Hệ thống lý thuyết và công thức vật lý ôn thi THPT Quốc gia cực hay

H TH NG LT – CT V T LÍ ƠN THI IH C Th y Khánh Uschool CHƯƠNG I: DAO ****** I CƯƠNG DAO BÀI 1: NG CƠ NG I U HÒA KHÁI NI M DAO NG I U HỊA Dao ng chuy n ng có gi i h n không gian l p i l p l i quanh m t v trí cân b ng Dao ng tu n hồn dao ng có tr ng thái l p l i cũ sau kho ng th i gian b ng Dao ng i u hịa dao ng ó li c a v t m t hàm cosin( hay sin) c a th i gian PHƯƠNG TRÌNH DAO NG I U HỊA Là nghi m c a phương trình vi phân: x ''+ ω x = Có d ng sau: x = A cos(ωt + ϕ )(cm) Trong ó: x : Li ( cm ) , li d i c a v t so v i v trí cân b ng A : Biên ( cm ) ( li c c i) ω : v n t c góc( rad/s) ωt + ϕ : Pha dao ng ( rad/s ) ϕ : Pha ban u ( rad) ω ; A nh ng h ng s dương; ϕ ph thu c vào cách ch n g c th i gian, g c t a PHƯƠNG TRÌNH GIA T C, V N T C a Phuơng trình v n t c v ( cm / s ) π v = x ' = − Aω.sin(ωt + ϕ )(cm / s ) = Aωcos(ωt + ϕ + )(cm / s ) vmax = A.ω ( vmax v t qua VTCB theo chi u dương; vmin v t qua VTCB theo chi u âm  vmin = − A.ω Nh n xét: Trong dao ng i u hoà v n t c s m pha li góc π b Phuơng trình gia t c a (m / s ) a = v ' = − Aω cos(ωt + ϕ )(cm / s ) = −ω x = Aω 2cos(ωt + ϕ + π )(cm / s ) amax = A.ω  ( Gia t c c c i t i biên âm, cưc ti u t i biên dương)  amin = − A.ω  Nh n xét: Trong dao ng i u hoà gia t c s m pha v n t c góc π ngu c pha v i li CHU KỲ, T N S A Chu kỳ: T = “ Chu kỳ th i gian B T n s : f = ω = t ( s ) Trong ó: t th i gian(s); N s dao N v t th c hi n c m t dao ng ng ho c th i gian ng n nh t tr ng thái dao ng l p l i cũ.” ω N = ( Hz ) 2π t “T n s s dao CÔNG TH C 2π ng v t th c hi n c m t giây( s chu kỳ v t th c hi n m t giây).” C L P TH I GIAN: + x x = A cos(ωt + ϕ ) ⇒ cos (ωt + ϕ ) =   (1)  A theo dõi gi ng tr c n ch a áp án chi ti t t p b n truy c p www.uschool.vn ( T: 09166.01248 - Facebook:Nguy n H ng Khánh) H TH NG LT – CT V T LÍ ƠN THI IH C Th y Khánh Uschool  v   (2)  Aω  + v = − A.ω sin(ωt + ϕ ) ⇒ sin (ωt + ϕ ) =   a  + a = −ω A cos(ωt + ϕ ) ⇒ cos (ωt + ϕ ) =   (3) ω A 2 Ta l i có: cos (ωt + ϕ ) + sin (ωt + ϕ ) =  v2 A = x2 + (I )  2 ω  x  v  L y (1) +(2) ta có:   +   =1⇒   A   A.ω   x  +  v  = 1( II )      A   vmax   a2 v2  A = ω + ω ( III ) 2 v   a    L y (2) + (3) ta có:  =1⇒  2  +   A.ω   A.ω   v  +  a  = 1( IV )     vmax   amax   T NG K T a Mơ hình dao ng + CB A1 V T CB -A Xét x A x0 Vmax Xét a a>0 (+) a=0 a ∆t > T  2 theo dõi gi ng tr c n ch a áp án chi ti t t p b n truy c p www.uschool.vn ( T: 09166.01248 - Facebook:Nguy n H ng Khánh) H TH NG LT – CT V T LÍ ÔN THI -A IH C Th y Khánh Uschool -A A Smax A Smin B Tìm S A Tìm S max 2π − ∆ϕ   S max =  A + A cos  V i ( ∆ϕ = ω.∆t )   B NG TÍNH NHANH CÁC GIÁ TR C C ∆t T A S max S 2A − A T A 2A − A S = A − 2.Asin 2π − ∆ϕ V i ( ∆ϕ = ω.∆t ) I - C C TI U C A QUÃNG Ư NG T A A T 2A 2A 2T 2A + A 4A − A 3T 2A + A 4A − A 5T 2A + A 3A D ng 3: Tìm S max − S v t i c kho ng th i gian ∆t v i ( ∆t > T ) +) S max : ∆t = n.T + t * ⇒ S max = n.4 A + Smax t* ( ) * +) S ; ∆t = n.T + t ⇒ S = n.4 A + S t* ( ) BÀI 5: NG D NG VÒNG LƯ NG GIÁC TRONG GI I TỐN DAO NG I U HỊA – Ph n NG D NG 3: BÀI TỐN TÍNH T C D NG 1: T C TRUNG BÌNH A T ng quát v= TRUNG BÌNH - V N T C TRUNG BÌNH S Trong ó: S qng ng i c, ∆t kho ng th i gian ∆t B Bài tốn tính t c v max = trung bình c c i c a v t kho ng th i