Ôn tập vật lý 12 (Lý thuyết)

+ Mỗi ánh sáng đơn sắc có một bước sóng hoàn toàn xác định.. Vậy : Ở một nhiệt độ nhất định, một đám hơi có khả năng phát ra ánh sáng đơnsắc nào thì nó cũng có khả năng hấp thụ những ánh

Tài Liệu Ôn Tập Vật Lý 12

PHẦN I: DAO ĐỘNG VÀ SÓNG

CHƯƠNGI: DAO DỘNG CƠ HỌC

1 Dao động điều hòa:

+ Khi qua vị trí biên: Eđ = Eđmin = 0

2kx 2kA t 2m A t E t

+ Khi qua vị trí cân băng: Et = Etmin =0

+ Khi qua vị trí biên: Et = Etmax = E (Cơ năng)

Cơ năng: E= Eđ + Et= Eđmax= Etmax=1 2 2

m T



3 Con lắc đơn (con lắc toán học)

a Phương trình dao động điều hòa: khi biên độ góc 0

l T



b Vận tốc của con lắc đơn:

* Trường hợp tổng quát: Biên độ góc maxbất kỳ.

+ Khi qua li độ góc bất kỳ: v   2 (cos gl   cos  max )

+ Khi qua vị trí cân bằng:

VTCB

Tài Liệu Ôn Tập Vật Lý 12

+ Khi đi qua vị trí biên:   max cos   cos max=> vbiên= 0.

* Trường hợp đặc biệt: Biên độ góc max  100 ta có thể dùng thêm công thức:

c Lực căng của dây treo con lắc

* Trường hợp tổng quát: Biên độ góc maxbất kỳ.

+ Khi qua li độ góc bất kỳ: (3cos 2cos )

max

mg

+ Khi qua vị trí cân bằng:

VTCB

           

max cos cos max Bien min mg cos max

=>

2 max

(1 ) min mg 2

*Cơ năng: E= Eđ  + Et = mgl (1 cos   max ) Với h =l(1-cos)

+ Trường hợp đặc biệt: Biên độ góc max 100 ta có thể dùng thêm công

Giả sử sóng truyền từ A đền M như hình vẽ:

Nếu sóng tại A có biểu thức:uA  a sin  t

Thì sóng tại M có biểu thức: sin( 2 )

Tài Liệu Ôn Tập Vật Lý 12

Nếu sóng truyền trong không gian (sóng cầu)

2

M

M M

- Giả sử sóng từ hai nguồn kết hợp A và B

cùng là: u a  sin  t truyền tới điểm M

CHƯƠNG III:

DAO ĐỘNG ĐIỆN – DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

1 Hiệu điện thế dao động điều hòa – Dòng điện xoay chiều:

Biểu thức từ thông:  = NBS cost = o cost Với: o = NBS từ thông cực đại.Biểu thức suất điện động: e = - d dt = - ' = NBS sint = Eo sint Với NBS

là suất điện động cực đại

Biểu thức hiệu điện thế tức thời: u = Uo sint

Biểu thức dòng điện tức thời: i = Io sin (t + i) Với i là độ lệch pha giữa i à u,

nó phụ thuộc vào tính chất của mạch điện

Cường độ hiệu dụng: I =

2

o I

B

d 2 A

M

d 1

l

Hiệu điện thế hiệu dụng: U =

2

o U

Suất điện động hiệu dụng: E =

2

o E

U

(Với: ZL = L)

Mạch chỉ cĩ C: I =

C Z

2

C u i



       

** Trường hợp mạch RLC nối tiếp:

Giả sử cường độ dòng điện trong mạch là :

i = Io sint Thì hiệu điện thế giữa 2 đầu mỗi phần mạch là :

2 (Z - Z )

c Định luật Ohm cho đoạn mạch RLC nối tiếp: I =U Z (Với Z = 2

C L

+ Nếu Z L Z C: Mạch cĩ tính cảm kháng    0: u sớm pha hơn i

+ Nếu Z L Z C: Mạch cĩ tính dung kháng    0: u trễ pha hơn i

Tài Liệu Ôn Tập Vật Lý 12

+ Nếu Z L Z C: Mạch cộng hưởng điện    0: u cùng pha hơn i

d Biểu thức của hiệu điện thế u và cường độ dòng điện i:

