tóm tắt lý thuyết vật lý 12

HVP – KSA! 1 LÝ THUYẾT CẦN NHỚ Chương 1 – DAO ĐỘNG CƠ 1. Mối quan hệ x,v,x,φ,W đ ,W t . 2. Khoảng thời gian x O -A/2 +A/2 -A A 3 A 2 − 3 A 2 2 A 2 − 2 A 2 T/4 T/4 T/12 T/12 T/8 T/8 T/6 T/6 0 max v 2 ± max v 2 ± max 3.v 2 ± 0 max v 2 ± max 3.v 2 ± max v ± max v 2 ± d tmax W 0 W W = = t d W W 3 = d t W W = d t W 3.W = d t W 3.W = d t W W = t d W W 3 = d tmax W 0 W W = = dmax t W W W 0 = = v ậntốc nănglượng v < 0 sin π 3 π 4 π 6 π 6 − π 4 − π 3 − π 2 − 2 π 3 − 3 π 4 − 5 π 6 − π 5 π 6 π 2 2 π 3 3 π 4 3 A 2 A 2 A 2 2 A 2 23A 22A- 2 1 A- 23A- A 3 2 − A 0 - A 0 W đ =3W t W đ =3W t W đ =W t W t =3W đ W đ =W t max v v 2 = ± max v v 2 = ± x V > 0 W t =3W đ + cos A 2 2 A 2 − A 2 2 − max v v 2 = ± max 3 v .v 2 = ± max v v 2 = ± VÒNG TRÒN LƯỢNG GIÁC GIẢI NHANH DAO ĐỘNG CƠ HỌC max 3 v .v 2 = ± HVP – KSA! 2 3. Dao động cưỡng bức và cộng hưởng: Dao động cưỡng bức: * Định nghĩa: Là dao động của vật chịu thêm tác dụng của một ngoại lực tuần hoàn theo thời gian có đạng: F n = F 0 cos(2πf n t + φ). Trong đó: F 0 là biên độ của ngoại lực; f n là tần số của ngoại lực. * Đặc điểm của dao động cưỡng bức: + Dao động cưỡng bức là điều hòa. + Tần số dao động cưỡng bức = tần số f n của ngoại lực + Biên độ của dao động cưỡng bức tỉ lệ thuận với biên độ F 0 của ngoại lực và phụ thuộc vào tần số f n của ngoại lực theo đồ thị sau: Từ đồ thị => f n càng gần f riêng thì biên độ dao động cưỡng bức càng lớn. Chú ý: Chuyển động của vật chịu tác dụng của lực F n = F 0 cos(2πf n t + φ) bao gồm hai giai đoạn:+ Giai đoạn chuyển tiếp: biên độ của dao động tăng dần tới khi ổn định + Giai đoạn ổn định: giai đoạn dao động cưỡng bức Hiện tượng cộng hưởng: * Định nghĩa: là hiện tượng biên độ dao động cưỡng bức tăng nhanh đến giá trị cực đại khi tần số của ngoại lực cưỡng bức bằng tần số dao động của hệ dao động. * Điều kiện xảy ra công hưởng: f n = f riêng hay T n = T riêng * Đặc điểm của cộng hưởng: Lực cản và ma sát càng nhỏ thì hiện tượng cộng hưởng xảy ra càng rõ nét (biên đôi cực đại càng lớn) Chương 2 – SÓNG CƠ 1. Đại cương về sóng cơ: a. Đặc điểm của quá trình truyền sóng cơ: */ Khi sóng truyền qua, các phần tử môi trường chỉ dao động xung quanh vị trí cân bằng của nó mà không bị truyền đi theo sóng */ Quá trình truyền sóng là quá trình truyền pha dao động */ Quá trình truyền sóng là quá trình truyền năng lượng. */ Qúa trình sóng là quá trình tuần hoàn trong không gian (theo tọa độ x với chu kì = λ) và tuần hoàn theo thời gian( chu kì T) */ Sóng cơ chỉ truyền được trong các môi trường vật chất, không truyền được trong chân không */ Vận tốc truyền sóng cơ chỉ phụ thuộc vào tính chất của môi trường truyền, không phụ thuộc vào tần số của sóng */ Khi sóng cơ truyền từ môi trường này sang môi trường khác thì tần số sóng không đổi, vận tốc truyền và bước sóng thay đổi tỉ lệ thuận với nhau. */ Năng lượng sóng tỉ lệ với bình phương biên độ: b. Phương trình sóng */ Dạng chuẩn: Cho phương trình dao động tại gốc O: u O = Acos(ωt + ϕ), và sóng truyền theo chiều dương của trục Ox thì: u M = A M cos(ωt + ϕ - x v ω ) = A M cos(ωt + ϕ - 2 x π λ ) Chú ý: + u M là li độ dao độ ng c ủ a ph ầ n t ử M, u M và A cùng đơ n v ị + x là t ọ a độ c ủ a M so v ớ i g ố c O, x và λ có cùng đơ n v ị + v là t ố c độ truy ề n sóng, v có đơ n v ị tr ươ ng ứ ng v ớ i λ + Phân bi ệ t t ố c độ truy ề n sóng v v ớ i v ậ n t ố c dao độ ng v M c ủ a ph ầ n t ử M: v = λ/T = λf v M = u’ M(t) = -ωAsin(ωt +φ - 2πx/λ) => v Mmax = ωA */ Dạng khác: Cho ph ươ ng trình d đ t ạ i đ i ể m C : u C = Acos( ω t + ϕ ) => Ph ươ ng trình d đ t ạ i D (D sau C theo chi ề u truy ề n sóng): D DC 2 .DC u A.cos (t - )+ A.cos t + v π     = ω ϕ = ω ϕ−     λ     (D trễ pha hơn C) => Ph ươ ng trình sóng t ạ i B (B tr ướ c C theo chi ề u truy ề n sóng): B CB 2 .CB u A.cos (t+ )+ A.cos t + + v π     = ω ϕ = ω ϕ     λ     (B sớm pha hơn C) c. Độ lệch pha( ∆ϕ ):Độ l ệ ch pha dao độ ng gi ữ a hai đ i ể m M, N b ấ t k ỳ trong môi tr ườ ng truy ề n sóng cách ngu ồ n O l ầ n l ượ t x M , x N : N M MN 2 2 (x x ) π ∆ϕ = π = − λ λ * Trong trường riêng: A max A f n f riêng O O x M x C D B Chiều truyền sóng O M N HVP – KSA! 3 + N ế u hai đ i ể m dao độ ng cùng pha: 2 k x k ϕ π λ ∆ = ⇒ = : M,N cách nhau s ố nguyên l ầ n λ + N ế u hai đ i ể m dao độ ng ng ượ c pha: 1 (2 1) (2 1) ( ) 2 2 k x k k λ ϕ π λ ∆ = + ⇒ = + = + :M,N cách nhau s ố l ẻ l ầ n n ử a b ướ c sóng + N ế u hai đ i ể m dao