SỔ TAY VẬT LÝ 12 NGUYỄN QUANG ĐÔNG

www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 nT hi D H oc 01 Nguyễn Quang Đông Ta iL ie uO Sổ tay om /g ro up s/ vật lý 12 w w w fa ce bo ok c dành cho học sinh ôn thi tốt nghiệp THPT luyện thi đại học tháI nguyên - 2011 www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 Mobile: 0974974888 H oc 01 Nguyễn Quang Đông ĐH Thái Nguyên hi D Mục lục nT Trang nghiệm môn vật lý CHƯƠNG I: dao động Ta iL ie Hớng dẫn chuẩn bị thi thi trắc uO Cấu trúc đề thi TNTHPT TSĐH 17 CHƯƠNG III: dòng điện xoay chiều 21 CHƯƠNG IV: dao động sóng điện từ 28 CHƯƠNG V: sóng ánh sáng 31 CHƯƠNG VI: lợng tử ánh sáng 35 CHƯƠNG VII: vật lý hạt nhân 39 CHƯƠNG VIII: từ vi mô đến vĩ mô 45 w w w fa ce bo ok c om /g ro up s/ CHƯƠNG II: sóng sóng âm NGUYN QUANG ễNG H THI NGUYấN Email: nguyenquangdongtn@gmail.com Mobile: 0974.974.888 www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 Nguyễn Quang Đông ĐH Thái Nguyên Mobile: 0974974888 CU TRC THI TS H, C CU TRC THI TN THPT I PHN CHUNG CHO TT C TH SINH [40 cõu] I PHN CHUNG CHO TT C TH SINH [32 cõu] Ni dung Dao ng c Súng c Súng c Dũng in xoay chiu Dũng in xoay chiu Dao ng v súng in t Dao ng v súng in t Súng ỏnh sỏng Súng ỏnh sỏng Lng t ỏnh sỏng Lng t ỏnh sỏng D hi nT T vi mụ n v mụ II PHN RIấNG [8 cõu]: Thớ sinh ch c chn mt hai phn (phn A hoc B) Ta iL ie Thớ sinh ch c chn mt hai phn (phn A hoc B) A Theo chng trỡnh Chun [8 cõu] A Theo chng trỡnh Chun [10 cõu] Ch uO T vi mụ n v mụ II PHN RIấNG [10 cõu] S cõu Ch Dao ng c S cõu Dao ng c Súng c v súng õm up s/ Súng c v súng õm Dũng in xoay chiu Dũng in xoay chiu Dao ng v súng in t ro Dao ng v súng in t om /g Súng ỏnh sỏng Lng t ỏnh sỏng Ht nhõn nguyờn t Súng ỏnh sỏng Lng t ỏnh sỏng T vi mụ n v mụ ok B Theo chng trỡnh Nõng cao [8 cõu] B Theo chng trỡnh Nõng cao [10 cõu] bo Ch Ch S cõu ng lc hc vt rn S cõu Dao ng c ce ng lc hc vt rn Ht nhõn nguyờn t c T vi mụ n v mụ Dao ng c fa Súng c Súng c Dao ng v súng in t w Dao ng v súng in t w Ht nhõn nguyờn t H Dao ng c Ht nhõn nguyờn t w S cõu 01 S cõu oc Ni dung Dũng in xoay chiu Dũng in xoay chiu Súng ỏnh sỏng Súng ỏnh sỏng Lng t ỏnh sỏng Lng t ỏnh sỏng S lc v thuyt tng i hp S lc v thuyt tng i hp Ht nhõn nguyờn t Ht nhõn nguyờn t T vi mụ n v mụ T vi mụ n v mụ www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 Nguyễn Quang Đông ĐH Thái Nguyên Mobile: 0974974888 Hớng dẫn chuẩn bị thi thi trắc nghiệm môn vật lý I Chuẩn bị kiến thức quan trọng A hipêron Ta iL ie uO nT hi D H oc 01 Có thể nói hình thức thi trắc nghiệm khách quan, phần chuẩn bị kiến thức quan trọng nhất, nói khâu định: Có kiến thức có tất cả, việc làm quen với hình thức trắc nghiệm đơn giản Học sinh nên dùng 99% thời gian cho chuẩn bị kiến thức cần 1% làm quen với hình thức thi trắc nghiệm Câu trắc nghiêm đợc sử dụng loại câu trắc nghiệm nhiều lựa chọn, loại câu trắc nghiêm gồm phần: Phần mở đầu (câu dẫn): Nêu nội dung vấn đề câu hỏi phải trả lời Phần thông tin: Nêu câu trả lời để giải vấn đề Trong phơng án này, có phơng án đúng, học sinh phải đợc phơng án Trong năm gần sử dụng loại câu trắc nghiệm có lựa chọn: A, B, C D có phơng án Các phơng án khác đợc đa vào có tác dụng gây nhiễu thí sinh Nội dung câu trắc nghiệm lý thuyết toán Đề thi gồm nhiều câu, rải khắp chơng trình Vật lý lớp 12, trọng tâm, cần học toàn nội dung chơng trình môn học (Theo hớng dẫn ôn tập Bộ giáo dục đào tạo), không đợc bỏ qua nội dung nào, tránh đoán tủ, học tủ Tuy nhiên học thuộc lòng toàn lý thuyết, thuộc câu chữ nh việc thi tự luận trớc Học để thi trắc nghiệm phải hiểu kĩ nội dung kiến thức bản, ghi nhớ định luật, định nghĩa, nguyên lý, công thức, tính chất, ứng dụng Phải nắm vững kĩ giải dạng tập sách giáo khoa sách tập Một số loại câu trắc nghiệm môn vật lý thờng gặp: a Câu lý thuyết yêu cầu nhận biết Đây câu trắc nghiệm yêu cầu thí sinh nhận công thức, định nghĩa, định luật, tính chất, ứng dụng học Ví dụ (Đề TSĐH 2010): Êlectron hạt sơ cấp thuộc loại: B nuclôn C mêzôn D leptôn om /g ro up s/ PP: Đối với câu trắc nghiệm loại này, sau đọc xong phần dẫn thí sinh cần đọc tất phơng án phần lựa chọn để nhận phơng án Từ ví dụ cho thấy để chuẩn bị thi trắc nghiệm phải học thuộc nhớ kiến thức b Câu lý thuyết yêu cầu phải hiểu vận dụng đợc kiến thức vào tình mới: Đây câu trắc nghiệm đòi hỏi thí sinh không nhớ kiến thức mà phải hiểu vận dụng đợc kiến thức vào tình cụ thể Ví dụ (Đề TSĐH 2009): Một mạch dao động điện từ LC lí tởng gồm cuộn cảm độ tự cảm L tụ c điện có điện dung thay đổi đợc từ C1 đến C2 Mạch dao động có chu kì dao động riêng thay đổi đợc A từ LC1 đến LC2 B từ LC1 đến LC2 ok C từ LC1 đến LC2 D từ LC1 đến LC2 w w w fa ce bo Khi tìm lời giải, nhớ công thức tính chu kì dao động mạch dao động T = LC cha đủ, phải hiểu đợc mối quan hệ định lợng đại lợng có mặt công thức tìm đợc phơng án PP: Với loại câu này, có yêu cầu tính toán đơn giản nh ví dụ sau đọc xong phần dẫn, không nên đọc phần lựa chọn mà nên thực phép tính để tìm phơng án trả lời, sau so sánh phơng án với phơng án phần lựa chọn câu trắc nghiệm để định phơng án cần chọn c Bài toán: Khác với toán đề tự luận, câu trắc nghiệm thờng toán cần từ dùng đến phép tính, công thức tìm đáp số Ví dụ (Đề TSĐH 2009): Một lắc lò xo gồm lò xo nhẹ vật nhỏ dao động điều hòa theo phơng ngang với tần số góc 10 rad/s Biết động (mốc vị trí cân vật) vận tốc vật có độ lớn 0,6 m/s Biên độ dao động lắc A cm B cm C 12 cm D 12 cm PP: Với loại câu trắc nghiệm sau đọc xong phần dẫn, đọc phần lựa chọn có đáp số sai hấp dẫn thí sinh, làm ảnh hởng đến cách giải nh cách tính toán thí sinh dẫn đến làm sai câu trắc nghiệm Do nên tiến hành theo quy trình sau: - Đọc đầu toán phần dẫn www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 Nguyễn Quang Đông ĐH Thái Nguyên Mobile: 0974974888 - Giải toán để tìm đáp số - So sánh đáp số tìm đợc với đáp số có phần lựa chọn - Chọn phơng án II Hớng dẫn làm kiểm tra, thi phơng pháp trắc nghiệm w w w fa ce bo ok c om /g ro up s/ Ta iL ie uO nT hi D H oc 01 nêu số điểm cách làm trắc nghiệm môn vật lý: Cần chuẩn bị bút chì, bút mực (bi), gọt bút chì, tẩy, máy tính đồng hồ để theo dõi làm Nên dùng loại bút chì mềm (2B đến 6B), không nên gọt đầu bút chì nhọn, đầu bút chì nên để dẹt, phẳng để nhanh chóng tô đen ô trả lời Khi tô đen ô chọn, cần cầm bút chì thẳng đứng để tô đợc nhanh Nên có vài bút chì gọt sẵn để dự trữ làm Đừng nghĩ đến việc mang tài liệu vào phòng thi trông chờ vào giúp đỡ thí sinh khác phòng thi, đề có hình thức khác dài, câu có phút để trả lời nên phải tận dụng toàn thời gian làm kịp Khi nhận đề, cần kiểm tra xem: đề thi có đủ số câu trắc nghiệm nh ghi đề không, nội dung đề có đợc in rõ ràng không(Có từ thiếu chữ, nét không ) Tất trang có mã đề không Khi làm câu trắc nghiệm, thí sinh cần đọc kĩ nội dung câu trắc nghiệm, phải đọc hết trọn vẹn câu trắc nghiệm, phần dẫn lựa chọn A, B, C, D để lựa chọn phơng án dùng bút chì tô kín ô tơng ứng với chữ A B, C, D phiếu trả lời trắc nghiệm Làm đợc câu trắc nghiệm thí sinh nên dùng bút chì tô ô trả lời phiếu trả lời trắc nghiệm, tơng ứng với câu trắc nghiệm Tránh làm toàn câu đề giấy nháp đề thi tô vào phiếu trả lời, dễ bị thiếu thời gian, tô vội vàng dẫn đến nhầm lẫn! Tránh việc tô ô trở lên cho câu trắc ngiệm trờng hợp câu không đợc chấm điểm Thời gian thử thách làm trắc nghiệm Thí sinh phải khẩn trơng, tiết kiệm thời gian, phải tập trung cao, vận dụng kiến thức, kĩ để nhanh chóng định câu trả lời Nên để phiếu trả lời trắc nghiệm phía tay cầm bút (thờng bên phải), đề thi trắc nghiệm phía (bên trái), tay trái giữ vị trí câu trắc nghiệm làm, tay phải dò tìm số câu trả lời tơng ứng phiếu trả lời trắc nghiệm có phơng án tô vào ô trả lời đợc lựa chọn (tránh tô nhầm sang dòng câu khác) Nên bắt đầu làm từ câu trắc nghiệm số Lần lợt lớt qua nhanh, định làm câu cảm thấy dễ chắn, đồng thời đánh dấu đề thi câu cha làm đợc Lần lợt thực đến câu trắc nghiệm cuối đề Sau quay trở lại giải câu tạm thời bỏ qua Khi thực vòng hai khẩn trơng: nên làm câu tơng đối dễ hơn, lần bỏ qua câu khó để giải đợt thứ ba, thời gian Không nên dành nhiều thời gian cho câu đó, cha giải đợc nên chuyển sang câu khác, tránh để xảy tình trạng mắc câu mà bỏ qua hội giành điểm câu hỏi khác khả phía sau Khi làm câu trắc nghiệm, phải đánh giá để loại bỏ phơng án sai tập trung cân nhắc phơng án lại phơng án Thông thờng phơng án nhiễu có phơng án dễ nhầm với phơng án khó phân biệt Do cần loại hai phơng án sai dễ nhận thấy, phải lựa chọn hai phơng án xác suất cao (tăng từ 25% lên 50%) Cần ý có câu hỏi phần tập, có câu không thiết phải tính toán đợc phơng án tỉnh táo loại phơng án sai 10 Cố gắng trả lời tất câu trắc ngiệm đề thi để có hội giành điểm cao nhất; không nên để trống câu không trả lời 11 Để tránh sơ suất làm môn Vật lý, không sa vào bẫy phơng án nhiễu chọn đợc câu cần chọn, cần lu ý: - Đọc thật kĩ, không bỏ sót từ phần dẫn để nắm thật nội dung mà đề thi yêu cầu trả lời - Khi đọc phần dẫn cần đặc biệt ý từ phủ định nh không, không đúng, sai - Đọc phơng án lựa chọn, không bỏ phơng án Hết sức tránh tình trạng vừa đọc xong phơng án thí sinh cảm thấy dừng không đọc tiếp phơng án lại Với hình thức thi trắc nghiệm, học sinh nên tự viết lại thống kê, bổ sung thêm công thức dạng tóm tắt riêng mình, cho dễ học, dễ nhớ, nhanh xác, cần thờng xuyên ôn tập, rèn luyện t phán đoán, loại trừ www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 Nguyễn Quang Đông ĐH Thái Nguyên Mobile: 0974974888 CHƯƠNG I: DAO Động H oc 01 I loại dao động Dao động: chuyển động lặp lặp lại quanh vị trí cân (Thờng vị trí vật đứng yên) Dao động tuần hoàn: Là dao động mà trạng thái chuyển động vật đợc lặp lại nh cũ sau khoảng thời gian (gọi chu kỳ) Dao động điều hoà: a Định nghĩa: Dao động điều hoà dao động li độ vật hàm cos (hoặc sin) thời gian - Phơng trình: x = Acos(t + ) Trong đó: hi D + x : Li độ dao động, toạ độ vật thời điểm t xét Giá trị: A x A Đơn vị: cm, m, mm nT + A: Biên độ dao động, li độ cực đại, số dơng Biên độ A phụ thuộc kích thích ban đầu uO + : Tần số góc dao động (rad/s), số dơng phụ thuộc đặc tính hệ dao động Biết ta tính đợc chu kỳ T tần số f: t = (n số dao động toàn phần vật thực thời gian t) n Đơn vị chu kì giây (s) up s/ T= Ta iL ie - Chu kì T: Là khoảng thời gian ngắn để vật trở lại trạng thái nh cũ (vị trí cũ theo hớng cũ), thời gian để vật thực đợc dao động toàn phần = T om /g f= ro - Tần số f: Là số dao động toàn phần thực đợc giây Đơn vị Héc (Hz) .c + (t + ) : Pha dao động thời điểm t xét Pha dao động dơng, âm Nó cho phép xác định trạng thái dao động thời điểm t Đơn vị: Rad bo ok + : Pha ban đầu dao động Là pha dao động thời điểm t = số dơng, âm Dùng để xác định trạng thái ban đầu dao động phụ thuộc việc chọn mốc thời gian ce Chú ý: Dao động điều hoà trờng hợp riêng dao động tuần hoàn, dao động tuần hoàn không điều hoà w w w fa b Vận tốc vật dao động điều hoà: v = x = - Asin(t + ) = Acos(t + +/2) => |v|max = A VTCB |v|min = vị trí biên (2) => So sánh (1) (2) thấy v biến đổi điều hoà với tần số góc nhng nhanh pha so với x rút hệ thức độc lập thời gian: A = x + v2 Chú ý : v chiều với chiều chuyển động, vật chuyển động theo chiều dơng v > 0, theo chiều âm v < c Gia tốc vật dao động điều hoà: a = v = x = - 2Acos(t + ) = 2Acos(t + + ) = - 2x (3) www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 Nguyễn Quang Đông ĐH Thái Nguyên Mobile: 0974974888 uO nT hi D H oc 01 => |a|max = 2A vị trí biên, |a|min = VTCB => a hớng vị trí cân => So sánh (1) (2) (3) thấy a, v v x biến đổi tần số góc, chu kỳ tần số Về pha: a nhanh so với v pha so với x (tức ngợc pha x), a nhanh pha Từ (2) (3) có hệ thức độc lập thời gian a v: A = a + v d Cơ (năng lợng) vật dao động điều hoà: 1 Gồm: + Động năng: W = mv = m A2sin (t + ) = Wsin (t + ) 2 1 + Thế năng: Wt = m x = m A2 cos (t + ) = Wco s (t + ) 2 => Cơ năng: W = W + Wt = m A2 = (Wđ)max = (Wt)max = const Chú ý: Dao động điều hoà có tần số góc , tần số f, chu kỳ T cách hạ bậc ta suy động biến thiên với tần số góc 2, tần số 2f, chu kỳ T/2 Nếu chọ gốc VTCB động cực đại (ở VTCB) cực đại (ở vị trí biên) - Khoảng thời gian hai lần liên tiếp động T/4 - Động trung bình thời gian nT/2 ( nN*, T chu kỳ dao động) là: Ta iL ie W = m A2 w w w fa ce bo ok c om /g ro up s/ e Tổng hợp dao động điều hoà: * Độ lệch pha hai dao động tần số: x1 = A1sin(t + 1) x2 = A2sin(t + 2) + Độ lệch pha dao động x1 so với x2: = - Nếu > > x1 nhanh pha x2 Nếu < < x1 chậm pha x2 + Các giá trị đặc biệt độ lệch pha: = 2k với k Z : hai dao động pha = (2k+1) với k Z : hai dao động ngợc pha với k Z : hai dao động vuông pha = (2k + 1) * Tổng hợp hai dao động điều hoà phơng tần số: x1 = A1cos(t + 1) x2 = A2cos(t + 2) đợc dao động điều hoà phơng tần số: x = Acos(t + ) Trong đó: A2 = A12 + A22 + A1 A2 cos( ) A sin + A2 sin (*) với vi ( nu ) tan = A1cos1 + A2 cos * Nếu = 2k (x1, x2 pha) AMax = A1 + A2 * Nếu = (2k+1) (x1, x2 ngợc pha) AMin = |A1 - A2| ` |A1 - A2| A A1 + A2 Chú ý: Khi viết đợc phơng trình x = Acos(t + ) việc xác định vận tốc, gia tốc, động năng, năng, vật giống nh với dao động điều hoà bình thờng * Trờng hợp tổng hợp nhiều dao động điều hoà phơng tần số x1; x2;; xn x = x1 + x2 + + xn = Acos( t + ) Tìm biên độ A : Chiếu xuống trục ox: Ax = A1cos1 + A2 cos2 + + An cos n Chiếu xuống trục oy: Ay = A1 sin + A2 sin + + An sin n => Biên độ dao động tổng hợp: A = A x2 + A y2 www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 Nguyễn Quang Đông ĐH Thái Nguyên Pha ban đầu dao động tổng hợp: Mobile: 0974974888 tg = Ay Ax Chú ý: Tổng hợp hai dao động điều hoà phơng, tần số áp dụng trờng hợp tổng quát Quan trọng: Khi tỡm pha ban u bng biu thc (*), giỏ tr tỡm c - , nhng trờn thc t 2 Ta iL ie uO nT hi D H oc 01 thỡ kt qu khụng ỳng nh vy, nguyờn nhõn l vỡ tan = tan( + k), trng hp ny ta cn cng thờm pha ban u l Do cần xác định xem thuộc góc phần t thứ mấy: Nếu Ax > Ay >0: thuộc góc phần t thứ nhất, Ax < Ay >0: thuộc góc phần t thứ hai, Nếu Ax < Ay Ay Quãng đờng đợc thời gian nT S1 = 4nA, thời gian t S2 => Quãng đờng tổng cộng S = S1 + S2 Chú ý : + Quãng đừng vật dao động điều hòa đợc 1/2 chu kỳ 2A => Nếu t = T/2 S2 = 2A + Tính S2 cách vẽ hình mô tả đồng thời vị trí x1, x2 chiều chuyển động vật trục Ox, vạch nét từ x1 đến x2 theo chiều vận tốc mà lặp lại đoạn S2 cần tìm + Trong số trờng hợp giải toán cách sử dụng mối liên hệ dao động điều hoà chuyển động tròn đơn giản S + Tốc độ trung bình vật từ thời điểm t1 đến t2: vtb = với S quãng đờng tính nh t2 t1 w w w fa ce bo ok c om /g ro up s/ Ta iL ie uO Dạng 3: Bài toán tính qung đờng lớn nhỏ vật đợc khoảng thời gian < t < T/2 - Vật có vận tốc lớn qua VTCB, nhỏ qua vị trí biên nên khoảng thời gian quãng đờng đợc lớn vật gần VTCB nhỏ gần vị trí biên - Sử dụng mối liên hệ dao động điều hoà M2 M1 chuyển đờng tròn M2 P - Góc quét = t - Quãng đờng lớn vật từ M1 đến A A P M2 đối xứng qua trục sin (hình 1) x x O O P1 P2 A A S Max = 2A sin M1 - Quãng đờng nhỏ vật từ M1 đến M2 đối xứng qua trục cos (hình 2) Hình Hình S Min = A(1 cos ) Chú ý :: + Trong trờng hợp t > T/2 T Tách t = n + t ' T n N * ;0 < t ' < T Trong thời gian n quãng đờng 2nA Trong thời gian t quãng đờng lớn nhất, nhỏ tính nh + Tốc độ trung bình lớn nhỏ khoảng thời gian t: S S vtbMax = Max vtbMin = Min với SMax; SMin tính nh t t Dạng 4: Viết phơng trình dao động điều hoà + Bớc 1: Viết phơng trình dạng tổng quát: x = Acos(t + ) + Bớc 2: Xác định A, , v a a = f = max = max = max * Tính : = T A A v max www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 Nguyễn Quang Đông ĐH Thái Nguyên Mobile: 0974974888 2 E vmax amax chieu dai quy dao lmax lmin v * Tính A: A = + x = = = = = 2 k x = Acos(t0 + ) * Tính dựa vào điều kiện đầu: lúc t = t0 (thờng t0 = 0) v = Asin(t0 + ) + Vật chuyển động theo chiều dơng v > 0, ngợc lại v < + Trớc tính cần xác định rõ thuộc góc phần t thứ đờng tròn lợng giác (thờng lấy - < ) * Chuyển dạng sin => cos ngợc lại: + Đổi thành cos: - cos = cos( + ); sin = cos( /2) + Đổi thành sin: H oc 01 Chú ý : cos = sin( /2); - sin = sin( + ) Vt i qua v trớ cõn bng theo chiu õm - A -A 0 up s/ ro om /g A A A A A c ok A ce bo - fa - A theo chiu dng A Vt qua v trớ cú x = theo chiu õm A Vt qua v trớ cú x = theo chiu dng A Vt qua v trớ cú x = theo chiu õm A A A A A A w Vt qua v trớ cú x = + Ta iL ie A theo chiu dng A Vt qua v trớ cú x = theo chiu õm A Vt qua v trớ cú x = - theo chiu dng A Vt qua v trớ cú x = - theo chiu õm A Vt qua v trớ cú x = theo chiu dng A Vt qua v trớ cú x = theo chiu õm A Vt qua v trớ cú x = theo chiu dng A Vt qua v trớ cú x = theo chiu õm Vt qua v trớ cú x = w v uO Vt i qua v trớ cõn bng theo chiu dng Vt biờn dng Vt biờn õm w hi x nT Trng thỏi dao ng ban u ( t= 0) D Mt vi trng hp c bit thng gp: t = www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 + (rad) - - + + + + + - 3 4 - 6 - www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 Nguyễn Quang Đông ĐH Thái Nguyên Mobile: 0974974888 CHƯƠNG VI: lợng tử ánh sáng Năng lợng lợng tử ánh sáng (hạt phôtôn) - Năng lợng lợng tử ánh sáng (hạt phôtôn): 01 Trong đó: h = 6,625.10-34 Js hc số Plăng; oc = hf = H c = 3.108m/s vận tốc ánh sáng chân không; f, tần số, bớc sóng ánh sáng (của xạ) hi D Chú ý: Khi ánh sáng truyền lợng tử ánh sáng không bị thay đổi, không phụ thuộc khoảng cách tới nguồn sáng uO + ánh đợc tạo thành hạt gọi phôtôn nT - Thuyết lợng tử ánh sáng: Ta iL ie + Với ánh sáng đơn sắc có tần số f, phôtôn đếu giống nhau, phôtôn mang lợng hf + Trong chân không phôtôn bay với vận tốc c = 3.108 m/s dọc theo tia sáng up s/ + Mỗi lần nguyên tử hay phân tử phát xạ hay hấp thụ ánh sáng chúng phát hay hấp thụ phôtôn Chú ý: phôtôn tồn trạng thái chuyển động phôtôn đứng yên om /g ro Hiện tợng quang điện - Hiện tợng quang điện ngoài: Hiện tợng ánh sáng làm bật êlectron khỏi mặt kim loại gọi tợng quang điện - Hiện tợng quang điện (quang dẫn): Hiện tợng ánh sáng giải phóng êlectron liên kết thành êlectron dẫn lỗ trống tham gia vào trình dẫn điện, gọi tợng quang điện ok c - Định luật giới hạn quang điện: Đối với kim loại, ánh sáng kích thích phải có bớc sóng ngắn giới hạn quang điện kim loại đó, gây đợc tợng quang điện bo => Các tợng quang điện định luật quang điện chứng tỏ ánh sáng có tính chất hạt .fa ce - ứng dụng tợng quang điện tế bào quang điện, dụng cụ để biến đổi tín hiệu ánh sáng thành tín hiệu điện, quang điện trở, pin quang điện w w w * Công thức Anhxtanh mv hc = hf = = A + Max hc công thoát kim loại dùng làm catốt Trong A = 0 giới hạn quang điện kim loại dùng làm catốt m: khối lợng e v0max vận tốc ban đầu electron quang điện thoát khỏi catốt f, tần số, bớc sóng ánh sáng kích thích 35 www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 Mobile: 0974974888 ro up s/ Ta iL ie uO nT hi D H oc * Để dòng quang điện triệt tiêu UAK - Uh với Uh gọi hiệu điện hm me v02max eU h= với e = 1,6.10-19C * Xét vật cô lập điện, có điện cực đại Vmax khoảng cách cực đại dMax mà electron chuyển động điện trờng cản có cờng độ E đợc tính theo công thức: me v02max eV max = = e.E.d max * Với U hiệu điện anốt catốt, vA vận tốc cực đại electron đập vào anốt, vK = v0Max vận tốc ban đầu cực đại electron rời catốt thì: 1 e.U = mvA2 mvK2 2 * Hiệu suất lợng tử (hiệu suất quang điện) n H= n0 Với n n0 số electron quang điện bứt khỏi catốt số phôtôn đập vào catốt khoảng thời gian t n n hf n hc Công suất nguồn xạ: p = = = t t t q ne Cờng độ dòng quang điện bão hoà: I bh = = t t * Bán kính quỹ đạo electron chuyển động với vận tốc v từ trờng B Gm JG mv ; = (v,B) R= e.B.sin G JG mv Khi v B sin = :R = e.B Xét electron vừa rời khỏi catốt v = v0max nên R = Rmax 01 Nguyễn Quang Đông ĐH Thái Nguyên om /g Chú ý: Hiện tợng quang điện xảy đợc chiếu đồng thời nhiều xạ tính đại lợng: Vận tốc ban đầu cực đại v0Max, hiệu điện hãm Uh, điện cực đại VMax, đợc tính ứng với xạ có Min (hoặc fMax) * Đối với tia Rơnghen X: ok c - Cờng độ dòng điện ống Rơnghen: i = ne Với n số electron tới đập đối catot giây bo - Định lí động năng: Eđ Eđo = eUAK ce Với Eđ = mv2/2 động electron trớc đập vào đối catôt fa Eđo = mvo2/2 động electron sau bứt khỏi catôt, thờng Eđo = w w w - Định luật bảo toàn lợng: Eđ = + Q = hf + Q (động electron biến thành lợng tia X làm nóng đối catôt) Với lợng tia X Q nhiệt lợng làm nóng đối catôt - Bớc sóng nhỏ xạ ống Rơnghen phát ứng với trờng hợp toàn động electron Eđ (ngay trớc đập vào đối catôt) biến thành lợng tia X: Từ Eđ = + Q = hf + Q ==> Eđ hf = hc/ ==> hc/ Eđ ==> = hc/ Eđ Với: h = 6,625.10-34 Js số Plăng, c = 3.108m/s vận tốc as chân không 36 www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 Nguyễn Quang Đông ĐH Thái Nguyên Mobile: 0974974888 Quang trở pin quang điện: - Quang điện trở điện trở làm chất quang dẫn Điện trở thay đổi từ vài mêgaôm không đợc chiếu sáng xuống đến vài chục ôm đợc chiếu sáng 01 - Pin quang điện (còn gọi pin mặt trời) nguồn điện chạy lợng as Nó biến đổi trực tiếp quang thành điện Pin hoạt động dựa vào tợng quang điện xảy bên cạnh lớp chặn oc Sự phát quang: H - Sự phát quang số chất có khả hấp thụ as có bớc sóng để phát as có bớc sóng khác D - Đặc điểm phát quang: kéo dài thời gian sau tắt as kích thích nT hi - Huỳnh quang: Là phát quang chất lỏng chất khí, có đặc điểm as phát quang tắt nhanh sau tắt as kích thích ánh sáng huỳnh quang có bớc sóng dài bớc sóng as kích thích: hq > kt up s/ Tiên đề Bo - Quang phổ nguyên tử Hiđrô * Tiên đề Bo hc = hf mn = = Em En mn Ta iL ie uO - Lân quang: Là phát quang chất rắn, có đặc điểm as phát quang kéo dài khoảng thời gian sau tắt as kích thích ứng dụng: chế tạo loại sơn biển báo giao thông, tợng phát sáng hfmn phát phôtôn hfmn En Em > En om /g ro * Bán kính quỹ đạo dừng thứ n electron nguyên tử hiđrô: rn = n2r0 Với r0 =5,3.10-11m bán kính Bo (ở quỹ đạo K) * Năng lợng electron nguyên tử hiđrô: 13, En = (eV ) Với n N* P n O * Sơ đồ mức lợng - Dãy Laiman: Nằm vùng tử ngoại N ứng với e chuyển từ quỹ đạo bên quỹ đạo K M Chú ý: Vạch dài LK e chuyển từ L K Vạch ngắn K e chuyển từ K L - Dãy Banme: Một phần nằm vùng tử ngoại, phần nằm vùng ánh sáng nhìn thấy ứng với e chuyển từ quỹ đạo bên quỹ đạo L Vùng ánh sáng nhìn thấy có vạch: Vạch đỏ H ứng với e: M L Vạch lam H ứng với e: N L K Vạch chàm H ứng với e: O L Vạch tím H ứng với e: P L Laiman Chú ý: Vạch dài ML (Vạch đỏ H ) Vạch ngắn L e chuyển từ L Em nhận phôtôn n=6 n=5 ok c n=4 n=3 H H H H n=2 Banme w w w fa ce bo Pasen - Dãy Pasen: Nằm vùng hồng ngoại ứng với e chuyển từ quỹ đạo bên quỹ đạo M 37 www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 n=1 www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 Nguyễn Quang Đông ĐH Thái Nguyên Mobile: 0974974888 Chú ý: Vạch dài NM e chuyển từ N M Vạch ngắn M e chuyển từ M Mối liên hệ bớc sóng tần số vạch quang phổ nguyên từ hiđrô: 13 = 12 + 23 f13 = f12 +f23 (nh cộng véctơ) 01 Sơ lợc laze: oc - Laze phiên âm LASER, nghĩa máy khuyếch đại as phát xạ cảm ứng H - Laze nguồn sáng phát chùm sáng có cờng độ lớn dựa ứng dụng hện tợng phát xạ cảm ứng - Đặc điểm tia laze có tính đơn sắc, tính định hớng, tính kết hợp cao cờng độ lớn hi D - Tùy vào vật liệu phát xạ ngời ta chế tạo laze khí, laze rắn laze bán dẫn nT Đối với laze rắn, laze rubi (hồng ngọc) Al2O3 có pha Cr2O3 màu đỏ tia laze as đỏ hồng ngọc ion crôm phát chuyển từ trạng thái kích thích trạng thái uO Lỡng tính sóng hạt ánh sáng: Ta iL ie - ánh sáng vừa có tính chất sóng, vừa có tính chất hạt Vậy ánh sáng có lỡng tính sóng hạt - Khi bớc sóng as ngắn (thì lợng phôtôn lớn), t/c hạt thể đậm nét: Tính đâm xuyên, td quang điện, td iôn hóa, td phát quang w w w fa ce bo ok c om /g ro up s/ Ngợc lại bớc sóng as dài (thì lợng phôtôn nhỏ), t/c sóng thể đậm nét: dễ quan sát thấy tợng giao thoa, tợng tán sắc as 38 www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 Nguyễn Quang Đông ĐH Thái Nguyên Mobile: 0974974888 CHƯƠNG VII Hạt nhân nguyên tử Cấu tạo hạt nhân nguyên tử, đơn vị khối lợng nguyên tử: a) Cấu tạo hạt nhân nguyên tử: Ký hiệu: A Z H oc 01 - Cấu tạo: + Hạt nhân nguyên tử đợc cấu tạo từ prôtôn (mang điện tích nguyên tố dơng), nơtron (trung hoà điện), gọi chung nuclôn + Hạt nhân nguyên tố có nguyên tử số Z chứa Z prôton N nơtron; A = Z + N đợc gọi số khối X nT hi D + Các nuclôn liên kết với lực hạt nhân Lực hạt nhân chất với lực tĩnh điện hay lực hấp dẫn; loại lực truyền tơng tác nuclôn hạt nhân (lực tơng tác mạnh) Lực hạt nhân phát huy tác dụng phạm vi kích thớc hạt nhân (cỡ 10-15m) - Đồng vị: Các nguyên tử mà hạt nhân có số prôton Z nhng khác số nơtron N gọi đồng vị uO b) số đơn vị hay dùng vật lý hạt nhân: Ta iL ie - Đơn vị khối lợng nguyên tử: Đơn vị u có giá trị 12 khối lợng nguyên tử đồng vị 126 C , cụ thể: Mev 1u = 931,5 c2 ==> 1uc2 = 931,5MeV - u xấp xỉ khối lợng nuclôn, nên hạt nhân có số khối A có khối lợng xấp xỉ A(u) - Đơn vị lợng: eV = 1,6.10-19J ==> MeV = 106.1,6.10-19J = 1,6.10-13J up s/ - số đơn vị n/tử thờng gặp: ; mP = 1,67262.10-27 kg = 1,00728 u ; ro 1u = 1,66055.10-27kg om /g mn = 1.67493.10-27 kg = 1,00866 u ; me = 9,1.10-31 kg = 0,0005486 u c Hệ thức Anhxtanh, độ hụt khối, lợng liên kết: bo ok - Hạt nhân có khối lợng nghỉ m0, chuyển động với vận tốc v, có lợng toàn phần tính theo công thức: E = m0c2 + Wđ (Động năng: Wđ = m.v2/2) fa ce - Một vật có khối lợng m0 trạng thái nghỉ, chuyển động với vận tốc v, khối lợng vật tăng m0 lên thành m với m = v2 - c2 w w w - Hệ thức Anhxtanh: E = mc2 => Wd = E E0 ; Với E0 = m0c2 lợng nghỉ vật - Độ hụt khối: Khối lợng hạt nhân nhỏ tổng khối lợng nuclôn tạo thành hạt nhân đó: m = [Z.mp + (A Z).mn] mx gọi độ hụt khối - Sự tạo thành hạt nhân toả lợng tơng ứng ELK = mc2, gọi lợng liên kết hạt nhân (vì muốn tách hạt nhân thành nuclôn cần tốn lợng ELK) - Hạt nhân có lợng liên kết riêng = ELK/A lớn bền vững 39 www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 Nguyễn Quang Đông ĐH Thái Nguyên Mobile: 0974974888 Phản ứng hạt nhân + Phản ứng hạt nhân tự phát: trình tự phân rã hạt nhân không bền vững thành hạt nhân khác oc X1 X2 + X3; X1 hạt nhân mẹ, X2 hạt nhân con, X3 hạt X + ZA44 X D A3 Z3 nT Trong số hạt hạt sơ cấp nh nuclôn, electrôn, phôtôn A1 + A2 = A3 + A4 uO b Các định luật bảo toàn phản ứng hạt nhân: + Bảo toàn số nuclôn (số khối): hi X + ZA22 X H + Phản ứng hạt nhân kích thích: trình hạt nhân tơng tác với thành hạt nhân khác A1 Z1 Ta iL ie + Bảo toàn điện tích (nguyên tử số): Z1 + Z2 = Z3 + Z4 JJG JJG JJG JJG JG JG JG JG + Bảo toàn động lợng: p1 + p2 = p3 + p4 hay m1 v1 + m v2 = m v3 + m v4 K X + K X + E = K X + K X up s/ + Bảo toàn lợng toàn phần: Trong đó: E lợng phản ứng hạt nhân ro mx vx2 động chuyển động hạt X om /g KX = c Chú ý: - Không có định luật bảo toàn khối lợng - Mối quan hệ động lợng pX động KX hạt X là: p X2 = 2m X K X - Khi tính vận tốc v hay động K thờng áp dụng quy tắc hình bình hành JJG JG JJG JJG JJ G JJG n p1 Ví dụ: p = p + p biết = p , p 2 2 2 ok p = p + p + p1 p2 cos hay ( mv ) = ( m1v1 ) + ( m2 v2 ) + 2m1m2 v1v2 cos w w w fa ce bo hay mK = m1 K1 + m2 K + m1m2 K1 K cos JJ G JG JJG JJ G JG n n Tơng tự biết = p1 , p = p2 , p p2 JJ G J G JJG JJG JJG JG Trờng hợp đặc biệt: p1 p2 p = p12 + p22 Tơng tự p1 p p2 p K v m A v = (p = 0) p1 = p2 = = Tơng tự v1 = v2 = K v2 m1 A1 - Năng lợng phản ứng hạt nhân: E = (M0 - M)c2 Trong đó: M = mX1 + mX tổng khối lợng hạt nhân trớc phản ứng M = mX + m X tổng khối lợng hạt nhân sau phản ứng 40 www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 01 a Phản ứng hạt nhân trình biến đổi hạt nhân, Phản ứng hạt nhân đợc chia làm hai loại: JG p www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 Nguyễn Quang Đông ĐH Thái Nguyên Mobile: 0974974888 Chú ý: + Nếu M0 > M phản ứng toả lợng E dới dạng động hạt X3, X4 phôtôn Các hạt sinh có độ hụt khối lớn nên bền vững + Nếu M0 < M phản ứng thu lợng |E| dới dạng động hạt X1, X2 phôtôn Các hạt sinh có độ hụt khối nhỏ nên bền vững A1 Z1 X + ZA22 X A3 Z3 X + ZA44 X 01 - Trong phản ứng hạt nhân oc Các hạt nhân X1, X2, X3, X4 có: Năng lợng liên kết riêng tơng ứng 1, 2, 3, H Năng lợng liên kết tơng ứng ELK1, ELK2, ELK3, ELK4 ; Độ hụt khối tơng ứng m1, m2, m3, m4 nT E = (m3 + m4 - m1 - m2)c2 hi E = ELK3 + ELK4 ELK1 ELK2 D E = A33 +A44 - A11 - A22 Năng lợng phản ứng hạt nhân : uO Hiện tợng phóng xạ: Ta iL ie - Định nghĩa: Là trình phân huỷ tự phát hạt nhân không bền vững Quá trình phân huỷ kèm theo tạo hạt kèm theo phát xạ điện từ Hạt nhân tự phân huỷ gọi hạt nhân mẹ Hạt nhân đợc tạo thành sau phân huỷ gọi hạt nhân - Các loại tia phóng xạ: Tia up s/ Tia Tia + Tia ro Pụzitron hay electron Cỏc ờlectron, kớ hiu dng, kớ hiu: +10 e e hay e Thực chất + hay e Thực chất phóng xạ - phóng xạ + hạt nơtrôn biến thành hạt prôtôn biến hạt prôtôn, hạt thành hạt nơtrôn, electrôn phản hạt hạt pôzitrôn nơtrinô: hạt nơtrinô: om /g Ht nhõn nguyờn t 24 He Điện tích + 2e fa ce bo ok c Bản chất 2.107m/s Tốc độ L súng in t cú bc súng rt ngn, cng l ht phụtụn cú nng lng cao Hạt nhân sinh trạng thái kích thích có mức lợng cao E1 chuyển xuống mức lợng thấp E2 đồng thời phóng phôtôn có lợng: np+e + p n + e+ + v = hf = +e -e Gn bng tc ỏnh sỏng hc = E1 E Bng tc ỏnh sỏng Khả ion hóa iụn húa mụi trng mnh cú kh nng iụn húa mụi trng nhng yu hn tia Khả ion hóa yếu Khả đâm xuyên khả đâm xuyên kém, quãng đờng đợc không khí cỡ 8cm Khả đâm xuyên mạnh, đợc vài mét không khí vài mm kim loại có khả đâm xuyên lớn, đợc vài mét bê tông vài centimét chì nguy hiểm w w w Tia 41 www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 Nguyễn Quang Đông ĐH Thái Nguyên A Z X 24 He + A4 Z Y X +1 e + Z A1Y A Z So với hạt nhân mẹ, hạt nhân lùi ô bảng tuần hoàn có số khối X e + Z +A1Y Trong phóng xạ biến đổi hạt nhân phóng xạ thờng kèm theo phóng xạ So với hạt nhân mẹ, hạt nhân tiến ô bảng tuần hoàn có số khối 01 So với hạt nhân mẹ, hạt nhân lùi ô bảng tuần hoàn có số khối giảm đơn vị Quy tắc dịch chuyển A Z Mobile: 0974974888 oc Định luật phóng xạ: - Số nguyên tử (hạt nhân) chất phóng xạ lại sau thời gian t: D H t N N = N T = N et = k0 t T = m0 et = m0 2k + N0, m0 số nguyên tử (hạt nhân), khối lợng chất phóng xạ ban đầu + T chu kỳ bán rã T = ln khoảng thời gian nửa số hạt nhân phân rã ln2 0, 693 số phóng xạ, đặc trng cho chất phóng xạ xét = T T up s/ + = Ta iL ie Trong đó: m = m0 uO - Khối lợng chất phóng xạ lại sau thời gian t: nT hi - Số hạt nguyên tử bị phân rã số hạt nhân đợc tạo thành số hạt ( e- e+) đợc tạo thành: N = N N = N (1 et ) ro + T không phụ thuộc vào tác động bên (nh nhiệt độ, áp suất ) mà phụ thuộc chất bên chất phóng xạ om /g t + k = T : số chu kì bán rã thời gian t m = m0 m = m0 (1 et ) c - Khối lợng chất bị phóng xạ sau thời gian t: m = et m0 bo ok - Phần trăm chất phóng xạ bị phân rã: fa ce t m = T = et - Phần trăm chất phóng xạ lại: m0 w w w - Khối lợng chất đợc tạo thành sau thời gian t: m1 = AN N A A1 = (1 et ) = m0 (1 et ) NA NA A Trong đó: A, A1 số khối chất phóng xạ ban đầu chất đợc tạo thành NA = 6,022.10-23 mol-1 số Avôgađrô Chú ý: Trờng hợp phóng xạ +, - A = A1 m1 = m - Độ phóng xạ H: Là đại lợng đặc trng cho tính phóng xạ mạnh hay yếu lợng chất phóng xạ, đo số phân rã giây 42 www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 Nguyễn Quang Đông ĐH Thái Nguyên H = H Đơn vị: t T = H et = N = Mobile: 0974974888 H0 2k Với: H0 = N0 độ phóng xạ ban đầu + Becơren (Bq) : 1Bq = phân rã/giây ; Curi (Ci): Ci = 3,7.1010 Bq oc - ứng dụng đồng vị phóng xạ: phơng pháp nguyên tử đánh dấu, khảo cổ định tuổi cổ vật dựa vào lợng cacbon 14 01 Chú ý: Khi tính độ phóng xạ H, H0 (Bq) chu kỳ phóng xạ T phải đổi đơn vị giây(s) Phản ứng phân hạch, phản ứng nhiệt hạch: H a Phản ứng phân hạch: hi D - Phản ứng phân hạch: hạt nhân nặng hấp thụ nơtron vỡ thành hai hạt nhân nhẹ hơn, kèm theo vài nơtrôn Năng lợng tỏa phản ứng cỡ 210 MeV nT Sự phân hạch 1g 235U giải phóng lợng 8,5.1010J tơng đơng với lợng 8,5 than dầu tỏa cháy hết uO - Phản ứng dây truyền: Gọi k hệ số nhân nơtrôn, số nơtrôn lại sau p. h.n đến kích thích h.n khác Ta iL ie Khi k xảy phản ứng phân hạch dây chuyền: + Khi k < 1, phản ứng phân hạch dây chuyền tắt nhanh up s/ + Khi k = 1, phản ứng phân hạch dây chuyền tự trì lợng phát không đổi theo thời gian ro + Khi k > 1, phản ứng phân hạch dây chuyền tự trì lợng phát tăng nhanh gây bùng nổ om /g - Khối lợng tới hạn: khối lợng tối thiểu chất phân hạch để phản ứng phân hạch dây chuyền trì Với 235U khối lợng tới hạn cỡ 15 kg, với 239Pu vào cỡ kg w w w fa ce bo ok c b Phản ứng nhiệt hạch (phản ứng tổng hợp hạt nhân): - Hai hay nhiều hạt nhân nhẹ, kết hợp với thành hạt nhân nặng Phản ứng xảy nhiệt độ cao, nên gọi phản ứng nhiệt hạch Con ngời thực đợc phản ứng dới dạng không kiểm soát đợc (bom H) - Điều kiện để phản ứng kết hợp hạt nhân xảy ra: + Phải đa hỗn hợp nhiên liệu sang trạng thái plasma cách đa nhiệt độ lên tới 108 độ + Mật độ hạt nhân plasma phải đủ lớn + Thời gian trì trạng thái plasma nhiệt độ cao phải đủ lớn 43 www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 Nguyễn Quang Đông ĐH Thái Nguyên Mobile: 0974974888 CHƯƠNG VIII Từ vi mô đến vĩ mô I Các hạt sơ cấp: 01 Thế giới vi mô, vĩ mô đợc xếp theo kích thớc lớn dần: Hạt sơ cấp, hạt nhân nguyên tử, nguyên tử, phân tử, hành tinh, hệ Mặt Trời, thiên hà Hạt sơ cấp: Là hạt có kích thớc khối lợng nhỏ hạt nhân nguyên tử H oc - Các hạt sơ cấp gồm: phôtôn , electron e-, pôzitron e+, prôtôn p, nơtrôn n, nơtrinô - Các hạt sơ cấp đợc chia làm ba loại: + phôtôn D + Các leptôn: Có khối lợng từ đến200 me Bao gồm: nơtrinô , electron e-, pôzitron e+, mêzôn + Các hađrôn: Có khối lợng 200me Đợc chia thành ba nhóm con: c om /g ro up s/ Ta iL ie uO nT hi Mêzôn , K: Có khối lợng 200me nhng nhỏ khối lợng nuclôn Nuclôn p, n Hipêron: Có khối lợng lớn khối lợng nuclôn Nhóm nuclôn hipêron đợc gọi barion - Tất hađrôn đợc cấu tạo từ hạt nhỏ hơn, gọi quac Có loại quac (kí hiệu là: u, 2e e d, s, c, b, t) với phản quac tơng ứng Các quac có mang điện phân số: , - Phần lớn hạt sơ cấp tạo thành cặp gồm hạt phản hạt Phản hạt có khối lợng nghỉ spin nh hạt nhng đặc trng khác có trị số độ lớn trái dấu - Chú ý: + Sắp xếp theo thứ tự tăng dần khối lợng hạt sơ cấp biết: Phôtôn, leptôn, mêzôn barion + Các hạt sơ cấp phôton, leptôn, hađrôn + Hạt prôton có cấu tạo quac nên prôton bị phá vỡ Bốn loại tơng tác vũ trụ: mạnh, điện từ, yếu, hấp dẫn - Tơng tác hấp dẫn: Là tơng tác hạt (các vật) có khối lợng khác không Bán kính lớn vô cùng, lực tơng tác nhỏ Ví dụ: Trọng lực, lực hút TĐ mặt trăng bo ok - Tơng tác điện từ: tơng tác hạt mang điện phôtôn với hạt mang điện Bán kính lớn vô hạn, lực tơng tác mạnh tơng tác hấp dẫn cỡ 1038 lần Tơng tác điện từ chất lực Culông, lực điện từ, lực Lo ren, lực ma sát, lực liên kết hóa học fa ce - Tơng tác yếu leptôn: Đó tơng tác leptôn Bán kính tác dụng nhỏ cỡ 10 18 m , lực tơng tác yếu tơng tác hấp dẫn cỡ 1011 lần Ví dụ: trình phân rã : p n + e+ + ve ; ~ n p + e- + ve w w w - Tơng tác mạnh: Là tơng tác hadrôn; không kể trình phân rã chúng Bán kính tác dụng nhỏ cỡ 10 15 m , lực tơng tác yếu tơng tác hấp dẫn cỡ 102 lần Một trờng hợp riêng tơng tác mạnh lực hạt nhân Kích thớc nguyên tử, hạt nhân, prôton lần lợt là: 10-10m, 10-14m, 10-15m - Theo thứ tự kích thớc giảm dần: Phân tử > nguyên tử > hạt nhân > nuclôn > quac 44 www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 Nguyễn Quang Đông ĐH Thái Nguyên Mobile: 0974974888 II mặt trời hệ mặt trời: Hệ Mặt Trời: Gồm Mặt Trời hành tinh, tiểu hành tinh vệ tinh, chổi thiên thạch - Các hành tinh: Thủy tinh, Kim tinh, Trái Đất, Hỏa tinh, Mộc tinh, Thổ tinh, Thiên Vơng tinh, Hải Vơng tinh 01 - Để đo đơn vị hành tinh ngời ta dùng đơn vị thiên văn: 1ủvtv = 150.106 km oc - Năm ánh sáng: quãng đờng mà as đợc năm H naờm aựnh saựng = 9,46.10 12 Km D - Các hành tinh quay quanh mặt trời theo chiều thuận phẳng, Mặt Trời hành tinh tự quay quanh quay theo chiều thuận trừ Kim tinh Ta iL ie uO nT hi Mặt Trời: - Là thiên thể trung tâm hệ mặt trời Có bán kính > 109 lần bk trái đất; khối lợng = 333 000 lần kl TĐ - Có khối lợng lớn, lực hấp dẫn Mặt Trời có vai trò định hình thành, phát triển chuyển động hệ - Là cầu khí nóng sáng, khoảng 75% hiđrô 23% heli Nhiệt độ bề mặt 6000K, lòng đến hàng chục triệu độ Trong lòng mặt trời xảy p. nhệt hạch phản ứng tổng hợp hạt nhân hiđrô thành hn heli - Công suất phát xạ Mặt Trời P = 3,9.1026 W up s/ A E Chú ý: Công suất xạ mặt trời P = 3,9.1026W, Mà P = t = t ==> E = P.t ro => Khối lợng Mặt Trời giảm : m = E/c2 = Pt/c2 om /g Trái Đất: - Cấu tạo: Trái Đất có dạng hình cầu, bán kính xích đạo 6378km , bán kính hai cực 6357km , khối lợng riêng trung bình 5515kg/m ok c + Lõi Trái Đất: bán kính 3000km ; chủ yếu sắt, niken; nhiệt độ khoảng 3000 - 4000 C bo + Vỏ Trái Đất: dày khoảng 35km ; chủ yếu granit; khối lợng riêng 3300kg/m w w w fa ce - Một vài số liệu Trái Đất: m = 5,98.1024kg, bán kính quĩ đạo quanh mặt trời 150.106km Chu kì quay quanh trục 23h56ph004giây Chu kì quay quanh mặt trời 365,2422 ngày Góc nghiêng 23027 Hành tinh chuyển động xung quanh Mặt Trời theo quỹ đạo xác định - Các hành tinh: Thủy tinh, Kim tinh, Trái Đất, Hỏa tinh, Mộc tinh, Thổ tinh, Thiên Vơng tinh, Hải Vơng tinh - Các hành tinh có kích thớc nhỏ cỡ vài trăm km nhỏ gọi tiểu hành tinh - Vệ tinh chuyển động quanh hành tinh - Những hành tinh thuộc nhóm Trái Đất là: Thuỷ tinh, Kim tinh, Trái Đất Hoả tinh Đó hành tinh nhỏ, rắn, có khối lợng riêng tơng đối lớn Nhiệt độ bề mặt tơng đối cao - Những hành tinh thuộc nhóm Mộc tinh là: Mộc tinh, Thổ tinh, Hải vơng tinh Thiên vơng tinh Chúng hành tinh lớn, khối khí nhân rắn xung quanh chất lỏng Nhiệt độ bề mặt tơng đối thấp 45 www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 Nguyễn Quang Đông ĐH Thái Nguyên Mobile: 0974974888 - Các đặc trng hành tinh Khoảng cách đến Mặt Trời (đvtv) Bán kính (km) Khối lợng (so với Trái Đất) Khối lợng riêng (103kg/m3) Chu kì tự quay Chu kì chuyển động quanh Mặt Trời Số vệ tinh đă biết Thủy tinh 0,39 2440 0,052 5,4 59 ngày 87,0 ngày Kim tinh 0,72 6056 0,82 5,3 243 ngày 224,7 ngày Trái Đất 6375 5,5 23g56ph 365,25 ngày (1 năm) Hỏa tinh 1,52 3395 0,11 3,9 24g37ph 1,88 năm Mộc tinh 5,2 71,490 318 1,3 9g50ph 11,86 năm Thổ tinh 9,54 60,270 95 0,7 14g14ph 29,46 năm Thiên Vơng tinh 19,19 25,760 15 1,2 17g14ph 84,00 năm 15 Hải Vơng tinh 30,07 25,270 17 1,7 16g11ph 164,80 năm >8 D H oc > 30 19 nT hi Sao chổi thiên thạch: 01 Thiên thể Ta iL ie uO - Sao chổi: Là khối khí đóng băng lẫn với đá, có đờng kính vài km, chuyển động quanh Mặt Trời theo quỹ đạo elíp dẹt mà mặt trời tiêu điểm Khi chổi cđ quĩ đạo gần mặt trời vật chất bị nóng sáng bay thành đám khí bụi quanh Đám khí bụi bao quanh bị áp suất as mặt trời gây đẩy dạt phía đối diện với mặt trời tạo thành đuôi chổi Đứng Trái Đất ta nhìn thấy đầu đuôi chổi: đầu chổi gần mặt trời, đuôi chổi xa Mặt Trời up s/ - Thiên thạch: Là tảng đá chuyển động quanh mặt trời Trờng hợp thiên thạch bay bầu khí trái đất bị ma sát mạnh nêu nóng sáng bốc cháy, để lại vết dài mà ta gọi băng III thiên hà: om /g ro Các sao: - Sao thiên thể nóng sáng giống nh Mặt Trời Các xa, biết gần cách đến hàng chục tỉ km (trên năm as); xa cách xa đến 14 tỉ năm ánh sáng ( naờm aựnh saựng = 9, 46.1012 Km ) bo ok c - Độ sáng sao: Độ sáng mà ta nhìn thấy thực chất độ rọi sáng lên ngơi mắt ta, phụ thuộc vào khoảng cách độ sáng thực Độ sáng thực lại phụ thuộc vào công suất xạ Độ sáng khác Chẳng hạn Sao Thiên Lang có công suất xạ lớn Mặt Trời 25 lần; sáng có công suất xạ nhỏ Mặt Trời hàng vạn lần ce - Các loại đặc biệt: Đa số tồn trạng thái ổn định; có kích thớc, nhiệt độ, không đổi thời gian dài .fa - Ngoài ra; ngời ta phát thấy có số đặc biệt nh biến quang, mới, nơtron, w w w + Sao biến quang có độ sáng thay đổi, có hai loại: - Sao biến quang che khuất hệ đôi (gồm vệ tinh), độ sáng tổng hợp mà ta thu đợc biến thiên có chu kì - Sao biến quang nén dãn có độ sáng thay đổi thực theo chu kì xác định + Sao có độ sáng tăng đột ngột lên hàng ngàn, hàng vạn lần sau từ từ giảm Lí thuyết cho pha đột biến tr#nh biến hóa hệ + Punxa, nơtron xạ lợng có phần xạ lợng thành xung sóng vô tuyến 46 www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 Nguyễn Quang Đông ĐH Thái Nguyên Mobile: 0974974888 oc 01 - Sao nơtron đợc cấu tạo hạt nơtron với mật độ lớn 1014 g/cm - Punxa (pulsar) lơi nơtron với bán kính 10km tự quay với tốc độ góc 640 voứng/s phát sóng vô tuyến Bức xạ thu đợc Trái Đất có dạng xung sáng giống nh sáng hải đăng mà tàu biển nhận đợc Thiên hà: - Thiên hà hệ thống gồm nhiều tinh vân - Thiên hà có dạng xoắn ốc - Các tồn Vũ trụ thành hệ tơng đối độc lập với Mỗi hệ thống nh gồm hàng trăm tỉ gọi thiên hà H a Các loại thiên hà: nT hi D - Thiên hà xoắn ốc có hình dạng dẹt nh đĩa, có cánh tay xoắn ốc, chứa nhiều khí - Thiên hà elip có hình elip, chứa khí có khối lợng trải dải rộng Có loại thiên hà elip nguồn phát sóng vô tuyến điện mạnh - Thiên hà không định hình trông nh đám mây (thiên hà Ma gien-lăng) b Thiên Hà chúng ta: ro up s/ Ta iL ie uO - Thiên Hà thiên hà xoắn ốc, có đờng kính khoảng 100 nghìn năm ánh sáng có khối lợng khoảng 150 tỉ khối lợng Mặt Trời Nó hệ phẳng giống nh đĩa dày khoảng 330 năm ánh sáng, chứa vài trăm tỉ - Hệ Mặt Trời nằm cánh tay xoắn rìa Thiên Hà, cách trung tâm khoảng 30 nghìn năm ánh sáng Giữa có bụi khí - Phần trung tâm Thiên Hà có dạng hình cầu dẹt gọi vùng lồi trung tâm đợc tạo già, khí bụi - Ngay trung tâm Thiên Hà có nguồn phát xạ hồng ngoại nguồn phát sóng vô tuyến điện (tơng đơng với độ sáng chừng 20 triệu nh Mặt Trời phóng luồng gió mạnh) - Từ Trái Đất, nhìn đợc hình chiếu thiên hà vòm trời gọi dải Ngân Hà nằm theo hớng Đông Bắc Tây Nam trời c Nhóm thiên hà Siêu nhóm thiên hà: om /g - Vũ trụ có hàng trăm tỉ thiên hà, thiên hà thờng cách khoảng mời lần kích thớc Thiên Hà Các thiên hà có xu hớng hợp lại với thành nhóm từ vài chục đến vài nghìn thiên hà bo ok c - Thiên Hà thiên hà lân lận thuộc Nhóm thiên hà địa phơng, gồm khoảng 20 thành viên, chiếm thể tích không gian có đờng kính gần triệu năm ánh sáng Nhóm bị chi phối chủ yếu ba thiên hà xoắn ốc lớn: Tinh vân Tiên Nữ (thiên hà Tiên Nữ M31 hay NGC224); Thiên Hà chúng ta; Thiên hà Tam giác, thành viên lại Nhóm thiên hà elip thiên hà không định hình tí hon ce - khoảng cách cỡ khoảng 50 triệu năm ánh sáng Nhóm Trinh Nữ chứa hàng nghìn thiên hà trải rộng bầu trời chòm Trinh Nữ w w w fa - Các nhóm thiên hà tập hợp lại thành Siêu nhóm thiên hà hay Đại thiên hà Siêu nhóm thiên hà địa phơng có tâm nằm Nhóm Trinh Nữ chứa tất nhóm bao quanh nó, có nhóm thiên hà địa phơng IV thuyết vụ nổ lớn (BIG BANG) Định luật Hớp-bơn: Tốc độ lùi xa thiên hà tỉ lệ với khoảng cách thiên hà chúng ta: v = Hd ; naờm aựnh saựng = 9, 46.1012 Km H = 1,7.10 m/s.naờm aựnh saựng 47 www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 Nguyễn Quang Đông ĐH Thái Nguyên Mobile: 0974974888 Thuyết vụ nổ lớn (Big Bang): - Theo thuyết vụ nổ lớn, vũ trụ bắt đầu dăn nở từ điểm kì dị Để tính tuổi bán kính vũ trụ, ta chọn điểm kì dị làm mốc (gọi điểm zêrô Big Bang) 01 - Tại thời điểm định luật vật lí biết thuyết tơng đối rộng không áp dụng đợc Vật lí học đại dựa vào vật lí hạt sơ cấp để dự đoán tợng xảy thời điểm t p = 10 43 s sau oc Vụ nổ lớn gọi thời điểm Planck hi D H - thời điểm Planck, kích thớc vụ trụ 1035 m , nhiệt độ 1032 K mật độ 1091 kg/cm Các trị số cực lớn cực nhỏ gọi trị số Planck Từ thời điểm Vũ trụ dãn nở nhanh, nhiệt độ Vũ trụ giảm dần Tại thời điểm Planck, Vũ trụ bị tràn ngập hạt có lợng cao nh electron, notrino quark, lợng 1015 GeV uO nT - Tại thời điểm t = 106 s , chuyển động quark phản quark đủ chậm để lực tơng tác mạnh gom chúng lại gắn kết chúng lại thành prôtôn nơtrôn, lợng trung bình hạt vũ trụ lúc 1GeV - Tại thời điểm t = phuựt , hạt nhân Heli đợc tạo thành Trớc đó, prôtôn nơtrôn đă kết hợp Ta iL ie với để tạo thành hạt nhân đơteri 12 H Khi đó, đă xuất hạt nhân