Tóm tắt VL12 HKII cơ bản bổ sung

DAO ðỘNG CƠ Bước sóng ánh sáng tỉ lệ nghịch với chiết suất mơi trường λ' = λ n ðịnh nghĩa dao động điều hòa: Ánh sáng đơn sắc: o Là ánh sáng khơng bị tán sắc qua lăng kính o Mỗi ánh đơn sắc có màu sắc xác định gọi màu đơn sắc Ánh sáng trắng Là ánh sáng tổng hợp từ vơ số ánh sáng đơn sắc khác có màu sắc biến thiên liên tục từ đỏ đến tím màu (đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím) • Dao động chuyển động lặp lặp lại quanh vị trí cân • Dao động tuần hồn dao động mà trạng thái dao động lặp lại cũ sau khoảng thời gian • Dao động điều hòa chuyển động có phương trình tn theo quy luật sin cosin theo thời gian Chú ý: Hình chiếu chuyển động tròn lên trục qua mặt phẳng quỹ đạo dao động điều hòa Phương trình dao động: x = A cos (ωt + ϕ ) • Ứng dụng tượng tán sắc: o Giải thích tượng cầu vồng o Chế tạo máy quang phổ Nhiễu xạ ánh sáng: Hiện tượng ánh sáng khơng tn theo định luật truyền thẳng, quan sát ánh sáng qua lỗ nhỏ, gần mép vật suốt khơng suốt Biên soạn: Võ Mạnh Hùng Trang 28 o A: Biên độ dao động - ðộ dời lớn vật so với vị trí cân - Phụ thuộc vào cách kích thích dao động 2π ω = 2π f = o ω : Tần số góc (rad/s) T o f: Tần số (Hz): Số dao động giây o T: Chu kì (s) - Thời gian thực dao động tuần hồn - Thời gian ngắn vật lấy lại trạng thái ban đầu o (ωt + ϕ ) : Pha dao động, đặc trưng cho trạng thái dao động thời điểm t o ϕ : Pha ban đầu (phụ thuộc vào cách chọn gốc thời gian) Biên soạn: Võ Mạnh Hùng Trang Vận tốc, gia tốc Sóng điện từ Vận tốc: v = x’ = - Aω ωsin(ω ωt + ϕ) • ðiện từ trường lan truyền khơng gian tạo thành sóng điện từ • Sóng điện từ truyền chân khơng với vận tốc vận tốc ánh sáng • Sóng điện từ sóng ngang Trong q trình truyền sóng điện từ, vector điện trường E vector cảm ứng từ B vng góc với vng góc với phương truyền sóng • Hai thành phần điện trường từ trường pha • vmax = Aω x = (tại VTCB): Khi vật qua VTCB độ lớn vận tốc cực đại • v = x = ± A (tại vị trí biên): Khi vật vị trí biên, vận tốc khơng • Sóng điện từ có bước sóng là: λ = c.T = c2π LC (c: Vận tốc ánh sóng điện từ chân khơng, T: chu kì sóng điện từ) Gia tốc: a = v’ = x’’ = – ω Acos(ω ωt + ϕ) = – ω x 2 • amax = ω2A x = ± A (tại vị trí biên): Khi vật vị trí biên độ lớn gia tốc cực đại SĨNG ÁNH SÁNG Hiện tượng tán sắc ánh sáng: • a = x = (tại VTCB): Khi vật qua VTCB, gia tốc khơng • Chiếu chùm ánh sáng trắng qua lăng kính, chùm sáng khơng bị khúc xạ phía đáy lăng kính, mà bị tách thành nhiều chùm ánh sáng có màu sắc khác biến thiên từ đỏ đến tím Tia tím bị lệch nhiều nhất, tia đỏ bị lệch • Hiện tượng tán sắc ánh sáng: Sự phân tích chùm sáng phức tạp thành chùm sáng đơn sắc khác • Ngun nhân: Do chiết suất mơi trường suốt ánh sáng đơn sắc có màu sắc khác khác Hệ thức độc lập: A =x + Biên soạn: Võ Mạnh Hùng v2 ω2 = v2 ω2 + a2 ω4 Trang Biên soạn: Võ Mạnh Hùng Trang 27 Nhận xét: o o o o Chú ý: Năng lượng điện trường lượng từ trường biến thiên tần số chu kì Năng lượng điện trường lượng từ trường biến thiên với tần số hai lần tần số điện tích tụ điện Năng lượng điện trường tăng lượng từ trường giảm ngược lại tổng lượng điện trường từ trường ln khơng đổi (mạch LC lí tưởng) phụ thuộc vào điện tích mà tụ điện C nạp ban đầu (Q0) Cứ sau khoảng thời gian T lượng điện trường lại o Li độ, vận tốc, gia tốc biến thiên điều hòa tần số π o Vận tốc nhanh pha li độ góc o Li độ ngược pha với gia tốc o Vector vận tốc ln chiều chuyển động, vector gia tốc ln hướng vị trí cân Con lắc lò xo treo thẳng đứng: lượng từ trường k = m mg • ∆l = k • lcb = l0 + ∆l • ω= ðiện từ trường • Một từ trường biến thiên theo thời gian sinh điện trường xốy • Một điện trường biến thiên theo thời gian sinh từ trường xốy • Vùng khơng gian chứa điện trường từ trường biến thiên theo thời gian gọi điện từ trường (trường điện từ) • ðiện trường xốy từ trường xốy có đường sức đường cong khép kín g ∆l • l = l0 + ∆l + x • lmax = l0 + ∆l + A • lmin = l0 + ∆l − A lm ax + lmin l −l • A = max • lcb = ℓo ℓcb -A ∆ℓ O (VTCB) x +A x Chú ý: Các cơng thức áp dụng cho lắc lò xo nằm ngang ∆l = Biên soạn: Võ Mạnh Hùng Trang 26 Biên soạn: Võ Mạnh Hùng Trang Pha ban đầu – gốc thời gian Nhận xét: • Tìm ϕ : Gốc thời gian (t = 0) lúc vật qua vị trí x = x0 theo chiều dương v0 >0 (chiều âm v0 < 0): x0  cosϕ = t = 0; x = x0 ; v0 > (< 0) ⇒  A ⇔ ϕ = ? sin ϕ < ( > )  o ðiện áp tức thời u điện tích tức thời q pha o Cường độ dòng điện tức thời i sớm pha điện áp u (hoặc π điện tích q) góc (vng pha) o q, i u tần số chu kỳ • Có ϕ => trạng thái ban đầu (vật đâu chuyển động Tần số góc: ω = theo chiều nào) x(t = 0) = x0 v(t = 0) = v0 > (< 0) Gốc thời gian lúc vật qua x0 theo chiều dương (âm) LC Chu kì: T = Tần số: f = 2π ω = 2π LC 1 = T 2π LC Năng lượng mạch dao động: Thời điểm – thời gian: T -A T -A 2 -A T Biên soạn: Võ Mạnh Hùng A T 12 T 12 • Năng lượng điện trường tụ điện: T T A 2 +A T Trang q2 EC = Cu = 2C • Năng lượng từ trường cuộn cảm: EL = Li • Năng lượng mạch dao động: Q0 1 E = EC + EL = = CU 02 = LI 02 C 2 Biên soạn: Võ Mạnh Hùng Trang 25 DAO ðỘNG ðIỆN TỪ Nhận xét: Mạch dao động LC: o Thời gian để vật từ vị trí biên đến vị trí trung điểm • Mạch dao động mạch điện kín gồm cuộn cảm có độ tự cảm L tụ điện C tích điện • Ngun tắc hoạt động mạch LC dựa tượng tự cảm • ðiện tích tức thời tụ điện: q = Q0cos (ωt + ϕ ) (C) Q0: ðiện tích cực đại tụ điện (điện tích ban đầu nạp cho tụ điện) • Cường độ dòng điện tức thời mạch: o Qng đường lớn mà vật thời gian o Qng đường lớn thời gian T 12 T A T A o Qng đường nhỏ mà vật thời gian T A 2 • ðộng năng: Wd = mv2 = kA2cos2 (ωt + ϕ) I = Q0ω • ðiện áp tức thời hai hai đầu cuộn dây hay hai đầu tụ điện Q  q π u = = U0 cos  ωt + ϕ +  (V) với U0 = 2  o Thời gian để vật từ vị trí cân đền vị trí trung điểm Năng lượng dao động điều hòa π  i = q ' = Q0ωcos  ωt + ϕ +  (A) 2  c T 2 • Thế năng: Wt = kx = kA2cos (ωt + ϕ ) 2 • Cơ năng: W = Wd + Wt = kA2 = mω A2 C Nhận xét: 1m = 10−3 1µ = 10−6 1n = 10−9 1p = 10−12 1kHz = 103 Hz 1MHz = 106 Hz • Khi động tăng giảm, động đạt giá trị cực đại đạt giá trị cực tiểu ngược lại Cơ khơng đổi theo thời gian • Thế động vật biến thiên điều hồ với tần T số f’ = 2f chu kì T’ = • Cứ sau khoảng thời gian Biên soạn: Võ Mạnh Hùng Trang 24 Biên soạn: Võ Mạnh Hùng T động lại Trang Lực kéo - lực đàn hồi • Hiệu suất máy biến thế: H= Lực kéo về: Lực kéo Fk ln hướng vị trí cân tỉ lệ với độ lớn li độ Fk = k x Ρ2 100% Ρ1 Nếu H = 100% (máy biến lý tưởng) U1 I2 N1 = = U I1 N + Nếu H ≠ 100% Ρ = H.Ρ1 ⇔ U I2 = H.U1I1 Lúc vật qua vị trí cân bằng: x = → Fk (min) = • Truyền tải điện xa:Công suất hao phí Lúc vật vị trí biên: x = ± A → Fk ( max) = kA  P  đường dây: ∆P =   R (*)  U cos ϕ  • Công thức (*) cho thấy, để giảm công suất hao phí ta tăng Lực đàn hồi: Lực đàn hồi Fdh lực tác dụng vào vật lò xo bị biến dạng hiệu điện truyền tải Fdh = k ∆l + x Fdh ( max ) = k ( ∆l + A ) Fdh (min) = k ( ∆l − A) ∆l > A Fdh (min) = ∆l ≤ A Biên soạn: Võ Mạnh Hùng Trang Biên soạn: Võ Mạnh Hùng Trang 23 d Động không đồng pha: • Thiết bò điện biến điện dòng điện xoay chiều thành • Nguyên tắc hoạt động: Dựa tượng cảm ứng điện từ từ trường quay • Cách tạo từ trường quay: cách: * Cho nam châm quay * Tạo dòng xoay chiều pha (hay dùng) • Tốc độ quay nhỏ tốc độ quay từ trường (quay không đồng bộ) • Dao động lắc đơn xem dao động điều hòa biên độ góc nhỏ 10o • ω= g l → T = 2π →f = 2π l g g l • Chu kì tần phụ thuộc vào chiều dài dây treo gia tốc trọng trường g (chú ý: lên cao gia tốc g giảm) • Cơ lắc đơn: W = mgl α02 ; α biên độ góc, tính rad x = lα • A = lα e Máy biến – Truyền tải điện • Thiết bò dùng để biến đổi điện áp xoay chiều mà không làm thay đổi tần số • Cấu tạo: phần + Một lõi thép gồm nhiều thép kó thuật mỏng ghép cách điện để tránh dòng điện Phucô + Hai cuộn dây đồng quấn cách điện quanh lõi thép với số vòng dây khác Cuộn sơ cấp có N1 vòng dây nối với mạng điện xoay chiều Cuộn thứ cấp có N2 vòng dây nối với tải tiêu thụ • Nguyên tắc hoạt động: Cảm ứng điện từ U1 N1 = U2 N2 Nếu N1 < N2 : Máy tăng thế; N1 > N2 : Máy hạ Biên soạn: Võ Mạnh Hùng Con lắc đơn: Trang 22 10 Tổng hợp dao động: • Biên độ dao động tổng hợp: A = A12 + A22 + A1 A2 cos∆ϕ ∆ϕ = ϕ − ϕ1 + ∆ϕ = ϕ −ϕ = k 2π : Hai dao động thành phần pha dao động tổng hợp có biên độ cực đại: A = Amax = A1 + A2 + ∆ϕ = ϕ −ϕ = π + k 2π : Hai dao động thành phần ngược pha dao động tổng hợp có biên độ cực tiểu: A = Amin = |A1 - A2| Chú ý: Amin ≤ A ≤ Amax A1 sin ϕ1 + A2 sin ϕ • Pha ban đầu: tan ϕ = A1cosϕ1 + A2 cosϕ2 Biên soạn: Võ Mạnh Hùng Trang b Dòng điện xoay chiều pha: 11 Dao động tắt dần – cưỡng bức, cộng hưởng : a Dao động tắt dần: • Dao động tắt dần dao động có biên độ giảm dần theo thời gian • Ngun nhân: Do lực cản • Sự tắt dần dao động có có lợi, có có hại tùy theo mục đích u cầu cụ thể b Dao động cưỡng bức: • Dao động cưỡng dao động vật chịu tác dụng ngoại lực cưỡng tuần hồn • ðặc điểm : o Dao động cưỡng dao động điều hòa o Dao động cưỡng ổn định có tần số tần số lực cưỡng o Biên độ dao động cưỡng khơng phụ thuộc vào biên độ lực cưỡng bức, mà phụ thuộc vào tần số ngoại lực Khi tần số lực cưỡng gần với tần số riêng biên độ lực cưỡng lớn c Cộng hưởng: 2π hay thời gian 1/3 chu kỳ T Biểu thức suất điện động tương ứng: 2π  2π    e1 = E cos ωt ; e2 = E cos  ωt −  ; e3 = E cos  ωt +      ng dụng quan trọng dòng điện xoay chiều ba pha tạo từ trường quay c Máy phát điện xoay chiều ba pha: Cấu tạo: Máy phát điện xoay chiều pha gồm hai phần: - Phần cảm: Là rôto, thường nam châm điện - Phần ứng: Là stato, gồm cuộn dây giống quấn quanh lõi sắt đặt lệch 1200 vòng tròn Cách mắc dòng điện pha: o ðiều kiện: Tần số riêng f0 hệ tần số ngoại lực f o ðặc điểm: Biên độ dao động đạt giá trị cực đại Biên soạn: Võ Mạnh Hùng Dòng điện xoay chiều ba pha hệ thống gồm ba dòng điện xoay chiều, gây ba suất điện động xoay chiều có tần số, biên độ lệch pha đôi Trang * Mắc hình sao: Mắc dây gồm dây pha dây trung hoà Ud = Up ; Id = Ip * Mắc hình tam giác : Mắc dây Ud = Up ; Id = Ip Biên soạn: Võ Mạnh Hùng Trang 21 Thay đổi R, L, C • Thay đổi R để Pmax: R = ZL − ZC ⇒ Pmax • Thay đổi C để UC(max): ZC = R +Z ZL • Thay đổi L để UL(max) Z L = R + ZC2 ZC U2 = 2R L ðại cương sóng • Sóng dao động lan truyền mơi trường vật chất theo thời gian • Sóng ngang: Sóng có phương dao động vng góc với phương truyền sóng • Sóng dọc: Sóng có phương dao động trùng với phương truyền sóng • Chu kì (T), tần số (f) biên độ (a) chu kỳ, tần số biên độ dao động • Khi sóng truyền từ mơi trường sang mơi trường khác, tần số khơng thay đổi • Vận tốc truyền sóng v : (vận tốc truyền pha dao động): • Các trường hợp lại => cộng hưởng Các dụng cụ điện: a Máy phát điện xoay chiều pha: • Nguyên tắc hoạt động: Dựa tượng cảm ứng điện từ • Cấu tạo: Gồm phần phần cảm (Phần tạo từ trường) phần ứng (Phần tạo dòng điện) • Hoạt động: Máy phát điện xoay chiều pha hoạt động theo hai cách: Cách 1: Phần ứng quay (rôto), phần cảm cố đònh (stato) Cách 2: Phần ứng cố đònh (stato), phần cảm quay (rôto) • Để dẫn dòng điện máy phát điện, ta dùng góp điện gồm vành khuyên chổi quét • Tần số dòng điện xoay chiều: f = SĨNG CƠ np 60 o Vận tốc truyền sóng phụ thuộc vào chất mơi trường truyền sóng o Vận tốc truyền sóng khác vận tốc dao động phần tử Bước sóng : o Qng đường sóng truyền chu kì o Khoảng cách ngắn điểm phương truyền sóng mà dao động pha λ v= =λf T p: số cặp cực; n (vòng /phút) Biên soạn: Võ Mạnh Hùng Trang 20 Biên soạn: Võ Mạnh Hùng Trang Cuộn dây khơng cảm: Q trình truyền sóng: C L,R0 R o Q trình truyền sóng q trình truyền lượng o Q trình truyền sóng q trình truyền trạng thái dao động (pha dao động) o Khi sóng truyền đi, có pha dao động (trạng thái dao động) truyền phần tử vật chất mơi trường dao động chổ • Tổng trở cuộn dây: Zd = R + ZL2 ðộ lệch pha – phương trình truyền sóng: • Hiệu điện hiệu dụng hai đầu cuộn dây: U d = I.Zd • ðộ lệch pha hiệu điện tức thời hai đầu cuộn dây cường độ dòng điện tức thời mạch: • ðộ lệch pha hai điểm phương truyền sóng cách 2π d đoạn d: ∆ϕ = λ • Các trường hợp đặc biệt: N • Tổng trở: Z = M ( R + R ) + ( ZL − ZC ) 1  d =  k +  λ (cách số bán ngun lần λ ) 2  • Phương trình sóng M sóng từ O truyền tới, cách nguồn O đoạn x: 2π x   u = a cos  ωt − λ   Chú ý: x λ đơn vị Trang 10 B π ZL ( ϕd ≠ ) R0 Z − ZC • ðộ lệch pha u so với i: tan ϕ = L R + R0 tan ϕd = • Cơng suất tỏa nhiệt cuộn dây: Pd = I R = U d I.cosϕd • Hệ số cơng suất mạch: cosϕ = o Hai điểm dao động pha: d = k λ (cách số ngun lần bước sóng) o Hai điểm dao động ngược pha: Biên soạn: Võ Mạnh Hùng A R + R0 Z • Cơng suất tỏa nhiệt đoạn mạch: P = PR + Pd = I ( R + R ) = U.I.cosϕ • Dấu hiệu nhận biết cuộn dây có R0: o uMN khơng lệch pha π so với dòng điện i o U d ≠ I.ZL o Dựa vào hiệu điện đoạn mạch điện Biên soạn: Võ Mạnh Hùng Trang 19 • Sợi dây với đầu nút đầu bụng (một đầu dao động tự do) chiều dài sợi dây phải số lẻ bước sóng l = ( 2n − 1) λ n = (Số nút) = (số bụng) Sóng âm: L(db) = 10 lg • Sóng âm sóng truyền mơi trường khí, lỏng, rắn Sóng âm có tần số với nguồn âm • Cảm giác âm phụ thuộc vào nguồn âm tai người nghe • Âm nghe có tần số từ 16Hz đến 20000Hz gây cảm giác âm tai người • Hạ âm có tần số nhỏ 16Hz, tai người khơng nghe • Siêu âm có tần số lớn 20000Hz, tai người khơng nghe • Nhạc âm có tần số xác định Tạp âm khơng có tần số xác định • Sóng âm truyền tốt chất rắn, đến chất lỏng sau chất khí Sóng âm khơng truyền chân khơng Biên soạn: Võ Mạnh Hùng • Cường độ âm I điểm đại lượng đo lượng lượng mà sóng âm tải qua đơn vị diện tích đặt điểm đó, vng góc với phuơng truyền sóng đơn vị thời gian ðơn vị cường độ âm W/m2 • Cường độ âm tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách đến nguồn • Mức Cường độ âm : Mức cường độ âm L đại lượng để so sánh độ to âm nghe có cường độ I với độ to âm chuẩn có cường độ I0 Trang 14 I I0 1B = 10dB • Âm hoạ âm : Sóng âm người hay nhạc cụ phát tổng hợp nhiều sóng âm phát lúc Các sóng có tần số f, 2f, 3f, … Âm có tần số f gọi hoạ âm bản, âm có tần số 2f, 3f, … gọi hoạ âm thứ 2, thứ 3, … Tập hợp hoạ âm tạo thành phổ nhạc âm nói • ðộ cao âm: Phụ thuộc vào tần số âm Âm cao (hoặc thanh) có tần số lớn, âm thấp (hoặc trầm) có tần số nhỏ • ðộ to âm: Gắn liền với đặc trưng vật lý mức cường độ âm • Âm sắc: Giúp ta phân biệt âm nguồn khác phát Âm sắc có liên quan mật thiết với đồ thị dao động âm Biên soạn: Võ Mạnh Hùng Trang 15 Giao thoa ánh sáng: • Hiện tượng hai M chùm sáng kết hợp gặp d1 vùng gặp x S1 có điểm có d2 cường độ sáng a O tăng cường (vân sáng) S2 D có điểm cường độ sáng triệt tiêu (vân tối), tạo thành vân sáng vân tối nằm xen kẽ lẫn • Hiện tượng giao thoa ánh sáng chứng thực nghiệm chứng tỏ ánh sáng có tính chất sóng Vị trí vân, khoảng vân o Khoảng vân: i = λD a Khoảng cách hai vân sáng liên tiếp hai vân tối liên tiếp λD x = k = ki : Vị trí vân sáng: s o a Vân sáng bậc n: k = n (n ≥ 0, n ∈ N)  λD  1  xt =  k +  = k + i 2 a 2   o Vị trí vân tối: Vân tối thứ n khi: k = n − (n ≥ 1, n ∈ N) Biên soạn: Võ Mạnh