Lý thuyết và bài tập hướng dẫn giải vật lí đại cương cực kỳ hay

Trần Thiên Đức – ductt111@gmail.com – ductt111.com – BTVL DẠNG 1: CHUYỂN ĐỘNG HỆ TỌA ĐỘ MỘT CHIỀU Kiến thức - Phương trình động học bản: • Chuyển động thằng đều: o Vận tốc: v = const o Gia tốc: a = o Quãng đường: s = v.t • Chuyển động thẳng biến đổi đều: o v = v0 + a.t o o - Chú ý: • Khi làm toán chuyển động cần phân tích xem tính chất chuyển động (đều hay biến đổi đều) để sử dụng công thức tương ứng • Khi gặp chuyển động vật gồm nhiều giai đoạn (thường hai giai đoạn: nhanh dần chậm dần đều)  ta phải chia thành giai đoạn để khảo sát  tóm lại giai đoạn vật phép chuyển động nhanh dần chuyển động chậm dần • Các thông số cần biết giai đoạn: o Vận tốc ban đầu: v0 o Vận tốc thời điểm t: vt o Gia tốc vật: a (nhanh dần a > 0, chậm dần a <  có quy ước để tính toán cho đỡ nhầm lẫn nên giai đoạn hướng v hướng dương) o Quãng đường vật sau thời gian t: s Hướng giải - Bước 1: Xác định tính chất chuyển động: nhanh dần đều, chậm dần đều,  để xác định công thức tương ứng • Chuyển động v = const, a = • Chuyển động nhanh dần đều: a = const > • Chuyển động chậm dần đều: a = const < - Bước 2: Chia thành giai đoạn nhỏ tính chất chuyển động vật thay đổi trình chuyển động (ví dụ ném thẳng đứng lên trên, ta thấy rõ ràng giai đoạn chuyển động lên giai đoạn chuyển động chậm dần Khi kết thúc giai đoạn chậm dần vật bắt đầu vào giai đoạn chuyển động nhanh dần rơi xuống) - Bước 3: Liệt kê đại lượng biết giai đoạn  ý đại lượng chuyển tiếp hai giai đoạn (ví dụ vận tốc lúc cuối giai đoạn vận tốc ban đầu giai đoạn thứ hai) DNK - 2014 Trần Thiên Đức – ductt111@gmail.com – ductt111.com – BTVL - Bước 4: Dựa vào công thức liệt kê đánh dấu đại lượng biết  dễ dàng xác định đại lượng cần tìm Bài tập minh họa Các tập dạng SBT: 1.(4; 5; 6; 8; 9; 10; 11) Bài 1-4: Một vật thả rơi từ khí cầu bay độ cao 300m Hỏi sau vật rơi tới mặt đất nếu: a Khí cầu bay lên (theo hướng thẳng đứng) với vận tốc 5m/s b Khí cầu hạ xuống (theo phương thẳng đứng) với vận tốc 5m/s c Khí cầu đứng yên Tóm tắt: h = 300m vl = 5m/s vx = 5m/s g = 9.8m/s Xác định t Giải: * Nhận xét: Dễ thấy chuyển động vật theo phương thẳng đứng  chăn 200% toán chuyển động chiều Ba trường hợp ứng với ba vận tốc ban đầu Nếu ta chọn chiều dương hướng từ xuống giá trị vận tốc câu a mang dấu –, câu b mang dấu +, câu c chẳng mang dấu (vì 0) Nói đến toán động học ta cần ý tới phương trình động học Với kiện đề ta sử dụng phương trình liên quan tới chuyển động thẳng biến đổi o v = v0 + a.t o o Phân tích phương trình ta thấy biết đại lượng  dễ dàng xác định đại lượng lại * Trường hợp a: Khí cầu chuyển động lên  chuyển động vật gồm hai giai đoạn: giai đoạn lên (chuyển động chậm dần với gia tốc g) giai đoạn xuống (chuyển động nhanh dần với gia tốc g) - Xét giai đoạn 1: v01 = 5m/s, v1 = 0m/s, 9,8m/s  thời gian mà vật chuyển động giai đoạn là: 0,51s 9,8  quãng đường mà vật giai đoạn là: 2.55m - Xét giai đoạn 2: v02 = v1 = 0m/s, a2 = g = 9,8m/s2  thời gian mà vật chuyển động giai đoạn là: DNK - 2014 Trần Thiên Đức – ductt111@gmail.com – ductt111.com – BTVL 2 2.302,55 9,8 7,86s - Thời gian để vật rơi xuống mặt đất là: , * Trường hợp b: Khí cầu chuyển động xuống  chiều với chuyển động rơi vật  có giai đoạn chuyển động nhanh dần với gia tốc g  thông số giai đoạn là: v0 = 5m/s, a = g = 9,8m/s2, s = 300m  Ta có phương trình bậc 2: 9,8 → , 300 * Trường hợp c: Chuyển động nhanh dần với vận tốc ban đầu  thời gian để vật rơi xuống mặt đất là: , , Bài 1-8: Phải ném vật theo phương thẳng đứng từ độ cao h = 40m với vận tốc v0 để rơi xuống mặt đất: a Trước τ = 1s so với trường hợp vật rơi tự do? b Sau τ = 1s so với trường hợp vật rơi tự do? Lấy g = 10m/s2 Tóm tắt: h = 40m τ = 1s g = 10m/s2 Xác định v0 Giải: * Nhận xét: Đây toán chuyển động chiều có thay đổi nội dung câu hỏi  cần phân tích kỹ toán trước tiến hành giải Bài toán yêu cầu tìm vận tốc ban đầu v0  chắn phải xác định đại lượng lại t, s, a Tiếp theo ta ý đến kiện câu a câu b Cả hai trường hợp lấy mốc vật rơi tự (vận tốc ban đầu 0) để so sánh Dễ dàng nhận thấy để vật rơi xuống trước so với trường hợp tự không lại ném vật thẳng đứng lên  phải ném thẳng đứng xuống Với câu b ngược lại ta phải ném thẳng đứng lên • Câu a ném thẳng xuống  tính chất chuyển động nhanh dần • Câu b ném thẳng lên tính chất chuyển động gồm hai giai đoạn: o Giai đoạn 1: Chậm dần o Giai đoạn 2: Nhanh dần DNK - 2014 Trần Thiên Đức – ductt111@gmail.com – ductt111.com – BTVL Vấn đề đặt trước sau 1s so với trường hợp rơi tự  tốt tính thời gian để vật rơi tự từ độ cao h  ta dễ dàng suy đại lượng t hai trường hợp Thời gian để vật rơi tự từ độ cao h đến chạm đất xác định công thức: , * Trường hợp a: Thời gian để vật chạm đất là: 1,83s Do biết ba đại lượng quãng đường, thời gian, gia tốc nên sử dụng công thức sau → , , / Hay , 3,83s  hướng giải * Trường hợp b: Thời gian để vật chạm là: toán tính thời gian giai đoạn sau cộng lại xong 10 / • Giai đoạn 1: Những đại lượng biết là: v1 = 0, Thời gian chuyển động vật giai đoạn là: Quãng đường mà vật di chuyển giai đoạn là: 0, • Giai đoạn 2: Những đại lượng biết là: Thời gian chuyển động vật giai đoạn là: 10m/s 2 • Như ta thu phương trình: → → 2 2  Thay số rút gọn ta thu phương trình bậc theo v0 3.83 → / 3.83 10 DNK - 2014 Trần Thiên Đức – ductt111@gmail.com – ductt111.com – BTVL Bài 1-11: Một xe lửa bắt đầu chuyển động nhanh dần đường thẳng ngang qua trước mặt người quan sát đứng ngang với toa tầu thứ Biết toa xe thứ qua trước mặt người quan sát hết thời gian τ = 6s Hỏi toa thứ n qua trước mặt người quan sát bao lâu? Áp dụng cho trường hợp n = Tóm tắt: n toa tầu τ = 6s n=7 Xác định tn Giải: tn-1 tn * Nhận xét: Đây toán chuyển động thẳng biến đổi đều, với vận tốc ban đầu toa tầu Ở ta coi toa tàu qua có nghĩa đầu tầu quãng đường độ dài toa tầu, kí hiệu L Phương hướng để xác định thời gian toa tàu thứ n qua người quan sát việc xác định khoảng thời gian tn-1 tn ứng với thời gian để đầu tàu chạy hết quãng đường (n – 1).L nL Mục đích cho thời gian toa tàu qua người quan sát giúp tính gia tốc tàu Biết “Tê” biết “Lờ” tính a - Độ dài toa tàu là: - Độ dài n – toa tàu