu sắc các vật là kết quả của sự hấp thụ và phản xạ, tán xạ lọc lựa ánh sáng chiếu vào vật. 3. Tia laze là ánh sáng kết hợp, có tính đơn sắc rất cao. Chùm tia laze rất song song, có công suất lớn. (ứng dụng : vi phẩu thuật, thông tin vô tuyến, đầu đọc đĩa CD, bút trỏ, khoan cắt vật liệu ). 4. Lưỡng tính sóng hạt của ánh sáng Tính chất sóng thể hiện rõ với ánh sáng có bước sóng dài, còn tính chất hạt thể hiện rõ với ánh sáng có bước sóng ngắn. HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ 1. Hạt nhân nguyên tử được cấu tạo từ các prôtôn và các nơtron, gọi chung là nuclôn, liên kết với nhau bởi lực hạt nhân rất mạnh nhưng có bán kính tác dụng rất ngắn. Hạt nhân của nguyên tố có nguyên tử số Z thì chứa Z prôtôn và N nơtron : A = Z + N gọi là số khối. Các nguyên tử, mà hạt nhân có cùng số prôtôn Z nhưng khác số nơtron N, gọi là các đồng vị. 2. Đơn vị khối lượng nguyên tử u : 1 u = 1 12 m( C) 6 12  1,66055.10  27 kg. Hạt nhân có số khối A thì có khối lượng xấp xỉ bằng Au. Khối lượng hạt nhân còn có thể đo bằng đơn vị MeV/c 2 . (1 u = 1,66055.10  27 kg = 931,5 MeV/c 2 ). 3. Sự phóng xạ : là hiện tượng một hạt nhân tự động phân rã, phát ra các tia phóng xạ và biến đổi thành hạt nhân khác. - Chu kì bán rã T của một chất phóng xạ là thời gian sau đó số hạt nhân của một lượng chất ấy chỉ còn bằng nửa số hạt nhân ban đầu N 0 . - Tia phóng xạ gồm nhiều loại : ,   ,  + , .  Hạt  là hạt nhân của heli 4 2 He  Hạt   là các êlectron, kí hiệu là e   Hạt  + là pôzitron kí hiệu là e +  Tia  là sóng điện từ có bước sóng rất ngắn (ngắn hơn tia X). - Trong phân rã , hạt nhân con lùi hai ô trong bảng tuần hoàn so với hạt nhân mẹ. Trong phân rã   hoặc  + , hạt nhân con tiến hoặc lùi một ô. Trong phân rã , hạt nhân không biến đổi mà chỉ chuyển xuống mức năng lượng dưới. 4. Định luật phóng xạ N = N 0 .e -  t = 0 N k 2 = N 0 .2 - t/T m = m 0 e -  t = 0 2 k m Với :   ln2 0,693 TT ; k = t T 5. Độ phóng xạ : H(t) =  dN dt = .N(t) = H o .e -  t Với : H o (Bq) = N o ln 2 T (1 Ci = 3,7.10 10 Bq) 6. Số mol : A mN n AN  7. Số hạt nhân bị phân rã từ t 1 đến t 2 : N = N 1  N 2 = N o ( 21 tt ee    ) 8. Độ hụt khối : m = Zm p + (A  Z)m n  m hạt nhân 9. Năng lượng liên kết hạt nhân : W lk = mc 2 = [Zm p + (A  Z)m n  m hn ].c 2 10. Năng lượng liên kết riêng : W lk A (MeV/nuclôn) (Hạt nhân có năng lượng liên kết riêng càng lớn, càng bền vững). 11. Phản ứng hạt nhân a) Phản ứng hạt nhân là mọi quá trình dẫn đến sự biến đổi hạt nhân b) Các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân - Định luật bảo toàn điện tích. - Định luật bảo toàn số khối. - Định luật bảo toàn năng lượng toàn phần. - Định luật bảo toàn động lượng. 6 Xét phản ứng : a + b  c + d, ta có :      a b c d a b c d A + A = A + A Z + Z = Z + Z c) Trong phản ứng hạt nhân, tổng khối lượng m 0 (m 0 = m A + m B ) của các hạt nhân tham gia phản ứng khác tổng khối lượng m (m = m C + m D ) của các hạt tạo thành. Nếu m < m 0 (hay độ hụt khối các hạt tạo thành lớn hơn độ hụt khối các hạt nhân tham gia phản ứng) thì phản ứng tỏa năng lượng và ngược lại: m 0 < m thì phản ứng hạt nhân thu năng lượng. 