Giáo trình vật lý đại cương a2 phần 2 ths trương thành

Giâo trình Vật lý Ths Trương Thành CHƯƠNG VII PHÂN CỰC ÁNH SÁNG 7.1 ÁNH SÁNG TỰ NHIÊN, ÁNH SÁNG PHÂN CỰC 7.1.1 ÁNH SÁNG TỰ NHIÊN Ta biết ánh sáng sóng điện từ có hai vector đặc trưng H E dao động luôn vuông góc với vuông góc với phương truyền sóng: r r E M ,t = EO cos 2π (γt − y / λ ) r r H M ,t = H O cos 2π (γt − y / λ ) r v r E Trong vector E đóng vai trò quan trọng định cường độ sáng ánh sáng H VII-1 Ánh sáng tự nhiên tổng hợp nhiều ánh sáng phân tử nguyên tử phát cách hỗn loạn theo phương khác nhau, vector E phân bố theo phương vuông góc với phương truyền (hình vẽ VII-1) Do ta có định nghĩa: Ánh sáng tự nhiên ánh sáng mà vector cường độ điện trường sóng phân bố theo phương vuông góc với phương truyền sóng 7.1.2 ÁNH SÁNG PHÂN CỰC Bằng cách mà tạo ánh sáng có vector E dao động theo phương định ánh sáng gọi ánh sáng phân cực hoàn toàn Nếu ánh sáng mà vector E mạnh lên theo phương phương khác yếu gọi ánh sáng phân cực phần Dụng cụ tạo nên ánh sáng phân cực gọi máy phân cực hay Nicon Mặt phẳng chứa vector E phương truyền gọi mặt phẳng phân cực Tóm lại máy phân cực suốt tia sáng có vector E trùng với phương phân cực Ánh sáng phân cực hoàn toàn ánh sáng mà vector cường độ điện trường dao động theo phương định vuông góc với phương truyền sóng Ánh sáng phân cực không hoàn toàn ánh sáng mà vector cường độ điện trường dao động mạnh lên phương phương khác yếu không không 7.1.3 ĐỊNH LÝ MALUS r 7.1.3.1 Giải thích tượng phân cực E Hiện tượng phân cực giải thích sau: ϕ vector cường độ điện trường E phân tích 71 H VII-2 Giâo trình Vật lý Ths Trương Thành thành hai thành phần, phần song song với quang trục phần vuông góc với quang trục Phần song song với quang trục qua máy phân cực phần vuông góc với quang trục bị hấp thụ mà sau dụng cụ phân cực cường độ điện trường E có phương E pc = E cos ϕ phương quang trục: 7.1.3.2 Định lý Malus Trên đường sáng tự nhiên ta đặt máy phân cực có phương quang trục ∆1 sau máy phân cực ta ánh sáng phân cực theo phương ∆1 Tiếp theo sau ∆1 ta đặt thêm máy phân cực có phương phân cực ∆2 hợp với ∆1 góc ϕ (hình vẽ) phân cực lại theo ∆2 E1 E2 ϕ ∆1 v ∆2 Hình VII-3 Nếu gọi E1 E2 biên độ của cường độ điện trường ánh sáng phân cực E1y E2y sau hai phân cực dễ dàng thấy: E2 = E1 cos ϕ Còn cường độ sáng sau thứ I2: Nhưng I2 = E22 = E12cos2ϕ E12 =I1 Nên; I2 = I1 cos2ϕ (VII-1) Đây nội dung định lý Malus Định lý Cường độ ánh sáng phân cực sau hai Tuamalin tỷ lệ thuận với bình phương cos góc hai quang trục hai Trong đó: - T1 gọi phân cực ánh sáng - T2 gọi phân tích ánh sáng 72 Giâo trình Vật lý Ths Trương Thành 7.2 SỰ PHÂN CỰC DO PHẢN XẠ, HIỆN TƯỢNG LƯỠNG CHIẾT 7.2.1 SỰ PHÂN CỰC CỦA ÁNH SÁNG DO PHẢN XẠ S’ Xét tia sáng SI ánh sáng N tự nhiên đến đập vào gương phẳng S r I cho tia phản xạ IS’ Vấn đề n đặt tia phản xạ ánh sáng tự nhiên hay ánh sáng phân i i’ cực? ánh sáng phân cực ánh sáng phân cực hoàn toàn hay không hoàn toàn Để trả lời câu hỏi ta đặt Hình VII-4 vuông góc đường tia sáng phản xạ máy phân cực phẳng P, quay máy xung quanh tia sáng Thí nghiệm cho thấy cường độ sáng S’ lớn phương phân cực ∆ vuông góc với mặt phẳng tới cực tiểu phương phân cực ∆ song song với mặt phẳng tới Điều chứng tỏ ánh sáng phản xạ ánh sáng tự nhiên gương ánh sáng tự nhiên mà ánh sáng phân cực phần Bây cố định Nicôn thay đổi góc tới tiến hành lại thí nghiệm người ta thấy cường độ sáng S’ lớn góc tới i thoả mãn điều n kiện: tgi = tgiB = = n21 n1 iB gọi góc Briwster Còn công thức: n tgiB = n1 (VII-2) gọi điều kiện Briwster 7.2.2 HIỆN TƯỢNG LƯỠNG CHIẾT Năm 1670 người ta phát tượng dòng chữ đặt viên đá Băng lan (CaCO3) tách thành dòng Điều chứng tỏ tinh thể đá Băng lan có hai A C’ chiết suất khác D B’ tia sáng truyền IE qua Người ta I gọi B S D’ 73 C A’ H VII-5 I0 Giâo trình Vật lý Ths Trương Thành tượng lưỡng chiết Các nghiên cứu chứng tỏ tượng lưỡng chiết xẩy môi trường bất đẳng hướng đá Bănglan (một dạng tinh thể CaCO3) Để hiểu rõ tượng ta xét cấu trúc tinh thể đá băng lan Tinh thể Băng lan khối hình hộp xiên (dạng trám) có mặt, cạnh nhau, sáu mặt hình thoi Góc lớn hình thoi 1010 52’ góc bé 7808’ Như tinh thể có trục đối xứng bậc AA’ (nghĩa quay tinh thể quanh trục AA’ góc π /3 tinh thể lại trùng với ban đầu (dĩ nhiên ta gọi trục đối xứng bậc n phải quay góc 2π/n ) Mọi đường thẳng song song với