gian ∆t S max ∆t C Bài tốn tính t c v = i quãng ng S trung bình nh nh t v t kho ng th i gian ∆t S ∆t D NG 2: BÀI TỐN TÍNH V N T C TRUNG BÌNH vtb = ∆x ∆t Trong ó: ∆x ∆t NG D NG 4: BÀI TOÁN XÁC bi n thiên d i c a v t: ∆x = x2 − x1 bi n thiên th i gian: ∆t = t2 − t1 NH TH I I M V T QUA V TRÍ M CHO TRƯ C theo dõi gi ng tr c n ch a áp án chi ti t t p b n truy c p www.uschool.vn ( T: 09166.01248 - Facebook:Nguy n H ng Khánh) T 4A 4A H TH NG LT – CT V T LÍ ÔN THI IH C Th y Khánh Uschool   ng i u hịa v i phương trình x = 4cos  6π t + Ví d : M t v t dao π  ( cm ) 3 A.Xác nh th i i m v t qua v trí x = ( cm ) theo chi u dương l n th k t th i i m ban u Hư ng d n: - V t qua v trí x = 2(cm) ( + ) 6π t + π =− ⇒ 6π t = − π + k 2π -4 (+) 2π + k 2π k t = − + ≥ v y k = (1; 2;3 ) ( t ≥ 0( s ) ) ϕ = - π/3 -V t i qua l n th 2, ng v i k = 2 ⇒ t = − + = ( s) 9 B Th i i m v t qua v trí x = ( cm ) theo chi u âm l n k t t = ( s ) Hư ng d n: ϕ = π/6 - V t qua v trí x = ( cm ) theo chi u âm: ⇒ 6π t + π = π + k 2π ⇒ 6π t = − π 6 k ⇒ t = − + Vì t ≥ ( s ) 36 k ⇒ t = − + ≥ v y k = ( 7;8;9 ) 36 + k 2π -4 - V t i qua l n th 3, ng v i k = ⇒ t = − NG D NG 5: BÀI TỐN XÁC TH I GIAN “t” Ví d : M t v t dao + = 2,79 ( s ) 36 NH S L N V T QUA V TRÍ X M CHO TRƯ C TRONG KHO NG   ng i u hòa v i phương trình x = 6cos  4π t + π  ( cm ) Trong m t giây u tiên v t qua v trí 3 cân b ng l n: Hư ng d n: Cách 1: m ng tròn lư ng giác M i dao ng v t qua v trí cân b ng l n ( l n theo chi u âm - l n theo chi u dương) ω s u tiên v t th c hi n c s dao ng là: f = = ( Hz ) 2π ⇒ S l n v t qua v trí cân b ng s V t qua v trí cân b ng l n u tiên là: n = f =4 t=0 -A Cách 2: Gi i lư ng giác V t qua v trí cân b ng theo dõi gi ng tr c n ch a áp án chi ti t t p b n truy c p www.uschool.vn ( T: 09166.01248 - Facebook:Nguy n H ng Khánh) A H TH NG LT – CT V T LÍ ƠN THI ⇒ 4π t + π + k π ⇒ 4π t = π + k π ⇒ t = Trong m t giây u tiên ( ≤ t ≤ 1)( s ) 0≤t = π = IH C Th y Khánh Uschool k + 24 k + ≤ ⇒ −0,167 ≤ k ≤ 3,83 ⇒ k = ( 0;1;2;3) V y v t qua v trí cân b ng l n 24 BÀI 6: CON L C LÒ XO C U T O + G m m t lị xo có c ng K +V t n ng kh i lư ng K m + CB −A A THÍ NGHI M CON L C LỊ XO TRÊN M T PH NG NGANG - Thí nghi m c th c hi n i u ki n chu n, không ma sát v i môi trư ng - Kéo v t kh i v trí cân b ng m t kho ng A th khơng v n t c u, ta có: Phương trình dao ng có d ng sau: x = A cos(ωt + ϕ )(cm) Trong ó: x : Li , li kho ng cách t v t n v trí cân b ng A : Biên ( li c c i) ω : v n t c góc( rad/s) ωt + ϕ : Pha dao ng ( rad/s ) ϕ : Pha ban u ( rad) ω ; A nh ng h ng s dương; ϕ ph thu c vào cách ch n g c th i gian, g c t a CHU KỲ - T N S A T n s góc - ω ( rad / s ) K ( rad / s ) Trong ó: K c ng c a lị xo ( N / m ) ; m kh i lư ng c a v t ( kg ) m B Chu kỳ - T ( s ) : Là th i gian l c th c hi n m t dao ng ω= 2π m t = (s) K N ω C T n s - f ( Hz ) : Là s dao T= ⇒ f = = 2π ω = 2π 2π ng l c th c hi n c 1s K N = ( Hz ) m t LÒ XO TREO TH NG NG theo dõi gi ng tr c n ch a áp án chi ti t t p b n truy c p www.uschool.vn ( T: 09166.01248 - Facebook:Nguy n H ng Khánh) H TH NG LT – CT V T LÍ ƠN THI IH C Th y Khánh Uschool T i v trí cân b ng: P = Fdh ⇒ mg = K ∆ K g = = ω2 m ∆ K g ⇒ω = = m ∆ −A ⇒ FD H ∆ CB ⇒ T = 2π P A ⇒ f = 2π BÀI TOÁN GHÉP V T Bài 1: Lò xo K g n v t n ng có kh i lư ng m1 dao m t ∆ = 2π = ( s) K g N K = m 2π g N = ( Hz ) t ∆ ng v i chu kỳ T1 Còn g n v t kh i lư ng m2 dao ng v i chu kỳ T2 a Xác nh chu kỳ dao ng c a v t g n v t có kh i lư ng m = m1 + m2 b Xác nh chu kỳ dao ng c a v t g n v t có kh i lư ng m = m1 + m2 + + mn c Xác nh chu kỳ dao Hư ng d n: Ta có: T1 = 2π ng c a v t g n v t có kh i lư ng m = a.m1 + b.m2 m1 m2 ;T2 = 2π K K m1 + m2 K m m = 4π + 4π 2 = T12 + T22 K K a Khi m = m1 + m2 ⇒ T = 2π ⇒ T = 4π ( m1 + m2 ) K 2 ⇒ T = T1 + T2 m1 + m2 + + mn K m m m = 4π + 4π 2 + + 4π n = T12 + T22 + + Tn2 K K K b Khi m = m1 + m2 + + mn ⇒ T = 2π ⇒ T = 4π ( m1 + m2 + + mn ) K 2 ⇒ T = T1 + T2 + + Tn c.Khi m = a.m1 + b.m2 ⇒ T = 2π ⇒ T = 4π ( m1 + m2 + + mn ) K am1 + bm2 K a.m1 b.m2 = 4π + 4π = a.T12 + b.T22 K K 2 ⇒ T = a.T1 + b.T2 Bài 2: Lò xo K g n v t n ng có kh i lư ng m1 dao ng v i t n s f1 Còn g n v t kh i lư ng m2 dao v i t n s f2 a Xác nh t n s dao ng c a v t g n v t có kh i lư ng m = m1 + m2 b Xác nh t n s dao ng c a v t g n v t có kh i lư ng m = m1 + m2 + + mn c Xác nh t n s dao Hư ng d n: ng c a v t g n v t có kh i lư ng m = a.m1 + b.m2 theo dõi gi ng tr c n ch a áp án chi ti t t p b n truy c p www.uschool.vn ( T: 09166.01248 - Facebook:Nguy n H ng Khánh) ng H TH NG LT – CT V T LÍ ƠN THI Ta có: f1 = IH C Th y Khánh Uschool K K ; f2 = 2π m1 2π m2 a Khi m = m1 + m2 2 1   1 K m1 + m2 m m ⇒ f = ⇒ = 2.π ⇒   = 4π + 4π 2 = T12 + T22 =   +   f K K K 2π m1 + m2  f   f1   f  f1 f ⇒ f = f12 + f 2 b.Khi m = m1 + m2 + + mn 1 m1 + m2 + + mn m K m m 1 ⇒ f = ⇒ = 2.π ⇒   = 4π + 4π 2 + + 4π n 2π m1 + m2 + + mn f K K K K  f  2 d 1     1 ⇒   = T12 + T22 + + Tn =   +   + +    f   f1   f   fn  Khi m = a.m1 + b.m2 2 1 K am1 + bm2 a.m b.m2 ⇒ f = ⇒ = 2.π ⇒   = 4π + 4π 2π a.m1 + b.m2 f K K K  f  2 a b  1 ⇒   = a.T12 + b.T22 =   +    f   f1   f  BÀI 7: C T - GHÉP LÒ XO C T LỊ XO + Cho lị xo ban u có c ng K o Ta có công th c t ng quát sau: Ko o = K1 = K + Trư ng h p c t làm hai o n: K o K ⇒ = K2 dài o = = K n o lo, Ko , c t lò xo làm n o n n = E.S = K1 = K L3, K3 L2, K2 Nh n xét: Lị xo có dài tăng l n nhiêu l n ngư c l i c ng gi m i b y GHÉP LÒ XO a Trư ng h p ghép n i ti p: K1 K1 K2 K2 m 10 theo dõi gi ng tr c n ch a áp án chi ti t t p b n truy c p www.uschool.vn ( T: 09166.01248 - Facebook:Nguy n H ng Khánh) l1, K1 H TH NG LT – CT V T LÍ ƠN THI IH C Th y Khánh Uschool bư c sóng λ0 λ0 c g i gi i h n quang i n c a kim lo i ó ( λ ≤ λ0 ) + nh lu t 2: ( nh lu t v cư ng dòng quang i n bão hòa) i v i m i ánh sáng kích thích có ( λ ≤ λ0 ), cư ng dòng quang i n bão hòa t l v i cư ng c a chùm sáng kích thích ng c c i c a quang electron) + nh lu t 3: ( nh lu t v ng ban u c c i c a quang electron không ph thu c cư ng c a chùm sáng kích thích, mà ch ph thu c bư c sóng ánh sáng kích thích b n ch t kim lo i làm Katot CÁC CÔNG TH C QUANG I N CƠ B N A Công th c xác nh lư ng phơ tơn: ε = hf Trong ó: + h = 6, 625.10−34 ( J s ) h ng s Plank; + f ( Hz ) t n s ánh sáng, truy n t môi trư ng sang môi trư ng khác t n s không thay lư ng photon không thay + Trong chân không; f = c λ ⇒ε= i, i hc λ + c = 3.10 ( m / s ) : v n t c ánh sáng chân không + λ ( m ) : bư c sóng c a ánh sáng chân không B Công su t c a ngu n sáng- ho c công su t chi u sáng P ( W ) ; P = nλ ε = nλ hc λ = nλ h f Trong ó: + P ( W ) : công su t ngu n sáng, công su t chùm sáng + nλ : s phô tôn c phát sau (s); nλ = C.Cư ng P.