đơteri 12 H , triti 13 H , heli He bền Các hạt nhân hiđrô hêli chiếm 98% khối lợng thiên hà, khối lợng up s/ hạt nhân nặng chiếm 2% thiên thể, có 25% khối lợng hêli có 75% khối lợng hiđrô Điều chứng tỏ, thiên thể, thiên hà có chung nguồn gốc ro - Tại thời điểm t = 300000 naờm , loại hạt nhân khác đă đợc tạo thành, tơng tác chủ yếu chi phối vũ trụ tơng tác điện từ Các lực điện từ gắn electron với hạt nhân, tạo thành nguyên tử H He om /g - Tại thời điểm t = 109 naờm , nguyên tử đợc tạo thành, tơng tác chủ yếu chi phối vũ trụ tơng tác hấp dẫn Các lực hấp dẫn thu gom nguyên tử lại, tạo thành thiên hà ngăn cản thiên hà tiếp tục nở Trong thiên hà, lực hấp dẫn nén đám nguyên tử lại tạo thành Chỉ có khoảng cách thiên hà tiếp tục tăng lên ok c - Tại thời điểm t = 14.109 naờm , vũ trụ trạng thái nh với nhiệt độ trung bình T = 2, 7K ce bo ============================================================= w w w fa Thừa số 1012 109 106 103 102 101 Bảng quy đổi theo luỹ thừa 10 Tên tiền tố Tera Giga Mega Kilo Hecto Deca Ký hiệu T G M K H D Thừa số 10-1 10-2 10-3 10-6 10-9 10-12 Tên tiền tố dexi centi mili micro nano pico 48 www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 Ký hiệu d c m n p www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 Mobile: 0974974888 w w w fa ce bo ok c om /g ro up s/ Ta iL ie uO nT hi D H oc 01 Nguyễn Quang Đông ĐH Thái Nguyên 49 www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 [...]... sóng ngắn hơn hoặc bằng giới hạn quang điện 0 của kim loại đó, mới gây ra đợc hiện tợng quang điện bo => Các hiện tợng quang điện và các định luật quang điện chứng tỏ ánh sáng có tính chất hạt .fa ce - ứng dụng của các hiện tợng quang điện trong các tế bào quang điện, trong các dụng cụ để biến đổi các tín hiệu ánh sáng thành tín hiệu điện, trong các quang điện trở, pin quang điện w w w * Công thức Anhxtanh... ro 2 Hiện tợng quang điện - Hiện tợng quang điện ngoài: Hiện tợng ánh sáng làm bật các êlectron ra khỏi mặt kim loại gọi là hiện tợng quang điện ngoài - Hiện tợng quang điện trong (quang dẫn): Hiện tợng ánh sáng giải phóng các êlectron liên kết thành các êlectron dẫn và các lỗ trống cùng tham gia vào quá trình dẫn điện, gọi là hiện tợng quang điện trong ok c - Định luật về giới hạn quang điện: Đối... 1 1 1 * Nối tiếp: = + + cùng treo một vật khối lợng nh nhau thì: T2 = T12 + T22 k k1 k2 * Song song: k = k1 + k2 + cùng treo một vật khối lợng nh nhau thì: 1 1 1 = 2 + 2 + 2 T T1 T2 14 www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 Nguyễn Quang Đông ĐH Thái Nguyên Mobile: 0974974888 III CON lắc đơn: * Cấu tạo: Vật nặng m gắn vào một sợi dây có chiều dài... www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 Nguyễn Quang Đông ĐH Thái Nguyên Mobile: 0974974888 Dạng 8: Tìm li độ, vận tốc dao động sau (trớc) thời điểm t một khoảng thời gian t Biết tại thời điểm t vật có li độ x = x0 PP: ai H oc 01 * Từ phơng trình dao động điều hoà: x = Acos(t + ) cho x = x0 Lấy nghiệm t + = với 0 ứng với x đang giảm (vật chuyển động theo chiều âm vì v < 0) hoặc t + = - ứng với x đang tăng (vật chuyển động... với vân trung tâm a Chú ý: + Hiện tợng cầu vồng là do hiện tợng tán sắc ánh sáng 01 Nguyễn Quang Đông ĐH Thái Nguyên ai H + ánh sáng phản xạ trên các váng dầu, mỡ hoặc bong bóng xà phòng (có màu sặc sỡ) là do hiện tợng giao thoa ánh sáng khi dùng ánh sáng trắng Ngun phỏt c im hi nh ngha ng dng nT Quang ph D 4 Các loại quang phổ: up s/ Ta iL ie uO - Khụng ph thuc vo bn cht ca vt phỏt sỏng, m ch Cỏc cht... nn quang ph liờn tc Bit c thnh vch ti riờng r ỏp sut thp nm trờn mt nờn - Tt ngun sỏng, phn ca hp cht quang ph liờn tc - Nhit ỏm hi cú nhng vch mu phi thp hn nhit nm trờn nn ti ca ngun sỏng trựng vi cỏc vch ti trờn ce fa w w w Vch hp th Xỏc nh thnh phn cu to ca cỏc nguyờn t cú trong hp cht 33 www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 Nguyễn Quang Đông. .. chu kỳ của lực cỡng bức và của hệ dao động om /g II CON lắc lò xo: * Cấu tạo: Vật nặng m gắn vào một lò xo có độ cứng k ở 3 t thế: - Nằm ngang: k m k m ce bo - Thẳng đứng: ok c m k m m - Theo mặt phẳng nghiêng: w w w fa k 12 www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 Nguyễn Quang Đông ĐH Thái Nguyên Mobile: 0974974888 uO nT hi D ai H oc 01 * Điều kiện xét:... www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 Nguyễn Quang Đông ĐH Thái Nguyên Mobile: 0974974888 * Zmin, Imax, URmax, ULmax, URcmax, Pmax, cos cực đại, uR cùng pha uAB => Khi = * Khi = 1 C 1 2 L R C 2 thì U LMax = 1 LC 2U L R 4 LC R 2C 2 oc 01 1 L R2 2U L thì U CMax = * Khi = L C 2 R 4 LC R 2C 2 * Với = 1 hoặc = 2 thì I hoặc P hoặc UR có cùng một giá trị thì IMax hoặc PMax hoặc URMax khi f1 f 2 ai H = 12 tần số f = D 12 Các... hoặc i = thì chỉ giây đầu tiên đổi chiều 2f-1 lần 3 Công thức tính thời gian đèn huỳnh quang sáng trong một chu kỳ Khi đặt điện áp u = U0cos(t + u) vào hai đầu bóng đèn, biết đèn chỉ sáng lên khi u U1 21 www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 2 www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 Nguyễn Quang Đông ĐH Thái Nguyên U1 , (0 < < /2) U0 4 Dòng điện xoay chiều trong đoạn mạch R, L, C nối... vào mặt phẳng nghiêng: k g Ta iL ie - Chu kỳ: T = 2 l g sin Chú ý: Gọi T1 và T2 là chu kì của con lắc khi lần lợt treo vật m1 và m2 vào lò xo có độ cứng k Chu kì con lắc khi treo cả m1 và m2: m = m1 + m2 là T2 = T12 + T22 , vào vật khối lợng m = m1 m2 (m1 > m2) đợc chu kỳ T2 = T12 - T22 , up s/ T = 2 1 1 k = = T 2 2 m Câu hỏi 3: Tìm chiều dài lò xo khi dao động + Chiều dài ở vị trí cân bằng: lCB ...www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 Mobile: 0974974888 H oc 01 Nguyễn Quang Đông ĐH Thái Nguyên hi D Mục lục nT Trang nghiệm môn vật lý CHƯƠNG I: dao động Ta iL ie Hớng dẫn chuẩn bị thi thi trắc... www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 www.facebook.com/groups/TaiLieuOnThiDaiHoc01 Nguyễn Quang Đông ĐH Thái Nguyên Mobile: 0974974888 Hớng dẫn chuẩn bị thi thi trắc nghiệm môn vật lý I Chuẩn bị kiến thức quan trọng A hipêron Ta... gồm lò xo nhẹ vật nhỏ dao động điều hòa theo phơng ngang với tần số góc 10 rad/s Biết động (mốc vị trí cân vật) vận tốc vật có độ lớn 0,6 m/s Biên độ dao động lắc A cm B cm C 12 cm D 12 cm PP: Với