+ Nếu đã biết biểu thức u: u U 0 sin( t u)thì i I 0 sin( t u   )

+ Nếu đã biết biểu thức i: i I 0 sin( t i)thì u U 0 sin( t i  )

e Điều kiện để một đại lượng điện đạt giá trị cực đại:

- Nếu R, U không đổi Thay đổi L hoặc C, hoặc , hoặc f để I = Imax

=> Max

U

I I

R

  Khi Z L Z C (cộng hưởng điện)

- Nếu R, U không đổi Thay đổi C để UC= UCmax

2 2

L C

L

R Z Z

Z



2 2 max

L C

C

R Z Z

Z



2 2 max

C L

Hệ số công suất càng lớn thì hao phí điện của mạch càng nhỏ

b Điều kiện để công suất của mạch đạt giá trị cức đại:

- Nếu R, U không đổi Thay đổi L hoặc C, hoặc , hoặc f để P = Pmax

4 Sản xuất và truyền tải điện:

a Máy phát điện xoay chiều 1 pha: Hoạt động nhờ hiện tượng cảm ứng điện từ

- Tần số dòng điện xoay chiều: .

60

n p

f  (trong đó: n: số vòng Roto quay trong 1 phút; p: số cặp cực)

b Dòng điện xoay chiều 3 pha:

- Biểu thức: i1 = Io sint ; i2 = Io sin(t

- Cách mắc điện xoay chiều 3 pha:

+ Hình sao: U d  3U P và Id = Ip Không đòi hỏi tải tiêu thụ mạch ngoài thậtđối xứng

2 1

2

I

I N

N U

2 Năng lượng của mạch dao động điện từ:

+ Năng lượng điện trường (Tập trung ở tụ điện C) ở thời điểm t

+ Năng lượng từ trường (Tập trung ở cuộn cảm L) ở thời điểm t:

+ Năng lượng dao động của mạch (năng lượng điện từ):

- Nếu N2 > N1 => U2 > U1 : Máy tăng thế

- Nếu N2 < N1 => U2 < U1 : Máy hạ thế

Tài Liệu Ơn Tập Vật Lý 12

C

Q o

2

2cos2(t + ) =

3 Sóng điện từ và thông tin vô tuyến

+ Sóng điện từ dùng trong thông tin vô tuyến có tần số từ hàng ngàn hec trởlên, gọi là sóng vô tuyến

+ Các sóng vô tuyến được phân loại như sau :

A B d K

d AB

 

* Đặc điểm của ảnh cho bơi gương cầu

+ Gương cầu lõm :

* Vật thật:

- Vật ở rất xa cho ảnh thật, ngược chiều, rất nhỏ nằm tại tiêu diện

- Vật cách gương d > 2f cho ảnh thật ngược chiều, nhỏ hơn vật

- Vật cách gương d = 2f cho ảnh thật ngược chiều với vật và bằng vật

- Vật cách gương f < d < 2f cho ảnh thật ngược chiều, lớn hơn vật

- Vật cách gương d = f cho ảnh ở vô cực rất lớn so với vật

- Vật cách gương d < f cho ảnh ảo cùng chiều với vật và lớn hơn vật

* Vật ảo: Luơn cho ảnh thật cùng chiều nhỏ hơn vật

1 1 1

'

f d d  

- Vật thật, ảnh thật (ở trước gương): d, d’ >0

- Vật ảo, ảnh ảo (ở sau gương) d, d’ <0

- K>0: Ảnh cùng chiều với vật

- K<0: Ảnh ngược chiều với vật

+ Gương cầu lồi :

* Vật thật: Ảnh của một vật thật cho bởi gương cầu lồi bao giờ cũng là ảnh ảo,cùng chiều với vật và nhỏ hơn vật

* Vật ảo: + Nằm trong khoảng tiêu cự (OF), cho ảnh thật cùng chiều lớn hơn vật

+ Nằm ngồi khoảng tiêu cự, cho ảnh ảo ngược chiều với vật

Chú ý: Đối với gương cầu ảnh luơn dịch chuyển ngược chiều với chiều dịchchuyển của vật

3 Sự khúc xạ ánh sáng hiện tượng phản xạ tồn phần:

a Định luật phản xạ:

- Tia phản xạ nằm trong mặt phẳng tới và

ở phía bên kia pháp tuyến so với tia tới

- Gĩc phản xạ bằng gĩc tới (i’=i)

b Định luật khúc xạ:

- Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới và

ở phía bên kia pháp tuyến so với tia tới

- Đối với một cặp mơi trường trong suốt nhất định,

tỉ số sin gĩc tới (sini) với sin của gĩc khúc xạ (sinr) luơn là

 Tại I: sini1 = nsinr1

 Tại J: sini2 = nsinr2

 Gĩc chiết quang: A = r1 + r2

 Gĩc lệch: D = i1 + i2 – A

- n21: Chiết suất tỉ đối của mơi trường (2) đối với mơi trường (1)

- Mơi trường (1): Mơi trường chứa tia tới

- Mơi trường (2): Mơi trường chứa tia khúc xạ

Tài Liệu Ơn Tập Vật Lý 12

 Nếu gĩc tới i1 và gĩc chiết quang A nhỏ:(<100) thì:

* Với - n chiết suất tỉ đối của chất làm thấu kính với mơi trường đặt thấu kính

- R1; R2 là bán kính của hai mặt thấu kính

Quy ước : - Mặt cầu lồi R>0, mặt cầu lõm R<0, mặt phẳng R=

* Quy ước: - Vật thật (ở trước thấu kính): d >0 - Ảnh thật (ở sau thấu kính): d’>0

- Vật ảo(ở sau thấu kính): d<0 - Ảnh ảo (ở trước thấu kính): d’<0

c Cơng thức độ phĩng đại của ảnh:

d AB

 Đặc điểm của ảnh cho bời thấu kính:

- Gọi d là khoảng cách từ vật đến thấu kính :

+ Với thấu kính hội tụ :

* Vật thật:

 d =  (vật ở rất xa) cho ảnh thật, ngược chiều, rất nhỏ nằm tại tiêudiện ảnh của thấu kính

 d > 2f cho ảnh thật ngược chiều, nhỏ hơn vật

 d = 2f cho ảnh thật ngược chiều với vật và bằng vật

 f < d < 2f cho ảnh thật ngược chiều, lớn hơn vật

 d = f cho ảnh ở vô cực và rất lớn so với vật

 d < f sẽ cho ảnh ảo cùng chiều với vật và lớn hơn vật

* Vật ảo: Luơn cho ảnh thật cùng chiều nhỏ hơn vật

+ Với thấu kính phân kỳ :

- K > 0: Ảnh cùng chiều với vật

- K < 0: Ảnh ngược chiều với vật

* Vật thật: đặt trước thấu kính phân kì bao giờ cũng cho ảnh ảo, cùng chiều vớivật và nhỏ hơn vật.

* Vật ảo: + Nằm trong khoảng tiêu cự (OF) cho ảnh thật cùng chiều lớn hơn vật

+ Nằm ngồi khoảng tiêu cự cho ảnh ảo ngược chiều với vật

Chú ý: Đối với thấu kính ảnh luơn dịch chuyển cùng chiều với chiều dịch chuyểncủa vật

CHƯƠNG VI: MẮT VÀ CÁC DỤNG CỤ QUANG HỌC

Tài Liệu Ơn Tập Vật Lý 12

Nếu kính đeo sát mắt: OOk  O => G v K v OCc

A B

OA A B tg

2

'

d d

d d

2

'

d d

d d

+ Khi ngắm chừng ở vô cực : G =

2 1

.

f f

OC C

 Với :  = F1F2’ gọi là độ dài quang học của kính hiển vi

d) Độ bội giác của kính thiên văn :

G = A A B B d f l d d d fl

1 2 2 2

1 1

Khi mắt đặt sát thị kính : l = 0

1

f O O

a Hiện tượng tán sắc ánh sáng là hiện tượng một chùm

ánh sáng trắng sau khi đi qua lăng kính không những

bị khúc xạ lệch về phía đáy lăng kính, mà còn bị

tách ra thành nhiều chùm sáng có màu sắc khác

nhau Đó là hiện tượng tán sắc ánh sáng

b Ánh sáng đơn sắc, ánh sáng trắng.

+ Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị tán sắc khi đi qua lăng kính Mỗi ánhsáng đơn sắc có một màu nhất định gọi là màu đơn sắc.

+ Ánh sáng trắng là tập hợp của vô số ánh sáng đơn sắc khác nhau có màu biếnbiến thiên liên tục từ đỏ đến tím

Bậc của vân tối trùng với | k | + 1

+ Khoảng vân : Khoảng vân là khoảng cách giữa hai vân sáng (hoặc hai vân tối) cạnhnhau Khoảng cách giữa vân sáng bậc k và bậc k + 1 là :

i = xk + 1 - xk = (k + 1) a.D- ka.D = a.D

Chú ý : Khoảng cách giữa n vân sáng (hoặc vân tối) liên tiếp là (n – 1) khoảng vân

b Đo bước sóng ánh sáng.

Từ công thức : i = a.D=>  = ia D Đo D, a, i ta tìm được bước sóng 

c Bước sóng và màu sắc ánh sáng.

+ Mỗi ánh sáng đơn sắc có một bước sóng hoàn toàn xác định

+ Những màu chính không phải ứng với một bước sóng, mà ứng với những ánhsáng có bước sóng nằm trong một khoảng trị số nhất định Chẳng hạn vùng màu đỏ cóbước sóng từ 0,76m đến 0,64m, vùng màu tím có bước sóng từ 0,44m đến 0,40m,

3 Quang phổ liên tục.

+ Định nghĩa : Là quang phổ gồm một dải sáng

có màu biến đổi liên tục từ đỏ đến tím

+ Nguồn phát : Các vật rắn, lỏng hoặc những

khối khí có tỉ khối lớn khi bị nung nóng đều phát ra

quang phổ liên tục

+ Đặc điểm : Không phụ thuộc vào thành phần

cấu tạo của nguồn sáng mà chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ của nguồn sáng

+ Ứng dụng : Đo nhiệt độ của vật phát sáng, đặc biệt là những vật ở xa (MặtTrời, các sao, )

4 Quang phổ vạch phát xạ

+ Định nghĩa : Là quang phổ chỉ gồm một số vạch màu riêng lẻ trên một nềntối

Tài Liệu Ơn Tập Vật Lý 12

+ Nguồn phát : Khí hay hơi ở áp suất thấp khi bị kích thích bằng điện hoặc nhiệtcho phát sáng sẽ phát ra quang phổ vạch

+ Đặc điểm : Các nguyên tố khác nhau có quang phổ vạch khác nhau về sốlượng vạch, vị trí vạch và cường độ sáng của các vạch

+ Ứng dụng : Xác định thành phần của các nguyên tố có trong hợp chất

5 Quang phổ vạch hấp thụ

+ Định nghĩa : Là quang phổ gồm những vạch tối nằm riêng rẽ trên nền quangphổ liên tục

Vậy : Ở một nhiệt độ nhất định, một đám hơi có khả năng phát ra ánh sáng đơnsắc nào thì nó cũng có khả năng hấp thụ những ánh sáng đơn sắc đó

+ Ứng dụng : Xác định thành phần của các nguyên tố có trong hợp chất

6 Phép phân tích quang phổ

+ Định nghĩa : Phép phân tích quang phổ là phép phân tích thành phần hoá họcvà nồng độ của các chất trong mẫu cần phân tích dựa vào việc nghiên cứu quang phổ,hoặc dựa vào quang phổ của vật phát sáng để xác định nhiệt độ của vật

+ Tiện lợi :

- Đơn giản và cho kết quả nhanh hơn phép phân tích hóa học

- Rất nhạy : Có khả năng phát hiện một nồng độ rất nhỏ của chất nào đó cótrong mẫu

- Có thể xác định được thành phần cấu tạo và nhiệt độ của những vật ở rất xakhông tới được như Mặt Trời và các sao

7 Tia hồng ngoại:

+ Định nghĩa, bản chất : Tia hồng ngoại là những bức xạ không nhìn thấy đượccó bước sóng lớn hơn bước sóng ánh sáng đỏ (0,75m    103m) Tia hồng ngoạicó bản chất là sóng điện từ

+ Nguồn phát : Các vật bị nung nóng đều phát ra tia hồng ngoại

+ Tính chất : Có tác dụng nhiệt Tác dụng lên kính ảnh hồng ngoại Bị hơinước, khí CO2 hấp thụ mạnh.

+ Ứng dụng : Dùng để sấy khô, sưởi ấm, chụp ảnh hồng ngoại

8 Tia tử ngoại:

+ Định nghĩa, bản chất : Tia tử ngoại là những bức xạ không nhìn thấy được cóbước sóng ngắn hơn bước sóng ánh sáng tím (10-3m    0,40m) Tia tử ngoại cóbản chất là sóng điện từ

+ Nguồn phát : Các vật có nhiệt độ cao (trên 3000oC), hồ quang điện, đèn hơithuỷ ngân cao áp, …

+ Tính chất : Bị nước, thuỷ tinh hấp thụ mạnh Tác dụng lên kính ảnh Làm mộtsố chất phát quang Ion hoá chất khí Tác dụng quang điện Gây nên phản ứng quanghoá, quang hợp Tác dụng nhiệt, tác dụng sinh học

+ Ứng dụng : Phát hiện vết nứt, vết xước trên bề mặt kim loại Chữa bệnh còixương, diệt khuẩn, diệt nấm mốc Kích thích sự phát quang Sử dụng trong phân tíchquang phổ

9 Cách tạo ra tia Rơnghen

+ Nguyên tắc tạo ra : Cho chùm electron chuyển động nhanh đập vào một tấmkim loại có nguyên tử lượng lớn

+ Dụng cụ tạo ra tia Rơnghen là ống Rơnghen: Là một ống tia catốt có lắp thêmmột điện cực bằng kim loại có nguyên tử lượng lớn và khó nóng chảy gọi là đối âmcực Cực này được nối với anốt Hiệu điện thế giữa hai cực khoảng vài vạn vôn, ápsuất trong ống khoảng 10-3 mmHg

+ Cơ chế phát sinh : Các electron trong tia âm cực được tăng tốc trong điệntrường mạnh, nên thu được động năng rất lớn Khi đến đối âm cực, chúng gặp cácnguyên tử của đối âm cực, xuyên sâu vào những lớp bên trong của vỏ nguyên tử,tương tác với hạt nhân nguyên tử và với các electron ở các lớp này Trong sự tươngtác này sẽ phát ra một sóng điện từ có bước sóng rất ngắn, gọi là bức xạ hãm Đóchính là tia Rơnghen

2 Bản chất, tính chất và công dụng

* Bản chất : Bản chất của tia Rơnghen là sóng điện từ có bước sóng ngắn hơnbước sóng tia tử ngoại : 10-12 m <  < 10-8 m

* Tính chất và công dụng :

- Có khã năng đâm xuyên mạnh nên được dùng để chiếu điện, chụp điện, dòcác lổ hỏng khuyết tật bên trong sản phẩm đúc

- Có dụng rất mạnh lên kính ảnh nên được dùng để chụp điện

- Làm phát quang một số chất nên được ứng dụng để quan sát màn hình trongviệc chiếu điện

- Có khả năng iôn hóa các chất khí Tính chất này ứng dụng để làm các máy đoliều lượng Rơnghen

Tài Liệu Ơn Tập Vật Lý 12

- Hủy hoại tế bào, diệt vi khuẫn nên được dùng để chữa các ung thư cạn gầnngoài da đồng thời cần phòng tránh tia Rơnghen

3 Thang sóng điện từ

+ Sóng vô tuyến, tia hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy,

tia tử ngoại, tia Rơnghen, tia gamma đều có cùng bản chất

là sóng điện từ Điểm khác nhau là bước sóng dài ngắn

khác nhau do đó chúng các tính chất và công dụng khác

nhau

+ Thực ra, giữa các vùng tia không có ranh giới rõ

rệt

+ Các tia có bước sóng càng ngắn thì có tính đâm

xuyên càng mạnh, dễ tác dụng lên kính ảnh, dễ làm phát

quang các chất và dễ iôn hóa chất khí

+ Đối với các tia có bước sóng càng dài, ta càng dễ

quan sát hiện tượng giao thoa giữa chúng

CHƯƠNG VIII: LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG.

1 Thuyết lượng tử:

+ Những nguyên tử hay phân tử vật chất không không hấp thụ hay bức xạ ánhsáng một cách liên tục, mà thành từng phần riêng biệt, đứt quãng Mỗi phần đó mangmột năng lượng hoàn toàn xác định, có độ lớn là  = hf Mỗi phần đó gọi là một lượngtử năng lượng

Trong đó f là tần số ánh sáng, còn h là một hằng số gọi là hằng số Plăng :

h = 6,625.10-34 Js

+ Chùm ánh sáng được coi như một chùm hạt, mỗi hạt gọi là một phôtôn mangmột lượng tử năng lượng Với ánh sáng có tần số đã cho, cường độ chùm sáng tỉ lệ vớisố phôtôn trong chùm

2 Hiện tượng quang điện:

a Định nghĩa:

Khi chiếu một chùm ánh sáng thích hợp (có bước sóng ngắn) vào mặt một tấmkim loại thì nó làm cho các electron ở mặt kim loại đó bị bật ra Đó là hiện tượngquang điện

Các electron bị bật ra gọi là các electron quang điện

b Điều kiện xảy ra hiện tượng quang điện:

Hiệu điện thế hãm để triệt tiêu dòng quang điện : Uh = -E do max e

= -21e mv2

omax

3 Mẫu nguyên tử của Bohr

* Hai tiên đề của Bohr :

- Tiên đề về trạng thái dừng : Nguyên tử chỉ tồn tại trong những trạng thái cónăng lượng xác định, gọi là các trạng thái dừng Trong các trạng thái dừng, nguyên tửkhông bức xạ

- Tiên đề về sự bức xạ và hấp thụ năng lượng

của nguyên tử : Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái

dừng có năng lượng cao Em sang trạng thái dừng có

năng lượng thấp hơn En thì nguyên tử phát ra một

phôtôn có năng lượng :  = hfmn =

* Hệ quả : Trong các trạng thái dừng của nguyên tử, electron chỉ chuyển độngquanh hạt nhân theo những quỹ đạo có bán kính xác định gọi là quỹ đạo dừng

4 Giải thích sự tạo thành quang phổ vạch của hidrô

* Quang phổ vạch phát xạ của hidrô gồm 3 dãy :

- Dãy Lyman gồm các vạch ở vùng tử ngoại

- Dãy Banme gồm một phần nằm trong vùng tử ngoại và 4 vạch nằm trongvùng ánh sáng nhìn thấy : Vạch đỏ H ( = 0,656m), vạch lam H ( = 0,486m),vạch chàm H ( = 0,434m), vạch tím H ( = 0,410m)

- Dãy Pasen ở vùng hồng ngoại

* Giải thích :

- Nguyên tử hiđrô có một electron quay xung quanh hạt

nhân Ở trạng thái bình thường (gọi là trạng thái cơ bản)

nguyên tử hiđrô có năng lượng thấp nhất, electron chuyển

động trên quỹ đạo K (gần hạt nhân nhất)

- Khi nhận năng lượng kích thích, electron chuyển lên

quỹ đạo có mức năng lượng cao hơn (L, M, N, O, P, …) và ở

trạng thái kích thích này trong thời gian rất ngắn

(khoảng 10-8s) rồi chuyển về các quỹ đạo bên trong và phát

ra các phôtôn có tần số f thỏa mãn hệ thức :

hf = hc = Ecao - Ethấp