AA’ trục đối xứng bậc Tia sáng SI chiếu vào tinh thể bị tách thành hai tia sau khỏi tinh thể lại song song với Một hai tia tuân theo định luật khúc xạ gọi tia thường I0 tia không tuân theo định luật khúc xạ nên gọi tia bất thường IE (hình vẽ VII-6) Thí nghiệm cho thấy hai tia phân cực hoàn toàn A C’ Ngoài hình hình vẽ S cho ta thấy tia bất thường bị lệch IE tia tới chiếu vuông góc với mặt bên tinh thể Người ta tính I0 C A’ chiết suất tia thường không phụ thuộc vào phương truyền có giá Hình VII-6 trị n0 = 1,658 Chiết suất đá băng lan tia bất thường thay đổi từ n0 đến nE = 1,486 74 Giâo trình Vật lý Ths Trương Thành 7.3 GIẢI THÍCH HIỆN TƯỢNG LƯỠNG CHIẾT Trong mục giải thích tượng lưỡng chiết mà sở giả thuyết Huygens 7.3.1 GỈA THUYẾT CỦA HUYGENS Để giải thích tượng lưỡng chiết Huggens đưa giả thuyết sau: “Trong tinh thể đơn trục tia thường có vận tốc theo phương v0 mặt đầu sóng tia thường luôn mặt cầu Còn vận tốc tia bất thường vE phụ thuộc vào phương truyền Nếu tia thường theo hướng quang trục vận tốc truyền vận tốc tia thường (vE = v0) theo hướng khác bé (hoặc lớn hơn) nên mặt đầu sóng mặt Elípsoit tròn xoay’’ Người ta quy ước: v0 - Nếu v0 ≥ vE tinh v vE vE thể gọi tinh thể dương - Nếu v0 ≤ vE tinh thể gọi tinh thể âm (như hình vẽ VII-7) (Tinh thể dương) (Tinh thể âm) - Tia thường kí hiệu (sau giây) mũi tên H VII-7 có dấu chấm, Tia bất thường kí hiệu mũi tên có gạch ngang mũi tên (xem hình vễ phía dưới) 7.3.2 GIẢI THÍCH HIỆN TƯỢNG LƯỠNG CHIẾT Để giải thích tượng lưỡng A N B chiết ta dùng giả M ∆ thuyết Huygens E’ xét trường hợp E cụ thể sau 0’ I0 I0 7.3.2.1 Tinh thể dương (v0 > vE), ánh IE IE sáng tới chùm Hình VII-8 song song vuông góc với mặt phẳng tới 75 Giâo trình Vật lý Ths Trương Thành quang trục song song với mặt phân cách nằm mặt phẳng tới Giả sử thời điểm t = sóng tới hai điểm A B mặt phân cách Hai điểm trở thành hai tâm pháp sóng thứ cấp Sau giáy mặt đầu sóng tia thường có bán kính v0 mặt cầu hai điểm A B nên mặt sóng khúc xạ 00’ Trong tia bất thường theo hướng vuông góc với ∆ vE < v0 Cho nên mặt đầu sóng sau giáy ánh sáng từ hai điểm A B mặt Elíp tròn xoay, dẫn đến mặt đầu sóng tia khúc xạ tia bất thường EE’ song song với tia thường OO’ (EE’//00’) hai tia trùng Trường hợp tượng lưỡng chiết vẽ 7.3.2.2 Tinh thể dương, quang B trục song song với mặt phẳng phân cách vuông góc với mặt phẳng tới, A C chùm tia song song có phương ∆ Trường hợp mặt sóng sau giáy nguồn thứ cấp A hai E mặt tách rời (một mặt cầu lớn O tia thường mặt Elípxoít bé I0 IE tia bất thường) Do hai mặt sóng khúc xạ tương ứng CE CD phân H VII-9 biệt làm cho hai tia tách rời Trường hợp có tượng lưỡng chiết ∆ B A M 7.3.2.3 Tinh thể N dương, tia tới vuông E’ góc với mặt phân E cách, quang trục bất O O’ kỳ IE IE I0 Giả sử thời I0 điểm t = ánh sáng đến A B, sau H VII-10 giáy mặt đầu sóng hai tia thường bất thường khác (mặt cầu mặt Elíp) Tuy mặt đầu sóng khúc xạ hai tia song song hai tia tách rời Trường hợp có tượng lưỡng chiết 7.3.3 NICON PHÂN CỰC 76 Giâo trình Vật lý Ths Trương Thành Để có dụng cụ phân cực (hay Nicôn) người ta dùng nguyên liệu khối băng lan ABCDA’B’C’D’ hình vẽ Cưa khối đá thành hai phần theo mặt phẳng vuông góc với ACA’C’, mài nhẵn hai mặt cưa, đánh bóng dán lại cũ nhựa Canada, sau bôi đen mặt có tia thường khúc xạ đến Do chiết suất: A C’ - Của tia thường tinh thể n0 = 1,658 D B’ - Của tia bất thường tinh thể nE =1,496 B D’ - Của tia bất thường nhựa ne = 1,55 Nên tia bất thường xem thẳng C A’ sau Nicon ta ánh sáng phân cực H.VII-11 phẳng hoàn toàn Còn tia thường tuân theo định luật khúc xạ phản xạ bị thành A'C bôi đen hấp thụ hoàn toàn Như Nicon dụng cụ tạo ánh sáng phân cực phẳng hoàn toàn từ ánh sáng tự nhiên tia phân cực thu tia bất thường A 22 S C 68 I I C’ A ’ H VII-12 77 Giâo trình Vật lý Ths Trương Thành TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyển Xuân Chi tác giả VẬT LÍ ĐẠI CƯƠNG, tập NXBĐH THCN năm 1998 Lương Duyên Bình VẬT LÍ ĐẠI CƯƠNG tập NXBGD1996 Vũ Thanh Khiết tác giả GIÁO TRÌNH ĐIỆN ĐẠI CƯƠNG NXBGD năm 1977 Nguyễn Phúc Thuần VẬT LÍ NGUYÍN TỬ VÀ HẠT NHÂN NXBGD năm 1997 Lí Chấn Hùng, Lí Trọng Tường VẬT LÍ NGUYÍN TỬ VÀ HẠT NHÂN NXBGD năm 1999 DAVID HALLIDAY tác giả CƠ SỞ VẬT LÝ NXBGD năm 1996 DAVID HALLIDAY tác giả CƠ SỞ VẬT LÝ NXBGD năm 1996 78 Giâo trình Vật lý Ths Trương Thành Chương VIII BỨC XẠ NHIỆT 8.1 BỨC XẠ NHIỆT, NĂNG SUẤT PHÁT XẠ VÀ NĂNG SUẤT HẤP THỤ 8.1.1 KHÁI NIỆM BỨC XẠ NHIỆT, BỨC XẠ CÂN BẰNG Sóng điện từ vật chất phát gọi chung xạ Có nhiều dạng xạ nhiều nguyên nhân khác Chẳng hạn: - Bức xạ vật nóng lên phát gọi xạ nhiệt - Bức xạ tác dụng hoá học gọi xạ hoá học, chẳng hạn phát sáng cộng thêm hao mòn photpho khí (thường gọi ma trơi) - Bức xạ mạch dao động phát gọi xạ vô tuyến - Bức xạ các phản ứng hạt nhân phát gọi xạ hạt nhân vv Ở ta xét dạng xạ phổ biến xạ nhiệt Thực tế cho thấy nhiệt độ vật chất phát xạ nhiệt Các vật có nhiệt độ thấp thể người chủ yếu phát xạ hồng ngoại vật nhiệt độ cao lửa hàn xạ chủ yếu tia tử ngoại Một vật xạ lượng giảm dần nên nhiệt độ củng giảm theo Ngược lại vật hấp thụ lượng xạ nội tăng dần nên nhiệt độ tăng lên Một tính chất đặc biệt xạ nhiệt mà loại xạ khác xạ nhiệt đạt đến trạng thái cân Đó trạng thái mà lượng mà vật nhận H VIII-1 lượng mà phát xạ Chẳng hạn đặt vật vào bình kín, chân không cao, có thành phản xạ nhiệt tốt Các xạ mà vật phát phản xạ thành bình trở lại mà vật hấp thụ phần hay hoàn toàn Sự trao đổi liên tục xảy sau thời gian toàn bình vật có chung nhiệt độ không đổi ta nói vật bình trạng thái cân nhiệt 8.1.2 HỆ SỐ PHÁT XẠ VÀ HỆ SỐ HẤP THỤ 8.1.2.1 Hệ số phát xạ a Hệ số phát xạ toàn phần 79 Giâo trình Vật lý Ths Trương Thành Định nghĩa: Hệ số phát xạ toàn phần vật lượng lượng mà đơn vị diện tích vật phát đơn vị thời gian tính cho bước sóng Nghĩa gọi dS diện tích phát lượng dW thời gian dt nhiệt độ tuyệt đối T bước sóng hệ số phát xạ toàn phần (ứng với bước sóng là): R= dW dS.dt (VIII-1) (Thường người ta viết RT để vật xạ nhiệt độ T) W (hay J/m2s) Như đơn vị hệ số phát xạ toàn phần là: m b Hệ số phát xạ đơn sắc Định nghĩa: Hệ số phát xạ toàn phần tính cho đơn vị bước sóng gọi hệ số phát xạ đơn sắc Thường người ta ký hiệu hệ số phát xạ đơn sắc vật nhiệt độ T rT,λ Theo định nghĩa: rT,λ = dR dλ dR hệ số phát xạ toàn phần đoạn bước sóng dλ (đơn vị hệ SI W ) Nhưng từ ta có công thức liên hệ m3 hệ số phát xạ toàn phần hệ số phát xạ đơn sắc: α R = ∫ rT,λ dλ (VIII-2) 8.1.2.2 Hệ số hấp thụ a) Hệ số hấp thụ toàn phần Định nghĩa: Tỷ số lượng lượng mà vật hấp thụ lượng lượng chiếu tới ứng với bước sóng gọi hệ số hấp thụ toàn phần Như thời gian có lượng lượng dW ứng với bước sóng chiếu vào vật hấp thụ nhiệt độ T mà vật hấp thụ lượng dW’ hệ số hấp thụ toàn phần a= dW ' (≤1) dW (VIII-3) Dễ dàng thấy hệ số hấp thụ nói chung nhỏ trường hợp trường hợp lý tưởng Sau ta thấy vật có hệ số hấp thụ Vật đen tuyệt đối (vđtđ) b) Hệ số hấp thụ đơn sắc 80 Giáo trình Vật lý ThS Trương Thành 11.5 KHÁI NIỆM VỀ HỆ THỐNG TUẦN HOÀN MENĐÊLÊEV Trên sở tài liệu thực nghiệm phong phú, Menđêlêev xây dựng nên hệ thống tuần hoàn nguyên tố hóa học trước hình thành môn học lượng tử Hệ thống tuần hoàn cho phép rút tính chất vật lý hóa học nguyên tố Trên sở bảng này, Menđêlêev tiên đoán nhiều nguyên tố mà sau thực nghiệm phát Ở đây, giải thích qui luật phân bố điện tử bảng tuần hoàn Menđêlêev Muốn ta cần phải ý tới nguyên lý quan trọng học lượng tử gọi nguyên lý loại trừ Pauli Theo nguyên lý này: Ở trạng thái lượng tử xác định số lượng tử n, l, m, j có tối đa điện tử Như ta biết chưa để ý tới spin điện tử, với giá trị n có n2 trạng thái lượng tử Khi để ý tới spin với giá trị số l ta lại có trị số khác j j = l + 1 j = l − Như vậy, với 2 trị số n có 2n2 trạng thái lượng tử (mỗi trạng thái xác định số lượng tử n, l, m, j), nghĩa có 2n2 điện tử - Tùy theo số lượng tử n, ta chia điện tử theo lớp quanh hạt nhân sau: điện tử Lớp: K (n=1) có tối đa 2n2 = L (n = 2) …………… M (n = 3) …………… 18 N (n = 4) …………… 32 - Đồng thời vào tính chất điện tử có khuynh hướng chiếm mức lượng thấp (n nhỏ nhất), điện tử phân bố nguyên tử sau: Nguyên tử H có điện tử lớp K (chưa đủ số điện tử) He có (đủ số điện tử) Li có điện tử lớp K lớp L - Mỗi lớp lại chứa thành lớp ứng với giá trị khác l Mỗi lớp có (2l + 1) điện tử Ví dụ: lớp L (n = 2) có lớp con: • Lớp S (l = 0)có tối đa 2.(2l + 1) = điện tử • Lớp P (l = 1)có tối đa 2.(2l + 1) = điện tử lớp M (n = 3) có lớp con: • Lớp S (l = 0)có tối đa 2.(2l + 1) = điện tử • Lớp P (l = 1)có tối đa 2.(2l + 1) = điện tử • Lớp D (l = 2)có tối đa 2.(2l + 1) = 10 điện tử Dưới bảng phân hạng tuần hoàn ghi cho vài nguyên tố: 129 Giáo trình Vật lý Nguyên tố H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar ThS Trương Thành K 1S 2 2 2 2 2 2 2 2 L 2S 2P 3S M 3P 2 2 2 2 2 2 2 2 6 6 6 6 2 2 2 2 130 3D Giáo trình Vật lý ThS Trương Thành CHƯƠNG XII VẬT LÝ HẠT NHÂN Trong chương xét tính chất hạt nhân nguyên tử, biến hóa hạt nhân lượng phản ứng hạt nhân 12.1 NHỮNG TÍNH CHẤT CƠ BẢN CỦA HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ 12.1.1 CẤU TRÚC HẠT NHÂN Mẫu hạt nhân nguyên tử đưa năm 1932 Theo mẫu này, hạt nhân nguyên tử cấu tạo hai loại hạt: proton (p) neutron (n) Proton (p) hạt mang điện tích dương, Neutron giá trị giá trị điện tích điện tử, khối lượng Proton khối lượng hạt nhân hydrogen Theo kết thực nghiệm, khối lượng proton m p = 1,6724.10 −27 kg bằng: Nơtron (n) hạt trung hòa điện, khối Li3 Le24 lượng xấp xỉ khối lượng proton: mn = 1,6748.10 −27 kg Hình XII-1 Hai hạt proton neutron có tên chung nucleon Thực nghiệm xác nhận số proton hạt nhân số thứ tự Z nguyên tử bảng tuần hoàn Menđêlêev Z gọi điện tích số Tổng số hạt nucleon hạt nhân ký hiệu A A gọi số khối Như vậy, số neutron hạt nhân là: N = A - Z Người ta thường ký hiệu hạt nhân nguyên tử Z X A Trong X tên nguyên tử tương ứng Ví dụ hạt nhân He , hạt nhân Li Các hạt nhân có số proton số neutron khác nhau, gọi hạt nhân đồng vị Ví dụ hydrogen có đồng vị: H , H , H Các chất đồng vị Oxy: O16 , O17 , O18 Trong tự nhiên thường ta gặp chất đồng vị nhẹ H , O16 Các hạt nhân có số khối lượng A gọi hạt nhân đồng khối lượng Ví dụ 16 S 36 18 Ar 36 ; 51 Sb123 52 Te123 12.1.2 KÍCH THƯỚC HẠT NHÂN Các số liệu thực nghiệm xác nhận hạt nhân có kích thước nhỏ vào cở 10-15m Nói chung coi hạt nhân có dạng hình cầu bán kính R Các phương pháp thực nghiệm khác chứng tỏ bán kính hạt nhân R tăng tỉ lệ với bậc ba số khối (như thể tích hạt nhân tỉ lệ với số nuclôn): R = Ro A1 / m (XII-1) -15 Ro số có giá trị nằm khoảng từ 1,2.10 đến 1,4.1015 m 131 Giáo trình Vật lý ThS Trương Thành 12.1.3 SPIN CỦA HẠT NHÂN Cũng giống điện tử, nuclôn hạt nhân có moment riêng hay spin Spin nucleon bằng: s = Các nuclôn tuân theo nguyên lý Pauli: hạt nhân hai nucleon loại có spin ngược dấu Thực nghiệm xác nhận hạt nhân có số nuclôn chẵn spin số nguyên (0, 1, 2, v.v ) hạt nhân có số nucleon lẻ spin số bán nguyên ( , ) Ví dụ H (gồm có proton neutron) theo nguyên lý Pauli spin bằng: He : 1 1 − + = 2 2 1 1 S = − + − =0 2 2 S=1/2 S= S=-1/2 Hình XII-2 12.1.4 LỰC HẠT NHÂN Hạt nhân nguyên tử nói chung cấu tạo bền vững Điều chứng tỏ nucleon hạt nhân liên kết với lực mạnh, lực dĩ nhiên lực ta biết có số tính chất đặc biệt Lực gọi lực hạt nhân Cho đến nay, người ta chưa thiết lập định luật xác tương tác hạt nhân, nhiên từ thực nghiệm người ta rút số tính chất sau lực hạt nhân sau: - Lực hạt nhân có đặc tính tác dụng ngắn (vào cỡ 10-15m) Ngoài khoảng lực hạt nhân giảm xuống không - Lực hạt nhân không phụ thuộc vào điện tích, nghĩa tương tác cặp pp, pn, nn nuclôn trạng thái giống - Lực hạt nhân có giá trị lớn khác hẳn lực Coulomb lực hấp dẫn Trong hạt nhân, lực Coulomb tồn proton lực đẩy Lực có khuynh hướng phá vỡ hạt nhân Còn lực hấp dẫn nucleon hoàn toàn không đáng kể (lực hấp dẫn proton nhỏ lực đẩy Coulomb chúng 1036 lần) Như vậy, muốn cho hạt nhân bền vững lực hạt nhân phải thắng lực đẩy Coulomb Nhưng lực Coulomb lớn, lực hạt nhân phải lớn Thực nghiệm chứng tỏ lực hạt nhân mạnh gấp hàng triệu lần so với lực đẩy Coulomb 12.1.5 KHỐI LƯỢNG VÀ NĂNG LƯỢNG HẠT NHÂN 132 Giáo trình Vật lý ThS Trương Thành Để đo khối lượng, vật lý hạt nhân người ta thường dùng đơn vị khối lượng nguyên tử (đvklnt) Theo định nghĩa, đơn vị khối lượng nguyên tử bàng khối lượng hạt nhân đồng vị C12 12 Như vậy, với đơn vị mới, khối lượng proton neutron bằng: m p = 1,6724.10 −27 kg = 1,00728 đvklnt -27 mn = 1,6748 10 kg = 1,00867 đvklnt Còn lượng, người ta thường dùng đơn vị điện tử - Vôn (eV) triệu điện tử Vôn (MeV) 1eV = 1,602 10-19J 1MeV = 106eV = 1,602 10-13J Khối lượng lượng có liên quan với Theo công thức Einstein, hạt có khối lượng m có lượng tương ứng là: (XII-2) E = mc2 Ví dụ: lượng nghỉ proton bằng: E = 1,66.10-27.