là: 1 1 → 2 - Độ dài n toa tàu là: 1 → √ 2 - Thời gian toa xe thứ n qua người quan sát là: √ √ - Trường hợp n =  thay số ta có: , √ √ DNK - 2014 Trần Thiên Đức – ductt111@gmail.com – ductt111.com – BTVL DẠNG 2: BÀI TOÁN QUĂNG BOM, NÉM GẠCH Kiến thức - Về toán khảo sát chuyển động vật hệ tọa độ hai chiều Oxy Quỹ đạo bom gạch thường đường parabol cần trang bị chút kiến thức để quăng bom ném gạch chuẩn - Nói đến chuyển động parabol phải hiểu chất tổng hợp hai thành phần chuyển động: (mặc định chiều dương hệ tọa độ đề Oxy) 1) Chuyển động theo phương ngang  thẳng tức đồng chí vx = const, ax = 2) Chuyển động rơi tự  thẳng biến đổi  vy ≠ const, ay = -g - Phương trình động học: ↔ ↔ - Hình chiếu vector vận tốc lên hai trục x y  cấp biết Với θ góc vector vận tốc chiều dương trục x - Về nắm phương trình động học chém thoải mái Tuy nhiên có số đại lượng hay gặp làm tập nên tốt nên biết chút 1) Xác định độ cao cực đại - Theo phương y ta có hai phương trình bản: vyA = M v0 Đại lượng kí hiệu màu đỏ đại lượng biết cmnr Nhìn vào xác θ0 định hướng tìm t roài tìm yt xong - Để ý độ cao cực đại đỉnh parabol Tại có chuyển giao sang bên sườn dốc đời Thành phần vận tốc theo phương y Nên dễ DNK - 2014 Trần Thiên Đức – ductt111@gmail.com – ductt111.com – BTVL cmn dàng ta có: (Cách nhớ: Tiền = Sin Vợ Cho Gái) → Giá trị t có ý nghĩa quan trọng nam nữ, đặc biệt vợ chồng thời gian cần thiết để “lên đỉnh” nên tốt nên ghi nhỡ săm vào tay, chân để khỏi quên Biết thời gian t, việc tính chiều cao cực đại h đơn giản công việc cho trâu bò: 1 2 Công thức não nhớ trống nhớ cách máy móc full chịu khó động não tý Để ý thằng h với thằng t có công thức khá giống nhau, lấy tử t mũ mẫu x2 nên biết công thức chém công thức Hãy nhớ “Hát tê bình x2” 2) Xác định tầm xa - Khi xác định tầm xa nhớ liên quan tới thành phần chuyển động ngang, tức chuyển động thẳng với vận tốc vê đếch đổi Như vậy, áp dụng công thức sờ vờ tờ xong Chú thích cho số người có suy nghĩ thiếu lành mạnh: Sờ vờ tờ s = v.t Để ý thời gian từ lúc ném đến chạm đất điểm B gấp đôi thời gian “đạt đỉnh” tức tB = 2.tA Tóm lại, ta có: 2 Dễ thấy muốn xác định tầm xa cực đại việc chém thằng sin xong Công thức nhớ tốt mà ko nhớ không cách thiết lập không khó vl CHÚ Ý: Các công thức tầm xa chiều cao cực đại lúc íu dùng Chỉ áp dụng điểm đầu điểm cuối nằm mặt phẳng Tức đứng mặt đất ném gạch Không áp dụng cho thành phần khoi lổn đứng từ cao ném Ai dùng mà sai đừng có bảo ko nói trước - Tốc độ thời điểm: để tính tốc độ thời điểm t phải sống chết mà tìm độ lớn vận tốc theo phương x phương y thời điểm áp dụng công thức sau: - Gia tốc tiếp tuyến gia tốc pháp tuyến: Trong chuyển động ném xiên cần ý gia tốc tiếp tuyến gia tốc pháp tuyến hai thành phần hình chiếu gia tốc g DNK - 2014 Trần Thiên Đức – ductt111@gmail.com – ductt111.com – BTVL Thằng gia tốc tiếp tuyến phương với vector vận tốc Giữa gia tốc tiếp tuyến, gia tốc pháp tuyến gia tốc g có mối liên hệ sau: Một đại lượng cực kì quan trọng góc gia tốc tiếp tuyến gia tốc g, kí hiệu α Đa phần toán liên quan tới gia tốc phải tính đến