Hùng Trang 29 Xác định khoảng vân: • Khoảng cách n vân sáng vân tối liên tiếp có (n – 1) khoảng vân • Khoảng cách từ vân sáng trung tâm đến vân sáng bậc n có n khoảng vân • Khoảng cách từ vân sáng bậc m đến vân sáng bậc n có (m n) khoảng vân bên có (m + n) khoảng vân khác bên Xác định vân sáng, vân tối: ðiểm M giao thoa, khoảng cách từ M đến VSTT xM, M vân sáng hay vân tối Xét : t = xM i Tinh vân đám bụi khổng lò đám khí bị ion hóa phóng từ hay siêu Thiên hà: Hệ thống gồm nhiều loại tinh vân o Thiên hà có hình dạng đĩa có cánh tay xoắn ốc gội thiên hà xoắn ốc (Thiên Hà chúng ta) o Thiên hà hình elip, chứa có khối lượng trãi rộng dãi rộng gọi thiên hà elip o Thiên hà khơng có hình dạng xác định gọi thiên hà khơng định hình o Tồn thiên hà quay xung quanh trung tâm thiên hà Nếu: t số ngun => M vân sáng bậc t Nếu: t = k + (k ∈ Z ) => M vân tối thứ k + Xác định số vân giao thoa: Số vân sáng bề rộng vùng giao thoa L đối xứng qua VSTT L = α (L: Bề rộng vùng giao thoa) 2i Số vân sáng = (phần ngun α ) ൈ ૛ ൅ ૚ Số vân tối = (làm tròn α ) ൈ ૛ Biên soạn: Võ Mạnh Hùng Trang 30 Biên soạn: Võ Mạnh Hùng Trang 55 Thiên thạch: Giao thoa với ánh sáng trắng • Là khối đá chuyển động hệ mặt trời • Sao băng tạo thành thiên thạch bị bốc cháy bay gần trái đất VSTT vân sáng trắng, hai bên VSTT dãi màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím, tím trong, đỏ ngồi Số xạ cho vân sáng M Sao: • Là khối khí nóng sáng, giống mặt trời • Xung quanh ngơi có hành tinh chuyển động giống hệ mặt trời • ða số có khối lượng khoảng lần khối lượng mặt trời Các loại sao: λD a ⇒k = a.xM a.xM a.xM → kmin = km ax = λD λmax D λmin D k∈Z kmin ≤ k ≤ kmax   → số giá trị k ≡ số xạ cho vân sáng M Bề rộng vùng quang phổ bậc n Ln = xs( n( d) ) − xs( n( t)) = n • ða số tồn trạng thái ổn định • Sao biến quang có độ sáng thay đổi gồm biến quang chê khuất (sao đơi: vệ tinh) biến quang nén nhãn (có độ sáng theo chu kì xác định) • Sao mới: có độ sáng đột ngột lên hàng ngàn, hàng vạn lần • Sao siêu mới: có độ sáng tăng lên hàng triệu lần • Punxa, notron: Bức xạ lượng dạng sóng điện từ mạnh Lỗ đen • ðược cấu tạo notron • Có trường hấp dẫn lớn, khơng phát xạ sóng điện từ Biên soạn: Võ Mạnh Hùng xM = k Trang 54 D ( λd − λt ) a Vân sáng trùng λ λ • Vị trí trùng: xs = xs ⇒ k1 λ2 = = k2 λ1 • Biện luận tỉ số để tìm k1 k2 Nếu tìm vân sáng trùng thứ (vân sáng màu với vân sáng trung tâm gần vân sáng trung tâm ta chọn k1 k2 giá trị ngun nhỏ cho thỏa tỉ lệ thức trên) • Có giá trị k1 ta thay vào x1 tìm vị trí vân sáng trùng Biên soạn: Võ Mạnh Hùng Trang 31 Quang phổ: Mặt trời: Máy quang phổ: • Máy quang phổ thiết bị dùng để phân tích chùm sáng phức tạp thành thành phần đơn sắc khác • Cấu tạo: Gồm ba phận o Ống chuẩn trực: Gồm thấu kính L1 nhằm tạo chùm tia song song o Hệ tán sắc: Gồm lăng kính P nhằm phân tích chùm sáng phức tạp thành nhiều đơn sắc o Buồng ảnh: Gồm thấu kính L2 kính ảnh, dùng để quan sát quang phổ • Hoạt động dựa tượng tán sắc ánh sáng (với loại máy quang phổ ứng dụng tượng tán sắc) Quang phổ liên tục: • Quang phổ liên tục gồm nhiều dải màu từ đỏ đến tím, nối liền cách liên tục • Các vật rắn, lỏng, khí áp suất lớn bị nung nóng phát quang phổ liên tục • Khơng phụ thuộc vào thành phần cấu tạo nguồn sáng, phụ thuộc vào nhiệt độ nguồn sáng • Nhiệt độ cao, cường độ xạ mạnh miền quang phổ lan dần bước sóng ngắn • Dựa vào quang phổ liên tục để xác định nhiệt độ vật sáng nung nóng Biên soạn: Võ Mạnh Hùng Trang 32 • Cấu tạo gồm hai phần: Quang cầu khí mặt trời (hidro, heli) Khí mặt trời gồm lớp sắc cầu nhật hoa • Mặt trời liên tục xạ lượng xung quanh (đặc trưng số mặt trời H) có phản ứng nhiệt hạch bên • Năm mặt trời có nhiều vết đen gọi năm mặt trời hoạt động Trái đất: • Trái đất chuyển động quanh mặt trời theo quỹ đạo gần tròn • Lõi cấu tạo chủ yếu sắt niken • Lớp vỏ cấu tạo đá granit Mặt trăng – vệ tinh trái đất • Gia tốc trọng trường nhỏ trái đất (gần 1/6 lần) • ðộ chênh lệch nhiệt độ ngày đêm lớn • Gây tượng thủy triều trái đất Sao chổi: • • • • Chuyển động quanh mặt trời theo quỹ đạo hình elip Có kích thước khối lượng nhỏ ðược cấu tạo bởi: Tinh thê băng, amoniac, metan… Khi tiến gần đến mặt trời, áp suất ánh sáng nên chổi bị thổi tạo thành Biên soạn: Võ Mạnh Hùng Trang 53 Quang phổ vạch phát xạ: Hạt Quark o Các hadron cấu tạo từ quark o Có quark: u, d, s, c, b t e o ðiện tích quark là: ± ; ± 2e o Chưa quan sát quark tự o Các barion tổ hợp quark Chẳng hạn, proton cấu tạo (u,u,d) notron cấu tạo (u,d,d) o Hạt omega trừ ( Ω− ) tạo quark (s,s,s) o Các hạt thực sơ cấp: quark, lepton hạt truyền tương tác • Quang phổ vạch phát xạ gồm hệ thống vạch màu riêng rẽ nằm tối • Các chất khí hay áp suất thấp bị kích thích (bằng cách nung nóng hay phóng tia lửa điện…) phát quang phổ vạch phát xạ • Quang phổ vạch phát xạ ngun tố khác khác về: số lượng vạch phổ, vị trí vạch, màu sắc độ sáng tỉ đối vạch • Ứng dụng để nhận biết có mặt ngun tố hỗn hợp hay hợp chất; xác định thành phần