λ P = (h t) hc hf dòng quang i n bão hòa I bh ( A ) : I bh = ne q Trong ó: + ne : s Electron v + q = 1, 6.10−19 ( C ) : n Anot 1(s) ne = I bh (h t) q l n i n tích c a Electron D Hi u su t lư ng t H : H = ne I bh hc = 100% nλ q.P.λ E Công th c Anh-xtanh v hi n tư ng quang i n: hf = A + m.v0 Trong ó: + A : cơng thốt, cơng lư ng nh nh t gi i phóng Electron kh i t m kim lo i A = + λ0 ( m ) : gi i h n quang i n, ( Gi i h n quang i n bư c sóng l n nh t bt bt λ0 = hf u gây hi n tư ng quang i n) + f ( Hz ) : t n s gi i h n, t n s nh nh t hc u gây hi n tư ng quang i n mv0 ng ban u c c i c a Electron quang i n + me = 9,1.10−31 ( kg ) : kh i lư ng Electron + Wd = 89 theo dõi gi ng tr c n ch a áp án chi ti t t p b n truy c p www.uschool.vn ( T: 09166.01248 - Facebook:Nguy n H ng Khánh) H TH NG LT – CT V T LÍ ÔN THI IH C Th y Khánh Uschool F Công th c xác nh v n t c c a Electron quang i n v = 2hc  1   −  m  λ λ0  Chú ý: eV = 1,6 10-19 J BÀI 2: HI N TƯ NG QUANG I N NGOÀI ( PH N 2) NH LÝ NG NĂNG Wd − Wd = A d = U AK q = q.E.d Trong ó: + Wd : Là + U AK : Là hi u i n th gi a Anot Katot .U AK = U A − U K - Wdo - e - + U A : i n th t i Anot; U K : i n th t i Katot K + Wd : Là ng Electron v ng ban n Anot u Electron gi i phóng kh i Katot + A d : Là công c a l c i n tác d ng Electron + + + + + Wd U AK U A + q = 1, 6.10−19 ( C ) : i n tích c a Electron + E (V / m ) : i n trư ng gi a Anot Katot A.Công th c xác nh ng c a Electron v n Anot Wd = Wd + U AK q n Anot: B Công th c xác nh v n t c c a Electron v mv + 2U Ak q mv = m0v + U AK q ⇒ v = 2 m C.Công th c xác nh hi u i n th hãm ( hi u i n th b t u tri t tiêu hồn tồn dịng quang i n) + Hi u i n th hãm (U h ) giá tr c a U AK tri t tiêu hoàn toàn dịng quang i n, t c khơng có Electron v c Anot Ta có: Wd = Wd + U AK q ⇒ U AK = ng Wd = ⇒ U AK = Wd − Wdo q Electron không v c n Anot ho c v a v −Wd = U h Ho c: Wd = U h q q D.Công th c xác nh i n th c c i c a Katot b chi u sáng + Katot t i n th c c i m i Electron sinh s c hút tr l i Katot.( Không v + U AK = c Anot) −Wd = U h = U A − U K Vì U A = ⇒ U k = −U h q E Công th c xác nh quãng ng t i a mà Electron bay i n trư ng c n Wd − Wd = Anl = U AK q = q.E.d ⇒ d = Ư NG Wd U h = qE q C TRƯNG VÔN - AMPE K 90 theo dõi gi ng tr c n ch a áp án chi ti t t p b n truy c p www.uschool.vn ( T: 09166.01248 - Facebook:Nguy n H ng Khánh) n nơi H TH NG LT – CT V T LÍ ƠN THI IH C Th y Khánh Uschool + Khi U AK ≤ U h UAK < Uh dịng quang i n bão hịa b tri t tiêu hồn tồn ( I = 0) S dĩ v y vì: electron b b t t Katot, v i t c ban u vomax ng ban u Wdmax , ã ch u tác d ng c a l c i n trư ng hư ng v Katot ( Uh gây ra) l c ngăn không cho eletron t i anot gây dòng quang i n + Khi UAK = v n có dịng quang i n vì, electron có v n t c ban ban u t o s d ch chuy n có hư ng c a h t mang i n ⇒ có dịng i n + Hi u i n th UAK tăng d n, làm cho dòng quang i n tăng d n, tăng n giá tr U1 tăng ti p UAK khơng làm cho dòng quang i n tăng thêm ( I = Ibh ) Giá tr Ibh ó g i dịng quang i n bão hòa + ng s (1) (2) th hi n dòng quang i n c a hai ánh sáng khác nhau, có bư c sóng, cư ng c a chùm sáng t o dòng quang i n (2) l n dòng cư ng c a chùm sáng t o dòng quang i n (1) BÀI TỐN XÁC NH BÁN KÍNH QUĨ I Ibh2 Ibh1 - Uh U U1 c