Tóm tắt công thức giải nhanh vật lý 12

TÀI LIỆU LÝ THUYẾT VÀ CÔNG THỨC GIẢI NHANH Tài liệu này : ………………………………………………………………… ………………… Lớp : Trường : BIÊN HOÀ – Ngày 24 tháng 09 năm 2017 TÀI LIỆU LƯU HÀNH NỘI BỘ Gv ThS Nguyễn Vũ Minh TÓM TẮT CÔNG THỨC VẬT LÝ 12 CHƢƠNG : DAO ĐỘNG CƠ I DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ Phƣơng trình dao động: x = Acos(t + ) Vận tốc tức thời: v =  Asin(t + ) Công thức lượng giác thường gặp : π cosu  cos(u  π) ; sinu  cos(u  ) v chiều với chiều chuyển động (vật chuyển động theo chiều dương v > 0, theo chiều âm v < 0) Gia tốc tức thời chu kỳ, tần số : a =  2Acos(t + ) a hướng vị trí cân bằn ♠ Chu kỳ T : Thời gian để hệ thực dao động toàn phần T 2π Δt  ω N t : thời gian hệ thực đuợc N dao động ♠ Tần số f (Hz) : Số dao động toàn phần mà vật thực đơn vị ω f   thời gian T 2π Đồ thị v theo x:  Đồ thị có dạng elip (E) Đồ thị a theo x:  Đồ thị có dạng đoạn thẳng Đồ thị a theo v: Vật VTCB: x = 0; Vật biên: x = ±A;  Đồ thị có dạng elip (E) vMax = A; aMin = vMin = 0; aMax = 2A a v2 v2 A  x  A   Hệ thức độc lập: ω ω ω 2 Đt : 0914 449 230 (zalo – facebook) Nhận dạy Vật Lý Biên Hòa - ĐN Gv ThS Nguyễn Vũ Minh TÓM TẮT CÔNG THỨC VẬT LÝ 12 TRỤC VẼ BIỂU THỊ MỐI LIÊN HỆ GIỮA v, x, a -A CB x0 v tăng v=0 vmin = -Aω v tăng vmax = Aω v giảm v=0 + v giảm Xét tốc độ v vmax = Aω v giảm v tăng v = v tăng v = v max = Aω a tăng Xét gia tốc a Đồ thị theo thời gian đại lƣợng amax = A.ω2 a giảm v giảm a tăng a=0 a=0 amin = -Aω2 a giảm 2 W  W  W  mω A đ t Cơ năng: 2 2 2 W  Với đ mv  m A sin (t   )  Wsin (t   ) 1 m x  m A2cos (t   )  Wco s (t   ) 2 T  t  + Sau khoảng thời gian động lại Wt  hay Wd  Wt  Đt : 0914 449 230 (zalo – facebook) W Wd Wt   2 2 Nhận dạy Vật Lý Biên Hòa - ĐN Gv ThS Nguyễn Vũ Minh + Khi Wd  n.Wt TÓM TẮT CÔNG THỨC VẬT LÝ 12 x ta có A n+1 Wd A  1 + Tỉ số động : W x t + Trong chu kỳ dao động hòa có lần Wd  n.Wt + Trong trình dao động động tăng giảmvà ngược lại + Cơ tỉ lệ thuận với bình phương biên độ dao động Năng lƣợng Wđmax = ½ kA2 Wt = Gia tốc a=0 Vận tốc v  vmax Wđ = Wt W đ = Wt a = ½ amax v  v max a= amax 2 v  v max a= amax a = amax v v  max 2 v0 x Li độ A (VTCB) T/12 Thời gian Wđ = Wtmax = ½ kA2 Wt = Wđ A 2 T/24 A T/24 T/8 +A (biên) T/12 T/8 T/12 T/6 T/4 Đt : 0914 449 230 (zalo – facebook) Nhận dạy Vật Lý Biên Hòa - ĐN Gv ThS Nguyễn Vũ Minh TÓM TẮT CÔNG THỨC VẬT LÝ 12 Dao động điều hoà có tần số góc , tần số f, chu kỳ T Thì động biến thiên với tần số góc 2, tần số 2f, chu kỳ T/2 Động trung bình thời gian nT/2 W  mω2 A * ( nN , T chu kỳ dao động) là: Khoảng thời gian ngắn để vật từ vị trí có li độ x1 đến x2 M1 M2 2  1 t      x1  co s    A  x với  co s    A  x2 -A x1 O A    1 ,2    M'2 M'1 Đt : 0914 449 230 (zalo – facebook) Nhận dạy Vật Lý Biên Hòa - ĐN Gv ThS Nguyễn Vũ Minh TÓM TẮT CÔNG THỨC VẬT LÝ 12 T A   A 2 A T   A  A 2 A  A x A T T 12 10 Chiều dài quỹ đạo: L = 2A 11.Tính quãng đƣờng lớn nhỏ vật đƣợc khoảng thời gian < t < T/2 Vật có vận tốc lớn qua VTCB, nhỏ qua vị trí biên nên khoảng thời gian quãng đường lớn vật gần VTCB nhỏ gần vị trí biên Sử dụng mối liên hệ dao động điều hoà chuyển đường tròn Ta phải tính góc quét  = t Quãng đường lớn vật từ M1 đến M2 đối xứng qua trục sin SMax  2A sin Δφ Quãng đường nhỏ vật từ M1 đến M2 đối xứng qua trục cos Đt : 0914 449 230 (zalo – facebook) Nhận dạy Vật Lý Biên Hòa - ĐN Gv ThS Nguyễn Vũ Minh TÓM TẮT CÔNG THỨC VẬT LÝ 12 SMin  2A(1  cos Δφ ) Lưu ý: + Trong trường hợp t > T/2 T T * Tách t  n  t ' n  N ;0  t '  2 T + Trong thời gian n quãng đường 2nA + Trong thời gian t’ quãng đường lớn nhất, nhỏ tính Tốc độ trung bình lớn nhỏ khoảng thời gian t: vtbMax  S Min S Max v  tbMin t với SMax; SMin tính t 14 Các bƣớc lập phƣơng trình dao động dao động điều hoà: * Tính : Sử dụng công thức sau : ω v A2  x a v a  MAX  MAX x A A  * Tính A A vMAX ω  a MAX ω2  L FMAX 2W   k k * Tính  dựa vào điều kiện đầu: lúc t = t0 (thường t0 = 0)  x  Acos(t0   )   v   Asin(t0   ) Lƣu ý: + Vật chuyển động theo chiều dương v > 0, ngược lại v < + Kéo vật khỏi vị trí cân đoạn x buông nhẹ (v = 0, không vận tốc đầu) A  x + Chiều dài cực đại lmax cực tiểu lmin trình dao động : lmax  lmin A Đt : 0914 449 230 (zalo – facebook) Nhận dạy Vật Lý Biên Hòa - ĐN Gv ThS Nguyễn Vũ Minh TÓM TẮT CÔNG THỨC VẬT LÝ 12 + Đối với lắc lò xo thẳng đứng đề cho đưa vật đến vị trí lò xo không biến dạng (không giãn) buông không vận tốc đầu ta có + Các giá trị  thường gặp toán : Gốc thời gian ( t = )là lúc : A  l  + Vật qua VTCB theo chiều duơng          + Vật qua VTCB theo chiều âm + Vật biên dương    + Vật biên âm         A     x   + Vật qua vị trí theo chiều dương  A     x   + Vật qua vị trí theo chiều âm A 2 x       + Vật qua vị trí theo chiều dương 2 A     x   + Vật qua vị trí theo chiều âm II CON LẮC LÒ XO k Tần số góc:   m ; 2 m T    Chu kỳ:  k ;  k f    Tần số: T 2 2 m Điều kiện dao động điều hoà: Bỏ qua ma sát, lực cản vật dao động giới hạn đàn hồi 2.Cơ năng: 1 W  m A2  kA2 2 Đt : 0914 449 230 (zalo – facebook) -A nén -A l l giãn O O giãn A A x Hình a (A < l) x Hình b (A > l) Nhận dạy Vật Lý Biên Hòa - ĐN Gv ThS Nguyễn Vũ Minh TÓM TẮT CÔNG THỨC VẬT LÝ 12 * Độ biến dạng lò xo thẳng đứng vật VTCB: l  mg k T  2  l g * Độ biến dạng lò xo vật VTCB với lắc lò xo nằm mặt phẳng nghiêng có góc nghiêng α: l  l mg sin  T    g sin  k + Chiều dài lò xo VTCB: lCB = l0 + l (l0 chiều dài tự nhiên) + Chiều dài cực tiểu (khi vật vị trí cao nhất): lMin = l0 + l – A + Chiều dài cực đại (khi vật vị trí thấp