(3.108)2J = 931,44MeV Nên lượng tương ứng với đvklnt 931,44MeV 12.1.6 ĐỘ HỤT KHỐI, NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT Các kết đo khối lượng hạt nhân nguyên tử chứng tỏ khối lượng hạt nhân luôn nhỏ tổng khối lượng nucleon hợp thành Đó tượng hụt khối Ví dụ hạt nhân He gồm có proton neutron tổng khối lượng nucleon bằng: (2 x 1,00728) + (2 x 1,00867) = 4,03190 đvklnt Nhưng khối lượng hạt nhân He theo kết đo lại 4,00150 đvklnt Như độ hụt khối ∆m hạt nhân He bằng: ∆m = 4,03190 - 4,00150 = 0,03040 đvklnt Nói cách tổng quát, độ hụt khối hạt nhân định ∆m = Zm p + ( A − Z )mn − mhn (XII-3) công thức: mhn khối lượng hạt nhân Hiện tượng hụt khối giải thích sau: Khi chưa tạo thành hạt nhân, Z proton A-Z neutron có lượng tổng cộng bằng: [ ] Zm p c + ( A − Z )mn c = Zm p + ( A − Z )mn c Khi tạo thành hạt nhân có khối lượng mhn lượng tương ứng mhn c Năng lượng không lượng nucleon Sở dĩ ta chưa xét đến phần lượng quan trọng, phần lượng tương ứng với liên kết hạt nucleon với để tạo thành hạt nhân lượng gọi lượng liên kết hạt nhân 133 Giáo trình Vật lý ThS Trương Thành Gọi lượng ∆E, theo định luật bảo toàn lượng ta có : [ Zm p + ( A − Z )mn ]c = mhn c + ∆E suy : (XII-4) ∆E = [ Zm p + ( A − Z )mn − mhn ]c Ta nhận thấy lượng liên kết phụ thuộc vào số nucleon A Đồ thị biểu diễn phụ thuộc lượng liên kết ứng với nucleon (năng lượng liên kết riêng) theo số nucleon rõ cho thấy lượng liên kết riêng cực đại hạt nhân có A vào khoảng 80 -120 (chừng 8,5 MeV ứng với nucleon) 134 Giáo trình Vật lý ThS Trương Thành 12.2 PHÓNG XẠ 12.2.1 KHÁI NIỆM Năm 1892 nhà vật lý Becquerel quan sát thấy muối uranium hợp chất phát tia gọi phóng xạ Khi đặt từ trường tia phóng xạ tách thành ba phần, - Tia α bị lệch dòng hạt mang điện dương Thí nghiệm chứng tỏ hạt nhân He - Tia β bị lệch dòng hạt mang điện âm, dưong Thí nghiệm chứng tỏ điện tử (e-) điện tử dương (e+) - Tia γ thẳng, tính chất giống xạ điện từ, có bước sóng ngắn tia X Năm 1898, hai vợ chồng bà Marie Curie lại tìm thấy hai chất phóng xạ mạnh radium polonium Các tia phóng xạ có tính chất sau: - Có khả tác dụng sinh lý hóa học: kích thích số phản ứng hóa học, phá hủy tế bào - Có khả ion hóa chất khí - Có khả làm cho nhiều vật rắn lỏng phát huỳnh quang - Có khả xuyên sâu: dễ dàng xuyên qua giấy, vải, gỗ kim loại mỏng Tia β − xuyên mạnh tia α, tia γ xuyên mạnh tia β − nhiều - Tỏa nhiệt phóng xạ Khi phóng xạ, khối lượng chất phóng xạ giảm dần chất biến thành chất khác Cho nên trình phóng xạ thực chất trình biến đổi hạt nhân 12.2.2 ĐỊNH LUẬT PHÂN RÃ Ta tìm định luật giảm số nguyên tử theo thời gian chất phóng xạ Giả sử: - thời điểm t số nguyên tử chưa bị phân rã chất phóng xạ N - Sau thời gian dt, số nguyên tử chất phóng xạ giảm dN Độ giảm tỉ lệ với N thời gian dt -dN = λNdt (có dấu – dN < 0; λ, N, dt >0) λ số tỉ lệ dương phụ thuộc vào chất phóng xạ gọi số phân rã Vậy: dN = −λdt N Sau lấy tích phân ta được: N = N o e − λt (XII-5) N o số nguyên tử thời điểm ban đầu chất phóng xạ 135 Giáo trình Vật lý ThS Trương Thành Như chất phóng xạ bị phân rã theo định luật hàm số mũ Ta tính thời gian τ để N o giảm nữa, nghĩa khi: ln t = τ ta có N = N o 0,693 = = e −λτ ⇒ τ = λ λ Rút ra: (XII-6) τ gọi chu kỳ bán phân rã chất phóng xạ Ví dụ uranium τ = 4,5.109 năm, radon τ = 3,825 ngày đêm 12.2.3 QUY TẮC DỊCH CHUYỂN, HỌ PHÓNG XẠ Trong tự nhiên, có nhiều chất phóng xạ, nguyên tố polonium (Z = 84), chất uranium (Z = 92) Các chất phóng xạ tự nhiên nói chung không phát đủ tia α, β γ người ta chia chất phóng xạ làm hai loại: loại phóng xạ α loại phóng xạ β Mỗi loại có kèm theo việc phát tia γ Trong trình phân rã α, chất phóng xạ biến thành chất đứng trước hai ô bảng tuần hoàn Menđêlêev Quá 1rình biểu diễn A → Z −2 Y A−4 + He theo phương trình: Z X Trong trình phân rã β, chất phóng xạ biến thành chất đứng sau ô bảng tuần hoàn Menđêlêev Z X A → Z +1 Y A−0 + e − Hai qui tắc dịch chuyển cho phép ta biết biến đổi nguyên tố phóng xạ tự nhiên có lòng đất Trong tự nhiên có tất ba họ phóng xạ bắt đầu ba chất 92 U 238 , 92 U 235 , 90 Th 232 Quá trình phân rã ba họ sau: 92 U 238 ⎯⎯→ Th 234 ⎯⎯→ Pa 234 → →82 Pb 206 α β− 90 91 232 ⎯ ⎯→ Ra α 88 228 → → 82 Pb 208 90 Th 92 U 235 ⎯⎯→ Th 231 → →82 Pb 207 α 90 Cả ba họ tận chất đồng vị bền vững chì 12.2.4 PHÓNG XẠ NHÂN TẠO Thực nghiệm chứng tỏ tạo nên chất phóng xạ tự nhiên, chất phóng xạ nhân tạo Ví dụ bắn neutron vào chất 11 Na 23 ta chất đồng vị 11 Na 24 Chất có tính phóng xạ β-: 11 Na 23 + o n1 →11 Na 24 + γ Khi bắn hạt α vào chất B10 ta đồng vị N 13 nitrogen Chất có tính phóng xạ, phát dòng hạt giống tia β- mang điện tích dương Đó tia β+, cấu tạo hạt giống điện tử mang điện tích trái dấu Hạt gọi pozitron (e+) Pozitron có spin s = Như trình phân rã N 