cấu tạo hay nhiệt độ vật Quang phổ vạch hấp thụ: Mặt trời – hệ mặt trời – trái đất Hệ mặt trời • Hệ mặt trời bao gồm: o Mặt trời trung tâm hệ o Tám hành tinh lớn: ða số hành tinh có vệ tinh xung quanh Kể từ mặt trời xa: Thủy tinh, Kim tinh, Trái đất, Hỏa tinh, Mộc tinh, Thổ tinh, Thiên Vương tinh Hải Vương tinh Mộc tinh có khối lượng lớn o Các hành tinh tí hon (tiểu hành tinh), chổi, thiên thạch • đơn vị thiên văn 150 triệu km • Các hành tinh (trừ Kim tinh) quay xung quanh mặt trời theo chiều gần mặt phẳng Biên soạn: Võ Mạnh Hùng Trang 52 • Quang phổ liên tục thiếu số vạch màu bị chất khí (hay kim loại) hấp thụ gọi quang phổ vạch hấp thụ khí (hay hơi) • Nhiệt độ đám khí hay nhỏ nhiệt độ nguồn phát quang phổ liên tục • Vị trí cách vạch tối nằm vị trí vạch màu quang phổ vạch phát xạ chất khí hay (hiện tượng đảo sắc ánh sáng) • Ứng dụng để nhận biết có mặt ngun tố hỗn hợp hay hợp chất Phép phân tích quang phổ: Là phép phân tích thành phần cấu tạo chất dựa vào việc nghiên cứu quang phổ Biên soạn: Võ Mạnh Hùng Trang 33 Tia hồng ngoại, tia tử ngoại, tia X Phản hạt: Tia hồng ngoại, tia tử ngoại tia Ronghen xạ điện từ o Tia hồng ngoại: o • ðịnh nghĩa: Là xạ khơng nhìn thấy có bước sóng lớn 0,76 µm đến khoảng vài milimet • Tính chất: Tác dụng bật tác dụng nhiệt, ngồi có khả gây số phản ứng hòa học tác dụng lên số loại phim ảnh • ứng dụng: o Sưởi ấm, sấy khơ o Sử dụng điều khiển từ xa o Chụp ảnh bề mặt trái đất từ vệ tinh o o e+ + e− → γ + γ o • • ðịnh nghĩa: Là xạ khơng nhìn thấy có bước sóng ngắn 0,38 µm đến cỡ 10-9m Nguồn phát: Do vật bị nung nóng nhiệt độ cao (trên 2000oC) Mặt Trời, hồ quang điện, đèn thuỷ ngân, … phát Tính chất: o Tác dụng mạnh lên phim ảnh, ion hóa khơng khí o Kích thích phát quang nhiều chất o Bị thủy tinh, nước hấp thụ mạnh o Hủy diệt tế bào, làm hại mắt, diệt khuẩn, diệt nấm mốc o Phát vết nứt nhỏ, vết trầy xước bề mặt sản phẩm, Dùng để trị bệnh còi xương, … Biên soạn: Võ Mạnh Hùng Trang 34 Tạo cặp “hạt+phản hạt” từ photon γ + γ → e+ + e− Phân loại hạt sơ cấp: o o Tia tử ngoại: • Hạt phản hạt có khối lượng số đặc trưng khác giống mặt độ lớn trái dấu electron pozitron cặp hạt phản hạt có khối lượng, spin điện tích -1 +1 Proton phản proton có điện tích +1 -1 Hủy cặp “hạt+phản hạt” tạo photon o o o o Photon: có khối lượng nghỉ khơng Lepton: gồm hạt nhẹ electron ( e + + e − ) , muyon ( µ + + µ − ), hạt tau ( τ+ + τ− ) Mezon: gồm hạt có khối lượng trung bình chia làm hai nhóm: mezon π mezon K Barion: gồm hạt nặng có khối lượng lớn khối lượng proton chia lam hai nhóm nuclon hiperon Chú ý: mezon va barion gọi chung cac hadron Tương tác hạt sơ cấp gồm loại tương tác: Tương tác hấp dẫn, tương tác điện từ, tương tác yếu tương tác mạnh Biên soạn: Võ Mạnh Hùng Trang 51 VI MƠ – VĨ MƠ Tia Rơnghen: Hạt sơ cấp: • • • • Electron, proton, mezon, muyon, pion hạt sơ cấp Kích thước khối lượng nhỏ hạt nhân ngun tử Khối lượng: Photon có khối lượng nghỉ khơng ðiện tích: hạt sơ cấp có điện tích dương, âm khơng (tính theo đơn vị điện tích ngun tố) Spin: o ðặc trưng cho moment động lượng riêng moment từ riêng o Proton va notron có spin s = , photon có s = pion có s • ðịnh nghĩa: Tia Rơnghen xạ điện từ có bước sóng nằm khoảng từ 10-11 m đến 10-8 m • Cách tạo tia X: Chùm electron có động lớn đập vào kim loại có ngun tử lượng lớn, phát tia X • Tính chất: o Có khả đâm xun mạnh, Có tác dụng mạnh lên kính ảnh o Tác dụng làm phát quang số chất o Gây tượng quang điện hầu hết kim loại o Hủy diệt tế bào, diệt vi khuẩn • Ứng dụng: Dùng để chiêú điện, chụp điện, Trong cơng nghiệp: dùng để xác định khuyết tật lòng sản phẩm đúc = Thời gian sống trung bình: o o Các hạt bền (khơng phân rã thành hạt khác): proton, electron, photon, notrino Tất hạt lại khơng bền phân rã thành hạt khác, số Notron có thời gian sống dài Biên soạn: Võ Mạnh Hùng Trang 50 Biên soạn: Võ Mạnh Hùng Trang 35 LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG Phản ứng phân hạch: Hiện tượng quang điện ngồi • Thí nghiệm Hertz: Chiếu tia tử ngoại vào kẽm tích điện âm, sau thời gian kẽm điện tích âm electron bề mặt kẽm bị bật • Hiện tượng ánh sáng có bước sóng thích hợp làm bật electron khỏi bề mặt kim loại gọi tượng quang điện ngồi • Hiện tượng quang điện chứng thực nghiệm chứng tỏ ánh sáng có tính chất hạt • Hiện tượng quang điện xảy ánh sáng kích thích chiếu vào kim loại có bước sóng nhỏ bước sóng λ0 λ0 gọi giới hạn quang điện λ0 = hc A o o Một hạt nhân nặng vỡ thành hai mãnh nhẹ Phản ứng phân hạch dây chuyền: A A 135 n + 92 U → Z X1 + Z X2 + k n 2 Số nơtron trung bình k phản ứng lại sau phân hạch (hệ số nhân nơtron) - Nếu k < phản ứng dây chuyền không xảy - Nếu k = phản ứng dây chuyền xảy với mật độ nơtron không đổi Đó phản ứng dây chuyền điều khiển (dùng nhà máy điện hạt nhân) - Nếu k > dòng nơtron tăng liên tục theo thời gian, dẫn tới vụ nổ nguyên tử Đó phản ứng dây chuyền không điều khiển (dùng chế tạo bom nguyên tử) Phản ứng nhiệt hạch: • Giới hạn quang điện kim loại phụ thuộc vào chất kim loại đó, khơng phụ thuộc vào ánh sáng chiếu tới • ðối với ánh sáng thích hợp (λ ≤ λo) cường độ dòng quang điện bão hồ tỉ lệ thuận với cường độ chùm sáng kích thích • ðộng ban đầu cực đại quang electron khơng phụ thuộc vào cường độ chùm sáng kích thích mà phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng kích thích chất (cơng thốt, bước sóng giới hạn) kim loại Hai hạt nhân nhẹ (có số khối A < 10) hiđrô, hêli, … kết hợp với thành hạt nhân nặng Vì tổng hợp hạt nhân xảy nhiệt độ cao nên phản ứng gọi phản ứng nhiệt hạch 2 1 H + H → He + n + 4MeV - Phản ứng nhiệt hạch lòng Mặt Trời nguồn gốc lượng chúng • Chú ý: p ≡ 11 p ; n ≡ 01 n ; β+ ≡ Biên soạn: Võ Mạnh Hùng Trang 36 +1 Biên soạn: Võ Mạnh Hùng e ; β− ≡ −1 e ; D ≡ 21 D ; T ≡ 31T ; α ≡ 42 He ; γ ≡ 00 γ Trang 49 Phản ứng hạt nhân • ðiều kiện triệt tiêu dòng quang điện (Ibh = 0): U AK ≤ − U h • Phản ứng hạt nhân trình dẫn đến biến đổi hạt nhân • Phóng xạ phản ứng hạt nhân tỏa lượng • Các đònh luật bảo toàn phản ứng hạt nhân o Đònh luật bảo toàn số nuclôn (số khối A): Trong phản ứng hạt nhân, tổng số nuclôn hạt tương tác tổng số nuclôn hạt sản phẩm o Đònh luật bảo toàn điện tích: Tổng đại số điện tích hạt tương tác tổng đại số điện tích hạt sản phẩm o Đònh luật bảo toàn lượng toàn phần (bao gồm động lượng nghỉ): Tổng lượng toàn phần hạt tương tác tổng lượng toàn phần hạt sản phẩm o Đònh luật bảo toàn động lượng: Véc tơ tổng động lượng hạt tương tác véc tơ tổng động lượng hạt sản phẩm Năng lượng phản ứng hạt nhân Xét phản ứng hạt nhân: A + B → C + D M1 = mA + mB: Tổng khối lượng hạt nhân ban đầu M2 = mC + mD Tổng khối lượng hạt nhân lúc sau o M1 > M2: Phản ứng tỏa lượng: Etỏa = (M1 – M2)c2 o M1 < M2: Phản ứng thu Ethu = (M2 – M1)c2 Biên soạn: Võ Mạnh Hùng Trang 48 mv0 max = eU h UAK: hiệu điện Anot Catot Uh: hiệu điện hãm • Nếu chiếu ánh sáng vào cầu kim loại lập sau thời gian điện cực đại mà cầu có thỏa: mv = eV 0( max ) V: ðiện (V) Thuyết lượng tử ánh sáng: • Chùm sáng chùm photon Mỗi photon mang lượng hồn tồn xác định ε = hf = hc λ • Cường độ chùm sáng tỉ lệ với số photon phát giây • Phân tử, ngun tử, electron…phát xạ hay hấp thụ ánh sáng, có nghĩa chúng phát xạ hay hấp thụ photon • Các photon bay dọc theo tia sáng với tốc độ c = 3.108 m/s chân khơng Chú ý: • Khi truyền phơtơn khơng thay đổi, khơng phụ thuộc vào khoảng cách tới nguồn sáng • Những ngun tử hay phân tử vật chất khơng hấp thụ hay xạ ánh sáng cách liên tục mà thành phần riêng biệt, đứt qng • Các photon chùm sáng có lượng Biên soạn: Võ Mạnh Hùng Trang 37 Cơng thức Anh-xtanh tượng quang điện: • Photon bị hấp thụ truyền tồn lượng cho electron Năng lượng ε dùng để: o Cung cấp cho electron cơng A để thắng lực liên kết vơi mạng tinh thể kim loại o Truyền cho electron động ban đầu o Truyền phần lượng cho mạng tinh thể • Cơng thức Anh-xtanh: hf = = A + mvo2max λ nghóa đại lượng: N0: Số hạt ban đầu m0: Khối lượng ban đầu gian t λ= N: Số hạt lại sau thời gian t m: Khối lượng lại sau thời ln 0,693 gọi số phóng xạ = T T hc Số hạt nhân: • Cơng thức Anh-xtanh viết lại sử dụng điều kiện triệt tiêu dòng quang điện hf = hc λ N= = A + eU h m NA A NA = 6,02 1023 hạt/mol Độ phóng xạ : Lưỡng tính sóng – hạt: • Ánh sáng vừa có tính chất sóng vừa có tính chất hạt Ánh sáng có lưỡng tính sóng – hạt • Bước sóng ánh sáng ngắn, tính chất hạt thể rõ (khả đâm xun, tượng quang điện, tác dụng phát quang) ngược lại, ánh sáng có bước sóng dài thể rõ tính chất sóng (hiện tượng giao thoa, nhiễu xạ, tán sắc) Biên soạn: Võ Mạnh Hùng Trang 38 • Độ phóng xạ lượng chất phóng xạ thời điểm t tích số phóng xạ số lượng hạt nhân phóng xạ chứa lượng chất phóng xạ vào thời điểm -λ λt -λ λt −t T H = λN = λNo e = Ho e = Ho H0: Độ phóng xạ ban đầu H: Độ phóng xạ sau thời gian t • Độ phóng xạ lượng chất phóng xạ giảm theo thời gian theo quy luật hàm mũ giống số hạt nhân (số nguyên tử) Biên soạn: Võ Mạnh Hùng Trang 47 Bài tốn tia X Các tia phóng xạ o Tia α: Là chùm hạt nhân hêli 42 He, gọi hạt α, tia α tối đa 8cm không khí không xuyên qua tờ bìa dày 1mm o Tia β: Tia β quãng đường hàng trăm mét không khí xuyên qua nhôm dày cỡ vài mm Có hai loại tia β: tia β- Đó electron (kí hiệu −01 e) tia β+ Đó pôzitron (phản hạt electron), hay electron dương (kí hiệu +01 e, có khối lượng electron mang điện tích nguyên tố dương o Tia γ: sóng điện từ có bước sóng ngắn (dưới 10-11m Trong phân rã α β, hạt nhân trạng thái kích thích phóng xạ tia γ để trở trạng thái Hiệu điện Anot Katot ống Ronghen U Tần số lớn bước sóng nhỏ mà ống Ronghen phát xác định: λ = hc c eU → f max = = eU λ h Cường độ dòng quang điện – hiệu suất lượng tử • Cơng suất chiếu sáng: (cơng suất phát xạ) P = n pε np: Số hạt photon chiếu tới giây • Cường độ dòng quang điện bão hòa I = ne e ne: Số hạt electron bật giây • Hiệu suất lượng tử: H= ne 100% np Đònh luật phóng xạ : o Trong trình phân rã, số hạt nhân phóng xạ giảm theo thời gian theo đònh luật hàm mũ o Sau chu kỳ bán rã T, nửa (50%) chất phóng xạ biến đổi thành chất khác −t T Công thức theo số nguyên tử: N = No = No e-λλt Công thức theo khối lượng: m = mo T = mo e-λλt Biên soạn: Võ Mạnh Hùng −t Trang 46 Hiện tượng quang điện – quang dẫn • Hiện tượng quang điện trong: Hiện tượng tạo thành electron dẫn lỗ trống bán dẫn, tác dụng ánh sáng có bước sóng thích hợp • Muốn gây tượng quang điện bước sóng ánh sáng kích thích phải nhỏ giá trị λ0 , gọi giới hạn quang điện bán dẫn • Hiện tượng quang dẫn: Hiện tượng giảm điện trở suất, tức tăng độ dẫn điện bán dẫn, có ánh sáng thích hợp chiếu vào chất bán dẫn Biên soạn: Võ Mạnh Hùng Trang 39 • Quang điện trở: bán dẫn có điện trở thay đổi cường độ chùm sáng chiếu vào thay đổi • Pin quang điện: nguồn điện, quang biến đổi trực tiếp thành điện • Hoạt động quang điện trở Pin quang điện dựa tượng quang điện Mẫu ngun tử Bohr Trạng thái dừng • Ngun tử tồn trạng thái có lượng hồn tồn xác định gọi trạng thái dừng Khi trạng thái dừng, ngun tử khơng xạ • Bình thường, ngun tử trạng thái dừng có lượng thấp gọi trạng thái Khi hấp thụ lượng ngun tử chuyển lên trạng thái dừng có mức lượng cao gọi trạng thái kích thích • Bán kính qũy đạo dừng electron ngun tử: rn = n2r0 (r0 = 5,3.10-11m: Bán kính Borh) • Trong trạng thái dừng ngun tử, electron chuyển động quanh hạt nhân theo qũy đạo có bán kính hồn tồn xác định gọi qũy đạo dừng, tỷ lệ với bình phương số ngun liên tiếp Biên soạn: Võ Mạnh Hùng ro K • Hệ thức Anhxtanh lượng khối lượng: E = mc2 • Độ hụt khối: Hiệu số tổng khối lượng tổng nuclôn cấu tạo nên hạt nhân khối lượng hạt nhân ∆m = Zmp + (A – Z)mn – mhn • Năng lượng liên kết: Năng lượng toả nuclôn riêng lẽ liên kết thành hạt nhân lượng cần cung cấp để phá hạt nhân thành nuclôn riêng lẽ : Elk = ∆m.c2 • Năng lượng liên kết riêng: Năng lượng tính cho nuclôn đặc trưng cho bền vững hạt nhân Elkr = Elk A Phóng xạ – độ phóng xạ: Hiện tượng phóng xạ Bán kính qũy đạo n Bán kính Tên quỹ đạo Độ hụt khối – lượng liên kết 4ro L 9ro M 16ro N 25ro O 36ro P Trang 40 o Phóng xạ tượng hạt nhân không bền vững tự phát phân rã, phát tia phóng xạ biến đổi thành hạt nhân khác o Quá trình phân rã phóng xạ nguyên nhân bên gây hoàn toàn không phụ thuộc vào tác động bên nhiệt độ, áp suất, … o Phóng xạ phản ứng hạt nhân tỏa lượng o Người ta quy ước gọi hạt nhân phóng xạ hạt nhân mẹ hạt nhân phân rã hạt nhân Biên soạn: Võ Mạnh Hùng Trang 45 Đơn vò khối lượng nguyên tử Chuyển dịch trạng thái dừng o Khối lượng nguyên tử ký hiệu u o Một đơn vò u có giá trò khối lượng đồng vò 12 cacbon 12 C o 1u = 1,66055.10-27kg = 931,5MeV/c2 Lực hạt nhân o Lực tương tác nuclôn hạt nhân, có tác dụng liên kết nuclôn lại với o Lực hạt nhân lực tónh điện, không phụ thuộc vào điện tích nuclôn o Lực hạt nhân có cường độ lớn (còn gọi lực tương tác mạnh) tác dụng hai nuclôn cách khoảng nhỏ kích thước hạt nhân (khoảng 10-15 m) • Khi ngun tử chuyển từ trạng thái dừng có lượng cao sang trạng thái dừng có lượng thấp ngun tử phát xạ phơtơn • Khi ngun tử trạng thái dừng có lượng thấp chuyển sang trạng thái dừng có mức lượng cao ngun tử hấp thụ phơtơn • Photon bị hấp thụ hay phát xạ có lượng độ lớn hiệu hai mức lượng hf = hc λ Em = Em − En h.fmn h.fmn En Quang phổ vạch ngun tử hidrơ E E E E P O Hγ Hβ E E Hδ N Hα M Pa sen Vùng hồng ngoại L Ban me Vùng khả kiến phần vùng tử K Lai man Vùng tử ngoại • • • Biên soạn: Võ Mạnh Hùng Trang 44 Electron từ quỹ đạo dừng bên ngồi chuyển mức K tạo nên quang phổ vạch dãy Lyman Electron từ quỹ đạo dừng bên ngồi chuyển mức L tạo nên quang phổ vạch dãy Balmer Electron từ quỹ đạo dừng bên ngồi chuyển mức M tạo nên quang phổ vạch dãy Paschen Biên soạn: Võ Mạnh Hùng Trang 41 Sơ lược Laze: Hấp thụ phản xạ lọc lựa ánh sáng Hấp thụ ánh sáng: • Hấp thụ ánh sáng tượng mơi trường vật chất làm giảm cường độ chùm sáng truyền qua nó.Cường độ chùm sáng giảm theo theo định luật hàm mũ độ dài d đường tia sáng • Các ánh sáng có bước sóng khác bị mơi trường hấp thụ phản xạnhiều khác Quang phát quang • Một số chất hấp thụ ánh sáng có bước sóng màu để phát ánh sáng có bước sóng màu khác Hiện tượng gọi tượng quang phát quang • Tùy theo thời gian phát quang, người ta chia làm hai loại quang phát quang: Huỳnh quang lân quang o Huỳnh quang: Thời gian phát quang ngắn (dưới 10-8s) Thường xảy chất lỏng chất khí o Lân quang: Thời gian phát quang dài (trên 10-8s ) Thường xảy chất khí ðịnh luật Stock: Ánh sáng phát quang có bước λ ' dài bước sóng ánh sáng kích thích λ : Biên soạn: Võ Mạnh Hùng λ' > λ Trang 42 o Laze là nguồn sáng phát chùm sáng song song, kết hợp, có tính đơn sắc cao có cường độ lớn o Tia Laze có nhiều ứng dụng quan trọng trong: Thơng tin liên lạc; y tế (dao mổ); ðọc đĩa CD… HẠT NHÂN NGUN TỬ Cấu tạo hạt nhân: • Hạt nhân cấu tạo từ hạt nhỏ gọi nuclôn • Có hai loại nuclôn: Prôton: kí hiệu p, điện tích +e Nơtron: kí hiệu n, không mang điện A • Kí hiệu hạt nhân: Z X • Tổng số nuclôn hạt nhân gọi số khối, kí hiệu A • Số nơtron hạt nhân là: N = A – Z • Nếu coi hạt nhân cầu bán kính R R phụ thuộc vào số khối theo công thức gần đúng: R = 1,2.10-15A m Đồng vò o Đồng vò nguyên tử mà hạt nhân chứa số prôtôn Z (có vò trí bảng hệ thống tuần hoàn), có số nơtron N khác (số nuclon khách nhau) o Các đồng vò có tính chất hóa học o Các đồng vò chia làm hai loại: đồng vò bền đồng vò phóng xạ Biên soạn: Võ Mạnh Hùng Trang 43 [...]