Lý thuyết tổng hợp vật lý lớp 12

Thầy Hổ bmt 0942357547 Trang: TẬP 1: Cơ – dễ hiểu – dễ nhớ Th.s Hồng Đạt Vƣợng (teacherhoangdatvuong@gmail.com) Thầy Hổ bmt 0942357547 Trang: Thầy Hổ bmt 0942357547 Trang: CHUN ĐỀ 1: DAO ĐỘNG CƠ Dao động: Chuyển động qua lại quanh vị trí đặc biệt, gọi vị trí cân Dao động tuần hồn: dđ mà trạng thái lặp lại cũ sau khoảng thời gian (chu kì T)  Chu kì T(s): Là thời gian để thực dao động tồn phần  Tần số f(Hz):Là số dao động tồn phần thực giây = 2 = 2f T Dao động điều hòa : dđ li độ vật hàm cơsin (hay sin) thời gian x A (t + )   x = Acos(t + ) : Li độ; độ lệch khỏi VTCB m, cm : biên độ dao động; xmax= A >0 m, cm : pha dao động thời điểm t Rad; độ : pha ban đầu dao động, rad : tần số góc dao động điều hòa rad/s =   (rad) 180  180.a  (độ)  A, ,  : Ba anh khơng đổi (^.^)  Biên độ A pha ban đầu  phụ thuộc vào cách kích thích ban đầu (*.*)  Tần số góc  (chu kì T, tần số f) phụ thuộc vào cấu tạo hệ dao động Vận tốc: v = x' = - Asin(t + ) = Acos(t +  +  )  vmin = :(Biên)  vmax = A=|v| :(Cân bằng) Gia tốc: a = v' = x’’ = - 2Acos(t + ) = - 2x  amax = 2A :(Cân bằng)  amin = :(Biên) Hệ thức độc lập thời gian :  x v:  a v : x2 v2  1 A2  A2 v2 a2  1 2 A 4 A 2 Hay A2  x  v  v a2 Hay A      a x: a = - 2x Mối liên hệ cđ tròn & dđ điều hòa: Điểm P dao động điều hòa đoạn thẳng ln ln dược coi hình chiếu điểm M chuyển động tròn đường kính đoạn thẳng Chú ý:  v & a tần số với x  a sớm v:  / ; v sớm x:  / ; a ngược pha x  a ln hướng VTCB, tỉ lệ với li độ x  Chuyển động chiều dương v >  vtb max  T Tách t  n T S max t  t ' , vtb  S t (khó hơn) Chú ý:  Tất dạng khơng hiểu vật ban đầu đâu cơng cốc (bước vẽ đường tròn xác định vị trí xuất phát đường tròn)  Khi kéo vật lệch khỏi VTCB : thả nhẹ VT A, truyền vận tốc VT x  Vật c/đ nhanh khoảng VTCB, chậm Biên  Đường 0,5T là: s = 2A  1T là: s = 4A  nT là: s = n.4A CHUN ĐỀ 2: CON LẮC LÕ XO Gồm lò xo có độ cứng k, đầu gắn cố định, đầu gắn với vật khối lƣợng m + Chiều dài lò xo VTCB : lCB = l0 + l0 (l0 chiều dài tự nhiên) + Chiều dài cực tiểu (cao nhất) : lMin = l0 + l0 – A + Chiều dài cực đại (thấp nhất) : lMax = l0 + l0 + A 1,Lực hồi phục: Fhp = - kx lực tổng hợp tác dụng vào vật, ln hƣớng VTCB, tỉ lệ với li độ, ngƣợc chiều với li độ  Fhpmax = kA :(Biên)  Fhpmin = :(Cân bằng) 2,Lực đàn hồi: Fđh = k( l0  x ) lực tác dụng vào điểm treo, ln hƣớng điểm ko biến dạng, tỉ lệ với độ biến dạng l0  Fđhmax = k( l0 +A) : Biên lcb l  Fđh  k (l0  A) : Biên (khi l0  A ) lmax =0 : VT lxo khơng biến dạng (khi l0  A ) 3,Tại VTCB: mg = k l0 4, Chu kì, tần số lắc lò xo:  k m , T  2 k l0 m ,f   2 2 m k g A O A x Thầy Hổ bmt 0942357547 Trang: CHUN ĐỀ: (tt) CẮT GHÉP LÕ XO & NĂNG LƢỢNG W  Wđ  Wt  5,Cơ : kA  m A2 2 Wt  kx 2 = số  kA2  Động năng: Wđ  mv => Wđmax  m A2  Thế năng: => Wtmax 6, Nếu: Wđ = nWt  x   Cắt lò xo: A n 1 a= a max n 1 ; Fph = Fph max n 1 ;v= vmax 1 n k0.l0 = k1l1 = k2l2 = …Khi bị cắt ngắn độ cứng tỉ lệ nghịch với chiều dài Ghép lò xo: * Song song:k = k1 + k2  m thì: * Nối tiếp 1   k k1 k2 1   : k tăng T giảm T T1 T2  m thì: T2 = T12 + T22 : k giảm T tăng  Cơ bảo tồn tỉ lệ với bình phƣơng biên độ (đúng với lắc đơn sóng học phần sau)  Vị trí cực đại động cực tiểu ngược lại  Thời gian để động là: t  T /  Động biến thiên với chu kỳ T / ,tần số 2f tần số góc 2 CHUN ĐỀ 3: CON LẮC ĐƠN 1.Mơ tả: Con lắc đơn gồm vật nặng treo vào sợi dây khơng giãn Phƣơng trình dao động:(khi   100): s = S0cos(t + ) α = α0cos(t + ) với s = αl, S0 = α0l Lực hồi phục F  mg  mg Tần số góc:  g l ; s ln hướng VTCB, tỉ lệ với  , s l Chu kỳ: T  2   2 l ; g Tần số: f     T 2 2 g l v2 v2 v 2 2 2 S  s  ( ) Hệ thức độc lập: * a = - s = - αl * * 0    2     l gl 1 Năng lƣợng lắc đơn: W  Wt  Wđ  mgl (1  cosa )  m 2S02  m 2l 2 02 (bảo tồn) 2 + Động : Wđ = mv2 + Thế năng: Wt = mgl(1 - cos) = mgl 