góc Góc α tính theo công thức sau: Nhìn vào công thức thấy muốn xác định góc α, cần xác định hai thành phần vận tốc x y thời điểm xét v0 α vy g.sinα vx v α v g.cosα g - Một công thức cần biết thời gian vật bắt đầu rơi tự từ độ cao h (cái thực suy từ pt động học) Hướng giải - Bước 1: Liệt kê xem đề cho để biết đường xử lý Nói cách khác tóm tắt qua xem đề cho biết roài yêu cầu tính - Bước 2: Thiết lập phương trình động học theo phương ngang phương thẳng đứng đánh dấu đại lượng biết - Bước 3: Thay số tính Bài tập minh họa Các tập dạng SBT: 1.(12; 13; 14; 15; 16; 17) Bài 1-12: Một đá ném theo phương nằm ngang với vận tốc v0 = 15 m/s Tính gia tốc pháp tuyến gia tốc tiếp tuyến đá sau lúc ném giây * Nhận xét: Đây rõ ràng thể loại ném gạch cmnr Đề yêu cầu xác định hai thành phần gia tốc tiếp tuyến gia tốc pháp tuyến Nghe hoành DNK - 2014 Trần Thiên Đức – ductt111@gmail.com – ductt111.com – BTVL bà tráng thực đơn giản xác định góc α xong Mà biết muốn xác định góc α ta cần tìm vx vy xong - Đối với vx: Chú đơn giản trường hợp này, giá trị v0 ban đầu chuyển động hình chiếu theo phương ngang chuyển động thẳng - Đối với vy: Em vy không phức tạp, áp dụng công thức, để ý v0y = nhé: → 9.8 / - Về đến tính tanα xác định góc α, tính cos sin xong Tuy nhiên làm thời gian kết ko chuẩn phải làm tròn phát liền Sử dụng lượng giác tam giác vuông giúp tính chuẩn đỡ time để quy đổi - Thành phần gia tốc tiếp tuyến là: - Thành phần gia tốc pháp tuyến là: DNK - 2014 10 Trần Thiên Đức – ductt111@gmail.com – ductt111.com – BTVL Bài 1-14: Từ đỉnh tháp cao H = 25 m người ta ném đá lên phía với vận tốc v0 = 15 m/s theo phương hợp với mặt phẳng nằm ngang góc 30 Xác định: a) Thời gian chuyển động đá b) Khoảng cách từ chân tháp đến chỗ rơi đá c) Vận tốc đá lúc chạm đất * Tóm tắt: H = 25 m/s v0 = 15 m/s 30 Xác định t, L, vL * Giải: v0 = 15 m/s θ0 = 30o 25 L - Nhận xét: Thanh niên nguy hiểm khả ném đá dấu tay từ cao Đối với câu a tìm thời gian viên đá bay chia thành hai giai đoạn: lúc bay lên đến đỉnh từ đỉnh bắt đầu hạ cánh Câu b liên quan đến tầm xa, nên quan tâm đến phương trình động học theo trục x Câu c cần xác định hai thành phần vx vy vector vận tốc v xong - Xử lý câu a: • Bắt đầu công thức sau: Dễ thấy giai đoạn viên bay lên đỉnh đại lượng vty, v0y, ay biết nên dễ dàng tính thời gian từ lúc ném lúc lên đỉnh là: • Thời gian tính từ lúc vật rơi từ đỉnh chạm đất thời gian vật rơi tự từ độ cao H + h h độ cao cực đại tính từ vị trí người ném Như ta phải xác định h trước Áp dụng phương trình động học ta có 2.87 2 Như ta có thời gian đá rơi từ đỉnh đến lúc chạm đất là: DNK - 2014 10 GV: Trần Thiên Đức - http://ductt111.wordpress.com V2011  BÀI 6.10 Bƣớc sóng vạch cộng hƣởng nguyên tử K ứng với chuyển 4P4S 7665Å; bƣớc sóng giới hạn dãy 2858Å Tính số bổ Rydberg xS xP K Tóm tắt: Chuyển trạng thái 4P4S: Dãy chính: Xác định xS xP * Nhận xét: Ở ta thấy có hai khái niệm vạch cộng hƣởng bƣớc sóng giới hạn dãy Vạch cộng hƣởng ứng với chuyển mức từ mức kích thích trạng thái Bƣớc sóng giới hạn ứng với chuyển mức từ vô trạng thái (tất