nhất): lMax = l0 + l + A lCB = (lMin + lMax)/2 + Khi A >l (Với Ox hướng xuống): - Thời gian lò xo nén lần thời gian ngắn để vật từ vị trí x1 =  l đến x2 =  A - Thời gian lò xo giãn lần thời gian ngắn để vật từ vị trí x1 =  l đến x2 = A, Lưu ý: Trong dao động (một chu kỳ) lò xo nén lần giãn lần Lực kéo hay lực hồi phục F =  kx =  m x Đặc điểm: * Là lực gây dao động cho vật * Luôn hướng VTCB * Biến thiên điều hoà tần số với li độ Lực đàn hồi lực đưa vật vị trí lò xo không biến dạng Có độ lớn Fđh = kx* (x* độ biến dạng lò xo) * Với lắc lò xo nằm ngang lực kéo lực đàn hồi (vì VTCB lò xo không biến dạng) * Với lắc lò xo thẳng đứng đặt mặt phẳng nghiêng + Độ lớn lực đàn hồi có biểu thức: * Fđh = kl + x với chiều dƣơng hƣớng xuống * Fđh = kl  x với chiều dƣơng hƣớng lên Đt : 0914 449 230 (zalo – facebook) Nhận dạy Vật Lý Biên Hòa - ĐN Gv ThS Nguyễn Vũ Minh TÓM TẮT CÔNG THỨC VẬT LÝ 12 + Lực đàn hồi cực đại (lực kéo): FMax = k(l + A) = FKmax (lúc vật vị trí thấp nhất) + Lực đàn hồi cực tiểu: * Nếu A < l  FMin = k(l  A) = FKMin * Nếu A ≥ l  FMin = (lúc vật qua vị trí lò xo không biến dạng) Lực đẩy (lực nén) đàn hồi cực đại: FNmax = k(A  l) (lúc vật vị trí cao nhất) Một lò xo có độ cứng k, chiều dài l cắt thành lò xo có độ cứng k1, k2, … chiều dài tương ứng l1, l2, … có: Ghép lò xo: kl = k1l1 = k2l2 = … 1 * Nối tiếp k  k  k   treo vật khối lượng thì: T2 = T12 + T22 * Song song: k = k1 + k2 + …  treo vật khối lượng 1   thì: T T T  Gắn lò xo k vào vật khối lượng m1 chu kỳ T1, vào vật khối lượng m2 T2, vào vật khối lượng m1+m2 chu kỳ T3, vào vật khối lượng m1 – m2 (m1 > m2) chu kỳ T4 T32  T12  T22 T42  T12  T22 Thì ta có: Đo chu kỳ phƣơng pháp trùng phùng Để xác định chu kỳ T lắc lò xo (con lắc đơn) người ta so sánh với chu kỳ T0 (đã biết) lắc khác (T  T0) Hai lắc gọi trùng phùng chúng đồng thời qua vị trí xác định theo chiều Thời gian hai lần trùng phùng θ TT0 T  T0 Nếu T > T0   = (n+1)T = nT0 Nếu T < T0   = nT = (n+1)T0 với n  N* Đt : 0914 449 230 (zalo – facebook) Nhận dạy Vật Lý Biên Hòa - ĐN Gv ThS Nguyễn Vũ Minh TÓM TẮT CÔNG THỨC VẬT LÝ 12 * Khi đường truyền ánh sáng từ khe S1 (hoặc S2) đặt mỏng dày e, chiết suất n hệ vân dịch chuyển phía S1 (hoặc S2) đoạn: x0 (n 1)eD a * Xác định số vân sáng, vân tối vùng giao thoa (trƣờng giao thoa) có bề rộng L (đối xứng qua vân trung tâm) L 2i Số vân sáng Ns Số vân tối Nt k 2k 2k , (x 2k , ( x x x fần lẻ 0,5 ) 0,5 ) * Xác định số vân sáng, vân tối hai điểm M, N có toạ độ x1, x2 (giả sử x1 < x2) + Vân sáng: x1 < ki < x2 + Vân tối: x1 < (k+0,5)i < x2 Số giá trị k  Z số vân sáng (vân tối) cần tìm Lưu ý: M N phía với vân trung tâm x1 x2 dấu M N khác phía với vân trung tâm x1 x2 khác dấu * Xác định khoảng vân i khoảng có bề rộng L Biết khoảng L có n vân sáng + Nếu đầu hai vân sáng thì: + Nếu đầu hai vân tối thì: i i L n L n + Nếu đầu vân sáng đầu vân tối thì: i L n 0,5 * Sự trùng xạ 1, 2 (khoảng vân tƣơng ứng i1, i2 ) + Trùng vân sáng: xs = k1i1 = k2i2 =  k11 = k22 = Đt : 0914 449 230 (zalo – facebook) 37 Nhận dạy Vật Lý Biên Hòa - ĐN Gv ThS Nguyễn Vũ Minh TÓM TẮT CÔNG THỨC VẬT LÝ 12 + Trùng vân tối: xt = (k1 + 0,5)i1 = (k2 + 0,5)i2 =  (k1 + 0,5)1 = (k2 + 0,5)2 = Lưu ý: Vị trí có màu màu với vân sáng trung tâm vị trí trùng tất vân sáng xạ * Trong tượng giao thoa ánh sáng trắng (0,4 m    0,76 m) - Bề rộng quang phổ bậc k: x k D λđ a λ t với   bước sóng đ t ánh sáng đỏ tím - Xác định số vân sáng, số vân tối xạ tương ứng vị trí xác định (đã biết x) + Vân sáng: x k λD a λ ax ,k kD Z Với 0,4 m    0,76 m  giá trị k   x + Vân tối: k 0,5 λD a ax ,k k 0,5 D Z Với 0,4 m    0,76 m  giá trị k   * Bƣớc sóng màu sắc ánh sáng - Mỗi ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ xác định (tần số f ) xác định - Mọi ánh sáng đơn sắc mà ta nhìn thấy có 0,38 m ≤ λ ≤ 0,76 μm - Ánh sáng mặt trời có bước sóng từ đến  Màu ás Bƣớc sóng   m  Màu ás Bƣớc sóng   m  Đỏ 0,640  0,760 Lam 0,450  0,510 Cam 0,590  0,650 Chàm 0,430  0,460 Vàng 0,570  0,600 Tím 0,380  0,440 Lục 0,500  0,575 Đt : 0914 449 230 (zalo – facebook) 38 Nhận dạy Vật Lý Biên Hòa - ĐN Gv ThS Nguyễn Vũ Minh TÓM TẮT CÔNG THỨC VẬT LÝ 12 CHƢƠNG : LƢỢNG TỬ ÁNH SÁNG Năng lƣợng lƣợng tử ánh sáng (hạt phôtôn) ε hf hc λ mc2 Trong h = 6,625.10-34 Js số Plăng c = 3.108m/s vận tốc ánh sáng chân không f,  tần số, bước sóng ánh sáng (của xạ) m khối lượng phôtôn Tia Rơnghen (tia X) Bước sóng nhỏ tia Rơnghen hc Wđ λ Min mv02 mv eU Trong Wđ động electron đập vào đối 2 catốt (đối âm cực) U hiệu điện anốt catốt v vận tốc electron đập vào đối catốt v0 vận tốc electron rời catốt (thường v0 = 0) m = 9,1.10-31 kg khối lượng electron Hiện tƣợng quang điện *Công thức Anhxtanh ε Trong A h.f hc λ A mv0Max hc λ công thoát kim loại dùng làm catốt 0 giới hạn quang điện kim loại dùng làm catốt v0Max vận tốc ban đầu electron quang điện thoát khỏi catốt f,  tần số, bước sóng ánh sáng kích thích * Để dòng quang điện triệt tiêu UAK   U h Đt : 0914 449 230 (zalo – facebook) 39 (Uh < 0), Nhận dạy Vật Lý Biên Hòa - ĐN Gv ThS Nguyễn Vũ Minh TÓM TẮT CÔNG THỨC VẬT LÝ 12 Uh gọi hiệu điện hãm eU h mv0Max Lưu ý: Trong số toán người ta lấy Uh > độ lớn * Xét vật cô lập điện, có điện cực đại VMax tính theo công thức: e VMax mv0Max * 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: mv2A eU * Hiệu suất lượng tử (hiệu suất quang điện) mv2K ne nλ H Với ne n số electron quang điện bứt khỏi catốt số phôtôn đập vào catốt khoảng thời gian giây Công suất nguồn xạ: p n Cường độ dòng quang điện bão hoà: Ibh H Ibh ε pe n e e Ibh hf pe Ibh hc pλ e * Bán kính quỹ đạo electron chuyển động với vận tốc v từ trường B R mv , e B sin = (v,B) Xét electron vừa rời khỏi catốt v = v0Max Đt : 0914 449 230 (zalo – facebook) 40 Nhận dạy Vật Lý Biên Hòa - ĐN Gv ThS Nguyễn Vũ Minh Khi v B sin TÓM TẮT CÔNG THỨC VẬT LÝ 12 R mv eB Lƣu ý: Hiện tượng quang điện xảy chiếu đồng thời nhiều xạ tính đại lượng: Vận tốc ban đầu cực đại v0Max, hiệu điện hãm Uh, điện cực đại VMax, … tính ứng với xạ có Min (hoặc fMax) Tiên đề Bo - Quang phổ nguyên tử Hiđrô * Tiên đề Bo ε h.f mn hc λ mn Em En nhận phôtôn hfmn * 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 lượng electron nguyên tử P hiđrô: O En Em 13,6 eV n phát phôtôn hfmn En Em > En N n=4 M n=3 Pasen Với n  N* * Sơ đồ mức lượng L H H H H - Dãy Laiman: Nằm vùng tử ngoại Ứng với e chuyển từ quỹ đạo bên Banme quỹ đạo K Lưu ý: K Vạch dài LK e chuyển từ L  Laiman K Vạch ngắn K e chuyển từ   K - 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: Đt : 0914 449 230 (zalo – facebook) 41 n=6 n=5 Nhận dạy Vật Lý Biên Hòa - ĐN n=2 n=1 Gv ThS Nguyễn Vũ Minh TÓM TẮT CÔNG THỨC VẬT LÝ 12 Vạch đỏ H ứng với e: M  L Vạch lam H ứng với e: N  L Vạch chàm H ứng với e: O  L Vạch tím H ứng với e: P  L Lưu ý: Vạch dài ML (Vạch đỏ H ) Vạch ngắn L e chuyển từ   L - Dãy Pasen: Nằm vùng hồng ngoại Ứng với e chuyển từ quỹ đạo bên quỹ đạo M Lưu ý: Vạch dài NM e chuyển từ N  M Vạch ngắn M e chuyển từ   M Mối liên hệ bước sóng tần số vạch quang phổ nguyên 1   từ hiđrô: f13 = f12 +f23 (như cộng véctơ) 13 12 23 SƠ ĐỒ BIỂU DIỄN BƢỚC SÓNG VÀ TẦN SỐ Đt : 0914 449 230 (zalo – facebook) 42 Nhận dạy Vật Lý Biên Hòa - ĐN Gv ThS Nguyễn Vũ Minh TÓM TẮT CÔNG THỨC VẬT LÝ 12 SƠ LƢỢC VỀ LAZE a Laze nguồn sáng phát chùm sáng có cường độ lớn dựa việc ứng dụng tượng phát xạ cảm ứng Tia laze có đặc điểm: Tính đơn sắc cao, tính định hướng, tính kết hợp cao cường độ lớn b Nguyên tắc: Dựa tƣợng phát xạ cảm ứng c Ứng dụng laze: Trong y học: Làm dao mổ, chữa số bệnh da Trong thông tin liên lạc: Vô tuyến định vị, truyền tin cáp quang Trong công nghiệp: Khoan, cắt kim loại, compôzit Trong trắc địa: Đo khoảng cách, ngắm đường Không phải thông minh Chỉ chịu bỏ nhiều thời gian với rắc rối (Albert Einstein) Đt : 0914 449 230 (zalo – facebook) 43 Nhận dạy Vật Lý Biên Hòa - ĐN Gv ThS Nguyễn Vũ Minh TÓM TẮT CÔNG THỨC VẬT LÝ 12 CHƢƠNG : VẬT LÝ HẠT NHÂN Hiện tƣợng phóng xạ * Số nguyên tử chất phóng xạ lại sau thời gian t N N0 t T N0 e t * Số hạt nguyên tử bị phân rã số hạt nhân tạo thành số + hạt ( e e ) tạo thành: N N0 N t N0 (1 e ) * Khối lượng chất phóng xạ lại sau thời gian t m m0 t T t m0 e Trong đó: N0, m0 số nguyên tử, khối lượng chất phóng xạ ban đầu T λ chu kỳ bán rã ln2 T 0,693 T số phóng xạ  T không phụ thuộc vào tác động bên mà phụ thuộc chất bên chất phóng xạ * Khối lượng chất bị phóng xạ sau thời gian t m m0 m m * Phần trăm chất phóng xạ bị phân rã: m m * Phần trăm chất phóng xạ lại: m Đt : 0914 449 230 (zalo – facebook) 44 t m0 (1 e ) t e t T e t Nhận dạy Vật Lý Biên Hòa - ĐN Gv ThS Nguyễn Vũ Minh Sau thời gian t = TÓM TẮT CÔNG THỨC VẬT LÝ 12 T 2T 3T 4T 5T Số hạt lại N0/2 N0/4 N0/8 N0/16 N0/32 Số hạt bị phân rã N0/2 3N0/4 7N0/8 15N0/16 31N0/32 Tỉ lệ % phân rã 50% 75% 87,5% 93,75% 96,875% 15 31 Tỉ lệ rã lại * Khối lƣợng chất đƣợc tạo thành sau thời gian t A  A1 (nhân con) + tia phóng xạ m1 ΔN A1 NA A1N0 (1 e NA t A1 m0 (1 e A ) t ) Trong đó: A, A1 số khối chất phóng xạ ban đầu chất tạo thành NA = 6,022.10-23 mol-1 số Avôgađrô Lưu ý: Trƣờng hợp phóng xạ +, - A = A1  m1 = m * Độ phóng xạ H Là đại lượng đặc trưng cho tính phóng xạ mạnh hay yếu lượng chất phóng xạ, đo số phân rã giây H H t T H e t N H0 = N0 độ phóng xạ ban đầu Đơn vị: Becơren (Bq); 1Bq = phân rã/giây Curi (Ci); Ci = 3,7.1010 Bq Lưu ý: Khi tính độ phóng xạ H, H0 (Bq) chu kỳ phóng xạ T phải đổi đơn vị giây(s) Hệ thức Anhxtanh, độ hụt khối, lƣợng liên kết * Hệ thức Anhxtanh khối lượng lượng Vật có khối lượng m có lượng nghỉ E = m.c2 Với c = 3.108 m/s vận tốc ánh sáng chân không A * Độ hụt khối hạt nhân Z X m = m0 – m Trong m0 = Zmp + Nmn = Zmp + (A  Z)mn khối lượng nuclôn Đt : 0914 449 230 (zalo – facebook) 45 Nhận dạy Vật Lý Biên Hòa - ĐN Gv ThS Nguyễn Vũ Minh TÓM TẮT CÔNG THỨC VẬT LÝ 12 m khối lượng hạt nhân X * Năng lượng liên kết E = m.c2 = (m0  m)c2 * Năng lượng liên kết riêng (là lượng liên kết tính cho nuclôn): E A Lưu ý: Năng lƣợng liên kết riêng lớn hạt nhân bền vững Phản ứng hạt nhân A3 A A A4 * Phương trình phản ứng: Z11 X1 Z22 X Z3 X Z4 X Trong số hạt hạt sơ cấp nuclôn, eletrôn, phôtôn Trường hợp đặc biệt phóng xạ: X1  X2 + X3 X1 hạt nhân mẹ, X2 hạt nhân con, X3 hạt   * Các định luật bảo toàn + Bảo toàn số nuclôn (số khối): A1 + A2 = A3 + A4 + Bảo toàn điện tích (nguyên tử số): Z1 + Z2 = Z3 + Z4 + Bảo toàn động lượng: p1 p2 + Bảo toàn lượng: K X1 KX2 p3 p4 E K X3 KX4 Trong đó: E lượng phản ứng hạt nhân KX mx vx2 động chuyển động hạt X Lưu ý: - Không có định luật bảo toàn khối lượng - Mối quan hệ động lượng pX động KX hạt X là: p2X 2mX K X - Khi tính vận tốc v hay động K thường áp dụng quy tắc hình bình hành Ví dụ: p p2 p1 p1 , p2 biết p2 hay p1 (mv)2 p12 p22 (m1v1 )2 (m2v2 )2 Đt : 0914 449 230 (zalo – facebook) p φ p1 p2cos 2m1m2v1v2cos 46 p2 Nhận dạy Vật Lý Biên Hòa - ĐN Gv ThS Nguyễn Vũ Minh hay mK m1K1 Tương tự biết TÓM TẮT CÔNG THỨC VẬT LÝ 12 m2 K2 φ1 m1m2 K1K2 cos p1 , p φ2 Trường hợp đặc biệt: p1 p2  p p2 , p p12 p22 p p2 Tương tự p1 K1 v = (p = 0)  