13 biểu diễn sau: 136 Giáo trình Vật lý ThS Trương Thành N 13 → C 13 + e + trình phân rã β+, chất phóng xạ biến thành chất đứng trước ô bảng tuần hoàn Menđêlêev Z X A → Z −1 Y A+ + e + 12.2.5 SỰ PHÂN RÃ β VÀ HẠT NƠTRIO Sau có mẫu hạt nhân người ta cho tượng phóng xạ β biến đổi neutron thành proton proton thành neutron (XIIn → p + e − (phóng xạ β ) 7) + p → n + e + (phóng xạ β ) Tuy nhiên theo giả thuyết ta gặp số khó khăn sau: - Định luật bảo toàn lượng không nghiệm: thực nghiệm chứng tỏ phân rã β, động hạt β nhỏ lượng giải phóng ( E gph ) Vậy phần lượng E = E gph − E β biến đâu? - Định luật bảo toàn spin không nghiệm: spin hệ trước sau phân rã β không bảo toàn spin: n → p + e− 1 → spin: ± 2 p → n + e+ 1 ± (một bên nguyên bên bán nguyên) → 2 Để giải khó khăn Pauli đưa giả thuyết cho phân rã β, hạt β- β+ xuất hạt Hạt trung hoà điện, có khối lượng không đáng kể, có spin s = , gọi hạt neutrino (ν) Nhờ khó khăn kể giải Thực vậy: Phần lượng E = E gph − E β động hạt ν Như lượng toàn hệ bảo toàn, Spin hệ đươc bảo toàn: spin: p → n + e+ +ν 1 1 → ± m 2 2 − Trong biến đổi neutron thành proton, có hạt phản neutrino ν bay ra: − spin: n → p + e− +ν 1 1 → ± m 2 Đến năm 1957, nhờ có lò phản ứng người ta ghi hạt neutrino mà Pauli đoán trước 26 năm 137 Giáo trình Vật lý ThS Trương Thành 12.3 SỰ PHÂN HẠCH VÀ PHẢN ỨNG DÂY CHUYỀN 12.3.1 SỰ PHÂN HẠCH Các hạt nhân có tính bền vững khác Các hạt nhân nặng bền vững hạt nhân khác, hạt nhân có nhiều proton, nên có tượng tương tác Coulomb (lực đẩy) proton Do hạt nhân nặng có khả dễ dàng bị phân chia hạt nhân khác Hiện tượng phân chia hạt nhân gọi tượng phân hạch Hiện tượng phân hạch phát hạt nhân uranium Sự phân hạch xảy tự phát tác dụng neutron Hiện tượng phân hạch tự phát xảy ra, thí dụ hạt nhân 92 U 238 , thời gian để tượng phân hạch tự phát xảy vào khoảng 1016 năm Thông thường người ta quan sát tượng phân hạch tác dụng neutron Ví dụ: tác dụng neutron chậm (vận tốc vào khoảng vài trăm m/s) 92 U 235 tách thành mảnh có số khối lượng khác Sự phân hạch cho ta cặp mảnh khác cho từ đến ba neutron tự Điều phụ thuộc vào điều kiện cụ thể cuaí thí nghiệm (như phụ thuộc vào vận tốc neutron bắn vào hạt nhân) Ví dụ: phản ứng xảy 92 U 235 là: 92 U 235 + o n1 → 54 Xe139 + 38 Sr 95 + o n1 Thí nghiệm chứng tỏ, phản ứng phân hạch có tượng hụt khối lượng, nghĩa tổng khối lượng hạt nhân sau phân hạch nhỏ tổng khối lượng hạt nhân trước phân hạch Do có hụt khối nên có lượng toả dạng nhiệt Như phản ứng phân hạch hạt nhân 92 U 235 , lượng tỏa vào cở 150MeV 12.3.2 PHẢN ỨNG DÂY CHUYỀN Quá trình phân chia hạt nhân 92 U 235 có tính chất dây chuyền Thực vậy, sau hạt nhân 92 U 235 thứ phân chia có hai đến ba neutron bắn Nhưng neutron lại bắn phá hạt nhân uranium khác gần đó, tiếp tục mãi, nghĩa phản ứng tiếp diễn có tính chất dây chuyền Trong phản ứng dây chuyền, lượng toả lớn Tuy nhiên, thực U tế người ta thường dùng n uranium thiên nhiên (uranium thiên nhiên chứa 99,3% 238 , 0,7% 92 U 235 ) việc 92 U 138 Hình XII-3 Giáo trình Vật lý ThS Trương Thành lọc riêng 92 U 235 phức tạp Đối với uranium thiên nhiên, phản ứng dây chuyền xảy khó khăn hai nguyên nhân: - Uranium 92 U 238 dễ dàng hấp thụ neutron để biến thành chất đồng vị 92 U 239 , thiếu neutron để gây phản ứng dây chuyền - Chỉ có neutron chậm có khả phân chia 92 U 235 , neutron thu phản ứng lại neutron nhanh (vận tốc vào khoảng vài ba nghìn km/s) Do đó, để phản ứng dây chuyền xảy ra, người ta thường làm giàu 92 U 235 uranium thiên nhiên, làm chậm neutron nhanh Điều ứng dụng lò phản ứng hạt nhân 12.3.3 LÒ PHẢN ỨNG HẠT NHÂN Trong lò phản ứng hạt nhân người ta thường dùng uranium thiên nhiên uranium làm giàu 92 U 235 Điều kiện để xảy phản ứng dây chuyền khối lượng uranium lò phải lớn khối lượng tới hạn (khối lượng tới hạn 92 U 235 1kg, uranium thiên nhiên lên đến hàng chục kg) Nếu khối lượng uranium lò nhỏ khối lượng tới hạn này, lò không đủ số hạt nhân 92 U 235 để xảy phản ứng dây chuyền neutron bay khối uranium không gây nên phản ứng Như ta biết, neutron sinh phản ứng neutron nhanh, lò người ta thường dùng graphit (hay nước nặng) để làm chậm neutron Việc điều chỉnh hoạt động lò Cd thực cadimi (Cd) có đặc tính hấp tụ mạnh neutron Muốn cho lò chạy yếu đi, ÄÚ ïng næåïc ÄÚ ïng næåïc người ta cho dẫn Cd vào lò, ngược lại muốn cho lò chạy mạnh thêm, người ta rút Hình XII-4 Cd (H XII-4) Trong