n vôn - ampe k c a t bào quang i n O ELECTRON BAY TRONG T TRƯ NG U + FLRX = FHT mv v ⇒ qvB = m ⇒ R = qB R Trong ó: + q : l n i n tích Electron + v : Là v n t c Electron bay vào t trư ng + m : Là kh i lư ng c a Electron; me = 9,1.10 −31 ( kg ) + B : Là l n c m ng t (T ) + R : bán kính quĩ o Electron bay t trư ng u B BÀI TỐN XÁC NH BÁN KÍNH QUĨ O VÙNG ELECTRON T I ANOT  R = v t   at d=   V i a= qE qU q.U t 2md = ⇒d = ⇒t = m m.d 2md qU - R ++ ++ ++ + d 2q U h mv Ta l i có: = Uh q ⇒ v = m ⇒R= 2md 2q U h Uh = 2d qU AK m U AK BÀI 3: TIA RƠN GHEN (TIA X) Tia X b c x NH NGHĨA i n t có bư c sóng t λ ∈ 10−11 → 10−8  ( m )   + T 10−11 → 10−10  ( m ) g i X c ng   + T 10−10 → 10−8  ( m ) g i X m n   91 theo dõi gi ng tr c n ch a áp án chi ti t t p b n truy c p www.uschool.vn ( T: 09166.01248 - Facebook:Nguy n H ng Khánh) u H TH NG LT – CT V T LÍ ƠN THI NGU N PHÁT TÁC D NG NG D NG IH C Th y Khánh Uschool + Nhân t o: Do máy X – quang phát ( Mơ hình ơn gi n ng Cu – lit –gio) (B ng cách cho tia catot p vào mi ng kim lo i có nguyên t lư ng l n) + Trong t nhiên: Phát t v va ch m c a sao, ho c Quaza phát + Kh năng âm xuyên cao + Làm en kính nh + Làm phát quang m t s ch t + Gây hi n tư ng quang i n h u h t t t c kim lo i + Làm ion hóa khơng khí + Tác d ng sinh lý, h y di t t bào + Chu n ốn hình nh y h c + Phát hi n khuy t t t s n ph m úc + Ki m tra hành lý lĩnh v c hàng không + Nghiên c u thành ph n c u trúc v t r n + qU AK = hc mV02 = ε = hf max = λmin + I = ne q I U AK q = I U AK ( W ) q  Pε = P.H P  + H = ε ⇒ P  Pt = P − Pε = P (1 − H ) = U AK I (1 − H )  U AK I (1 − H ) + Pt = U AK I (1 − H ) = m.C.∆t ⇒ m = C.∆t + q l n i n tích c a electron ( q = 1, 6.10−19 C ) + P = ne Wd max = CÔNG TH C BÀI T P + U AK hi u i n th gi a anot catot c a máy (V ) + m kh i lư ng electron; me = 9,1.10−31 ( kg ) + V0 v n t c c c i c a elec tron (e) p vào i catot ( m / s ) + h h ng s Plank; h = 6, 625.10−34 ( J s ) + f max t n s l n nh t c a b c x phát ( Hz ) ( m) ng ( A ) + λmin bư c sóng nh nh t c a b c x + I cư ng dòng i n ch y qua + H hi u su t máy Xquang ( Thông thư ng kho ng t 1% → 5% ) + Pt : công su t t a nhi t c a máy Xquang + P : công su t b c x photon ( công su t Phô – tôn) ε + C nhi t dung riêng c a nư c làm mát C = 4200 ( J / kg.K )    + ∆t nhi t c n tăng c a nư c ∆t = t2 − t1 Chú ý: + U AK i n th m t chi u có giá tr r t l n c ch nh lưu sau bi n áp: U AK = U + U i n áp hi u d ng c a dòng i n xoay cao áp trư c ch nh lưu 92 theo dõi gi ng tr c n ch a áp án chi ti t t p b n truy c p www.uschool.vn ( T: 09166.01248 - Facebook:Nguy n H ng Khánh) H TH NG LT – CT V T LÍ ƠN THI IH C Th y Khánh Uschool BÀI 4: M U NGUYÊN T BOR - QUANG PH HIDRO TIÊN V TR NG THÁI D NG + Nguyên t ch t n t i m t s tr ng thái có lư ng xác nh g i tr ng thái d ng Khi tr ng thái d ng ngun t khơng b c x + Trong tr ng thái d ng c a nguyên t , electron ch chuy n ng xung quanh h t nhân nh ng qu o có bán kính hồn tồn xác nh g i qu o d ng i v i nguyên t Hidro bán kính qu o d ng tăng t l v i bình phương c a s nguyên liên ti p: Rn = n R0 Trong ó: Rn bán kính quĩ oth n ; n s ch quĩ o n = (1; 2;3 ) ; R0 = 5,3.10−11 ( m ) bán kính quĩ TIÊN V H P TH VÀ B C X NĂNG LƯ NG + Khi nguyên t chuy n t tr ng thái d ng có lư ng ( En ) sang o b n n tr ng thái d ng có lư ng th p ( Em ) phát m t phơ tơn ε = En - Em có lư ng úng b ng hi u: En − Em m + Ngư c l i, n u nguyên t ang tr ng thái d ng có lư ng Em mà h p th m t phơtơn có lư ng úng b ng hi u En − Em n chuy n lên tr ng thái d ng có lư ng En ε = En - Em m T tiên ta có nh n xét sau: + Trong trình h p th phát x phơtơn, ch có nh t photon c h p th ho c phát x /lư t + G i ε phô tôn c h p th hay phát x : ε = En − Em = hf = hc λ + Nguyên t Hidro phát x phơ tơn có kh h p th phơ ton ó, v y gi i thích hi n tư ng o v ch quang ph c a Hidro + B ng tính nhanh k t qu c a bán kính - lư ng tr ng thái d ng n=∞ S ch quĩ … n =1 n=2 n=3 n=4 n=5 o d ng Tên quĩ K L M N O … ∞ o d ng R = 0,53 A0 R = 2,12 A0 R = 4, 77 Ao R = 8, 48 A0 R = 13, 25 A0 … ∞ R A0 n ( ) En ( eV ) E1 = −13, E2 = −3, E3 = −1,511 E4 = −0,85 E5 = −0,544 QUANG PH V CH HIDRO 93 theo dõi gi ng tr c n ch a áp án chi ti t t p b n truy c p www.uschool.vn ( T: 09166.01248 - Facebook:Nguy n H ng Khánh) … E∞ = H TH NG LT – CT V T LÍ ƠN THI 0,822 µ m IH C 0, 365 µ m 0, 656 (µ m ) ,1 ( µ m ) Th y Khánh Uschool 0, 091 (µ m ) ∞ P O N M L K Dãy Pa - chen n m vùng h ng ngo i Dãy Ban-Me n m vùng kh ki n t ngo i + M c lư ng tr ng thái d ng n : En = Dãy Lai - Man n m hoàn toàn vùng t ngo i −13, ( eV ) n2  f13 = f12 + f 23  + E13 = E12 + E23 ⇒  1 λ = λ + λ 12 23  13 + Công th c xác nh t ng s b c x mà m t ám khí có th phát tr ng thái d ng có m c lư ng th n:  N = ( n − 1) + ( n − ) + +   n ( n − 1)  N = Cn =  + Nguyên t Hidro b ion hóa lectron c chuy n t quĩ bên lên quĩ Công th c xác nh lư ng o d ng ∞ : E∞ = Ion hóa nguyên t Hidro t tr ng thái d ng th n: ∆ε = En − E∞ = En + Công th c xác nh v n t c electron quĩ o d ng: Fd = Fht ⇒ k q2 q mv = ⇒v= k mRn Rn2 Rn BÀI 5: HI N TƯ NG QUANG - PHÁT QUANG; TIA LAZE HI N TƯ NG QUANG I N TRONG; PIN M T TR I HI N TƯ NG QUANG - PHÁT QUANG A nh nghĩa + M t s ch t có kh h p th ánh sáng có bư c sóng phát ánh sáng có bư c sóng khác Hi n tư ng g i hi n tư ng quang - phát quang Ví d : Chi u tia t ngo i vào dung d ch fluorexein dung d ch s phát ánh sáng màu l c Trong ó tia t ngo i ánh sáng kích thích ánh sáng màu l c ánh sáng phát quang + Ngoài hi n tư ng quang - phát quang ta c p n m t s hi n tư ng quang khác như: hóa - phát quang ( om óm); phát quang Kat t ( èn hình ti vi); i n - Phát quang ( èn LED)… B Phân lo i quang phát quang Huỳnh quang Lân quang 94 theo dõi gi ng tr c n ch a áp án chi ti t t p b n truy c p www.uschool.vn ( T: 09166.01248 - Facebook:Nguy n H ng Khánh) H TH NG LT – CT V T LÍ ƠN THI IH C Th y Khánh Uschool S phát quang c a ch t l ng khí có c i m S phát quang c a nhi u ch t r n l i có c ánh sáng phát quang b t t sau t t ánh i m ánh sáng phát quang có th kéo dài m t sáng kích thích t < 10−8 ( s ) G i hi n tư ng kho ng th i gian ó sau t t ánh sáng kích thích t > 10−8 ( s ) S phát quang g i huỳnh quang hi n tư ng lân quang Ánh sáng huỳnh quang có bư c sóng dài bư c M t s lo i sơn xanh, , vàng l c quyét u c c ch sóng c a ánh sáng kích thích bi n báo giao thơng ho c gi i ng ch t lân quang có th i gian kéo dài kho ng vài ph n mư i giây nh lu t Stock v hi n tư ng phát quang: λk < λ p Trong ó: λk bư c sóng ánh sáng kích thích; λ p bư c sóng ánh sáng phát quang  1  −   λk λ p    + Năng lư ng m t mát q trình h p th phơtơn : ∆ε = ε k − ε p = hc  + Công th c hi