2 (  100,  (rad)) v  gl (cos  cos ) , vmax  gl (1  cos ) : CB Vận tốc : 2 vmin  : Biên Lực căng sợi dây: T = mg(3cosα – 2cosα0) ,T = mg(3 – 2cosα0) : CB T = mgcosα : Biên  S0 A s x, tính chất vmax = s0 ,vmin= 0, amax amin tương tự  Với lắc đơn lực hồi phục tỉ lệ thuận với m  Với lắc lò xo lực hồi phục khơng phụ thuộc m (tự do)  Con lắc cđ theo đường cong: VTCB thấp nhất, Biên cao Thầy Hổ bmt 0942357547 Trang: CHUN ĐỀ 4: THAY ĐỔI CHU KÌ CON LẮC ĐƠN Tỉ số số dao động, chu kì tần số chiều dài: Trong thời gian lắc có chiều dài l1 thực n1 dao động, lắc l2 thực n2 dao động: n1T1 = n2T2 hay n1 T2 f l    n2 T1 f l1 => trùng phùng: t  T1T2 T1  T2 Chu kỳ T độ cao h1, độ sâu d1,nhiệt độ t1 Khi đƣa tới độ cao h2, độ sâu d2, nhiệt độ t2 thì: T h d t    Thời gian chạy sai ngày: t  24.60.60 T T R 2R T1 Với R = 6400km bán kính Trái Đât,  hệ số nở dài lắc Đưa lắc từ thiên thể lên thiên thể khác thì: T  g  M R T1 g2 2 M2 R 10 Khi lắc đơn chịu thêm tác dụng lực phụ khác khơng đổi ngồi trọng lực :  a có phương ngang : + Tại VTCB dây treo lệch góc có: tan   + T '  2  a g l g  a2 a có phương thẳng đứng : T '  2 l lên nhanh xuống chậm (+), lên ga chậm xuống nhanh (-) 11 Con lắc đặt điện trƣờng đều:  Điện trƣờng phƣơng ngang: T = 2 q.E g2 + ( )2 m q: điện tích (C)  Điện trƣờng phƣơng thẳng đứng: T'  l qE g m E:điện trường ( V/m) Vật điện dương, điện trường hướng từ xuống (vật điện âm, điện trường từ hướng lên): (+) Vật điện dương, điện trường hướng từ lên (vật điện âm, điện trường từ xuống): (-) Chú ý:  Nhiệt độ tăng: T tăng, Nhiệt độ giảm: T giảm  Đưa lên cao, xuống sâu: T tăng (đưa xuống sâu T tăng tăng so với đưa lên cao)  T tăng: đồng hồ chạy chậm, T giảm: đồng hồ chạy nhanh “Đừng chờ đợi bạn ước muốn mà tìm kiếm chúng !” Thầy Hổ bmt 0942357547 Trang: CHUN ĐỀ 5: DAO ĐỘNG TẮT DẦN – DUY TRÌ - CƢỠNG BỨC Dao động tắt dần + Dao động tắt dần có biên độ giảm dần theo thời gian (chu kì coi ko đổi) Ngun nhân lực ma sát chuyển hóa dần thành nhiệt + Ứng dụng: thiết bị đóng cửa tự động, phận giảm xóc tơ, xe máy, … Dao động trì: + Bằng cách cung cấp thêm lượng cho vật dao động có ma sát để bù lại tiêu hao ma sát mà khơng làm thay đổi chu kì riêng Có tần số tần số dao động riêng, có biên độ khơng đổi Dao động cƣởng + Dao động chịu tác dụng ngoại lực cƣỡng tuần hồn gọi dao động cưởng + Dao động cưởng có biên độ khơng đổi có tần số tần số lực cưởng bức: f cưỡng  f ngoại lực + Biên độ dao động cưỡng phụ thuộc vào biên độ ngoại lực cưỡng bức, vào lực cản hệ vào chênh lệch tần số cưỡng f tần số riêng f0 hệ Biên độ lực cưởng lớn, lực cản nhỏ chênh lệch f f biên độ dao động cưởng lớn Cộng hƣởng + Hiện tượng biên độ dao động cưởng tăng dần lên đến giá trị cực đại tần số f lực cưởng tiến đến tần số riêng f0 hệ dao động gọi tượng cộng hưởng T  T làm A  A Max  lực cản môi trường   0 + Điều kiện cộng hưởng f = f0 Hay  + Tầm quan trọng tượng cộng hưởng: -Tòa nhà, cầu, máy, khung xe, hệ dao động có tần số riêng Khơng chúng chịu tác dụng lực cưởng bức, có tần số tần số riêng để tránh cộng hưởng, dao động mạnh làm gãy, đổ -Hộp đàn đàn ghi ta, hộp cộng hưởng làm cho tiếng đàn nghe to, rỏ x Các đại lƣợng dao động tắt dần : kA2  A2  - Quảng đường vật đến lúc dừng lại: S = 2mg 2g mg g - Độ giảm biên độ sau chu kì: A = = k  A Ak A   - Số dao động thực được: N= A 4mg 4mg   T - Vận tốc cực đại vật đạt thả nhẹ cho vật dđ từ vị trí biên ban đầu A: vmax = CON LẮC LÒ XO (tự do)  CON LẮC ĐƠN (không tự do) kA2 m g   2 gA m k  khônglực : tắt dần ( A )  f , T không đổi  có ma sát  lực rời rạc : trì ( A không đổi )  lực liên tục tuần hoàn : cưỡng ( A 0  ) f , T  f , T ngoại lực  A max 0 Thầy Hổ bmt 0942357547 Trang: CHUN ĐỀ 6: TỔNG HỢP CÁC DAO ĐỘNG HÕA Giản đồ Fresnel: Hai dao động điều hòa phƣơng, tần số độ lệch pha A khơng đổi Dao động tổng hợp x  x  x  A cos(t   ) a Biên độ: A  A12  A22  2A1A2 cos(1  2 ) ; A1 A sin 1  A sin 2 b Pha ban đầu  : tan   ; A1 cos 1  A cos 2  Gọi  độ lệch pha hai dao động:   = (t + x' 2) -O(t + 1) = 2 - 1 Chú  Hai dđ pha   k 2 : Amax  A1  A2   ý: Hai dđ ngược pha   (2k  1) : A  A  A   Hai dđ vuông pha   (2k  1) : A  A2  A2  x điều kiện 1    2 A1  A  A  A1  A Bấm máy tính MODE   A1  SHIFT  (-)  (  NHẬP GĨC 1  )  +  A2  SHIFT  (-)  (  NHẬP GĨC 2  )  + Khoảng cách lớn hai dao động xmax = A  A12  A22  2A1A2 cos(2  1 ) Điều kiện A1 để A2max: A2max = A A A1= sin(  1 ) tan(2  1 ) Chú ý: Nếu cho A2 từ cơng thức ta tìm A = Amin = A2sin(2 - 1) = A1tan(2 - 1)  Khi bấm máy “Đƣa máy Radian độ( góc thống với nhau, rad độ, hàm sin cos)”  Khi cần tìm 1dđ thành phần lấy dđ tổng trừ dđ thành phần biết  Khi cộng nhiều dđ cộng = máy tính Càng hồi bão lớn, thành đạt to Thầy Hổ bmt 0942357547 Trang: CHUN ĐỀ 7: SĨNG CƠ 1.Định nghĩa: Sóng dao động lan truyền mơi trường vật chất  Sóng ngang: phần tử dđ theo phương vng góc với phương truyền sóng truyền chất rắn mặt chất lỏng  Sóng dọc : phần tử dđ theo phương trùng với phương truyền sóng truyền rắn, lỏng, khí 2.Đặc trƣng sóng hình sin:  Biên độ sóng ( AM ) : biên độ dao động phần tử mơi trường  Chu kỳ sóng ( T) : chu kỳ dao động phần tử mơi trường có sóng truyền qua  Tần số sóng( f) : tần số dao động phần tử mơi trường  Tốc độ truyền sóng ( v) : tốc độ lan truyền dao động mơi trường phụ thuộc chất mơi trƣờng , khơng phụ thuộc vào tần số nguồn sóng  Bƣớc sóng (  ): + Là qng đƣờng mà sóng truyền chu kỳ + Hoặc khoảng cách gần hai điểm pha phương truyền sóng v   = v T = ( m, cm…) f  Năng lƣợng sóng : tỉ lệ với bình phương biên độ ~ A2 2d Phƣơng trình sóng: u = Uocos( t )  2πd độ lệch pha hai điểm M N: φ = ; d = |dM - dN| λ  Cùng pha:   k 2 điểm pha: d  k → dmin = λ λ  Ngược pha:   (2 k  1) điểm ngược pha: d  (k  ) → dmin = 2 λ   Vng pha:   (2k  1)  điểm vng pha: d  (k  ) → dmin = 2 Chú ý:  Sóng khơng truyền chân khơng  Sóng khơng truyền vật chất mà truyền dao động, ( lượng) ( pha dao động )  Khi thấy n đỉnh sóng qng đường (n – 1)λ , thời gian t = (n – 1)T  Đơn vị u, d,  v phải giống Bài tập : Phương trình sóng nguồn O u = 5cos(20πt) cm Điểm M cách O đoạn OM = cm, biết tốc độ truyền sóng v = 20 cm/s a) Xác định : f, T, λ b) Viết phƣơng trình sóng tai M c) Li độ M lúc t = 5s d) khoảng cách gần hai điểm phương truyền sóng dao động pha, ngƣợc pha, vng pha Thầy Hổ bmt 0942357547 Trang: 10 CHUN ĐỀ 8: GIAO THOA SĨNG CƠ 1.Định nghĩa: Hiện tượng hai sóng kết hợp, gặp điểm xác định, ln ln tăng cƣờng tạo thành cực đại làm yếu ( tạo thành cực tiểu) gọi giao thoa sóng  Nguồn kết hợp hai nguồn có tần số độ lệch pha khơng đổi theo thời gian 2.Phƣơng trình:  ( d1 + d2)  ( d2 - d1)  uM = Uocos cos t     ( d2 - d1) Xét biên độ AM = |2 Uocos |  Amax  d2 - d1 = k. với k = 0, ± 1, ± 2, … ***KL: Biên độ giao thoa đạt cực đại vị trí có hiệu đƣờng ngun lân bƣớc sóng Amin  d2 - d1 = ( k + )  với k = 0, ± 1, ± … ***KL: Biên độ giao thoa đạt cực tiểu vị trí có hiệu đƣờng lẻ lần nửa bƣớc sóng 3.Hai nguồn dao động pha (   1  2  ) * Số đường số điểm CĐ (khơng tính hai nguồn):  l  l k  * Số đường số điểm CT (khơng tính hai nguồn): l l   k    Hai nguồn dao động ngƣợc pha:(   1  2   ) * Số đường số điểm CĐ (khơng tính hai nguồn):  l   l k   * Số đường số điểm CT (khơng tính hai nguồn):  l  k l  Chú ý:  Trên S1S2 điểm CĐ (hoặc hai CT) gần λ ; điểm CT và1 điểm λ CT kề  Giữa M với đường trung trực S1S2 có N dãy cực đại khác Ta có: v d  d = (N + 1) f Bài tập : 1, Trong thí nghiệm giao thoa sóng mặt nước, khoảng cách hai điểm S1, S2 d = 11cm Cho cần rung, ta thấy hai điểm S1, S2 gần đứng n chúng 10 điểm đứng n khơng dao động Biết tần số cần rung 26 Hz, tính bước sóng tốc độ truyền sóng.(ĐA:52 cm/s) Thầy Hổ bmt 0942357547 Trang: 22 CHỦ ĐỀ 19: TÁN SĂC ÁNH SÁNG 1.HIỆN TƯỢNG TÁN SẮC ÁNH SÁNG ĐN: phân tách chùm sáng phức tạp thành chùm sáng đơn sắc (khi qua mặt phân cách hai mơi trường suốt) Ánh sáng đơn sắc có tần số định khơng bị tán sắc truyền qua lăng kính Ánh sáng trắng hỗn hợp nhiều ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím ( 0,76m >  > 0,38 m ) 2.GIẢI THÍCH VỀ HIỆN TƯỢNG TÁN SẮC ÁNH SÁNG Chiết suất mơi trường có giá trị khác ánh sáng đơn sắc khác nhau: nđỏ < ncam < < ntím Góc lệch tia sáng :Dđỏ< Dcam < < Dtím Giải thích nhiều tượng quang học khí quyển, cầu vồng… 3.MÁY QUANG PHỔ: Ống chuẩn trực, ống chuẩn trực ống đầu thấy kính hội tụ L1, đầy khe hẹp có lỗ ánh sáng qua nằm tiêu điểm vật thấu kính hội tụ có tác dụng tạo chùm sáng song song đến lăng kính Lăng kính P: phận máy quang phổ nhằm tán sắc ánh sáng trắng thành dải màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím Buồng tối dùng để hứng ảnh 4.CÁC LOẠI QUANG PHỔ Quang phổ liên tục: dải màu liên tục từ đỏ đến tím - Nguồn: chất rắn, chất lỏng chất khí có áp suất lớn, phát bị nung nóng - Tính chất: Quang phổ liên tục khơng phụ thuộc vào chất nguồn phát mà phụ thuộc vào nhiệt độ nguồn phát (ở nhiệt độ hồn tồn giống nhau) - Ứng dụng: để xác định nhiệt độ nguồn sáng Quang phổ vạch phát xạ: hệ thống vạch sáng riêng lẻ, ngăn cách khoảng tối - Nguồn: chất khí hay áp suất thấp phát bị kích thích điện hay nhiệt - Tính chất: Các ngun tố khác khác số lượng vạch, vị trí độ sáng tỉ đối vạch vạch Hiđrơ đỏ, lam, chàm tím - Ứng dụng: nhận biết thành phần hóa học mẫu cần phân tích Quang phổ vạch hấp thụ: vạch hay đám vạch tối quang phổ liên tục - Nguồn: chất lỏng chất rắn chứa đám vạch,chất khí chứa vạch hấp thụ đặc trưng cho chất khí - Tính chất: Ở nhiệt độ định, ngun tố hóa học hấp thụ xạ mà có khả phát xạ, ngược lại, phát xạ mà có khả hấp thụ - Ứng dụng: nhận biết thành phần hóa học mẫu cần phân tích  Khi truyền từ mơi trường chiết quang sang mơi trường chiết quang góc khúc xạ (nếu có) lớn ánh sáng đơn sắc có bước sóng ngắn: n tăng  giảm mà n tăng góc khúc xạ tăng  Tia đỏ lệch nhất, tia tím lệch nhiều Thầy Hổ bmt 0942357547 Trang: 23 Chủ đề 20: LĂNG KÍNH & TÁN SẮC 1.Cơng thức lăng kính Trường hợp tổng qt: sin i1  n sin r1 sin i  n sin r2 A  r1  r2 D  i1  i  A Trường hợp góc nhỏ (A, i1): i1  nr1 i  nr2 A  r1  r2 D  (n  1)A Khi Dmin = 2i - A - i= A + Dmin Góc tới: i1 , r2 Góc khúc xạ: r1 , i Góc chiết quang: A Góc lệch tia tới tia ló: D 2.Các dạng tập Góc lệch tia đỏ so với tia tím ló khỏi lăng kính( với A nhỏ)   D = ( nt nđ ).A Bề rộng quang phổ đặt hứng cách lăng kính đoạn h d = h.( nt - nđ ).A ( A đổi rad) Bài tốn xác định bề rộng quang phổ đáy bể nước độ sâu h  d = h( tan rd - tan rt ) ***khoảng cách hai tia đỏ tím ló khỏi mỏng độ dày e: dtanrt Chú ý:  Anh sáng trắng chiếu xiên góc qua mặt phân cách bị khúc xạ tách thành dải màu đỏ đên tím – chiếu vng góc khơng bị khúc xạ màu trắng  Khi chiếu ánh sáng trắng từ nước kk có tia sát mặt phân cách tia có bƣớc sóng lớn ló khơng khí, tia có bước sóng nhỏ bị phản xạ tồn phần trở lại nước Bên trong, tất hoa hướng dương We're all golden sunflowers inside Thầy Hổ bmt 0942357547 Trang: 24 CHUN ĐỀ 21: GIAO THOA ANH SÁNG Nhiễu xạ ánh sáng: Nhiễu xạ ánh sáng tượng truyền sai lệch với truyền thẳng ánh sáng qua lỗ nhỏ gặp vật cản Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng chứng tỏ ánh sáng có tính chất sóng Hiện tượng giao thoa ánh sáng Hai chùm sáng kết hợp hai chùm phát ánh sáng có tần số pha có độ lệch pha khơng đổi theo thời gian Những chổ sóng gặp mà pha với nhau, chúng tăng cường lẫn tạo thành vân sáng Những chổ sóng gặp mà ngược pha với nhau, chúng triệt tiêu tạo thành vân tối ax Hiệu đường đi: Δd = d2 - d1 = D Vị trí vân, khoảng vân - Vị trí vân sáng: xs = k D a - Vị trí vân tối: xt = (k’ + - Khoảng vân: i = D a ; với k  Z D ) ; với k’  Z a : k/c vân sáng vân tối liên tiếp Một số tập ánh sáng đơn sắc: Dạng Tìm vị trí vân sáng tối : lấy vùng giao thoa xM ngun vân sáng, bán ngun vân i tối (Khoảng cách vân phía trừ , khác phía cộng lại) Dạng đặt mơi trường suốt có chiết suất n thì: λ i  i giảm n lần:  ’ = ; i’ = n n x x L L k   M  k  N i i 2i 2i x x 1 L L Vân tối:    k    M   k  N  i i 2i 2i Dạng tìm số vân sáng, tối màn: Vân sáng:  Dạng Đặt mỏng dày e : hệ vân lệch chiều đoạn x  (n  1)e.D a y D Dạng Tịnh tiến nguồn S theo phương S1S2 hệ vân lệch ngược chiều: x  d ánh sáng đơn sắc k1 2 Dạng Hai vân sáng trùng nhau: = lấy k1,k2  Z nhỏ vị trí trùng k2 1 K1 + 2 Dạng Ttrùng vân tối = lấy k1,k2  Z nhỏ vị trí trùng 1 K2 + Thầy Hổ bmt 0942357547 Dạng Trang: 25 Vị trí trùng vân sáng K1 = 2 K2 1 K1 3  k3 = 1  giá trị K1; K2; K3 Ánh sáng trắng Dạng Bề rộng quang phổ liên tục bậc k: hay khoảng cách vân tím bậc k đến vân đỏ bậc k Δxk =k(iđ - it) = k Dạng 10 xM :  đ   t D a Tìm xạ cho vân sáng (tối) M có tọa độ a.x M  đ (với k  Z) k D a.x M  đ vân tối khi: t  (k  0,5).D vân sáng khi: t  Cách khác: dùng máy tính bấm MODE ; nhập hàm f(x) = (1) (2) theo ẩn x = k ; cho chạy nghiệm từ START đến END 20 chọn STEP (vì k ngun), nhận nghiệm f(x) khoảng t    đ Chú ý:  Hiện tượng nhiểu xạ giao thoa ánh sáng chứng tỏ ánh sáng có tính chất sóng i  Vân sáng vân tối liên tiếp cách đoạn là:  Giữa n vân sáng liên tiếp có (n – 1)λ  Ứng dụng: Đo bước sóng ánh sáng  Giao thoa mỏng vết dầu loang, màng xà phòng Phải làm từ việc nhỏ đến lớn Hãy ln nắm bắt hội Thầy Hổ bmt 0942357547 Trang: 26 CHUN ĐỀ 22: TIA HỒNG NGOẠI – TỬ NGOẠI – TIA X 1.Hồng ngoại  Định nghĩa : Là xạ sóng điện từ có hn > đỏ  Nguồn phát: có nhiệt độ lớn 0o K , cao nhiệt độ mơi trường  Tính chất -Tác dụng tác dụng nhiệt - Gây số phản ứng hóa học, tác dụng lên số loại phim ảnh - Có thể biến điệu sóng điện từ cao tần - Có thể gây tượng quang điện số chất bán dẫn  Ứng dụng - Dùng để phơi khơ, sấy, sưởi ấm - Điều chế số loại kính ảnh hồng ngoại chụp ảnh ban đêm - Chế tạo điều khiển từ xa - Ứng dụng qn 2.Tử ngoại  Định Nghĩa: Là xạ điện từ có bước sóng nhỏ bước sóng ánh sáng tím  Nguồn Phát: vật có nhiệt độ >20000C phát tia tử ngoại  Tính chất - Kích thích phát quang nhiều chất, gây số PỨHH, quang hóa - I ơn hóa khơng khí, Tác dụng lên phim ảnh - Tác dụng sinh học hủy diệt tế bào - Bị nƣớc thủy tinh hấp thụ mạnh suốt với thạch anh - Gây tượng quang điện ngồi nhiều kim loại  Ứng dụng - Trong y học, sử dụng tiệt trùng dụng cụ phẫu thuật, chữa bệnh còi xương - Trong cơng nghiệp dùng để tiệt trùng thực phẩm trước đóng hộp - Trong khí dùng để phát lỗi sản phẩm bề mặt kim loại 3.Tia X  Định nghĩa: Tia X xạ điện từ có bước sóng từ 10 -11 đến 10-8 m - Từ 10-11 m đến 10-10 m gọi X cứng - Từ 10-10 đến 10-8 m gọi X mềm  Nguồn phát: Do ống Cu - lit - giơ phát (Bằng cách cho tia catot đập vào miếng kim loại có ngun tử lượng lớn)  Tính chất - Khả năng đâm xun cao - Làm đen kính ảnh - Làm phát quang số chất - Gây tượng quang điện ngồi hầu hết kim loại - Làm i ơn hóa khơng khí - Tác dụng sinh lý, hủy diệt tế bào  Ứng dụng - Chụp X quang - Phát khuyết tật bên sản phẩm đúc - Kiểm tra hành lý lĩnh vực hàng khơng - Nghiên cứu thành phần cấu trúc vật rắn 4.Thang sóng điện từ Thầy Hổ bmt 0942357547 Trang: 27 CHỦ ĐỀ 23: QUANG ĐIỆN NGỒI Định nghĩa: Hiện tượng ánh sáng làm bật electron khỏi bề mặt kim loại gọi tượng quang điện (ngồi) Các định luật: Định luật 1: ( Định luật giới hạn quang điện) Hiện tượng quang điện xảy ánh sáng kích thích chiếu vào I kim loại có bước sóng nhỏ giới hạn quang điện 0 (  ≤ 0 ) Định luật 2: (Định luật cƣờng độ dòng quang điện bão hòa) I Đối với ánh sáng kích thích có (  ≤ 0 ), cường độ dòng quang I điện bão hòa tỉ lệ với cường độ chùm sáng kích thích Định luật 3: ( Định luật động cực đại quang electron) U U -U Động ban đầu cực đại quang electron khơng phụ thuộc hhh# cường độ chùm kích thích, mà phụ thuộc bước sóng ánh #Đặc tuyến vơn - ampe kế tế bào quang điện sáng kích thích chất kim loại Thuyết lƣợng tử ánh sáng - Ánh sáng tạo hạt gọi phơtơn - Với as có tần số f, phơtơn giống có lượng = hf - Trong chân khơng phơtơn bay với vận tốc c = 108 m/s dọc theo tia sáng - Mỗi lần ngun tử hay phân tử phát xạ hấp thụ ánh sáng chúng phát hay hấp thụ phơtơn - Chỉ có phơtơn trạng thái chuyển động, khơng có phơtơn đứng n Lƣỡng tính sóng hạt: Ás vừa có tính chất sóng (giao thoa, nhiễu xạ ) vừa có tính chất hạt (quang điện) Các cơng thức c = 3.10 m / s, h = 6.625.10 -34 J.s ; h.c   Lƣợng tử ánh sáng:  = h.f = với  -19  1eV = 1,6.10 J; 1MeV = 10 eV =1,6.10 -13 J bh2 bh1 h ## Cơng thốt: A  h c 0 Hệ thức Einstein:   A  Wđ - , h c   h c , Wđ  e U h  e V h  m v 0max 0 v0max: Vận tốc ban đầu cực đại Uh: Hiệu điện hãm Vh: Điện hãm cực đại e = 1,6.10-19(C); me = 9,1.10-31kg Chú ý:  ,  , v0max , Uh , Vh khơng phụ thuộc cường độ chùm sáng tới  I bh phụ thuộc cường độ chùm sáng tới  Giá trị đại số Uh < Trong số tốn Uh > hiểu độ lớn  Khi nhiều xạ tính ứng với xạ có min (hoặc fmax) Thầy Hổ bmt 0942357547 Trang: 28 MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP CƠNG THỨC KHÁC Dạng Tìm hđt hãm: dòng quang điện triệt tiêuU AK  Uh (Uh < 0), Uh gọi hiệu điện hãm e.U h  mv 02 max hc  1   e.U h  hf  A  U h     e   0  Lưu ý: Trong số tốn người ta lấy Uh > độ lớn Dạng Cơng suất nguồn sáng: P = n. với n: số phơtơn ứng với xạ  phát 1s Dạng Cƣờng độ dòng điện bão hồ: Ibh = ne.|e| Với ne: số electron 1s Dạng Hiệu suất lƣợng tử: H  ne I  I h f I bh h c  H  bh  bh  n P e P e P  e hc tốn ống Rơn-ghen: e UAK = mV2max = hfmax = min Bước sóng nhỏ tia Rơnghen:   hc  hc Dạng Bài Động electron đập vào đối catốt - Wđ Wđ mv e U AK e U AK min bước sóng nhỏ xạ ( m) mv02 UAK hiệu điện anot catot máy ( V ) v: vận tốc cực đại đập vào đối catot ( m/s) fmax tần số lớn xạ phát (Hz) DẠNG 6:TÍNH ĐIỆN THẾ CĐ, HIỆU ĐIỆN THẾ UAK, UHÃM 2 Định lí động năng: ΔWđ = A F  mv t  mv  q.U MN  qVM  VN  → Bài tốn 1: Tính điện cầu lập 1 E điện Vmax c h A   e - Đối với cầu kim loại bán kính R, ta tính điện tích cực đại Qmax Q max cầu: Vmax  k R ; với k = 9.109 (Nm2/C2 ) → Bài tốn 2: Cho hiệu điện UAK đặt vào tế bào quang điện, tính vận tốc e đập vào Anot 1 2 - Khi electron tăng tốc: mv  mv  e.U AK  mv  (  A )  e.U AK  vận tốc v 1 - Khi electron bị giảm tốc: mv  mv  e U AK  vận tốc v Lưu ý đổi đơn vị: MeV = 106 eV ; eV = 1,6.10-19 J ; MeV = 1,6.10-13 J ; A0 = 10-10 m DẠNG 7*** Tính khoảng cách xa mà mắt trơng thấy nguồn sáng 2 Gọi P cơng suất nguồn sáng phát xạ  đẳng hướng, d đường kính Thầy Hổ bmt 0942357547 Trang: 29 ngươi, n độ nhạy mắt (số photon lọt vào mắt mà mắt phát ra) Ta có: P Pλ - Số photon nguồn sáng phát giây: nλ = = ε hc - Gọi D khoảng cách từ mắt đến nguồn sáng, số photon phân bố mặt hình cầu có bán kính D h P  4D hc.4D2 d P Pd d  - Số photon lọt vào giây là: N    k  hc.4D2 16hc.D2 2 - Số photon qua đơn vị diện tích hình cầu giây là: k  - Để mắt nhìn thấy nguồn sáng thì: N n Pd d P  n  D  16hc.D nhc Dmax  d P nhc DẠNG 8*** Khi electron quang điện bay điện trường U d + Khi quang electron bật khỏi catot chịu lực điện trường thu gia tốc + Lực điện trường tác dụng lên electron: FE = e.E ; với điện trường thì: E = a FE e.E e U   m m m d → Bài tốn: Tính khoảng cách s tối đa mà electron rời xa cực Nếu điện trường cản có cường độ E electron bay dọc theo đường sức điện qng đường tối đa mà electron rời xa Katot là: mv 02 max A mv 02 max  e.E.S max  S max   e.E e.E → Bài tốn: Tính bán kính lớn vòng tròn bề mặt anot mà electron tới đập vào Electron bị lệch nhiều vận tốc ban đầu v vng góc với bề mặt Katot (vng góc với đường sức điện), ta qui tốn chuyển động ném ngang Xét trục tọa độ xOy: + Trục Ox: x = v0maxt = Rmax 1 e.E + Trục Oy: y = at2= t = d (với d khoảng cách hai 2 m cực)  t  Rmax = v0maxt - Nếu ta thay a = 2m e e U AK thì: Rmax = v0maxt = v maxd eU AK m d - Nếu thay tiếp v0max từ biểu thức Rmax = 2d e.U h  mv 0max Uh U AK DẠNG 9*** Khi electron quang điện bay từ trường + Lực Lorenxơ tác dụng lên electron: FL = e.B.v0max.sinα Thầy Hổ bmt 0942357547  Trang: 30  + Nếu v  B quỹ đạo electron đường tròn R: Fht = FL  R m v 02  e v 0B  R m.v eB Nếu electron có v0max thì: R  R max  m.v max eB   + Nếu v xiên góc  với B quỹ đạo electron đường ốc với bán kính vòng ốc: R m.v e Bsin  DẠNG 10*** Khi electron quang điện bay theo phương ngang miền có điện trường từ trường, để electron khơng bị lệch khỏi phương ban đầu FE = FL  = B.vomax CHUN ĐỀ 24: MẪU NGUN TỬ BOR - QUANG PHỔ HIDRO 3.Tiên đề trạng thái dừng Ngun tử tồn số trạng thái có lượng xác định gọi trạng thái dừng Khi trạng thái dừng ngun tử khơng xạ Trong trạng thái dừng ngun tử, electron chuyển động quanh hạt nhân quỹ đạo có bán kính hồn tồn xác định gọi quỹ đạo dừng Đối với ngun tử Hidro bán kính quỹ đạo dừng tăng tỉ lệ với bình phương số ngun liên tiếp: Rn = n2ro với ro = 5,3.10-11 m Trong đó: Rn bán kính quĩ đạo thứ n n quĩ đạo thứ n ro bán kính 4.Tiên đề hấp thụ & xạ Khi ngun tử chyển từ trạng thái dừng có lượng ( En ) sang trạng thái dừng có lượng thấp ( Em ) phát ton có lượng hiệu: En - Em  = hfnm = En - Em Ngược lại, ngun tử trạng thái dừng có lượng Em mà hấp thụ photon có lượng hiệu En- Em chuyển lên trạng thái dừng có hc lượng En  = hfnm = En - Em =  5.Quang phổ vạch Hiđrơ - 13,6 eV - Mức lượng trạng thái n : En = với ( n = n2 1,2,3…) - E = E12 + E23  13  12  23 - Từ tiên đề trên: Nếu chất hấp thụ ánh sáng có bước sóng phát ánh sáng Thầy Hổ bmt 0942357547 Trang: 31 Chú ý:  Năng lượngcần thiết để ion hóa ngun tử là:  = hfmax = ra: N  h.c min Tìm số vạch phát n(n  1) ; với n số vạch mức lượng CÁC DẠNG BÀI TẬP 13,6 Dạng Tính lƣợng electron quỹ đạo dừng thứ n: En =  n (eV) Với n N* Dạng Năng lƣợng ion hóa ngun tử hi đrơ từ trạng thái bản: E0 = 13, 6(eV) = 21, 76.10-19 J Dạng Tính bƣớc sóng dịch chuyển hai mức lƣợng:  mn  Dạng Cho bƣớc sóng tính bƣớc sóng khác: 1   13 12  23 hc Em  En ; f13 = f12 + f23 (như cộng véctơ) Dạng Tính bán kính quỹ đạo thứ n: rn = n r0 ; với r0 = 5,3.10-11m bán kính Bo (ở quỹ đạo K) Dạng Tìm số vạch phát ra: N  Dạng *.Vận tốc electron: n(n  1) n! n(n  1) N  C n2   ; CM: (n  2)!2! e2 v2 nên: k  me rn rn v e k 2,2.106  m e rn n m/s với k  9.109 (Nm2 / C )  m e  9,1.1031 kg Tần số quay electron: ω = 2π.f = v v  f  2r n rn Dạng * Cƣờng độ dòng điện phân tử electron chuyển động quỹ đạo gây ra: q e e I= = = ω t T 2π (vì electron chuyển động quỹ đạo tròn nên t = T) Thầy Hổ bmt 0942357547 Trang: 32 CHỦ ĐỀ 25: QUANG ĐIỆN TRONG, QUANG PHÁT QUANG & LAZE Quang điện Chất quang dẫn: chất dẫn điện khơng bị chiếu sáng trở thành chất dẫn điện tốt bị chiếu ánh sáng thích hợp Hiện tƣợng quang điện trong:Hiện tượng chiếu ánh sáng thích hợp vào khối chất bán dẫn, làm giải phóng êlectron liên kết chúng trở thành êlectron dẫn đồng thời tạo lỗ trống tham gia vào q trình dẫn điện => ứng dụng: quang điện trở & pin quang điện Quang điện trở : điện trở làm chất quang dẫn.