12- Năng lượng của phản ứng hạt nhân : W = (M 0  M).c 2 W = (M 0  M)c 2 = (m A + m B  m c  m D ).c 2 W = (m c + m D - m A - m B ) c 2 = ε ε ε ε   C C D D A A B B A A A A (W > 0 : pứ toả NL ; W < 0 : pứ thu NL) 13. Có hai loại phản ứng hạt nhân tỏa ra năng lượng: - Phản ứng phân hạch: Một hạt nhân rất nặng như 235 92 U khi hấp thụ một nơtron chậm sẽ vỡ thành hai hạt trung bình, cùng với k nơtron được sinh ra. k có giá trị từ 2 đến 3; A và A có giá trị từ 80 đến 160. Nếu sự phân hạch tiếp diễn liên tiếp thành một dây chuyền thì ta có phản ứng phân hạch dây chuyền, khi đó số phân hạch tăng lên rất nhanh trong một thời gian ngắn và có năng lượng rất lớn được tỏa ra. Điều kiện xảy ra phản ứng dây chuyền: Xét số nơtron trung bình k còn lại sau mỗi phân hạch (hệ số nhân nơtron). – k < 1: không xảy ra phản ứng dây chuyền. – k = 1: phản ứng dây chuyền xảy ra, điều khiển được (kiểm soát được) – k > 1: phản ứng không kiểm soát được. Ngoài ra khối lượng U235 phải đạt giá trị tối thiểu gọi là khối lượng tới hạn. - Phản ứng nhiệt hạch: Hai hạt nhân rất nhẹ, có thể kết hợp với nhau thành một hạt nhân nặng hơn. Phản ứng này chỉ xảy ra ở nhiệt độ rất cao, nên gọi là phản ứng nhiệt hạch. So với phản ứng phân hạch, phản ứng nhiệt hạch tỏa ra năng lượng lớn hơn nhiều với cùng khối lượng nhiên liệu. THUYẾT TƯƠNG ĐỐI HẸP (*) 1. Các tiên đề của Anh-xtanh  Hiện tượng vật lí xảy ra như nhau trong mọi hệ quy chiếu quán tính.  Vận tốc của ánh sáng trong chân không có cùng độ lớn c trong mọi hệ quy chiếu quán tính. c là giới hạn của các vận tốc vật lí. 2. Một số hệ quả của thuyết tương đối  Độ dài của một thanh bị co lại dọc theo phương chuyển động của nó.  Đồng hồ gắn với quan sát viên chuyển động chạy chậm hơn đồng hồ gắn với quan sát viên đứng yên.  Khối lượng của vật chuyển động với vận tốc v (khối lượng tương đối tính) là : 0 2 2 m m= v 1- c m 0 là khối lượng nghỉ.  Hệ thức Anh-xtanh giữa năng lượng và khối lượng : E = mc 2 . Đối với hệ kín, khối lượng và năng lượng nghỉ không được bảo toàn nhưng năng lượng toàn phần (bao gồm cả động năng và năng lượng nghỉ) được bảo toàn : W = W đ + m 0 c 2 . TỪ VI MÔ ĐẾN VĨ MÔ 1. Hạt sơ cấp là hạt có kích thước và khối lượng nhỏ hơn hạt nhân nguyên tử. a) Các đặc trưng của hạt sơ cấp - Khối lượng nghỉ m 0 (hay năng lượng nghỉ E 0 = m 0 c 2 ) - Điện tích Q - Spin: mỗi hạt sơ cấp có momen động lượng riêng và momen từ riêng, đặc trưng cho chuyển động nội tại và bản chất của hạt. Momen này được đặc trưng bằng số lượng tử spin, kí hiệu s. -Thời gian sống trung bình T: Có 4 hạt không phân rã gọi là các hạt bền (prôtôn, êlectron, phôtôn, nơtrinô), còn tất cả các hạt khác không bền và phân rã thành hạt khác, riêng nơtron thời gian sống dài, khoảng 932 s, các hạt còn lại có thời gian sống ngắn cỡ 10 –24 đến 10 –6 s. b) Phân loại hạt sơ cấp. Người ta thường sắp xếp các hạt sơ cấp đã biết thành các loại