u su t phát quang: H = Pp Pk = n p λk nk λ p LASER ( LAZE) A nh nghĩa laser Laze m t ngu n sáng phát m t chùm sáng cư ng l n d a hi n tư ng phát x c m ng B c i m c a tia laze + Tính ơn s c cao (vì có lư ng ng v i sóng i n t có bư c sóng) + Tính nh hư ng r t cao ( bay theo m t phương) + Tính k t h p cao ( pha ) + Cư ng c a chùm sáng r t l n( s phôtôn bay theo m t hư ng r t l n) C ng d ng c a tia laze + Trong y h c dùng làm dao m ph u thu t tinh vi + Thông tin liên l c ( vô n nh v , liên l c v tinh; truy n d n thông tin cáp quang.) + Trong công nghi p dùng khoan c t, tơi xác + Trong tr c a dùng o kho ng cách, tam giác c… + Laze dùng u c ĩa + Trong quân s : ch t o vũ khí HI N TƯ NG QUANG I N TRONG A Quang i n trong: Hi n tư ng ánh sáng gi i phóng e liên k t cho chúng tr thành electron d n ng th i t o l tr ng tham gia vào trình d n i n g i hi n tư ng quang i n B Ch t quang d n: hi n tư ng gi m i n tr su t, t c tăng d n i n c a bán d n, có ánh sáng thích h p chi u vào g i hi n tư ng quang d n Ch t λ0 ( µ m ) Ge Si PbS CdS 1,88 1,11 4,14 0,9 95 theo dõi gi ng tr c n ch a áp án chi ti t t p b n truy c p www.uschool.vn ( T: 09166.01248 - Facebook:Nguy n H ng Khánh) H TH NG LT – CT V T LÍ ƠN THI IH C Th y Khánh Uschool PbSe C Pin quang i n: pin ch y b ng lư ng ánh sáng bi n i tr c ti p quang thành i n Pin ho t ng d a vào hi n tư ng quang i n c a m t s ch t bán d n ng oxit, Selen, Silic… D Quang i n tr : Là m t t m bán d n có giá tr i n tr thay i cư ng chùm sáng chi u vào thay i 5,65 i nc c su t + Bán d n lo i p Bán d n lo i n _ i nc c 4 3 G R 96 theo dõi gi ng tr c n ch a áp án chi ti t t p b n truy c p www.uschool.vn ( T: 09166.01248 - Facebook:Nguy n H ng Khánh) H TH NG LT – CT V T LÍ ƠN THI IH C Th y Khánh Uschool CHƯƠNG VII: V T LÝ H T NHÂN ***** I CƯƠNG V T LÝ H T NHÂN BÀI 1: C U T O H T NHÂN A Cho h t nhân Z X ; Trong ó: + X tên h t nhân, tên nguyên t hóa h c + Z s hi u( s proton ho c s th t b ng h th ng tu n hoàn) + A s kh i ( s nuclon) A = Z + N + N s notron h t nhân N = A − Z + Proton Notron có tên g i chung Nuclon NG V Là nguyên t có s proton khác v s notron d n Ví d : ng v Hidro: ( 1 H ; D; T ) ; ng v Urani ( 235 92 236 92 U; 238 92 U; n s kh i A khác U) H TH C ANH -XTANH V KH I LƯ NG VÀ NĂNG LƯ NG H th c s 1: Năng lư ng ngh E0 = m0 c Trong ó: + E0 ( J ) lư ng ngh + m0 ( kg ) kh i lư ng ngh + c ( m / s ) v n t c ánh sáng chân không c = 3.10 ( m / s ) H th c s 2: Năng lư ng tồn ph n E = m.c Trong ó: + E ( J ) lư ng toàn ph n + m ( kg ) kh i lư ng tương i tính m = Trong ó: v ( m / s ) v n t c chuy n m0 v2 1− c ( kg ) ng c a v t + c ( m / s ) v n t c ánh sáng chân không c = 3.10 ( m / s ) H th c s 3: Liên h gi a lư ng toàn ph n lư ng ngh : E = E0 + Wd Trong ó: Wd ng c a v t          − 1 m0 c =  − 1 E0 Wd = E − E0 = ( m − m0 ) c =     v2 v2  1−   1−  c c     N u v m ⇒ Q > ta nói ph n ng t a lư ng + N u m0 < m ⇒ Q < ta nói ph n ng thu lư ng Ta l i có: mX = Z m p + N mn − ∆m ⇒ ( m A + mB − m C − mD ) c = ( Z1.m p + N1.mn − ∆mA + Z m p + N mn − ∆mB − Z3 m p − N mn + ∆mC − Z m p − N mn + ∆mD ) c = ( ∆mD + ∆mC − ∆mB − ∆mA ) c = ∆ED + ∆EC − ∆EB − ∆E A = ∆ERD A4 + ∆ERC A3 − ∆ERB A2 − ∆ERA A1 = Q (t a/thu) 2.4 B o toàn ng lư ng A1 Z1 A A A A + Z22 B →Z33 C + Z44 D ( T ng ng lư ng trư c ph n ng = T ng Xét v