=> ứng dụng : điều khiển tự động Pin quang điện: nguồn điện chạy lượng ánh sáng Nó biến đổi trực tiếp quang thành điện => ứng dụng máy đo ánh sáng, vệ tinh nhân tạo, máy tính bỏ túi… Sự phát quang: số chất có khả hấp thụ a’s’ có bước sóng để phát a’s’ có bước sóng khác Lân quang: xạ phát quang kéo dài sau ngừng xạ kích thích (> 10-8 s) Huỳnh quang: xạ phát quang tắt nhanh sau ngừng xạ kích thích (dưới 10-8 s) Đặc điểm: bước sóng λ ' ánh sáng phát quang lớn bước sóng λ ánh sáng kích thích: λ' > λ (hay ε' < ε , f ' < f) Sơ lƣợc Laze Laze nguồn sáng phát chùm sáng cường độ lớn dựa việc ứng dụng tượng phát xạ cảm ứng đặc điểm: - Tính đơn sắc cao - Tính kết hợp (các phơtơn chùm có tần số pha) - Chùm sáng song song (có tính định hướng cao) - Cường độ lớn ứng dụng - Y học: dùng dao mổ phẩu thuật mắt, chữa bệnh ngồi da… - Thơng tin liên lạc: sử dụng vơ tuyến định vị, liên lạc vệ tinh, truyền tin cáp quang… - Cơng nghiệp: khoan, cắt, tơi, xác vật liệu cơng nghiệp Chú ý:  Khi nói đến tượng quang điện ln nhớ tới chất bán dẫn, với tượng quang điện ngồi kim loại  Bức xạ hồng ngoại gây tượng quang điện số chất bán dẫn Trong khơng thể gây tượng quang điện ngồi kim loại  Ngồi tượng quang – phát quang có tượng phát quang sau: hóa – phát quang (ở đom đóm); điện – phát quang (ở đèn LED); phát quang catơt (ở hình ti vi)  Sự phát sáng đèn ống quang - phát quang vì: đèn ống có tia tử ngoại chiếu vào lớp bột phát quang phủ bên thành ống đèn  Sự phát sáng đèn dây tóc, nến, hồ quang khơng phải quang - phát quang  Tia laze khơng có đặc điểm cơng suất lớn, hiệu suất laze nhỏ Thầy Hổ bmt 0942357547 Trang: 33 CHỦ ĐỀ 26: CÂU TẠO HẠT NHÂN Cấu tạo hạt nhân: từ hạt nuclơn Có hai loại nuclơn - Prơtơn ( p ) khối lượng mp = 1,67262.10-27 kg, điện tích +e - Nơtron (n) , khối lượng mn = 1,67493.10-27 kg, khơng mang điện - Cơng thức xác định bán kính hạt nhân: R = 1,2 A 1/ 10-15 - Prơtơn hạt nhân ngun tử hiđrơ Kí hiệu hạt nhân: ZA X :với A  số nuclon  số P  N Z số P số e vò trí điện tích Đồng vị: ngun tử mà hạt nhân chứa số Z khác số N 238 Ví dụ: (126 C; 136 C; 146 C); ( 235 92 U; 92 C)… - Hidro thường 11 H chiếm 99,99% hidro thiên nhiên - Hidro nặng 12 H gọi đơtêri 12 D chiếm 0,015% hidro thiên nhiên - Hidro siêu nặng 13 H gọi triti 13 T Lực hạt nhân: lực hút liên kết nuclơn Lực hạt nhân khơng phụ thuộc vào điện tích So với lực điện từ lực hấp dẫn lực hạt nhân có cường độ lớn (gọi lực tương tác mạnh) tác dụng nuclơn cách khoảng nhỏ kích thước hạt nhân (khoảng 10-15 m) Đơn vị khối lƣợng ngun tử Một đơn vị u có giá trị khối lượng đồng vị cacbon 12 12 C Khối lượng nuclơn xấp xĩ u =>một ngun tử có số khối A có khối lượng  A.u Độ hụt khối (m) m = Z.mp + ( A - Z) mn - mX - mp: khối lượng proton mp = 1,0073 u - mn : khối lượng notron mn = 1.0087 u - me: khối lượng electron =5,684.10-4 u - mX: khối lượng hạt nhân X Năng lƣợng liên kết lượng để liên kết tất nulon tron hạt nhân Wlk = m.c2 ( MeV) (J) Năng lƣợng liên kết riêng để liên kết nuclon hạt nhân E Wlkr = ( MeV/nuclon) A - Đặc trưng cho mức độ bền vững hạt nhân - 50 0: phản ứng tỏa lượng + Nếu ΔE < 0: phản ứng thu lượng Dạng Liên hệ động lƣợng động vật: P =2mK Bài tốn bảo tồn động lƣợng: Giả thiết hạt AZ X đứng n TH1: Phóng xạ (hạt mẹ đứng n, vỡ thành hạt con) 2 ΔE =K3+K4, P1= P2, K v m4   K v m3 TH2: Hai hạt bay theo phƣơng vng góc P12  P32  P42  m1K  m 3K  m 4K TH3: Hai hạt sinh có vectơ vận tốc K m3 , m1v  m3m3  m 4v  K m4 TH4: Hai hạt sinh giống nhau, có động α α P1 = 2P3cos = 2P4cos 2 Tổng qt: dùng để tính góc phƣơng chuyển động hạt P42  P12  P32  2P1P3 cos1 Chú ý : Khơng để tài liệu ướt, mực bị nhòe! - Chun luyện thi ĐH - Hồng Hoa Thám Chúc em thi tốt! ... Trang: CHUN ĐỀ 6: TỔNG HỢP CÁC DAO ĐỘNG HÕA Giản đồ Fresnel: Hai dao động điều hòa phƣơng, tần số độ lệch pha A khơng đổi Dao động tổng hợp x  x  x  A cos(t   ) a Biên độ: A  A12  A22  2A1A2... l qE g m E:điện trường ( V/m) Vật điện dương, điện trường hướng từ xuống (vật điện âm, điện trường từ hướng lên): (+) Vật điện dương, điện trường hướng từ lên (vật điện âm, điện trường từ xuống):... Tất dạng khơng hiểu vật ban đầu đâu cơng cốc (bước vẽ đường tròn xác định vị trí xuất phát đường tròn)  Khi kéo vật lệch khỏi VTCB : thả nhẹ VT A, truyền vận tốc VT x  Vật c/đ nhanh khoảng