p1 = p2  K * Năng lượng phản ứng hạt nhân E = (M0 Trong đó:  v1 v2 p m2 m1 A2 A1 M)c2 M0 mX1 mX tổng khối lượng hạt nhân trước phản ứng M mX mX tổng khối lượng hạt nhân sau phản ứng Lưu ý: - Nếu M0 > M phản ứng toả lượng E dạng động hạt X3, X4 phôtôn  Các hạt sinh có độ hụt khối lớn nên bền vững - Nếu M0 < M phản ứng thu lượng E dạng động hạt X1, X2 phôtôn  Các hạt sinh có độ hụt khối nhỏ nên bền vững Ví dụ (Đề thi tuyển sinh Đại học 2008) Hạt nhân A đứng yên phân rã thành hạt nhân B có khối lượng mB hạt α có khối lượng m Tỉ số động hạt nhân B động hạt α sau phân rã m A m B  mB    B  m    mB C m   m    D  m   B Giải: Xét phản ứng phân rã hạt nhân A: A  B   Phương trình bảo toàn động lượng cho ta:  mB vB  m v  mB v B  m v  mA v A  mB vB 2  m v 2 2 Đt : 0914 449 230 (zalo – facebook) 47 Nhận dạy Vật Lý Biên Hòa - ĐN Gv ThS Nguyễn Vũ Minh  TÓM TẮT CÔNG THỨC VẬT LÝ 12 1 mB vB2 mB  m v2 m  WdBmB  Wd m 2 WdB m  Wd mB Như đáp án A * Trong phản ứng hạt nhân A1 Z1 A2 Z2 X1 A3 Z3 X2 X3 A4 Z4 X4 Các hạt nhân X1, X2, X3, X4 có: Năng lượng liên kết riêng tương ứng 1, 2, 3, 4 Năng lượng liên kết tương ứng E1, E2, E3, E4 Độ hụt khối tương ứng m1, m2, m3, m4 Năng lượng phản ứng hạt nhân E = A33 +A44  A11  A22 E = E3 + E4  E1  E2 E = (m3 + m4  m1  m2)c2 Quy tắc dịch chuyển phóng xạ A 4 A + Phóng xạ  ( He ): Z X He Z 2Y So với hạt nhân mẹ, hạt nhân lùi ô bảng tuần hoàn có số khối giảm đơn vị + Phóng xạ  ( e ): - A Z X e A Z Y So với hạt nhân mẹ, hạt nhân tiến ô bảng tuần hoàn có số khối Thực chất phóng xạ - hạt nơtrôn biến thành hạt prôtôn, hạt electrôn hạt nơtrinô: n p e v Lưu ý: - Bản chất (thực chất) tia phóng xạ - hạt electrôn (e-) - Hạt nơtrinô (v) không mang điện, không khối lượng (hoặc nhỏ) chuyển động với vận tốc ánh sáng không tương tác với vật chất A A + Phóng xạ + ( e ): Z X 1e Z 1Y So với hạt nhân mẹ, hạt nhân lùi ô bảng tuần hoàn có số khối Đt : 0914 449 230 (zalo – facebook) 48 Nhận dạy Vật Lý Biên Hòa - ĐN Gv ThS Nguyễn Vũ Minh TÓM TẮT CÔNG THỨC VẬT LÝ 12 Thực chất phóng xạ + hạt prôtôn biến thành hạt nơtrôn, hạt pôzitrôn hạt nơtrinô: p n e v Lưu ý: Bản chất (thực chất) tia phóng xạ + hạt pôzitrôn (e+) + Phóng xạ  (hạt phôtôn) Hạt nhân sinh trạng thái kích thích có mức lượng E1 chuyển xuống mức lượng E2 đồng thời phóng phôtôn có lượng hf hc E1 E2 Lưu ý: Trong phóng xạ  biến đổi hạt nhân  phóng xạ  thường kèm theo phóng xạ   Khối lƣợng lƣợng Hệ thức Anhxtanh lượng khối lượng: E = mc2 E m  Từ hệ thức Anhxtanh suy c2 chứng tỏ khối lượng đo đơn vị lượng chia cho c2, cụ thể eV/c2 hay MeV/c2 Theo lí thuyết Anhxtanh, vật có khối lượng m0 trạng thái nghỉ chuyển động với tốc độ v, khối lượng tăng lên thành m với: m m0 v2 1 c Trong m0 gọi khối lượng nghỉ m gọi khối lượng