lò có xảy phản ứng phân hạch nên lượng lò toả raïút lớn Nếu ống dẫn nước qua lò, lượng lò làm cho nước bốc hơi, dùng nước tác nhân máy nhiệt Tuy nhiên người ta không dùng nước nước bị nhiễm phóng xạ Người ta cho nước trao đổi nhiệt với luồng nước khác, để giảm bớt độ phóng xạ sau dùng để chạy máy 139 Giáo trình Vật lý ThS Trương Thành Ngoài ra, nhờ có lò phản ứng hạt nhân, người ta tạo nên chất đồng vị phóng xạ để dùng công nghiệp Liên Xô cũ nước giới xây dựng nhà máy điện nguyên tử lắp “tàu phá băng Lênin” chạy lò phản ứng hạt nhân Phản ứng hạt nhân sử dụng để chế bom nguyên tử Quả bom nguyên tử gồm hai mảnh uranium (hoặc plutonium) có khối lượng nhỏ khối lượng tới hạn Khi hai mảnh hợp lại có khối lượng lớn khối lượng tới hạn, phản ứng phân hạch xảy 140 Giáo trình Vật lý ThS Trương Thành 12.4 PHẢN ỨNG NHIỆT HẠCH Ngoài tượng toả lượng hạt nhân nặng bị phá vỡ hạt nhân nhẹ kết hợp với để thành hạt nhân nặng hơn, toả lượng lớn Ví dụ: H +1 H → H + o n1 + 3,3MeV H +1 H →1 H +1 p1 + MeV 1 H + H → H + o n + 17,5MeV (XII-8) Những phản ứng gọi phản ứng nhiệt hạch Năng lượng nhiệt hạch lớn lượng phân hạch nhiều Ví dụ: 1kg 92 U 235 toả lượng 2,3.107 kWh, 1kg D toả lượng 16.107 kWh Phản ứng nhiệt hạch xảy nhiệt độ hàng triệu độ, động nucleon đủ lớn để thắng công lực đẩy Coulomb proton nucleon tiến lại gần Trên Mặt trời, nhiệt độ tới hàng triệu độ, nên thường xuyên xảy phản ứng nhiệt hạch, nguồn gốc lượng Mặt trời Phản ứng nhiệt hạch sử dụng để chế tạo bom khinh khí Trong bom người ta thường dùng phản ứng nhiệt hạch D 1T Để có nhiệt độ cao ban đầu tạo điều kiện cho phản ứng nhiệt hạch xảy ra, bom khinh khí người ta đặt bom nguyên tử Khi bom nguyên tử nổ, nhiệt độ lên tới vài triệu độ, xảy phản ứng nhiệt hạch 141 Giáo trình Vật lý ThS Trương Thành Bài tập chương XI, XII VẬT LÝ NGUYÊN TỬ, VẬT LÝ HẠT NHÂN Bài tập mẫu: Tìm bước sóng nhỏ lớn quang phổ hydrogen miền ánh sáng thấy A0 Cho biết 1A0 = 10-10m Giải: Các bước sóng quang phổ hydrogen miền ánh sáng thấy tất vạch cho công thức: λ=R( 1 − ) n' n c = vào phương trình trên, ta được: T λ c 1 =R( 2− ) λ n' n R 1 hay = ( 2− 2) λ c n' n Thay λ = Trong c vận tốc ánh sáng chân không (c = 3.108 m ) Dãy Banme s gồm có vạch có bước sóng nằm miền ánh sáng thấy được, tương ứng với n’ = n = 3, 4, Rõ ràng, bước sóng nhỏ vạch quang phổ dãy ứng với n = ∞ Gọi λmim bước sóng đó, dựa vào phương trình ta có: R 4c λmim 4c λmim = = 3,65.10-7m R hay: = Bước sóng lớn ứng với n = Gọi (max bước sóng ta có: λmim = R 1 ( 2− 2) c Phép tính cho ta λmax = 6,56.10-7 m Như miền quang phổ thấy nguyên tử hydrogen nằm khoảng λmim = 3,65.10-7m λmax = 6,56.10-7m Nếu ta tính A0, ta có λmim = 3650A0, λmax = 6560A0 Bài tập tự giải: Tìm bước sóng nhỏ vạch quang phổ miền tử ngoại quang phổ hydrogen Đáp số: λ = 0,917.10-7m Trong toán 1, để làm xuất vạch quang phổ đó, người ta kích thích nguyên tử hydrogen cách bắn vào điện tử, hỏi vận tốc nhỏ mà điện tử bắn phá phải có? Đáp số: v = 1,90.106 142 m s Giáo trình Vật lý ThS Trương Thành Tính iôn hoá nguyên tử hydrogen Đáp số: W = 13,5eV Để kích thích nguyên tử hydrogen người ta bắn vào chúng điện tử a) Hỏi điện tử phải có lượng nhỏ để tất vạch quang phổ hydrogen xuất b) Hỏi vận tốc nhỏ phải có điện tử Đáp số: a) 13,5 eV b) vmim= 2,2.106m/s Hướng dẫn: Tất vạch quang phổ hyđrô xuất nguyên tử hydrogen bị ion hoá a) Tìm bán kính quỹ đạo điện tử tương ứng với mức lượng nhỏ nguyên tử hydrogen b) Xác định bước sóng vạch quang phổ λH nguyên tử hydrogen phát điện tử chuyển từ quỹ đạo có n = quỹ đạo n’ = Đáp số: a) r = 5,3.10-9 cm b) λH = 4.870A0 Có vạch đơn quang phổ sau đây: hν = 3D - 4P Hãy biểu diễn hình vẽ tính độ biến thiên moment từ Cho vạch quang phổ sau (khi kể đến Spin): hν = 2 P1 − D 2 Vạch quang phổ viết hay sai? Giải thích? Đáp số: Hạt chuyển động chiều có hàm sóng: λ= πnx sin , (0 < x < a) a a Tính xác suất tìm hạt khoảng a 3a mức lượng n=1 ≤x≤ 4 Đáp số: W = 0,818 143 [...]