ng lư ng sau ph n ng) p A + pB = pC + pD l n: P = m.v ⇒ p = ( m.v ) = 2.m m.v = 2mK ⇒ p = m.v = 2mK Trong ó: m ( kg ) kh i lư ng c a v t; K ( J ) ng c a v t Các trư ng h p c bi t s d ng b o toàn ng lư ng: A A A A Trư ng h p phóng x Z1 A → Z3 C + Z4 D ( B qua tia γ ) 101 theo dõi gi ng tr c n ch a áp án chi ti t t p b n truy c p www.uschool.vn ( T: 09166.01248 - Facebook:Nguy n H ng Khánh) H TH NG LT – CT V T LÍ ÔN THI IH C Th y Khánh Uschool Vì pC = pD O mC vD  mC vC = mD vD ⇒ m = v  D C ⇒ mC K D  2m K = m K ⇒ = C C D D  mD K C  m v K ⇒ C = D = D mD vC K C A → PC X → PD A A A A B Có m t h t bay vng góc v i h t khác: Z1 A + Z2 B → Z3 C + Z4 D ( Gi i s C ⊥ A ) 2 pD = pC + p A → PD ⇒ 2mD K D = 2mC K C + 2mA K A ⇒ mD K D = mC K C + mA K A → PA → PC A A A A C Hai h t sinh v n t c : Z1 A + Z2 B → Z3 C + Z4 D P A= P C +P D C ⇔ m A v A = m C v C +m D v D D A D S n ph m bay có góc l ch α so v i A A A A n Z1 A + Z2 B → Z3 C + Z4 D → PD → PA 2 Theo nh lý cos ta có: pD = pC + p A − pC p A cosα ⇒ 2mD K D = 2mC K C + 2mA K A − 2mC K C 2mA K A cosα α ⇒ mD K D = mC K C + mA K A − mC K C mA K A cosα → PC ⇒ cosα = mC K C + mA K A − mD K D mC K C mA K A D T o hai h t gi ng chuy n ng t c A A → PD A Z1 A + Z2 B → 2.Z3 C (Trong ó: A n B h t bia) Ta có: p A = pC cosϕ C mAv A = 2mC vC cos ϕ  ⇒ mA K A = 4mC K C cos ϕ  ϕ A C 102 theo dõi gi ng tr c n ch a áp án chi ti t t p b n truy c p www.uschool.vn ( T: 09166.01248 - Facebook:Nguy n H ng Khánh) H TH NG LT – CT V T LÍ ƠN THI IH C Th y Khánh Uschool BÀI 4: PH N NG NHI T H CH - PHÂN H CH PH N NG PHÂN H CH Ph n ng phân h ch: n + X = Y + Z + k n + Q Vd: 235 92 94 U +1 n →36 Kr +139 Ba + 31 n + 200 ( MeV ) 56 + Phân h ch ph n ng ó m t h t nhân n ng sau h p th m t notron s v thành hai m nh nh ng th i gi i phóng k nơtron t a nhi u nhi t + c i m chung c a ph n ng h t nhân là: * Nguyên li u s d ng thư ng U 235 ã c làm giàu * n nơ tron nhi t, hay g i notron ch m, chúng c làm ch m b ng cách cho bơi nư c n ng * Y Z h t nhân có kh i lư ng trung bình, u có tính phóng x *Có kho ng notron c sinh N u: * k < : Ph n ng t t d n * k > : Ph n ng vư t h n ( n bom nguyên t ) * k = 1: Ph n ng trì n nh ( Nhà máy i n) * T a lư ng l n ( kho ng 200 MeV) PH N NG NHI T H CH + ây ph n ng ó hay nhi u h t nhân lo i nh t ng h p l i thành h t nhân n ng 2 Ví d : H +1 H = He;1 D +1 D = He + Ph n ng x y nhi t r t cao nên g i ph n ng nhi t h ch ( kho ng t vài ch c n hàng trăm tri u ) + Ph n ng nhi t h ch ngu n g c trì lư ng cho m t tr i + + Hi n ngư i v n chưa t o c ph n ng nhi t h ch dư i d ng ki m soát c 103 theo dõi gi ng tr c n ch a áp án chi ti t t p b n truy c p www.uschool.vn ( T: 09166.01248 - Facebook:Nguy n H ng Khánh) ... T VÀ TRUY N THƠNG B NG SĨNG VƠ TUY N I N T TRƯ NG M i bi n thi? ?n theo th i gian c a t trư ng u sinh không gian xung quanh m t i n trư ng xoáy bi n thi? ?n theo th i gian, ngư c l i, m i bi n thi? ?n... K = + ⇒K = K K1 K K1 + K Công th c xác nh t n s : f ( Hz ) f = 2π Kb = m 2π K1.K ( Hz ) m ( K1 + K ) b Trư ng h p ghép song song K1 K2 K1 K2 Công th c xác nh K1 K2 Công th c xác nh chu kỳ: c... có: T = 2π = 2π ω g ( s) ⇒ Hai nguyên nhân d n n thay I CHI U DÀI DÂY THAY Ban u: T = 2π Sau thay ⇒ T = T'' THAY A.Thay i chu kỳ l c ơn ó là: thay i g ho c ( ) g i chi u dài dây thành '' chu kỳ