độ ng vuông pha: (2 1) (2 1) 2 4 k x k π λ ϕ ∆ = + ⇒ = + :M,N cách nhau s ố l ẻ l ầ n m ộ t ph ầ n t ư b ướ c sóng * Liên hệ độ lệch pha vơi thời gian và khoảng cách: 2 t x T ϕ π λ ∆ ∆ ∆ = = Độ lệch pha ∆φ 2π π 2π/3 π/2 π/3 π/6 khoảng cáh ∆x=|x N -x M | λ λ/2 λ/3 λ/4 λ/6 λ/12 khoảng thời gian ∆t T T/2 T/3 T/4 T/6 T/12 3. Giao thoa 2 nguồn cùng pha: 1 2 u u = A.Cos t = ω a. Phương trình dao động và biên độ của một điểm trong vùng giao thoa hai nguồn + Ph ươ ng trình dao độ ng t ổ ng h ợ p t ạ i M M 1M 2M u u u = + 2 1 2 1 2A.cos (d d ) .cos t (d d ) π π     = − ω − +     λ λ     + Biên độ sóng t ổ ng h ợ p t ạ i M : 2 1 M d d A 2A. cos − = π λ b. Điều kiện cực đại cực tiểu giao thoa: + Đ i ể m M thu ộ c vân c ự c đạ i (A M = 2A): 2 1 d d K. (K Z) − = λ ∈ ,M thu ộ c c ự c đạ i b ậ c n thì k = ±n + Đ i ể m M thu ộ c vân c ự c ti ể u (A M = 0): 2 1 d d (2K 1) 2 λ − = + (K Z) ∈ ,M thu ộ c c ự c ti ể u b ậ c n thì k = (n – 1), -n * Lưu ý: Kho ả ng cách gi ữ a hai c ự c đạ i (ho ặ c gi ữ a hai c ự c ti ể u) liên ti ế p trên đườ ng n ố i hai ngu ồ n = λ /2 Kho ả ng cách gi ữ a n c ự c đạ i(ho ặ c gi ữ a n c ự c ti ể u) liên ti ế p trên đườ ng n ố i hai ngu ồ n = (n -1) λ /2 Kho ả ng cách gi ữ a 1 c ự c đạ i và 1 c ự c ti ể u liên ti ế p trên đườ ng n ố i hai ngu ồ n = λ / 4 c. Một số câu hỏi đơn giản: *Xác định điểm M có ∆d = d 2 – d 1 thuộc vân cực đại cực tiểu bậc mấy: Xét t ỉ s ố : ( ên) ôc CD bâc n | | ,5 ôc CT bâc (n 1) n nguy Mthu d n Mthu λ =>  ∆ =  => +  cực đại ( đườ ng c ự c đạ i, g ợ n l ồ i) là s ố giá tr ị c ủ a k nguyên: - L/λ ≤ k ≤L/λ: N ế u d ấ u “=” x ẩ y ra * Số vân: ( ⇔ S 1 S 2 =L= k λ ) thì h ệ vân có hai c ự c đạ i ngoài cùng là hai đườ ng S 1 x và S 2 y cực tiểu ( đườ ng c ự c ti ể u, g ợ n lõm) là s ố giá tr ị c ủ a k nguyên: - L/λ – 0,5 ≤ k ≤L/λ – 0,5: N ế u d ấ u “=” x ẩ y ra ( ⇔ S 1 S 2 = (k+0,5) λ ) thì h ệ vân có hai c ự c ti ể u ngoài cùng là hai đườ ng S 1 x và S 2 y L ư u ý: giao thoa 2 ngu ồ n cùng pha, có c ự c đạ i trung tâm => s ố vân c ự c đạ i l ẻ , s ố vân c ự c ti ề u ch ẵ n * Số điểm: dao động với biên độ cực đại trên S 1 S 2 là s ố giá tr ị c ủ a K(nguyên): - L/λ < k <L/λ dao động với biên độ cực tiểu trên S 1 S 2 là s ố giá tr ị c ủ a K(nguyên): - L/λ – 0,5 < k <L/λ – 0,5 4. Giao thoa hai nguồn ngược pha: 1 Acos( ) u t ω = và 2 Acos( ) u t ω π = + + Có vân c ự c ti ể u ở trung tâm là trung tr ự c c ủ a đ o ạ n S 1 S 2 ; H ệ vân giao thoa gi ố ng nh ư h ệ vân giao thoa hai ngu ồ n cùng pha nh ư ng đổ i v ị trí vân C Đ cho các vân CT => Các k ế t qu ả v ề C Đ trùng v ớ i k ế t qu ả CT trong giao thoa hai ngu ồ n cùng pha. => Các k ế t qu ả v ề CT trùng v ớ i k ế t qu ả C Đ trong giao thoa hai ngu ồ n cùng pha. 5. Sóng dừng a. Các đặc điểm của sợi dây có sóng dừng: */ Đầ u c ố đị nh ho ặ c đầ u dao độ ng nh ỏ là nút sóng; đầ u t ự do là b ụ ng sóng. */ Kho ả ng cách gi ữ a hai nút liên ti ế p( ho ặ c gi ữ a 2 b ụ ng liên ti ế p) = λ /2; => kho ả ng cách gi ữ a n nút(ho ặ c n b ụ ng) liên ti ế p = (n - 1) λ /2 => kho ả ng cách gi ữ a m ộ t nút và m ộ t b ụ ng li ề n k ề = λ /4. */ Hình d ạ ng s ợ i dây khi có sóng d ừ ng ở m ộ t th ờ i đ i ể m: */ Các đ i ể m n ằ m gi ữ a hai nút liên ti ế p luôn dao độ ng cùng pha, n ằ m v ề hai phía c ủ a m ộ t nút luôn dao độ ng ng ượ c pha d 1 d 2 S 1 S 2 M L S 2 S 1 x y M HVP – KSA! 4 */ V ậ n t ố c truy ề n sóng trên dây ph ụ thu ộ c b ả n ch ấ t c ủ a dây và t ă ng khi l ự c c ă ng c ủ a dây t ă ng,v không ph ụ thu ộ c vào t ầ n s ố f c ủ a sóng. */ Kho ả ng th ờ i gian th ờ i gian ng ắ n nh ấ t gi ữ a hai l ầ n s ợ i dây du ỗ i th ẳ ng = T/2 */ Sóng t ớ i có biên độ là A thì: + B ụ ng sóng có biên độ là A b =2A, có v ậ n t ố c dao độ ng c ự c đạ i là v bmax = ω A b = 2 ω A + Độ r ộ ng b ụ ng sóng = 2A b = 4A */ N ế u s ợ i dây đượ c t ạ o sóng d ừ ng b ằ ng cách: + Cho dòng đ i ệ n xoay chi ề u t ầ n s ố f ch ạ y qua dây và đặ t nó trong kho ả ng gi ữ a hai c ự c c ủ a m ộ t nam châm hình ch ữ U thì dây c ũ ng dao độ ng v ớ i t ầ n s ố f. + N ế u dây kim lo ạ i đượ c kích thích dao độ ng b ở i nam châm đ i ệ n v ớ i t ầ n s ố dòng đ i ệ n là f thì t ầ n s ố dao độ ng c ủ a dây là 2f. b. Sóng dừng trong cột khí: Khi sóng âm truy ề n trong m ộ t c ộ t khí có th ể x ẩ y ra sóng d ừ ng. Khi đ ó đầ u ố ng ch ứ a c ộ t khí b ị t kín tr ở thành nút sóng (nghe th ấ y âm nh ỏ ho ặ c không nghe th ấ y âm), đầ u h ở tr ở thành b ụ ng sóng (nghe th ấ y âm to nh ấ t) c. Điều kiện để sợi dây dài l có sóng dừng: + S ợ i dây có 2 đầ u c ố đị nh : l = kλ/2 =kv/2f. Trong đ ó: s ố b ụ ng =k; s ố nút = k+1; Khi k = 1(dây có 1 b ụ ng): λ max = 2l ; f min = v/2l = hiệu hai tần số liên tiếp tạo được sóng dừng Khi k = n(dây có n b ụ ng): λ = 2l/k; f n = nf min là t ầ n s ố b ậ c n gây ra sóng d ừ ng + S ợ i dây có 2 đầ u t ự do: l = kλ/2 =kv/2f ; Trong đ ó s ố b ụ ng = k+1; s ố nút = k; b ướ c sóng dài nh ấ t gây ra sóng d ừ ng(k =1): λ max = 2l + S ợ i dây có 1 đầ u c ố đị nh,1 đầ u t ự do: l = (k + 0,5)λ/2 = (k+ 0,5)v/2f. Trong đ ó s ố b ụ ng = s ố nút = k +1; Khi k = 0 (1nút, 1b ụ ng): λ max = 4l; f min =v/4l = ½ hiệu hai tần số liên tiếp tạo được sóng dừng 6. Sóng âm - Đặc điểm của quá trình truyền âm: * Âm truy ề n t ố t nh ấ t trong môi tr ườ ng r ắ n, sau đ ó là l ỏ ng và khí; âm truy ề n kém trong môi tr ườ ng x ố p (v ậ t li ệ u cách âm) và không truy ề n đượ c trong chân không. * V ậ n t ố c truy ề n âm ch ỉ ph ụ thu ộ c vào tính ch ấ t c ủ a môi tr ườ ng, không ph ụ thu ộ c vào t ầ n s ố âm. * Khi truy ề n t ừ môi tr ườ ng này sang môi tr ườ ng khác t ầ n s ố âm không đổ i, v ậ n t ố c truy ề n âm và b ướ c sóng bi ế n thiên t ỉ l ệ thu ậ n. * Sóng âm truy ề n trong môi tr ườ ng l ỏ ng và khí d ướ i d ạ ng sóng d ọ c, trong môi tr ườ ng r ắ n d ướ i d ạ ng c ả sóng d ọ c và sóng ngang. CHƯƠNG 3 – ĐIỆN XOAY CHIỀU 1. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ CÓ R HOẶC L HOẶC C Đặc điểm Mạch chỉ có R thuần Mạch chỉ có L thuần Mạch chỉ có C Tác dụng đối với dđxc R c ả n tr ở dòng đ i ệ n xoay chi ề u, tiêu th ụ đ i ệ n n ă ng để t ỏ a nhi ệ t. (gi ố ng nh ư tác d ụ ng c ủ a R đố i v ớ i dòng đ i ệ n không đổ i) L sinh ra c ả m kháng Z L = ω ωω ω L = 2πfL - f càng l ớ n Z L càng l ớ n => cu ộ n dây c ả n tr ở dòng đ i ệ n cao t ầ n - Cu ộ n c ả m thu ầ n L cho dòng đ i ệ n không đổ i đ i qua hoàn toàn (không c ả n tr ở ). C sinh ra dung kháng Z C = 1/ ω ωω ω C = 1/2πfC - f càng l ớ n Z C càng nh ỏ => T ụ C d ễ dàng cho dòng cao t ầ n đ i qua nó - T ụ C không cho dòng đ i ệ n không đổ i đ i qua. Độ lệch pha và giản đồ vecto u R cùng pha với i : ϕ ϕϕ ϕ R = ϕ ϕϕ ϕ u – ϕ ϕϕ ϕ i = 0 u L nhanh pha hơn i là π ππ π /2: ϕ ϕϕ ϕ L = ϕ ϕϕ ϕ u – ϕ ϕϕ ϕ i = π ππ π /2 u C chậm pha hơn i là π ππ π /2: ϕ ϕϕ ϕ C = ϕ ϕϕ ϕ u – ϕ ϕϕ ϕ i = - π ππ π /2 Biểu thức u và i Cho i = I 0 cos(ωt + φ i ) => u R =U 0R cos(ωt +φ i ) + Cho i = I 0 cos( ω t + φ i ) => u L =U 0L cos(ωt + φ i +π/2) + Cho u L = U 0L cos( ω t + φ u ) => i = I 0 cos(ωt + φ u - π/2) + Cho i = I 0 cos( ω t + φ i ) => u =U 0C cos(ωt + φ i - π/2) + Cho u C =U 0C cos( ω t + φ u ) => i = I 0 cos(ωt + φ u + π/2) U R O I U L O I U C O I HVP – KSA! 5 Liên hệ giữa các giá trị tức thời u R = i.R 22 2 2 0 0 1 L L ui I U + = 2 2 2 2 0 ( . ) 2 L L L L i Z u U U ⇔ + = = 2 2 2 2 0 2 L L u i I I Z   ⇔ + = =     22 2 2 0 0 1 L C ui I U + = 2 2 2 2 0 ( . ) 2 C C C C i Z u U U ⇔ + = = 2 2 2 2 0 2 C C u i I I Z   ⇔ + = =     Liên hệ giữa các giá trị hiệu dụng và cực đại U I R = và 0 0 U I R = R = ρl/S L L U I Z = và 0 0 L L U I Z = Z L = ω ωω ω L = 2πfL C C U I Z = và 0 0 C C U I Z = Z C = 1/ ω ωω ω C = 1/2πfC Công suất điện P R = P 2 2 R U RI R = = Cosφ R = 1 P L = 0 cosφ L = 0 P C = 0 cosφ C = 0 2. Mạch RLC mắc nối tiếp: a. Liên hệ giữa các giá trị tức thời mạch RLC mắc nối tiếp: + Dòng đ i ệ n t ứ c th ờ i : i = i R = i L = i C ; i = i AM = i MB + Đ i ệ n áp : u = u R + u L + u C ; u = u AM + u MB ; L L L C C C u U Z u U Z = − = − (vì u L và u C ng ượ c pha) 2 2 2 2 2 2 2 2 0 0 0 0 1 C R L R R L R C u u u u U U U U + = + = (vì u R vuông pha v ớ i u L và u C ) b. Tổng trở và độ lệch pha của u so với i + 2 2 2 2 ( ) ( 1/ ) L C Z R Z Z R L C ω ω = + − = + − + ϕ = ϕ u – ϕ i v ớ i: tan L C L C R U U Z Z U R ϕ − − = = v ớ i 2 2 π π ϕ − ≤ ≤ c. Biểu thức định luật Ôm: Liên hệ của các giá trị hiệu dụng hoặc cực đại * C ườ ng độ dòng đ i ệ n: I = I R = I L = I C * Các hi ệ u đ i ệ n th ế : 2 2 2 2 0 0 0 0 ( ) ( ) R L C R L C U U U U U U U U= + − ⇒ = + − Chú ý: + N ế u cu ộ n dây có đ i ệ n tr ở r: 2 2 2 2 0 0 0 0 0 ( ) ( ) ( ) ( ) R r L C R r L C U U U U U U U U U U= + + − ⇒ = + + − + N ế u m ạ ch có 2 linh ki ệ n: 2 2 2 RC R C U U U = + ; 2 2 2 RL R L U U U = + ; | | LC L C U U U = − * Đị nh lu ậ t Ôm (liên h ệ gi ữ a dòng đ i ệ n và hi ệ u đ i ệ n th ế ): U = I.Z hay U 0 = I 0 .Z d. Biểu thức u và i : * Bi ế t bi ể u th ứ c hi ệ u đ i ệ n th ế u = U 0 cos(ωt + φ u ) => Bi ể u th ứ c dòng đ i ệ n i = I 0 cos(ωt + φ u - φ) * Bi ế t bi ể u th ứ c dòng đ i ệ n i = I 0 cos(ωt + φ i ) => Bi ể u th ứ c hi ệ u đ i ệ n th ế u = U 0 cos(ωt + φ i + φ) e. Công suất của mạch điện xoay chiều có RLC mắc nối tiếp: + công su ấ t: 2 2 2 2 2 cos ( ) R R L C U RU P UI P RI R R Z Z ϕ = = = = = + − ; H ệ s ố công su ấ t: cosϕ = R U R U Z = Chú ý: + M ạ ch RLrC thì: P = P R + P r = UIcosϕ =(U R +U r ) 2 /(R+r)= (R + r)I 2 ;cosϕ = Z rR U UU rR + = + + N ế u m ạ ch ch ỉ có L, C ho ặ c LC thì cos φ = 0; P = 0 => cu ộ n dây thu ầ n c ả m và t ụ C không tiêu th ụ đ i ệ n n ă ng 2. Mạch RLC cộng hưởng: * Điều kiện M ạ ch có RLC n ố i ti ế p c ộ ng h ưở ng khi: Z L = Z C ⇔ ω 2 = 1/LC * Các đặc điểm của mạch cộng hưởng: + Về pha : φ = 0 => u,i, u R cùng pha; u vuông pha v ớ i u L , v ớ i u C . + Về tổng trở: Z L = Z C => Z min = R (N ế u cu ộ n dây có r thì:Z min = R + r ) + Cường độ dòng điện : I max = U/R (N ế u cu ộ n dây có r thì:I max = U/(R+r) ) + Điện áp : tức thời : u = u R = i.R; u L = - u C ; Hiệu dung : U = U R ; U L = U C = Z C U/R = Z L U/R; U LC = 0 N ế u cu ộ n dây có r thì (U LrC ) min = I.r =Ur/(R+r) L Kiện 1 L Kiện 2 A B M HVP – KSA! 6 + Công suất và hệ số công suất : P max = U 2 /R ; cos φ = 1 Chương IV – DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ: 1. Sóng điện từ: */ Định nghĩa sóng điện từ: Là m ộ t đ i ệ n t ừ tr ườ ng bi ế n thiên (hay m ộ t dao độ ng đ i ệ n t ừ ) lan truy ề n trong không gian. */ Các đặc điểm và tính chất của sóng điện từ: + Truy ề n trong m ọ i môi tr ườ ng v ậ t ch ấ t và truy ề n trong c ả chân không. + Trong chân không sóng đ i ệ n t ừ truy ề n đ i v ớ i t ố c độ b ằ ng t ố c độ ánh sáng: c = 3.10 8 m/s => có bước sóng: λ = c/f + Hai thành ph ầ n c ủ a sóng đ i ệ n t ừ là E  ( đ i ệ n tr ườ ng bi ế n thiên) và B  (t ừ tr ườ ng bi ế n thiên) luôn bi ế n thiên cùng tần số, cùng pha và trong hai m ặ t ph ẳ ng vuông góc v ớ i nhau. + Sóng đ i ệ n t ừ là sóng ngang : E B v ⊥ ⊥    và theo th ứ t ự t ạ o thành tam di ệ n thu ậ n + Sóng đ i ệ n t ừ tuân theo đị nh lu ậ t truy ề n th ả ng, ph ả n x ạ , khúc x ạ nh ư ánh sáng + Sóng đ i ệ n t ừ mang n ă ng l ượ ng, t ầ n s ố càng l ớ n (b ướ c song càng nh ỏ ) n ă ng l ượ ng càng l ớ n; n ă ng l ượ ng c ủ a sóng đ i ệ n t ừ t ỉ l ễ v ớ i l ũ y th ừ a b ậ c 4 c ủ a t ầ n s ố + Khi truy ề n t ừ môi tr ườ ng này vào môi tr ườ ng khác thì t ầ n s ố f c ủ a sóng đ i ệ n t ừ không đổ i, còn v và λ biên thiên t ỉ l ệ thu ậ n. 2. Sóng vô tuyến và sự truyền sóng vô tuyến: */ Định nghĩa: là sóng đ i ệ n t ừ có b ướ c sóng t ừ vài cm t ớ i vài ch ụ c km dùng trong thông tin liên l ạ c */ Phân lo ạ i: 4 lo ạ i: Sóng cực ngắn Sóng ngắn Sóng trung Sóng dài λ = vài cm – 10m f = 30MHz – 10 6 MHz λ = 10m – 100 m f = 3MHz – 30MHz λ = 100m – 1000m f = 0,3MHz – 3MHz λ = 1km – vài ch ụ c km f = 3kHz – 0,3MHz */ Sự truyền sóng vô tuyến trong khí quyển: + Sóng dài: có n ă ng l ượ ng th ấ p, b ị các v ậ t trên m ặ t đấ t h ấ p th ụ m ạ nh nh ư ng n ướ c l ạ i h ấ p th ụ ít, do đ ó sóng dài và c ự c dài đượ c dùng trong thông tin liên l ạ c dưới n ướ c (VD: liên l ạ c gi ữ a các tàu ng ầ m, ). Tuy nhiên, chúng b ị y ế u đ i r ấ t nhanh khi đ i ra xa kh ỏ i ngu ồ n phát, vì v ậ y ngu ồ n phát ph ả i có công su ấ t l ớ n. + Sóng trung: Ban ngày b ị h ấ p th ụ m ạ nh nên không truy ề n đ i xa. Ban đ êm sóng ít b ị h ấ p th ụ , ph ả n x ạ t ố t ở t ầ ng đ i ệ n li nên sóng có th ể truy ề n đ i xa. Sóng trung đượ c dùng trong vô tuy ế n truy ề n thanh (th ườ ng s ử d ụ ng ch ỉ trong ph ạ m vi m ộ t qu ố c gia). Tuy nhiên, v ề ban ngày thì ta ch ỉ b ắ t đượ c các đ ài ở g ầ n, còn v ề ban đ êm s ẽ b ắ t đượ c các đ ài ở xa h ơ n (ban đ êm nghe đ ài sóng trung rõ h ơ n ban ngày). + Sóng ng ắ n: có n ă ng l ượ ng l ớ n, b ị ph ả n x ạ nhi ề u l ầ n gi ữ a t ầ ng đ i ệ n ly và m ặ t đấ t. Do đ ó m ộ t đ ài phát sóng ng ắ n có công su ấ t l ớ n có th ể truy ề n sóng t ớ i mọi điểm trên Trái Đấ t. Sóng ng ắ n th ườ ng đượ c dùng trong liên l ạ c vô tuy ế n hàng h ả i và hàng không, các đ ài phát thanh, + Sóng c ự c ng ắ n: không b ị t ầ ng đ i ệ n li h ấ p th ụ hay ph ả n x ạ , nó xuyên qua t ầ ng đ i ệ n li vào v ũ tr ụ . Sóng c ự c ng ắ n th ườ ng đượ c dùng trong vi ệ c đ i ề u khi ể n b ằ ng vô tuy ế n, trong vô tuy ế n truy ề n hình, trong thông tin v ũ tr ụ , CHƯƠNG V – SÓNG ÁNH SÁNG 1. Một số tính chất của sóng ánh sáng: - Ánh sáng đơ n s ắ c có t ầ n s ố và màu s ắ c xác đị nh => Có b ướ c sóng trong chân không xác đị nh là 0 c f λ = - B ướ c sóng c ủ a ánh sáng đơ n s ắ c gi ả m d ầ n t ừ đỏ đế n tím: λ đ > λ cam > > λ tím - Khi truy ề n t ừ môi tr ườ ng này sang môi tr ườ ng khác t ấ n s ố và màu s ắ c c ủ a ánh sáng không đổ i: f = 0 c v λ λ = - Khi truy ề n t ừ chân không vào môi tr ườ ng chi ế t su ấ t n t ố c độ truy ề n và b ướ c sóng ánh sáng gi ả m n l ầ n: n n c v v c n 00 ; λ λ λ λ ===>== - Chi ế t su ấ t c ủ a môi tr ườ ng trong su ố t ph ụ thu ộ c vào màu s ắ c ánh sáng., t ă ng d ầ n t ừ đổ đế n tím : Đố i v ớ i ánh sáng màu đỏ là nh ỏ nh ấ t, màu tím là l ớ n nh ấ t: n đ < n cam < < n tím - Là t ậ p h ợ p c ủ a vô s ố ánh sáng đơ n s ắ c có màu bi ế n thiên liên t ụ c t ừ đỏ đế n tím.B ướ c sóng c ủ a ánh sáng tr ắ ng: 0,38 µm ≤ λ ≤ 0,76 µm. 2. Hiện tượng tán sắc * Đị nh ngh ĩ a: tán s ắ c ánh sáng là hi ệ n t ượ ng m ộ t chùm sáng ph ứ c t ạ p b ị phân tách thành các chùm ánh sáng đơ n s ắ c khác nhau. * Nguyên nhân c ủ a hi ệ n t ươ ng tán s ắ c: + Nguyên nhân chính: là do chi ế t su ấ t c ủ a môi tr ườ ng ph ụ thu ộ c vào màu s ắ c c ủ a ánh sáng + Nguyên nhân khác: Ánh sáng tr ắ ng là ánh sáng t ổ ng h ợ p c ủ a nhi ề u ánh sáng đơ n s ắ c HVP – KSA! 7 Quang phổ bậc 3 vân sáng trắng TT Quang ph ổ bậc 2 Quang phổ bậc 1 bËc 1 Đ 3 T 3 Đ 3 T 3 Đ 2 Đ 2 T 2 T 2 Đ 1 T 1 T 1 Đ 1 * Các hi ệ n t ượ ng tán s ắ c trong t ự nhiên: C ầ u v ồ ng * Các hi ệ n t ượ ng không ph ả i là tán s ắ c: màu s ắ c c ủ a bóng bóng xà phòng, c ủ a l ớ p váng d ầ u m ỡ là do hi ệ n t ượ ng giao thoa ánh sáng tr ắ ng. * Hiện tượng tán sắc qua lăng kính: Tia đỏ l ệ ch v ề đ áy ít nh ấ t, tia tím l ệ ch v ề đ áy nhi ề u nh ấ t * Hiện tượng tán sắc qua mặt phân cách hai môi trường: Tia tím l ệ ch kh ỏ i ph ươ ng ban đầ u (ph ươ ng c ủ a tia t ớ i ) nhi ề u nh ấ t, tia đỏ l ệ ch ita nh ấ t: 3. Giao thoa ánh sáng *Hiện tượng giao thoa áng sáng trắng: VSTT có màu tr ắ ng, đố i x ứ ng hai bên là các quang ph ổ b ậ c 1, b ậ c 2. Trong đ ó: + Quang ph ổ b ậ c 1 t ạ o b ở i các vân sáng b ậ c 1 c ủ a các b ứ c x ạ t ừ đỏ đế n tím, màu tím ở trong (g ầ n VSTT), vân đỏ ở ngoài. + Quang ph ổ b ậ c 2 t ạ o b ở i các vân sáng b ậ c 2 c ủ a các b ứ c x ạ t ừ đỏ đế n tím, màu tím ở trong (g ầ n VSTT), vân đỏ ở ngoài => Bề rộng quang phổ bậc k : d t đ t D x ki ki k ( ) a ∆ = − = λ −λ 4. Các loại quang phổ: Quang phổ liên tục Quang phổ vạch phát xạ Quang phổ vạch hấp thụ Định nghĩa G ồ m nhi ề u d ả i màu t ừ đỏ đế n tím, n ố i li ề n nhau m ộ t cách liên t ụ c G ồ m các v ạ ch màu riêng l ẻ ng ă n cách nhau b ằ ng nh ữ ng kho ả ng t ố i Nh ữ ng v ạ ch t ố i riêng l ẻ trên n ề n quang ph ổ liên t ụ c Nguồn phát Do ch ấ t r ắ n, l ỏ ng, khí áp su ấ t cao khi đượ c nung nóng phát ra Do ch ấ t khí ho ặ c h ơ i ở áp su ấ t th ấ p khi đượ c kích thích phát ra Do đ ám khí ho ặ c h ơ i ở áp su ấ t th ấ p h ấ p th ụ m ộ t s ố b ứ c x ạ đơ n s ắ c trong ánh sáng tr ắ ng chi ế u qua nó t ạ o thành. Đ ám khí ho ặ c h ơ i này ph ả i co nhi ệ t đ ô th ấ p h ơ n nhi ệ t độ c ủ a ngu ồ n phát sáng. Đặc điểm + Không ph ụ thu ộ c vào b ả n ch ấ t c ủ a ngu ồ n sáng, ch ỉ ph ụ thu ộ c vào nhiệt độ c ủ a ngu ồ n sáng. + Nh ữ ng v ậ t b ị nung nóng t ớ i 500 0 C b ắ t đầ u phát ra ánh sáng đỏ , nhi ệ t độ t ă ng quang ph ổ m ở r ộ ng d ầ n v ề phí tím. T ớ i 1500 0 C thì quang ph ổ có đủ các màu + Ph ụ thu ộ c vào b ả n ch ấ t c ủ a ngu ồ n phát: M ổ i nguyên t ố hóa h ọ c có quang ph ổ v ạ ch đặc trưng riêng của nó ( v ề s ố v ạ ch, màu s ắ c, v ị trí và độ sáng ti đố i gi ữ a các v ạ ch, ) + Ph ụ thu ộ c vào b ả n ch ấ t c ủ a đ ám khí ho ặ c h ơ i h ấ p th ụ gi ố ng nh ư quang ph ổ v ạ ch phát x ạ . Ứng dụng Dùng đ o nhi ệ t độ c ủ a ngu ồ n sáng, nh ấ t là nh ữ ng ngu ồ n sáng ở r ấ t xa (m ặ t tr ờ i, các sao) ho ặ c r ấ t nóng Dùng trong phép phân tích quang ph ổ để xác đị nh thành ph ầ n c ấ u t ạ o c ủ a ngu ồ n sáng (cho k ế t qu ả nhanh, chính xác) Dùng trong phép phân tích quang ph ổ để xác đị nh thành ph ầ n c ấ u t ạ o c ủ a ch ấ t h ấ p th ụ . 