...3 Giao thoa sóng: 4 Cơng suất – hệ số cơng suất: • Cơng suất của mạch điện xoay chiều: P = I R = UI cos ϕ 2 • Hệ số cơng suất: cos ϕ = R UR = Z U • Nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở R trong thời gian t (s): Q = Pt = I 2 R.t = UI cos ϕ.t • ðiều kiện giao thoa: Hai nguồn... sánh độ to của âm nghe được có cường độ I với độ to của âm chuẩn có cường độ I0 Trang 14 I I0 1B = 10dB • Âm cơ bản và hoạ âm : Sóng âm do một người hay một nhạc cụ phát ra là tổng hợp của nhiều sóng âm phát ra cùng một lúc Các sóng này có tần số là f, 2f, 3f, … Âm có tần số f gọi là hoạ âm cơ bản, các âm có tần số 2f, 3f, … gọi là các hoạ âm thứ 2, thứ 3, … Tập hợp các hoạ âm tạo thành phổ của nhạc... trong trạng thái kích thích và phóng xạ ra tia γ để trở về trạng thái cơ bản Hiệu điện thế giữa Anot và Katot của một ống Ronghen là U Tần số lớn nhất và bước sóng nhỏ nhất mà ống Ronghen có thể phát ra được xác định: λ min = hc c eU → f max = = eU λ min h 6 Cường độ dòng quang điện – hiệu suất lượng tử • Cơng suất chiếu sáng: (cơng suất phát xạ) P = n pε np: Số hạt photon chiếu tới trong mỗi giây... Biên soạn: Võ Mạnh Hùng Trang 37 3 Cơng thức Anh-xtanh về hiện tượng quang điện: • Photon bị hấp thụ truyền tồn bộ năng lượng của nó cho electron Năng lượng ε này dùng để: o Cung cấp cho electron một cơng thốt A để thắng lực liên kết vơi mạng tinh thể kim loại và thốt ra o Truyền cho electron đó một động năng ban đầu o Truyền một phần năng lượng cho mạng tinh thể • Cơng thức Anh-xtanh: hf = 1 = A +... loại chỉ phụ thuộc vào bản chất kim loại đó, khơng phụ thuộc vào ánh sáng chiếu tới • ðối với mỗi ánh sáng thích hợp (λ ≤ λo) cường độ dòng quang điện bão hồ tỉ lệ thuận với cường độ của chùm sáng kích thích • ðộng năng ban đầu cực đại của các quang electron khơng phụ thuộc vào cường độ của chùm sáng kích thích mà chỉ phụ thuộc vào bước sóng của ánh sáng kích thích và bản chất (cơng thốt, bước sóng giới... hưởng: • ZL = ZC ⇔ Lω = 1 1 ⇔ 2πfL = Cω 2πfC d1 • tan ϕ = 0 ⇔ ϕ = 0 : u và i cùng pha • Tổng trở nhỏ nhất: Zmin = R => U = U R S1 • Cường độ dòng điện đạt giá trị cực đại: I max = • Hệ số cơng suất lớn nhất: cosϕ = 1 ⇔ • Cơng suất cực đại: Pmax = U R R =1 Z o 1 1 1 = + → Cnt < (C1 , C2 ) Cnt C1 C2 (C nt C2 ) → (C // C2 ) → C/ / = C1 + C2 → C/ / > (C1 , C2 ) 1 1 • Biên độ sóng tổng hợp: AM = 2 A cos S2... trong những trạng thái có năng lượng hồn tồn xác định gọi là trạng thái dừng Khi ở trạng thái dừng, ngun tử khơng bức xạ • Bình thường, ngun tử ở trạng thái dừng có năng lượng thấp nhất gọi là trạng thái cơ bản Khi hấp thụ năng lượng thì ngun tử chuyển lên trạng thái dừng có mức năng lượng cao hơn gọi là trạng thái kích thích • Bán kính qũy đạo dừng của electron trong ngun tử: rn = n2r0 (r0 = 5,3.10-11m:... tác dụng mạnh lên kính ảnh o Tác dụng làm phát quang một số chất o Gây ra hiện tượng quang điện ở hầu hết các kim loại o Hủy diệt tế bào, diệt vi khuẩn • Ứng dụng: Dùng để chiêú điện, chụp điện, Trong cơng nghiệp: dùng để xác định các khuyết tật trong lòng các sản phẩm đúc = 0 Thời gian sống trung bình: o o Các hạt bền (khơng phân rã thành các hạt khác): proton, electron, photon, notrino Tất cả các... 2 nghóa các đại lượng: N0: Số hạt ban đầu m0: Khối lượng ban đầu gian t λ= N: Số hạt còn lại sau thời gian t m: Khối lượng còn lại sau thời ln 2 0,693 gọi là hằng số phóng xạ = T T hc Số hạt nhân: • Cơng thức Anh-xtanh được viết lại khi sử dụng điều kiện triệt tiêu dòng quang điện hf = hc λ N= = A + eU h m NA A NA = 6,02 1023 hạt/mol Độ phóng xạ : 4 Lưỡng tính sóng – hạt: • Ánh sáng vừa có tính chất... là nút một đầu là bụng (một đầu dao động tự do) thì chiều dài của sợi dây phải bằng một số lẻ bước sóng l = ( 2n − 1) 1 4 λ 4 n = (Số nút) = (số bụng) 5 Sóng âm: L(db) = 10 lg • Sóng âm là những sóng cơ truyền trong mơi trường khí, lỏng, rắn Sóng âm có cùng tần số với nguồn âm • Cảm giác về âm phụ thuộc vào nguồn âm và tai người nghe • Âm nghe được có tần số từ 16Hz đến 20000Hz và gây ra cảm giác âm ... chiều pha: 11 Dao động tắt dần – cưỡng bức, cộng hưởng : a Dao động tắt dần: • Dao động tắt dần dao động có biên độ giảm dần theo thời gian • Ngun nhân: Do lực cản • Sự tắt dần dao động có có... điện Biên soạn: Võ Mạnh Hùng Trang 19 Giao thoa sóng: Cơng suất – hệ số cơng suất: • Cơng suất mạch điện xoay chiều: P = I R = UI cos ϕ • Hệ số cơng suất: cos ϕ = R UR = Z U • Nhiệt lượng tỏa điện... ) R0 Z − ZC • ðộ lệch pha u so với i: tan ϕ = L R + R0 tan ϕd = • Cơng suất tỏa nhiệt cuộn dây: Pd = I R = U d I.cosϕd • Hệ số cơng suất mạch: cosϕ = o Hai điểm dao động pha: d = k λ (cách số