động Các số đơn vị thƣờng sử dụng * Đơn vị lượng: 1eV = 1,6.10-19 J; 1MeV = 1,6.10-13 J * Đơn vị khối lượng nguyên tử (đơn vị Cacbon): 1u = 1,66055.10-27kg = 931 MeV/c2 * Điện tích nguyên tố: e = 1,6.10-19 C * Khối lượng prôtôn: mp = 1,0073u * Khối lượng nơtrôn: mn = 1,0087u * Khối lượng electrôn: me = 9,1.10-31kg = 0,0005u Đt : 0914 449 230 (zalo – facebook) 49 Nhận dạy Vật Lý Biên Hòa - ĐN Gv ThS Nguyễn Vũ Minh TÓM TẮT CÔNG THỨC VẬT LÝ 12 PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH VÀ NHIỆT HẠCH I Phản ứng phân hạch: Là phản ứng hạt nhân nặng vỡ thành hai hạt nhân nhẹ (có số khối trung bình) vài nơtron 1 236 139 94 n ) + n + 235 92 U  92U  53 I + 39Y +3( Phản ứng phân hạch phản ứng tỏa lượng, lượng gọi lượng phân hạch II Phản ứng nhiệt hạch: phản ứng hay nhiều hạt nhân nhẹ tổng hợp lại thành hạt nhân nặng vài nơtron  Ví dụ: 21 H  21 H  23 He  01 n + 4MeV H  31 H  24 He  01 n + 17,6MeV SO SÁNH PHÂN HẠCH VÀ NHIỆT HẠCH Định nghĩa Đặc điểm Điều kiện Ƣu nhƣợc Phân hạch Nhiệt hạch Là phản ứng hạt nhân nặng vỡ thành hai hạt nhân nhẹ (có số khối trung bình) vài nơtron Là phản ứng hay nhiều hạt nhân nhẹ tổng hợp lại thành hạt nhân nặng vài nơtron Là phản ứng tỏa lượng, Là phản ứng toả lượng phân hạch - Nhiệt độ cao khoảng 100 triệu độ ☻ k1 - Mật độ hạt nhân plasma ☻ k = 1: kiểm soát được(dùng phải đủ lớn lò phản ứng hạt nhân) - Thời gian trì trạng thái ☻ k > 1: không kiểm soát được, plasma nhiệt độ cao 100 triệu gây bùng nổ (bom hạt nhân) độ phải đủ lớn Gây ô nhiễm môi trường (phóng xạ) Đt : 0914 449 230 (zalo – facebook) Không gây ô nhiễm môi trường 50 Nhận dạy Vật Lý Biên Hòa - ĐN Gv ThS Nguyễn Vũ Minh TÓM TẮT CÔNG THỨC VẬT LÝ 12 III Nhà máy điện nguyên tử + Hiệu suất nhà máy: H Pci (%) Ptp + Tổng lượng tiêu thụ thời gian t: A = Ptp T A Ptp t  N   + Số phân hạch: E E (Trong E lượng toả phân hạch) + Nhiệt lượng toả ra: Q = m.q Hình minh họa Thực tế Hiệu suất P = Pnguồn H/100 H% Năng lượng nguồn : Enguồn = Pnguồn.t = N.ΔE ΔE : Năng lượng tỏa phân hạch -Sự khác biệt thiên tài kẻ ngu dốt chỗ thiên tài có giới hạn (Albert Einstein) Đt : 0914 449 230 (zalo – facebook) 51 Nhận dạy Vật Lý Biên Hòa - ĐN ... Nhận dạy Vật Lý Biên Hòa - ĐN Gv ThS Nguyễn Vũ Minh TĨM TẮT CƠNG THỨC VẬT LÝ 12 T A   A 2 A T   A  A 2 A  A x A T T 12 10 Chiều dài quỹ đạo: L = 2A 11.Tính qng đƣờng lớn nhỏ vật đƣợc... 15 Nhận dạy Vật Lý Biên Hòa - ĐN t Gv ThS Nguyễn Vũ Minh TĨM TẮT CƠNG THỨC VẬT LÝ 12 AkT  A  t  N T   * Thời gian vật dao động đến lúc dừng lại: 4 mg 2 g (Nếu coi dao động tắt dần có... 0914 449 230 (zalo – facebook) Nhận dạy Vật Lý Biên Hòa - ĐN Gv ThS Nguyễn Vũ Minh TĨM TẮT CƠNG THỨC VẬT LÝ 12 + Đối với lắc lò xo thẳng đứng đề cho đưa vật đến vị trí lò xo khơng biến dạng (khơng