nhiên phải đảm bảo quy tắc lọc lựa) Năng lƣợng ứng với mức kích thích vô (dễ dàng chứng minh từ công thức tính lƣợng n  ) - Xét trình chuyển trạng thái 4P4S: ( ) [ ( ) ] ( ) ( ) - Xét bƣớc sóng giới hạn: ( ) ( ) Thay vào phƣơng trình ta có: DẠNG 3: BÀI TOÁN SỐ LƢỢNG TỬ KIẾN THỨC CƠ BẢN: - Momen orbital ⃗ electron có giá trị: ⃗ {| | ( ) Trong l = 0, 1, 2, 3,… m = 0, 1, 2, 3,… - Momen spin đặc trƣng cho chuyển động nội electron có giá trị: GV: Trần Thiên Đức - http://ductt111.wordpress.com ( {| | V2011 ) Trong s số lƣợng tử spin, số lƣợng tử hình chiếu spin  hình chiếu lên phƣơng z lấy hai giá trị bằng: - Momen toàn phần electrong tổng hợp (vector) momen orbital ⃗ ⃗ momen  có giá trị: ( ) Trong j số lƣợng tử toàn phần cho bởi: | { | | | mj số lƣợng tử hình chiếu momen toàn phần: mj = 0, 1, 2,…, j l j … … - Cấu trúc tế vi vạch quang phổ (xét đến electron)  Ký hiệu trạng thái: o n: số lƣợng tử o X: S, P, D,… ứng với l = 0, 1, 2, 3,… o j: số lƣợng tử toàn phần  Ký hiệu lƣợng Enlj:  Quy tắc lựa chọn:  Phát xạ chuyển mức: - Trạng thái electron nguyên tử  Đƣợc xác định số lƣợng tử: n, l, m, mS (giống nhƣ vị trí ngƣời đƣợc xác định số nhà, phố, quận, thành phố)  Nguyên lý Pauli: nguyên tử có nhiều electron trạng thái lƣợng tử xác định số lƣợng tử n, l, m, mS  tức GV: Trần Thiên Đức - http://ductt111.wordpress.com V2011 chuyện hai electron nguyên tử lại có số lƣợng tử (cũng giống nhƣ hai ngƣời lại giống hệt thứ)  Ứng với n xác định  có n2 trạng thái n Lớp K L l 0 Lớp 1s 2s 2p 3s 3p M N 3d 4s 4p m 0 -1 -1 -1 -2 -1 mS ⁄ ⁄ ⁄ ⁄ ⁄ ⁄ ⁄ ⁄ ⁄ ⁄ ⁄ ⁄ ⁄ ⁄ ⁄ ⁄ ⁄ ⁄ Số trạng thái 2 18 10 BÀI TẬP MINH HỌA: BÀI 6.13 Nguyên tử hidro tiên trạng thái hấp thụ photon lƣợng 10,2eV Xác định độ biến thiên orbital L electron, biết trạng thái kích thích electron trạng thái p Tóm tắt: E = 10,2eV Trạng thái kích thích: p Xác định L * Nhận xét: để làm toán liên quan tới số lƣợng tử, ta cần nắm đƣợc số lƣợng tử đặc trƣng cho trạng thái Ví dụ nhƣ trạng thái s phải biết đƣợc l = 0, hay trạng thái p l = Bài toán đề cập đến khái niệm momen động lƣợng orbital  cần phải nhớ công thức tính momen động lƣợng orbital GV: Trần Thiên Đức - http://ductt111.wordpress.com |⃗ | ( ) V2011 l = 0, 1, 2,… m = 0, 1, 2,…, l - Ở trạng thái  l =  - Ở trạng thái kích thích p  l =  √  độ biến thiên L = √ BÀI 6.14 Đối với electron hóa trị nguyên tử Na: Hỏi trạng thái lƣợng chuyển trạng thái ứng với n = 3? Khi xét có ý spin Tóm tắt: Nguyên tử Na n=3 Xác định trạng thái lƣợng chuyển mức trạng thái n = * Nhận xét: toán liên quan tới quy tắc chọn lựa Ở trƣớc hết ta cần xác định trạng thái ứng với n = (chú ý đến spin)  nói chung cần biết suy luận thông tin có đƣợc từ số lƣợng tử n Ngoài để xét trình chuyển mức ta cần nắm đƣợc quy tắc lựa chọn: - Với n = 3:  l = 0, 1,  Trạng thái: 3S, 3P, 3D (chƣa tính đến spin)  Trạng thái lƣợng: - Quy tắc lựa chọn:    với S có P chuyển về, với P có S D chuyển về,… có mức ứng với chênh lệch momen toàn phần 0, 1 xảy chuyển mức trạng thái electron - Từ quy tắc lựa chọn ta có:  Những trạng thái chuyển 5,…) là: (với n = 3, 