... LÍ ĐẠI CƯƠNG tập 3 NXBGD1996 17 Vũ Thanh Khiết và các tác giả GIÁO TRÌNH ĐIỆN ĐẠI CƯƠNG NXBGD năm 1977 18 Nguyễn Phúc Thuần VẬT LÍ NGUYÍN TỬ VÀ HẠT NHÂN NXBGD năm 1997 19 Lí Chấn Hùng, Lí Trọng Tường VẬT LÍ NGUYÍN TỬ VÀ HẠT NHÂN NXBGD năm 1999 20 DAVID HALLIDAY và các tác giả CƠ SỞ VẬT LÝ NXBGD năm 1996 21 DAVID HALLIDAY và các tác giả CƠ SỞ VẬT LÝ NXBGD năm 1996 105 Giáo trình Vật lý 2 ThS Trương Thành. .. của điện tử E e = me c 2 Sau va chạm: - Động lượng photon p' f = hγ ' , của điện tử p' e = c me v ' v2 1− 2 c - Năng lượng photon E ' f = hγ ' , của điện tử E 'e = m ec 2 v2 1− 2 c Theo định luật bảo toàn năng lượng: hγ + me c 2 = hγ ' + me c 2 v2 1− 2 c (a) Theo định luật bảo toàn động lượng: r r hγ hγ ' + 0 = + c c r me v ' v2 1− 2 c 101 (b) Giâo trình Vật lý 2 Ths Trương Thành Bình phương hai... phương tới và phương tán xạ là θ ), ta được: me c 2 (γ − γ ' ) = hγγ ' (1 − cosθ ) = 2 γ ' sin 2 Đặt: λC θ 2 h = ≈ 2, 427 .10 − 12 m me c Ta có định luật Compton: ∆λ = λ ' − λ = λC (1 − cos θ ) = 2 λC sin 2 θ 2 Do việc chúng ta xem điện tử đứng yên trước va chạm nên kết quả tính được có sai chút ít so với kết quả thực nghiệm 1 02 Giâo trình Vật lý 2 Ths Trương Thành Bài tập chương IX HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN,... không hàng ngàn lần Điều đó cho phép 98 Giâo trình Vật lý 2 Ths Trương Thành trong một số trường hợp không cần khuếch đại dòng quang điện cho bởi quang điện trở 99 Giâo trình Vật lý 2 Ths Trương Thành 9.3 HIỆN TƯỢNG COMPTON 9.3.1 THÍ NGHIỆM, ĐỊNH NGHĨA, HIỆN TƯỢNG 9.3.1.1 Thí nghiệm Thí nghiệm về hiện tượng Compton được trình bày trên hình vẽ dưới đây và F1 F2 K có bốn bộ phận chính như sau: λ C - Đèn...Giâo trình Vật lý 2 Ths Trương Thành Định nghĩa: Tỷ số giữa lượng năng lượng mà vật hấp thụ được và lượng năng lượng chiếu tới ứng với một bước sóng nhất định gọi là hệ số hấp thụ đơn sắc Nếu vật đang ở nhiệt dộ T lượng năng lượng chiếu đến ứng với một bước sóng nhất định λ là dWλ mà vật chỉ hấp thụ được một lượng là dW’λ Thì hệ số hấp thụ đơn sắc: aλ,Τ = dWλ ' dWλ (VIII-4) 81 Giâo trình Vật lý 2 Ths Trương. .. không có gì sai RT = εΤ = 2 hc 2 ∞ ∫ λ (e 0 5 hc λkT dλ − 1) Tiến hành tính toán tích phân này ta được: RT = 6,494 Đặt: δ = 6,494 do đó: RT = δ T4 2 hc 2 ⎛ hc ⎞ ⎜ ⎟ ⎝k⎠ 2 hc 2 ⎛ hc ⎞ ⎜ ⎟ ⎝ k ⎠ 4 4 T 4 = 5,67.10-8 w/m2k4, 88 Giâo trình Vật lý 2 Ths Trương Thành đây chính là định luật Stefan – Boltzmann mà ta đã có 8.4.3 .2 Tìm lại định luật Wien: Định luật Wien nói về cực đại của hệ số phát xạ nên... phản xạ thứ 2 cường độ ánh sáng phản xạ là kI = k2I0 = I2 Cứ như vậy sau n lần phản xạ cường độ ánh sáng phản xạ là: In = knI0 Rõ ràng là: Ví dụ k < 1 → kn ≈ 0 → I0kn ≈ 0 → In ≈ 0 1 k= sau 10 lần phản xạ thì: 10 10 1 I10 = ⎛⎜ ⎞⎟ I 0 = 10 −10 I 0 ≈ 0 ⎝ 10 ⎠ 8 .2. 2 ĐỊNH LUẬT KIRCHHOFF 8 .2. 2.1 Thí nghiệm H VIII-3 82 C Giâo trình Vật lý 2 Ths Trương Thành Đặt 3 vật khác nhau về bản chất (làm bằng các chất... Xuân Chi và các tác giả VẬT LÍ ĐẠI CƯƠNG, tập 3 NXBĐH và THCN năm 1998 9 Lương Duyên Bình VẬT LÍ ĐẠI CƯƠNG tập 3 NXBGD1996 10 Vũ Thanh Khiết và các tác giả GIÁO TRÌNH ĐIỆN ĐẠI CƯƠNG NXBGD năm 1977 11 Nguyễn Phúc Thuần VẬT LÍ NGUYÍN TỬ VÀ HẠT NHÂN NXBGD năm 1997 12 Lí Chấn Hùng, Lí Trọng Tường VẬT LÍ NGUYÍN TỬ VÀ HẠT NHÂN NXBGD năm 1999 13 DAVID HALLIDAY và các tác giả CƠ SỞ VẬT LÝ NXBGD năm 1996 14 DAVID... giới hạn bởi đường cong bức xạ thực nghiệm và trục hoành) Đây là một bế tắc của vật lý học vào cuối thế kỷ 19 và đầu thế kỷ 20 có tên gọi là “tai biến vùng tử ngoại” 86 đường t/n Hình VIII-6 Giâo trình Vật lý 2 Ths Trương Thành 8.4 CÔNG THỨC PLANCK 8.4.1 NHỮNG BẾ TẮC CỦA VẬT LÝ HỌC CỔ ĐIỂN Như đã nói ở trên bế tắc của Vật lý học cổ điển về “tai biến vùng tử ngoại” kéo dài trong một thời gian dài mà nguyên... nhỏ hơn 1 8.3 .2. 2 Định luật Wien (W) Wien nghiên cứu sự phụ thuộc của bước sóng ứng với hệ số phát xạ cực đại (λm) vào nhiệt độ tuyệt đối T và đã tìm ra định luật: λm = b T (VIII-8) Trong đó b gọi là hằng số Wien b ≈ 2, 898.10-3mK Định luật: Bước sóng ứng với hệ số phát xạ cực đại của vật đen tuyệt đối biến thiên tỷ lệ nghịch với nhiệt độ tuyệt đối T 85 Giâo trình Vật lý 2 Ths Trương Thành 8.3.3 Định ... Thỡ: d 2m(U E ) 0 ,2 < h ht cú th vt qua c hng ro th nng Cú hiu ng ng ngm xy - Nhng nu: m = 1g, U - E = 3.10-4J 111 Giỏo trỡnh Vt lý ThS Trng Thnh d = 2cm = 2. 10-2m Thỡ d 28 2m(U E ) 2, 5.10... 6, 62 10 34 m= = 3 ,2. 10-36 kg 10 3.10 ta cú: b) i vi tia Roentgen: = 0 ,25 A0 = 0 ,25 .10-10 m ta cú: m= c) i vi tia : ta cú: 6, 62 10 34 = 8,8.10- 32 kg 10 0 ,25 .10 10 = 1 ,24 10- 2A0 = 1 ,24 .10- 12. .. E2 v Hỡnh VII-3 Nu gi E1 v E2 ln lt l biờn ca ca cng in trng ca ỏnh sỏng phõn cc E1y v E2y sau hai bn phõn cc thỡ d dng thy: E2 = E1 cos Cũn cng sỏng sau bn th l I2: Nhng I2 = E 22 = E12cos2