5. Các loại tia bức xạ không nhìn thấy Tia Hồng ngoại Tia Tử ngoại Tia Rơn ghen (Tia X) Định nghĩa Là b ứ c x ạ không nhìn th ấ y có b ả n ch ấ t là sóng đ i ệ n t ừ , có b ướ c sóng dài h ơ n b ướ c sóng tia đỏ t ừ 0,76 µ m t ớ i vài mm Là b ứ c x ạ không nhìn th ấ y có b ả n ch ấ t là sóng đ i ệ n t ừ , có b ướ c sóng ng ắ n h ơ n b ướ c sóng tia tím t ừ vài nanô mét (c ỡ 10 -9 m) t ớ i 0,38 µ m Là b ứ c x ạ không nhìn th ấ y có b ả n ch ấ t là sóng đ i ệ n t ừ , có b ướ c sóng ng ắ n h ơ n b ướ c sóng tia t ử ngo ạ i t ừ 10 -11 m đế n 10 -8 m Nguồn phát + M ọ i v ậ t có nhi ệ t độ l ớ n h ơ n không độ tuy ệ t đố i (0 K) đề u phát ra tia h ồ ng ngo ạ i + Do v ậ t b ị nung nóng t ừ 2000 0 C tr ở lên phát ra + Ngu ồ n phát t ử ngo ạ i: Đ èn h ồ + Tia X đượ c t ạ o ra b ằ ng ố ng R ơ n- ghen hay ố ng Cu-lit-gi ơ + Nguyên t ắ c chung t ạ o ra tia X: D ùng HVP – KSA! 8 + Ngu ồ n phát h ồ ng ngo ạ i: b ế p than đ ang cháy, m ặ t tr ờ i quang, m ặ t tr ờ i chùm tia catot có n ă ng l ư ợ ng l ớ n đậ p vào m ộ t v ậ t r ắ n thì v ậ t đ ó phát ra tia X Tính chất công dụng + Tác d ụ ng kính ả nh => Ứ ng d ụ ng đề quay phim, ch ụ p ả nh ban đ êm trong l ĩ nh v ự c quân s ự + Tác d ụ ng nhiệt rất mạnh => để sưởi sấy các loại sản phẩm + có th ể bi ế n đ i ệ u nh ư sóng đ i ệ n t ừ cao t ầ n => ch ế t ạ o b ộđ i ề u khi ể n t ừ xa + Tác d ụ ng m ạ nh lên kính ả nh + Kích thích n ộ t s ố ch ấ t phát quang =>Dò tìm v ế t n ứ t trên b ề m ặ t kim lo ạ i. + Kích thích nhi ề u ph ả n ứ ng hóa h ọ c: t ổ ng h ợ p vitaminD, ozon + Làm ion hóa không khí và gây ra hi ệ n t ư ợ ng quang đ i ệ n ở m ộ t s ố kim lo ạ i. + B ị n ướ c, th ủ y tinh và t ầ ng ozon h ấ p th ụ m ạ nh + Tác d ụ ng sinh h ọ c: h ủ y di ệ t t ế bào, di ệ t n ấ m m ố c => Dùng ti ệ t trùng, ch ữ a b ệ nh còi x ươ ng + Tính ch ấ t n ổ i b ậ t là kh ả n ă ng đ âm xuyên r ấ t m ạ nh + Tác d ụ ng m ạ nh kính ả nh + Tác d ụ ng phát quang, + ion hóa không khí, gây ra hi ệ n t ư ợ ng quang đ i ệ n ở h ầ u h ế t các kim lo ạ i. + Tác d ụ ng sinh lý: h ủ y di ệ t t ế bào => Ứ ng d ụ ng: - Trong ý t ế :ch ữ a b ệ nh ư ng th ư nông, dùng chi ế u, ch ụ p đ i ệ n. - Trong công nghi ệ p c ơ khí: ki ể m tra khuy ế t t ậ t c ủ a s ả n ph ẩ m đ úc b ằ ng kim lo ạ i. - trong khoa h ọ c: nguyên c ứ u câu truc v ậ t r ắ n. 6. Thang sóng điện từ Các sóng vô tuy ế n, tia h ồ ng ngo ạ i, ánh sáng nhìn th ấ y đượ c, tia t ử ngo ạ i, tia R ơ n-ghen, tia Gama (xu ấ t hi ệ n do s ự phân rã h ạ t nhân nguyên t ử ) đề u có chung b ả n ch ấ t là sóng đ i ệ n t ừ . Đ i ể m khác nhau c ơ b ả n gi ữ a chúng là b ướ c sóng dài, ng ắ n khác nhau nên tính ch ấ t c ủ a các tia khác nhau. + Các tia có b ướ c sóng càng ng ắ n(tia gama, tia R ơ nghen) có tính đ âm, xuyên càng m ạ nh, d ễ tác d ụ ng lên kính ả nh, d ễ làm phát quang các ch ấ t và d ễ iôn hóa không khí. + Đố i v ớ i các tia có b ướ c sóng càng dài ta càng d ễ quan sát hi ệ n t ượ ng giao thoa c ủ a chúng + S ă p x ế p các sóng đ i ệ n t ừ theo chi ề u t ă ng d ầ n c ủ a b ướ c sóng (ho ặ c gi ả m d ầ n) t ạ o thành thang sóng đ i ệ n t ừ : CHƯƠNG VI – LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG 1. Hiện tượng quang điện a. Hiện tượng quang điện ngoài: Hi ệ n t ượ ng ánh sáng làm b ậ t các êlectron ra kh ỏ i b ề m ặ t kim lo ạ i g ọ i là hi ệ n t ượ ng quang đ i ệ n (ngoài) * L ư u ý:+ Hi ệ n t ượ ng quang đ i ệ n x ả y ra v ớ i c ả kim lo ạ i mang đ i ệ n âm, không mang đ i ệ n và mang đ i ệ n d ươ ng +Xét t ấ m kim lo ạ i cô l ậ p đ i ệ n: + Khi chi ế u phôtôn vào, t ấ m kim l ạ o b ị b ứ t electron nên tích đ i ệ n d ươ ng + Đ i ệ n tích d ươ ng t ă ng d ầ n nên đ i ệ n th ế V c ủ a t ấ m kim lo ạ i t ă ng d ầ n + Đ i ệ n tr ườ ng E  c ủ a t ấ m kim lo ạ i c ả n l ạ i các electron quang đ i ệ n c ũ ng t ă ng d ầ n + Đ i ệ n th ế V = V max khi đ i ệ n tr ườ ng c ả n l ạ i m ọ i electron quang đ i ệ n (m ọ i electron b ứ t ra đề u b ị kéo tr ở l ạ i kim lo ạ i, k ể c ả các electron đ ã t ớ i sát đấ t n ơ i có V = 0), V max có vai trò gi ố ng hi ệ u đ i ệ n th ế hãm c ủ a t ế bào quang đ i ệ n: e.V max = 2 0max 1 m.v 2 = hf – A b) Hiện tượng quang điện trong: là hi ệ n t ượ ng ánh sáng gi ả i phóng các e liên k ế t để chúng tr ở thành các e d ẫ n (e t ự do) đồ ng th ờ i t ạ o ra các l ỗ tr ố ng cùng tham gia vào quá trình d ẫ n đ i ệ n. * L ư u ý: + Các ch ấ t quang d ẫ n c ũ ng có gi ớ i h ạ n quang đ i ệ n nh ư ng λ 0QD > λ 0KL vì A QD < A KL + Ứ ng d ụ ng c ủ a hi ệ n t ượ ng quang đ i ệ n trong và ch ấ t quang d ẫ n: ch ế t ạ o quang đ i ệ n tr ở , pin quang đ i ệ n 0,38 m µ 0,76 m µ Ánh sáng nhìn thấy Tia hồng ngoại Sóng vô tuyến Tia tử ngoại Tia X (Tia Rơnghen) Tia Gama 11 10 m −15 10 m − 8 10 m − 3 10 m − λ Bước sóng tăng dần Tần số giảm dần HVP – KSA! 9 2. Thuyết lượng tử năng lượng của Anhxtanh: (Anhxtanh v ậ n d ụ ng thuy ế t l ượ ng t ử n ă ng l ượ ng c ủ a Plawng để gi ả i thích ba đị nh lu ậ t quang đ i ệ n và đề ra thuy ế t l ượ ng t ử ánh sáng ) a) Nội dung: * Chùm ánh sáng là m ộ t chùm h ạ t, m ỗ i h ạ t là m ộ t photon, m ỗ i photon mang m ộ t l ượ ng t ử n ă ng l ượ ng hc hfε = = λ . * Photon bay d ọ c theo tia sáng v ớ i t ố c độ trong chân không b ằ ng 8 c 3.10 ≈ (m/s). * C ườ ng độ c ủ a chùm sáng t ỉ l ệ v ớ i s ố photon chi ế u đế n trong m ộ t giây. * M ỗ i l ầ n nguyên t ử h ấ p th ụ hay phát x ạ ánh sáng nó ch ỉ h ấ p th ụ hay phát x ạ m ộ t photon. Chú ý: Không t ồ n t ạ o photon ở tr ạ ng thái đứ ng yên. b) Giải thích ba định luật quang điện: * Hệ thức Anhxtanh về hiện tượng quang điện: Trong hi ệ n t ượ ng quang đ i ệ n, m ỗ i electron c ủ a kim lo ạ i h ấ p th ụ tr ọ n v ẹ n m ộ t photon và nh ậ n toàn b ộ n ă ng l ượ ng c ủ a photon dùng để làm hai vi ệ c: + Chuy ể n thành công thoát A giúp e th ắ ng đượ c l ự c li ệ n k ế t và b ứ t ra kh ỏ i kim lo ạ i. + Ph ầ n còn l ạ i chuy ể n hóa thành độ ng n ă ng ban đầ u c ự c đạ i c ủ a e quang đ i ệ n (xét v ớ i e ở b ề m ặ t kim lo ạ i) Theo định luật bảo toàn năng lượng: 2 0 ax d0max 0 W 2 M mv hc hc hf A ε λ λ = = = + = + * Gi ả i thích Đ LQ Đ I: Đ i ề u ki ệ n để có hi ệ n t ượ ng quang đ i ệ n: 0 hc hc A A ε λ λ λ = ≥ ⇒ ≤ = 2. Hiện tượng quang phát quang. *Huỳnh quang : + Là s ự phát quang có th ờ i gian phát quang ng ắ n. Ngh ĩ a là ánh sáng phát quang h ầ u nh ư t ắ t ngay sau khi t ắ t ánh sáng kích thích; + S ự hu ỳ nh quang th ườ ng x ả y ra v ớ i ch ấ t l ỏ ng và ch ấ t khí. + Ánh sáng hu ỳ nh quang có b ướ c sóng dài h ơ n b ướ c sóng c ủ a ánh sáng kích thích : λ hq > λ kt ⇒ f hu ỳ nh quang < f kích thích. + B ộ t hu ỳ nh quang ph ủ trong các ố ng đ èn hu ỳ nh quang * Lân quang : + Là s ự phát quang có th ờ i gian phát quang dài. Ngh ĩ a là ánh sáng phát quang có th ể kéo dài m ộ t kho ả ng th ờ i gian nào đ ó sau khi t ắ t ánh sáng kích thích; + S ự lân quang th ườ ng x ả y ra v ớ i ch ấ t r ắ n. Các ch ấ t này g ọ i là ch ấ t lân quang. + Ứ ng d ụ ng: s ử d ụ ng s ơ n phát quang quét trên các bi ể n báo giao thông. 3. Lưỡng tính sóng hạt của ánh sáng: Ánh sáng có b ả n ch ấ t là sóng đ i ệ n t ừ nh ư ng có đồ ng th ờ i hai tính ch ấ t: + Tính ch ấ t sóng th ể hi ệ n ở hi ệ n t ượ ng: tán s ắ c, giao thoa nhi ễ u x ạ + Tính ch ấ t h ạ t trong hi ệ n t ượ ng quang đ i ệ n, kh ả n ă ng ion hóa môi tr ườ ng, đ âm xuyên => Ta nói ánh sáng có l ưỡ ng tính sóng và h ạ t. Khi λ càng nh ỏ (f càng l ớ n, n ă ng l ượ ng càng l ớ n) thì ch ấ t h ạ t th ể hi ệ n rõ h ơ n tính ch ấ t sóng và ng ượ c l ạ i. 4. Tính chất của tia laze: + Tính đơ n s ắ c r ấ t cao vì các phôtôn có cùng t ầ n s ố (có cùng n ă ng l ượ ng) + Tính đị nh h ướ ng r ấ t cao vì các phôtôn bay song song v ớ i nhau. + Tính k ế t h ợ p r ấ t cao vì t ấ t c ả các sóng đ i ệ n t ừ trong chùm sáng do các nguyên t ử phát ra đề u cùng pha. + C ườ ng độ r ấ t l ớ n vì khi phát x ạ c ả m ứ ng x ả y ra trong môi tr ườ ng ho ạ t tính (có m ậ t độ nguyên t ử ở tr ạ ng thái kích thích l ớ n h ơ n ở tr ạ ng thái c ơ b ả n) thì s ố phôtôn t ă ng lên theo c ấ p s ố nhân. 5. Mẫu nguyên tử Bo a. Nội dung của mẫu nguyên tử Bo: M ẫ u nguyên t ử Bo: Bo gi ữ l ạ i mô hình hành tinh nguyên t ử c ủ a R ơ d ơ Pho và b ổ xung thêm hai tiên đề Bo Tiên đề 1 về trạng thái dừng : + Nguyên t ử ch ỉ t ồ n t ạ i trong m ộ t s ố tr ạ ng thái có n ă ng l ượ ng xác đị nh E n , g ọ i là các tr ạ ng thái d ừ ng. Khi ở tr ạ ng thái d ừ ng, nguyên t ử không b ứ c x ạ . + Trong các tr ạ ng thái d ừ ng c ủ a nguyên t ử , electron ch ỉ chuy ể n độ ng quanh h ạ t nhân trên nh ữ ng qu ỹ đạ o có bán kính hoàn toàn xác đ inh g ọ i là các qu ỹ đạ o d ừ ng" => Hệ quả: + Nguyên t ử ở tr ạ ng thái có m ứ c n ă ng l ượ ng càng l ớ n thì e quay quanh h ạ t nhân trên qu ỹ đạ o càng xa h ạ t nhân => Nguyên t ử càng kém b ề n v ữ ng. + Tr ạ ng thái c ơ b ả n là tr ạ ng thái d ừ ng có n ă ng l ượ ng th ấ p nh ấ t, e quay g ầ n h ạ t nhân nh ấ t, nguyên t ử b ề n v ữ ng nh ấ t + Tr ạ ng thái kích thích là tr ạ ng thái có n ă ng l ượ ng cao h ơ n tr ạ ng thái c ơ b ả n HVP – KSA! 10 + Nguyên t ử ‘s ố ng ‘ ở tr ạ ng thái kích thích trung bình c ở 10 -8 s r ồ i nhanh chóng chuy ể n v ề tr ạ ng thái có n ă ng l ượ ng th ấ p h ơ n. + Áp d ụ ng cho nguyên t ử Hidro: + ở tr ạ ng thái c ơ b ả n e quay xung quanh h ạ t nhân trên qu ỹ đạ o K có bán kính: r 0 =5,3.10 -11 m ; e có v ậ n t ố c:v 0 = 2,186.10 6 m/s + Ở tr ạ ng thái kích thích th ư n: Bán kính qu ỹ đạ o d ừ ng nguyên t ử hi đ rô: r n = n 2 r 0 ; V ậ n t ố c chuy ể n độ ng c ủ a e: 9 0 0 9.10 n v e v n mr n = = + Tên các qu ỹ đạ o d ừ ng c ủ a nguyên t ử Hidro: n 1 2 3 4 5 6 ∞ Bán kính r n r 0 4.r 0 9. r 0 16.r 0 25. r 0 36. r 0 ∞ Tên quỹ đạo K L M N O P Mức năng lượng E 1 E 2 E 3 E 4 E 5 E 6 E ∞ = 0 + V ẽ đượ c s ơ đồ chuy ể n m ứ c n ă ng l ượ ng Tiên đề 2 về sự bức xạ và hấp thụ năng lượng của nguyên tử: + Khi nguyên t ử chuy ể n t ừ tr ạ ng thái d ừ ng có n ă ng l ượ ng E n sang tr ạ i thái d ừ ng có n ă ng l ượ ng E m nh ỏ h ơ n thì nguyên t ử phát ra m ộ t phôtôn có n ă ng l ượ ng đ úng b ằ ng hi ệ u E n - E m : nm n m nm hc hf E E ε = = = − λ + Ng ượ c l ạ i, n ế u nguyên t ử đ ang ở tr ạ ng thái d ừ ng có n ă ng l ượ ng E m mà h ấ p th ụ đượ c m ộ t phôtôn có n ă ng l ượ ng hf đ úng b ằ ng hi ệ u E n – E m thì nó chuy ể n sang tr ạ ng thái d ừ ng có n ă ng l ượ ng E n l ớ n h ơ n" 6. Quang phổ của hidro: Người ta chia quang phổ vạch của hidro thành các dãy - Dãy Laiman : N ằ m trong vùng t ử ngo ạ i, v ớ i e chuy ể n t ừ qu ỹ đạ o bên ngoài v ề qu ỹ đạ o K Lưu ý : +V ạ ch dài nh ấ t λ LK khi e chuy ể n t ừ L→ K +V ạ ch ng ắ n nh ấ t λ ∞ K khi e chuy ể n t ừ ∞→ K. - Dãy Banme : M ộ t ph ầ n n ằ m trong vùng t ử ngo ạ i, m ộ t ph ầ n n ằ m trong vùng ánh sáng nhìn th ấ y, ứ ng v ớ i e chuy ể n t ừ qu ỹ đạ o bên ngoài v ề qu ỹ đạ o L. Vùng ánh sáng nhìn th ấ y có 4 v ạ ch: + V ạ ch đỏ H α ứ ng v ớ i e: M → L + V ạ ch lam H β ứ ng v ớ i e: N → L + V ạ ch chàm H γ ứ ng v ớ i e: O → L + V ạ ch tím H δ ứ ng v ớ i e: P → L Lưu ý : -V ạ ch dài nh ấ t λ ML (V ạ ch đỏ H α ) -V ạ ch ng ắ n nh ấ t λ ∞ L khi e chuy ể n t ừ ∞ → L. - Dãy Pasen : N ằ m trong vùng h ồ ng ngo ạ i, ứ ng v ớ i e chuy ể n t ừ qu ỹ đạ o bên ngoài v ề qu ỹ đạ o M Lưu ý : + V ạ ch dài nh ấ t λ NM khi e chuy ể n t ừ N → M. + V ạ ch ng ắ n nh ấ t λ ∞ M khi e chuy ể n t ừ ∞ → M. * Mối liên hệ giữa các bước sóng và tần số của các vạch quang phổ của nguyên từ hiđrô: 13 12 23 1 1 1 λ λ λ = + và f 13 = f 12 + f 23 (nh ư c ộ ng véct ơ CHƯƠNG VII – VẬT LÝ HẠT NHÂN 1. Lực hạt nhân: + Đ /n: Là l ự c hút liên k ế t các nuclon trong m ộ t h ạ t nhân. + Đặ c đ i ể m: + Có b ả n ch ấ t khác l ự c đ i ệ n và l ự c h ấ p d ẫ n. + Không ph ụ thu ộ c vào đ i ệ n tích c ủ a các h ạ t + Có c ườ ng độ l ớ n – nên còn g ọ i là l ự c t ươ ng tác m ạ nh + Có bán kính tác d ụ ng trong ph ạ m vi kích th ướ c h ạ t nhân (c ỡ 10 -15 m ), n ế u ra ngoài ph ạ m vi trên thì l ự c h ạ t nhân gi ả m nhanh xu ố ng 0. 2. Năng lượng liên kết và năng lượng liên kết riêng: * N ă ng l ượ ng liên k ế t : W lk = ∆ ∆∆ ∆ m.c 2 = (m 0 -m)c 2 = n ă ng l ượ ng t ỏ a ra khi A nuclon riêng r ẽ ban đầ u liên k ế t t ạ o thành X = N ă ng l ượ ng c ầ n thi ế t t ố i thi ể u để phá v ỡ X thành các nuclon riêng r ẽ ban đầ u. Laiman O P Banme Pasen H α αα α H β ββ β H γ γγ γ H δ δδ δ E 5 E 6 E 4 E 3 E 2 E 1 K M L N E ∞ =0 λ max λ min [...]... hạch dây chuyền:Gọi hệ số nhân nowtron k là số nowtron trung bình sinh ra sau một phản ứng phân hạch có khả năng tạo ra phản ứng phân hạch mới: - Nếu k < 1: Phản ứng dây chuyền không xảy ra hoặc là bị tắt nhanh - Nếu k = 1: Phản ứng dây chuyền xảy ra ở chế độ kiểm soát được, số phản ứng và năng lượng tỏa ra được duy trì và có giá trị không đổi - Nếu k > 1: Phản ứng dây chuyền xảy ra ở chế độ không kiểm... chì), gây nguy hiểm lớn đối với cơ được vài mét trong không khí và vài mm thể con người trong kim loại (xuyên qua được lá nhôm dày - Tia γ không bị lệch trong điện cỡ mm) trường của tụ điện HVP – KSA! 12 . số của các vạch quang phổ của nguyên từ hiđrô: 13 12 23 1 1 1 λ λ λ = + và f 13 = f 12 + f 23 (nh ư c ộ ng véct ơ CHƯƠNG VII – VẬT LÝ HẠT NHÂN 1. Lực hạt nhân: + Đ /n: Là l ự c. 2. Khoảng thời gian x O -A/2 +A/2 -A A 3 A 2 − 3 A 2 2 A 2 − 2 A 2 T/4 T/4 T /12 T /12 T/8 T/8 T/6 T/6 0 max v 2 ± max v 2 ± max 3.v 2 ± 0 max v 2 ± max 3.v 2 ± max v ± max v 2 ± d tmax W. pha ∆φ 2π π 2π/3 π/2 π/3 π/6 khoảng cáh ∆x=|x N -x M | λ λ/2 λ/3 λ/4 λ/6 λ /12 khoảng thời gian ∆t T T/2 T/3 T/4 T/6 T /12 3. Giao thoa 2 nguồn cùng pha: 1 2 u u = A.Cos t = ω a. Phương trình