4, GV: Trần Thiên Đức - http://ductt111.wordpress.com V2011  Những trạng thái chuyển là: (với n = 4, 5,… m = 3, 4, 5,…)  Những trạng thái chuyển là: và = 4, 5,… m = 3, 4, 5,…)  Những trạng thái chuyển 5,… m = 4, 5, 6,…)  Những trạng thái chuyển ; và (với n (với n = 4, (với n = 4, 5,… m = 4, 5, 6,…) BÀI 6.15 Khảo sát tách vạch quang phổ: mD – nP dƣới tác dụng từ trƣờng yếu Tóm tắt: Vạch quang phổ: mD – nP * Nhận xét: Bài toán tách mức lƣợng từ trƣờng  liên quan tới tƣợng Zeeman thƣờng  tách mức phụ thuộc vào số lƣợng tử l Số mức bị tách dƣới tác dụng từ trƣờng 2l + Các mức có đặc điểm cách - Mức P  l =  tách thành 2l + = mức - Mức D  l =  tách thành 2l + = mức - Sự chuyển mức lƣợng tuân theo quy tắc lựa chọn: m = 0, 1  mức lƣợng bị tách cách nên vạch quang phổ mD – nP thực tách thành vạch quang phổ khác (nhƣ hình vẽ) BÀI 6.18 Có electron s, electron p electron d lớp K, L, M Tóm tắt: Lớp K, L, M GV: Trần Thiên Đức - http://ductt111.wordpress.com V2011 Xác định số electron s, p, d * Nhận xét: Bài toán toán lý thuyết Dựa vào bảng trạng thái electron nguyên tử ta dễ dàng giải Tuy nhiên, không thuộc bảng trạng thái ta phải biết suy luận số trạng thái dựa vào số đặc điểm sau:  Lớp K, L, M tƣơng ứng với n = 1, 2, 3,…  Electron s, p, d tƣơng ứng với l = 0, 1, 2,…, n –  có n giá trị  Số lƣợng tử hình chiếu orbital m = 0, 1, 2,…,l  có 2l + giá trị  Ứng với giá trị m có hai giá trị - Ở ta giải toán theo hƣớng suy luận không sử dụng bảng (sử dụng bảng dễ nên không để nói ) - Lớp K:  n =  l = (electron s)  có giá trị m (ứng với giá trị mS)  có electron s, electron p d - Lớp L:  n =  l = (electron s)  có giá trị m  electron s l = (electron p)  có giá trị m  electron p - Lớp M:  n =  l = (electron s)  có giá trị m  electron s l = (electron p)  có giá trị m  electron p l = (electron d)  có giá trị m  10 electron d BÀI 6.19 Lớp ứng với n = chứa đầy electron, số có electron: a Có mS = ½ b Có m = c Có m = -2 d Có m = e Có l = Tóm tắt: n = chứa đầy electron Xác định số electron thỏa mãn điều kiện a, b, c, d, e * Nhận xét: Kết hợp bảng + kỹ đếm  giải gọn n Lớp M l Lớp 3s 3p m mS ⁄ ⁄ Số trạng thái 18 GV: Trần Thiên Đức - http://ductt111.wordpress.com 3d V2011 ⁄ ⁄ ⁄ ⁄ ⁄ ⁄ ⁄ -1 -1 -2 10 Ta có kết Điều kiện Số electron a b c d e BÀI 6.20 Trong nguyên tử lớp K, L, M đầy Xác định: a Tổng số electron nguyên tử b Số electron s, số electron p, số electron d c Số electron p có m = Tóm tắt: Lớp K, L, M chứa đầy electron Xác định số electron thỏa mãn điều kiện a, b, c * Nhận xét: tƣơng tự 6-19 n Lớp K L l 0 Lớp 1s 2s 2p 3s 3p M Ta có kết quả: 3d m 0 -1 -1 -1 -2 mS ⁄ ⁄ ⁄ ⁄ ⁄ ⁄ ⁄ ⁄ ⁄ ⁄ ⁄ ⁄ ⁄ ⁄ Số trạng thái 2 18 10 GV: Trần Thiên Đức - http://ductt111.wordpress.com Điều kiện Số electron a 28 b 6(s); 12(p); 10(d) V2011 c BÀI 6.21 Viết cấu hình electron nguyên tử sau trạng thái a Bo b Cacbon c Natri Tóm tắt: Trạng thái bản: B, C, Na Viết cấu hình * Nhận xét: toán Điểm ý điều kiện trạng thái  lúc nguyên tử B, C, Na trạng thái trung hòa điện - Nguyên tử B có Z =  cấu hình: 1s22s22p1 - Nguyên tử C có Z =  cấu hình: 1s22s22p2 - Nguyên tử Na có Z = 11  cấu hình: 1s22s22p63s1 GV: Trần Thiên Đức - http://ductt111.wordpress.com V2011 GV: Trần Thiên Đức - http://ductt111.wordpress.com V2011 HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP ĐỊNH HƯỚNG TUẦN DẠNG 1: BÀI TOÁN MALUS KIẾN THỨC CƠ BẢN: - Ánh sáng tự nhiên: ánh sáng có vector sáng (vector cường độ điện trường) dao động đặn theo phương vuông góc với tia sáng (*) (*): Nguồn sáng tập hợp sóng ánh sáng nguyên tử phát Mỗi nguyên tử phát sóng ánh sáng có vector cường độ điện trường xác định Do tính hỗn loạn chuyển động nguyên tử mà vector cường độ điện trường dao động theo hướng khác - Ánh sáng phân cực: ánh sáng có vector sáng dao động theo phương xác định - Hiện tượng phân cực ánh sáng: ánh sáng tự nhiên  ánh sáng phân cực GV: Trần Thiên Đức - http://ductt111.wordpress.com V2011 - Định luật Malus: Khi ánh sáng tự nhiên truyền qua hệ kính phân cực kính phân tích có quang trục hợp với góc  cường độ sáng nhận sau hệ hai tinh thể thay đổi tỷ lệ với cos2  Nếu  Nếu - Chú ý: Khi ánh sáng chưa phân cực qua kính phân cực (giả sử ánh sáng không bị hấp thụ hay phản xạ) cường độ chùm sáng giảm 50% BÀI TẬP VÍ DỤ BÀI 3.2 Góc hợp hai tiết diện kính phân cực kính phân tích , cho chùm tia sáng tự nhiên truyền qua hai kính Biết hai kính hấp thụ phản xạ 8% cường độ chùm sáng đập vào chúng; sau truyền qua kính phân tích, cường độ sáng 9% cường độ ánh sáng tự nhiên tới kính phân cực Hãy xác định góc  Tóm tắt: Hệ số hấp thụ phản xạ: 8% Xác định  Nhận xét: Đây toán liên quan đến định luật Malus Ở ta nên phân tích xét cường độ sáng sau kính  cần ý định luật Malus Imax cường độ sáng trước qua kính phân tích I cường độ sáng sau kính phân tích Phân tích đề ta thấy kính phân cực không cho ánh sáng truyền qua hoàn toàn mà bị phản xạ hấp thụ phần ánh sáng truyền qua Để đơn giản ta chia trình truyền sáng thành trình nhỏ Xét trình truyền sáng qua kính phân cực:  Cường độ sáng bị giảm do: o Phản xạ hấp thụ: 8% o Phân cực  50% (ánh sáng phân cực  Cường độ sáng sau kính phân cực là: GV: Trần Thiên Đức - http://ductt111.wordpress.com V2011 Trong I0 cường độ chùm sáng ban đầu Xét trình truyền sáng qua kính phân tích:  Cường độ chùm sáng bị giảm do: o Phản xạ hấp thụ: 8% o Góc lệch :  Cường độ chùm sáng sau kính phân tích là: Vì BÀI 3.3 Mặt phẳng (mặt phẳng dao động) hai lăng kính nicon N1 N2 hợp với góc  = 600 Hỏi: a Cường độ ánh sáng giảm lần sau qua nicon N1 b Cường độ ánh sáng giảm lần sau qua hai nicon Biết truyền qua lăng kính nicon, ánh sáng bị phản xạ hấp thụ k = 5% Tóm tắt:  = 600 k = 5% Xác định: Nhận xét: Đây toán Malus Tương tự 3-2 ta áp dụng công thức liên quan xác định cường độ ánh sáng cần tìm Cường độ sáng sau lăng kính nicon N1 là: ( ) ( ) Cường độ chùm sáng sau lăng kính N2 là: \ ( ) ( ) GV: Trần Thiên Đức - http://ductt111.wordpress.com V2011 DẠNG 2: BÀI TOÁN QUAY MẶT PHẲNG DAO ĐỘNG KIẾN THỨC CƠ BẢN - Hiện tượng quay mặt phẳng dao động: tượng xảy cho chùm sáng phân cực truyền qua số chất kết tinh dung dịch, kết mặt phẳng dao động bị quay - Chất hoạt quang: chất làm