theo khối lượng tăng dần: phôtôn, leptôn, mêzôn và barion. Mêzôn và barion có tên chung là hađrôn. c) Có bốn loại tương tác cơ bản đối với các hạt sơ cấp là tương tác hấp dẫn, tương tác điện từ, tương tác yếu (là tương tác giữa các hạt trong phân rã , ví dụ: n  p + e – + ), tương tác mạnh (là tương tác giữa các hađrôn, như tương tác giữa các nuclôn trong hạt nhân tạo nên lực hạt nhân). d) Phần lớn các hạt sơ cấp đều tạo thành cặp gồm hạt và phản hạt. Phản hạt có cùng khối lượng nghỉ và spin như hạt nhưng đặc trưng khác có trị số bằng về độ lớn và trái dấu. Trong quá trình tương tác của các hạt sơ cấp, có thể xảy ra hiện tượng hủy một cặp “hạt + phản hạt” có khối lượng nghỉ khác 0 thành các phôtôn, hoặc, cùng một lúc sinh ra một cặp “hạt + phản hạt” từ những phôtôn. e) Tất cả các hađrôn đều cấu tạo từ các hạt nhỏ hơn, gọi là quac. Có 6 loại quac (kí hiệu là u, d, s, c, b, t), mang điện tích  e 3 ,  2e 3 . Các hạt quac đã được quan sát thấy trong thí nghiệm, nhưng đều ở trạng thái liên kết. 2. Hệ Mặt Trời gồm Mặt Trời, 8 hành tinh lớn, hàng ngàn tiểu hành tinh, các sao chổi Tất cả các hành tinh đều chuyển động quanh Mặt Trời theo cùng một chiều (chiều thuận) và gần như trong cùng một mặt phẳng. Mặt Trời và các hành tinh đều tự quay quanh mình nó và đều quay theo chiều thuận (trừ Kim tinh). Mặt Trời được cấu tạo thành hai phần : quang cầu và khí quyển. Khí quyển Mặt Trời được phân ra hai lớp : sắc cầu ở trong và nhật hoa ở ngoài. Ở thời kì hoạt động của Mặt Trời, trên Mặt Trời có xuất hiện nhiều hiện tượng như vết đen, bùng sáng, tai lửa. 3. Sao là thiên thể nóng sáng, giống như Mặt Trời, nhưng ở rất xa chúng ta. Có một số sao đặc biệt : sao biến quang, sao mới, punxa, sao nơtron Thiên hà là một hệ thống sao gồm nhiều loại sao và tinh vân. Có ba loại thiên hà chính : thiên hà xoắn ốc, thiên hà elip, thiên hà không định hình. Thiên Hà của chúng ta thuộc loại thiên hà xoắn ốc, chứa vài trăm tỉ sao, có đường kính khoảng 100 nghìn năm ánh sáng, là một hệ phẳng giống như một cái đĩa. Hệ Mặt Trời của chúng ta cách trung tâm Thiên Hà khoảng 30 nghìn năm ánh sáng. 4. Thuyết Big Bang cho rằng vũ trụ được tạo ra bởi một Vụ nổ lớn cách đây khoảng 14 tỉ năm, hiện nay đang dãn nở và loãng dần. Tốc độ chạy ra xa của thiên hà tỉ lệ với khoảng cách d giữa thiên hà và chúng ta (định luật Hớp– bơn) : v = Hd. H là hằng số Hớp-bơn, H = 1,7.10 –2 m/s.năm ánh sáng. (1 năm ánh sáng = 9,46.10 12 km). . 1 GIÚP ÔN NHANH CÁC TRỌNG ĐIỂM VẬT LÍ 12 (GV. Nguyễn Đức Hiệp) ĐỘNG LỰC HỌC VẬT RẮN (*) 1. Động học vật rắn Chuyển động quay đều Chuyển động quay biến đổi đều - Gia tốc. Phương trình động lực học vật rắn (quay quanh một trục cố định) : M = I. - Momen động lượng đối với một trục : L = I - Định luật bảo toàn momen động lượng : Nếu tổng các momen lực tác dụng. o 360 o 57, 3 2   . Đối với chuyển động quay biến đổi đều, có thể dùng công thức :  =  tb t = 0 + 2 t. 2. Động lực học vật rắn - Momen lực : M = Fd (N.m) - Momen quán tính : I = 2 ii  mr