quay mặt phẳng dao động  Tinh thể đơn trục: o Vector sáng không bị tách thành tia thường bất thường o Mặt phẳng dao động bị quay góc  xác định công thức: (trong  hệ số quay, phụ thuộc vào chất chất rắn hoạt quang bước sóng  ánh sáng, d độ dày tinh thể)  Dung dịch [ ] o Góc quay  xác định công thức: (trong [ ] hệ số quay riêng phụ thuộc vào chất - nhiệt độ dung dịch – bước sóng ánh sáng, c nồng độ dung dịch, d độ dày dung dịch)ứng dụng để xác định nồng độ hoạt quang phân cực kế  Phân loại theo chiều quay: quay phải (thuận chiều kim đồng hồ), quay trái (ngược chiều kim đồng hồ) BÀI TẬP VÍ DỤ BÀI 3.18 Một thạch anh dày d = 2mm, cặt vuông góc với quang trục, sau đặt vào hai nicon song song Người ta thấy mặt phẳng phân cực ánh sáng bị quay góc  = 530 Hỏi chiều dày phải để ánh sáng đơn sắc dùng thí nghiệm không qua nicon phân tích Tóm tắt: d = 2mm  = 530 Xác định d’ cho ánh sáng không qua nicon phân tích Nhận xét: Để ánh sáng không qua kính nicon phân tích mặt phẳng phân cực ánh sáng phải quay góc 900 Như ta biết góc quay mặt phẳng GV: Trần Thiên Đức - http://ductt111.wordpress.com V2011 phân cực phụ thuộc vào chiều dày thạch anh  sử dụng công thức xác định góc quay: Bản thạch anh có độ dày d: Bản thạch anh có độ dày d’: Chia tỷ lệ ta có: BÀI 3.20 Dung dịch đường glucozo nồng độ C1 = 0,28g/cm3 đựng bình trụ thủy tinh làm quay mặt phẳng phân cực ánh sáng xanh qua bình góc 1 = 320 Hãy xác định nồng độ C2 dung dịch đựng bình trụ giống trên, biết làm quay mặt phẳng phân cực ánh sáng xanh góc 2 = 240 Tóm tắt: C1 = 0,28g/cm3 1 = 320 2 = 240 Xác định C2 Nhận xét: Đây toán ứng dụng tượng quay mặt phẳng phân cực để xác định nồng độ dung dịch Nồng độ dung dịch xác định theo công thức:  góc quay mặt phẳng phân cực Ở toán ta [ ] thấy có hai trường hợp  xét trường hợp tính tỷ số Ta có: [ ] [ ] BÀI 3.22 Giữa hai nicon bắt chéo đường kẻ, người ta đặt ống thủy tinh dài 20cm đựng dung dịch đường có nồng độ C = 0,2g/cm3 a Hỏi cường độ sáng giảm lần sau qua nicon thứ b Tính góc quay mặt phẳng phân cực gây dung dịch đường Cho biết góc quay riêng ánh sáng vàng natri [ ] sáng qua nicon bị nicon hấp thụ 5% Tóm tắt: d = 20cm ánh GV: Trần Thiên Đức - http://ductt111.wordpress.com V2011 C = 0,2g/cm3 [ ] k = 5% Xác định ;  Nhận xét: Đây toán phân cực kế  sử dụng công thức liên quan tới phân cực kế ta dễ dàng xác định đại lượng cần tìm Độ giảm cường độ ánh sáng qua nicon thứ nhất: ( ) Góc quay mặt phẳng phân cực gây dung dịch đường: [ ] [ ] ... BTVL - Bước 4: Dựa vào công thức liệt kê đánh dấu đại lượng biết  dễ dàng xác định đại lượng cần tìm Bài tập minh họa Các tập dạng SBT: 1.(4; 5; 6; 8; 9; 10; 11) Bài 1-4: Một vật thả rơi từ khí... có số đại lượng hay gặp làm tập nên tốt nên biết chút 1) Xác định độ cao cực đại - Theo phương y ta có hai phương trình bản: vyA = M v0 Đại lượng kí hiệu màu đỏ đại lượng biết cmnr Nhìn vào xác... liên quan đến đại lượng cho đại lượng cần tìm để phác thảo tranh tổng quan toán Bước 3: Chém! Từ công thức đại lượng biết, ta biến đổi để tìm đại lượng chưa biết Bài tập mẫu Các tập dạng SBT: