Tai lieu on tap li thuyet va cong thuc vật lí

TÀI LIỆU ƠN TẬP LÍ THUYẾT VÀ CƠNG THỨC LÍ (CB) TNTHPT VÀ ĐẠI HỌC 2011 CHƯƠNG I DAO ĐỘNG CƠ I DAO ĐỘNG ĐIỀU HỒ  Phương trình dao động: - Định nghĩa: dđđh dđ mô tả định luật dạng cos (hoặc sin), A, ,  số 2 t = - Chu kì: T= = n (trong n số dao động vật thực thời gian t)  f + Chu kì T: Là khoảng thời gian để vật thực dđ toàn phần Đơn vị chu kì giây (s) + Tần số f: Là số dđ toàn phần thực giây Đơn vị Héc (Hz) 2 - Tần số góc:  = 2f = T; - Phương trình dao động: x = Acos(t + ) + x : Li độ dđ, khoảng cách từ VTCB đến vị trí vật thời điểm t xét (cm) + A: Biên độ dđ, li độ cực đại (cm) Đặc trưng cho độ mạnh yếu dđđh Biên độ lớn lượng dđ lớn Năng lượng vật dđđh tỉ lệ với bình phương biên độ + : Tần số góc dđ (rad/s) Đặc trưng cho biến thiên nhanh chậm trạng thái dđđh Tần số góc dđ lớn trạng thái dđ biến đổi nhanh + : Pha ban đầu dđ (rad) Để xác định trạng thái ban đầu dđ, đại lượng quan trọng tổng hợp dđ + (t + ) : Pha dđ thời điểm t xét Lưu ý : Trong trình vật dđ li độ biến thiên điều hòa theo hàm số cos (x thay đổi theo thời gian t), đại lượng A, ,  số Riêng A,  số dương  Vận tốc tức thời: v = x’ = -Asin(t + ) = Acos(t +  +/2) v chiều với chiều chuyển động (vật chuyển động theo chiều dương v>0, theo chiều âm v v = -Asin(t + ) = Acos(t +  + /2) 2 ==> a = - Acos(t + ) =  Acos(t +  + ) Chiều dài quỹ đạo: s = 2A Quãng đường chu kỳ 4A; 1/2 chu kỳ 2A Quãng đường l/4 chu kỳ vật từ VTCB đến vị trí biên ngược lại A 10 Các bước lập phương trình dao động dao động điều hoà: x = Acos(t + ) - Tìm A : + Từ VTCB kéo vật đoạn x0 bng tay cho dđ A = x0 + Từ pt: A =x 2 + A = s/2 mv v2 + 2 A =x + k với s chiều dài quĩ đạo chuyển động vật vmax + Từ ct : vmax = A ==> A = km  ; = + Tìm  : = +A= g l smax-s ;  = 2f = 2 T + Tìm : Tùy theo đầu Chọn t = lúc vật có li độ x = [ ] , vận tốc v = [ ] M1 M2    x = Acos = [ ] ==>  = [ ? ] v = -Acos = [ ] Lưu ý: + Vật chuyển động theo chiều dương v > 0, ngược lại v < + Có thể xđ  cách vẽ đường tròn lượng giác đk ban đầu 11 Khoảng thời gian ngắn để vật từ vị trí có li độ x1 đến x2 - Sử dụng mối liên hệ dao động điều hồ chuyển đường tròn - Dựa vào cơng thức cđ tròn đều:  = .t  .T ==> t   ==>  x2O -A x1 A  M'2 M'1  2 - Chú ý:  góc quét bk nối vật cđ khoảng tgian t ta phải xđ tọa độ đầu x1 tương ứng góc 1 tọa độ cuối x2 tương ứng góc 2 12 Quãng đường vật từ thời điểm t1 đến t2 x x1 Số lần vật dao động khoảng thời gian t: -A A t n   ==> t = t2 – t1 = nT + t (n  N; ≤ t < T)   T Quãng đường thời gian nT S1 = 4nA, thời gian t S2 - Quãng đường tổng cộng S = S1 + S2 - Lưu ý: + Nếu t = T/2 S2 = 2A + Tính S2 cách định vị trí x1, x2 chiều chuyển động vật trục Ox + Trong số trường hợp giải toán cách sử dụng mối liên hệ dao động điều hồ chuyển động tròn đơn giản - + Tốc độ trung bình vật từ thời điểm t1 đến t2: vtb S  t  với S quãng đường tính t1 13 Bài tốn tính qng đường lớn nhỏ vật 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 M2 M1 nhỏ gần vị trí biên M2 P - Sử dụng mối liên hệ dao động điều hoà chuyển  động tròn Góc qt  = t A -A PA -A  O x x P2O P1 - Quãng đường lớn vật từ M1 đến M2 đối xứng qua trục sin (hình 1) S max -  2A sin  M1 Quãng đường nhỏ vật từ M1 đến M2 đối xứng qua trục cos (hình 2) S  A(1 cos  ) - Lưu ý: Trong trường hợp t > T/2 T T * Tách t  n  t ' n  N ;  t '  2 T + Trong thời gian n quãng đường 2nA + Trong thời gian t’ quãng đường lớn nhất, nhỏ tính GV HO NGUYỄN VĂN À + Tốc độ trung bình lớn nhỏ khoảng thời gian t: v Smax S vtbmin  với Smax; Smin tính t t 14 Bài toán xđ li độ, vận tốc dđ sau (trước) thời điểm t khoảng t * Xác định góc quét  khoảng thời gian t :   .t GV HO tbmax  NGUYỄN VĂN À * Từ vị trí ban đầu (OM1) quét bán kính góc lùi (tiến) góc  , từ xác định M2 chiếu lên Ox xác định x * Cách khác: ADCT lượng giác: Cos(  ) = -Cos; Cos( + /2) = -Sin; Sin =  1 Cos  ; Cos(a + b) = Cosa.Cosb – Sina.Sinb để giải 15 Bài toán xđ thời điểm vật qua vị trí x biết (hoặc v, a, Wt, Wđ, F) lần thứ n * Xác định M0 dựa vào pha ban đầu * Xác định M dựa vào x (hoặc v, a, Wt, Wđ, F)  * Áp dụng công thức t  (với   M 0OM )  Lưu ý: Đề thường cho giá trị n nhỏ, n lớn tìm quy luật để suy nghiệm thứ n 16 Dao động có phương trình đặc biệt: * x = a  Acos(t + ) với a = const - Biên độ A, tần số góc , pha ban đầu  - x toạ độ, x0 = Acos(t + ) li độ - Tọa độ vị trí cân x = a, tọa độ vị trí biên x = a  A - Vận tốc v = x’ = x0’, gia tốc a = v’ = x” = x0” v 2 2 - Hệ thức độc lập: a = - x0 ; A x ( ) * x = a  Acos (t + ) (ta hạ bậc) - Biên độ A/2; tần số góc 2, pha ban đầu 2 II CON LẮC LÒ XO     l m 2  Tần số góc:   k  g 1k ; chu kỳ: T   2 k  g ; tần số: f    m l 2m  T 2 Điều kiện dao động điều hoà: Bỏ qua ma sát, lực cản vật dao động giới hạn đàn hồi 1 2 Cơ năng: W  m A  kA 2 * Độ biến dạng lò xo thẳng đứng vật VTCB: -A mg l   T  2 l g k l * Độ biến dạng lò xo vật VTCB với lắc lò xo nằm mặt phẳng nghiêng có góc nghiêng α: mg sin  l  T  2 l g sin  k + Chiều dài lò xo VTCB: lCB = l0 + l (l0 chiều dài tự -A OA l O nén giãn giãn A x x nhiên) ===> Fhp max = kA = m A lúc vật + Chiều dài cực tiểu (khi vật vị trí cao nhất): lMin = l0 + l – A qua vị trí biên + Chiều dài cực đại (khi vật vị trí thấp nhất): lMax = l0 + l + A Fhp = lúc vật qua  lCB = (lMin + lMax)/2 VTCB  Lực đàn hồi lực đưa vật vị trí lò xo lmax - lmin A= khơng biến dạng: + 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 - Đặc điểm: * Là lực gây dao động điều hòa cho vật * Luôn hướng VTCB * Biến thiên điều hoà tần số với li độ - Lực làm vật dđđh lực hồi phục: Fhp = -kx = -m x Hình a (A < l) -A Hình b (A > l) Giãn Hình vẽNén thể thời gian lò xo nén A lgiãn chu kỳ x 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 khơng biến dạng) * Với lắc lò xo thẳng đứng: + Độ lớn lực đàn hồi có biểu thức: * Fđh = kl + x với chiều dương hướng xuống * Fđh = kl - x với chiều dương hướng lên + 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: F Nmax = k(A - l) (lúc vật vị trí cao nhất)  Lưu ý: - Trong dao động (một chu kỳ) lò xo nén lần giãn lần - Vật dđđh đổi chiều chuyển động lực hồi phục đạt giá trị lớn Thế vật dđđh động x   A  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: kl = k1l1 = k2l2 = …  Ghép lò xo: * Nối tiếp 1 2     treo vật khối lượng thì: T = T1 + T2 k k1 k * Song song: k = k1 + k2 + …  treo vật khối lượng thì: 1    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 Thì ta có: 2 2 2 T3  T1  T2 T4  T1  T2  Đo chu kỳ phương pháp trùng phùng Để xác định chu kỳ T lắc lò xo (con lắc đơn) người ta so sánh với chu kỳ T (đã biết) lắc khác (T  T0) Hai lắc gọi trùng phùng chúng đồng thời qua vị trí xác định theo chiều TT0 Thời gian hai lần trùng phùng   T  T0  Nếu T > T0   = (n+1)T = nT0 Nếu T < T0   = nT = (n+1)T0 với n  N* III CON LẮC ĐƠN  l g Tần số góc:   f    1g   ; tần số: g 2 l 2 l T 2 ; chu kỳ: T   Điều kiện dao động điều hoà: Bỏ qua ma sát, lực cản 0  F  E ; q <  F  E ) * Lực đẩy Ácsimét: F = DgV ( F lng thẳng đứng hướng lên) Trong đó: D khối lượng riêng chất lỏng hay chất khí g gia tốc rơi tự V thể tích phần vật chìm chất lỏng hay chất khí - Khi đó: P '  P  gọi trọng lực hiệu dụng hay trọng lực biểu kiến (có vai trò trọng lực F gọi gia tốc trọng trường hiệu dụng hay gia tốc trọng trường biểu kiến   F g' g  m l Chu kỳ dao động lắc đơn đó: T' = 2π g' - P) Các trường hợp đặc biệt: * F có phương ngang: + Tại VTCB dây treo lệch với phương thẳng đứng góc có: tan   +g' g ( F ) F P m * F có phương thẳng đứng g '  g  F m F + Nếu F hướng xuống g '  g  F g'g + Nếu F hướng lên m m IV TỔNG HỢP DAO ĐỘNG Tổng hợp hai dao động điều hoà phương tần số x1 = A1cos(t + 1) x2 = A2cos(t + 2) dao động điều hoà phương tần số x = Acos(t + ) Với: 2 - Biên độ dđ tổng hợp : A = A1 + A2 + 2A1A2cos(2 - 1) A1sin1 + A2sin2 - Pha ban đầu dđ tổng hợp: tg = A1cos  + A2cos + Khi dđ pha:  = 2k ==> A = A1 + A2 + Khi dđ ngược pha:  = (2k + 1) ==> A =  A1 – A2   A1 - A2 ≤ A ≤ A1 + A2 Khi biết dao động thành phần x1 = A1cos(t + 1) dao động tổng hợp x = Acos(t + ) dao động thành phần lại x2 = A2cos(t + 2) Trong đó: Asin   A1 sin 1 Acos  A1cos1 Nếu vật tham gia đồng thời nhiều dao động điều hoà phương tần số x1 = A1cos(t + 1); x2 = A2cos(t + 2) … dao động tổng hợp dao động điều hoà phương tần số x = Acos(t + ) Chiếu lên trục Ox trục Oy  Ox Ta được: Ax  Acos  A1cos1  A2cos2  Ay  A sin   A1 sin 1  A2 sin 2  A 2 A2  A  A 1 2AAcos(    1) ; 2 A  A tan   Ay x A tan 2 với  [ y  ; ] Max Min x V DAO ĐỘNG TẮT DẦN – DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC - CỘNG HƯỞNG  Lí thuyết chung: - Dđ tắt dần dđ có biên độ giảm dần theo thời gian Nguyên nhân ma sát, lực cản môi trường - Dđ cưỡng dđ chịu tác dụng lực cưỡng tuần hoàn Biên độ dđ cưỡng phụ thuộc vào A f lực cưỡng - Dđ trì dđ trì cách giữ cho biên độ khơng đổi mà khơng làm thay đổi chu kì dđ riêng - Dđ riêng dđ với biên độ tần số riêng (f0) không đổi, phụ thuộc vào đặc tính hệ dđ GV NGUYÊÑ VĂN HÒA LONG * Cường độ dòng quang điện bão hòa: Ibh = n.e -19 Trong n số electrơn quang điện đến anôt giây, e = 1,6.10 C n * Hiệu suất lượng tử (hiệu suất quang điện): H= N Với n N số electron quang điện bứt khỏi catốt số phôtôn đập vào catốt giây * Bán kính quỹ đạo electron chuyển động với vận tốc v từ trường B : mv (   v, B ) R e B sin  Lưu ý: Hiện tượng quang điện xảy chiếu đồng thời nhiều xạ tính đại lượng: Tốc độ ban đầu cực đại v0Max, hiệu điện hãm Uh, điện cực đại V Max, … tính ứng với xạ có Min (hoặc fMax) Quang trở pin quang điện: - Quang điện trở điện trở làm chất quang dẫn Điện trở thay đổi từ vài mêgm không chiếu sáng xuống đến vài chục ôm chiếu sáng - Pin quang điện (còn gọi pin mặt trời) nguồn điện chạy lượng as Nó biến đổi trực tiếp quang thành điện Pin hoạt động dựa vào tượng quang điện xảy bên cạnh lớp chặn Sự phát quang: - Sự phát quang số chất có khả hấp thụ as có bước sóng để phát as có bước sóng khác - Đặc điểm phát quang: kéo dài thời gian sau tắt as kích thích - Huỳnh quang: Là phát quang chất lỏng chất khí, có đặc điểm as phát quang tắt nhanh sau tắt as kích thích Ánh sáng huỳnh quang có bước sóng dài bước sóng as kích thích: hq > kt - Lân quang: Là phát quang chất rắn, có đặc điểm as phát quang kéo dài khoảng thời gian sau tắt as kích thích Ứng dụng: chế tạo loại sơn biển báo giao thông, tượng phát sáng Tiên đề Bo - Quang phổ nguyên tử Hiđrô - Tiên đề trạng thái dừng: Nguyên tử tồn trạng thái có lượng xác định, gọi trạng thái dừng Trong trạng thái dừng nguyên tử không xạ Trong trạng thái dừng nguyên tử, êlectrôn chuyển động quanh hạt nhân quĩ đạo có bán kính hồn tồn xác định gọi quĩ đạo dừng Ecao - Tiên đề xạ haapf thị lượng nguyên tử: nhận phôtôn phát phôtôn + Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có lượng Ecao sang trạng thái dừng có mức lượng Ethấp (với Ecao > Ethấp) nguyên Ethấp tử phát phơtơn có lượng hiệu Ecao - Ethấp: hc  = hf = = Ecao - Ethấp  + Ngược lại, nguyên tử trạng thái dừng có lượng thấp Ethấp mà hấp thu phơtơn có lượng hf hiệu Ecao - Ethấp chuyển lên trạng thái dừng có lượng Ecao lớn ==> Ngun tử ln có xu hướng chuyển từ mức lượng cao mức lượng thấp * Bán kính quỹ đạo dừng thứ n electron nguyên tử hiđrô: rn = -11 Với r0 =5,3.10 m bán kính Bo (ở quỹ đạo K); n=6 P n = 1, 2, 3, 4, 5, O n=5 * Năng lượng electron nguyên tử hiđrô: N * n=4 13, (eV) Với n  N En = - n n=3 M * Sơ đồ mức lượng   Dãy Laiman: Nằm vùng tử ngoại Ứng với e chuyển từ quỹ đạo bên quỹ đạo K Lưu ý: Vạch dài LK e chuyển từ L  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: - GV HO NGUÑ VĂN À L Vạch đỏ H ứng với e: M L K Vạch lam H ứng với e: N  L Laima n 23 Pasen H H H H Banme GV HO NGUYÊÑ VĂN À n=2 n=1 24 Vạch chàm H ứng với e: O  L Vạch tím H ứng với e: P  L 23 Lưu ý: Vạch dài ML (Vạch đỏ H ) Vạch ngắn L e chuyển từ   L 13 - Dãy Pasen: Nằm vùng hồng ngoại 12 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 từ hiđrô: 1 f13 = f12 +f23 (như cộng véctơ) 13  12  23 Sơ lược laze: - Laze phiên âm LASER, nghĩa máy khuyếch đại as phát xạ cảm ứng - Laze nguồn sáng phát chùm sáng có cường độ lớn dựa ứng dụng hện tượng phát xạ cảm ứng - Đặc điểm tia laze có tính đơn sắc, tính định hướng, tính kết hợp cao cường độ lớn - Tùy vào vật liệu phát xạ người ta chế tạo laze khí, laze rắn laze bán dẫn Đối với laze rắn, laze rubi (hồng ngọc) Al2O3 có pha Cr2O3 màu đỏ tia laze as đỏ hồng ngọc ion crôm phát chuyển từ trạng thái kích thích trạng thái Lưỡng tính sóng hạt ánh sáng: - Ánh sáng vừa có t/c sóng, vừa có t/c hạt as có lưỡng tính sóng hạt - Khi bước sóng as ngắn (thì lượng phơtơn lớn), t/c hạt thể đậm nét: Tính đâm xuyên, td quang điện, td iơn hóa, td phát quang Ngược lại bước sóng as dài (thì lượng phơtơn nhỏ), t/c sóng thể đậm nét: dễ quan sát thấy tượng giao thoa, tượng tán sắc as CHƯƠNG VII VẬT LÝ HẠT NHÂN Cấu tạo hật nhân nguyên tử, Đơn vị khối lượng nguyên tử: a) Cấu tạo hạt nhân nguyên tử: - Cấu tạo: + Hạt nhân nguyên tử cấu tạo từ prôtôn (mang điện tích ngun tố dương), nơtron (trung hồ điện), gọi chung nuclôn + Hạt nhân nguyên tố có ngun tử số Z chứa Z prơton N nơtron; A = Z + N đc gọi số khối + Các nuclôn liên kết với lực hạt nhân Lực hạt nhân khơng có chất với lực tĩnh điện hay lực hấp dẫn; loại lực truyền tương tác nuclôn hạt nhân (lực tương tác mạnh) Lực hạt nhân -15 phát huy tác dụng phạm vi kích thước hạt nhân (cỡ 10 m) 1/3 -15 Bán kính hạn nhân tăng chậm theo số khối A: r = r0.A Với r0 = 1,2 Fecmi; Fecmi = 10 m - Đồng vị: Các nguyên tử mà hạt nhân có số prơton Z khác số nơtron N gọi đồng vị b) số đơn vị hay dùng VLHN: 12 - Đơn vị khối lượng nguyên tử: Đơn vị u có giá trị 12 khối lượng nguyên tử đồng vị 6C , cụ thể: - -27 1u = 1,66055.10 kg Mev ; 1u = 931,5 ==> 1uc = 931,5MeV c - u xấp xỉ khối lượng nuclơn, nên hạt nhân có số khối A có khối lượng xấp xỉ A(u) -19 -19 -13 - Đơn vị lượng: eV = 1,6.10 J ==> MeV = 10 1,6.10 J = 1,6.10 J -27 - số đơn vị n/tử thường gặp: mP = 1,67262.10 kg = 1,007276 u ; -27 mn = 1.67493.10 kg = 1,008665 u ; -31 me = 9,1.10 kg = 0,0005486 u; -3 -6 -9 -12 - Các ước bội : G  10 ; M  10 ; k  10 ; m  10 ;   10 ; n  10 ; p  10 Hệ thức Anhxtanh, độ hụt khối, lượng liên kết: - Hạt nhân có khối lượng nghỉ m0, chuyển động với vận tốc v, có lượng tính theo cơng thức:E = m0c + Wđ 2 Trong Wđ = m0v /2 = ( - 1)m0c động hạt nhân v2 - c2 Một vật có khối lượng m0 trạng thái nghỉ, chuyển động với vận tốc v, khối lượng vật tăng lên m0 thành m với m = v2 - c - 2 Ta viết hệ thức Anhxtanh: E = mc ==> Wđ = E – E0 ; Với E0 = m0c lượng nghỉ vật m = [Z.mp + (A – Z).mn] – mx - Độ hụt khối:: Khối lượng hạt nhân nhỏ tổng khối lượng nuclôn tạo thành hạt nhân ΔE = Δmc2 - Năng lượng liên kết: Sự tạo thành hạt nhân toả lượng tương ứng ΔE, gọi lượng liên kết hạt nhân (vì muốn tách hạt nhân thành nuclơn cần tốn lượng ΔE) - Năng lượng liên kết riêng :  = ΔE/A (là lượng liên kết tính cho nuclơn) Năng lượng liên kết riêng lớn hạt nhân bền vững Phản ứng hạt nhân a, Định nghĩa: - Phản ứng hạt nhân trình biến đổi hạt nhân - Phản ứng hạt nhân chia làm hai loại: + Phản ứng hạt nhân tự phát: q trình tự phân rã hạt nhân khơng bền vững thành hạt nhân khác A  C + D Trong A: hạt nhân mẹ; C: hạt nhân con; D: tia phóng xạ (, , ) + Phản ứng hạt nhân kích thích: q trình hạt nhân tương tác với thành hạt nhân khác A+BC+D - Phương trình phản ứng: A1 X + A2 X ® A3 X + A4 X - Z1 Z2 Z3 Z4 Trong số hạt hạt sơ cấp nuclơn, electrôn, phôtôn - Trường hợp đặc biệt phóng xạ: X1  X2 + X3; X1 hạt nhân mẹ, X2 hạt nhân con, X3 hạt   b, Các định luật bảo toàn phản ứng hạt nhân: + Bảo tồn số nuclơn (số khối): A1 + A2 = A3 + A4 + Bảo tồn điện tích (ngun tử số): Z1 + Z2 = Z3 + Z4 + Bảo toàn động lượng: p p2 = p3 + p4 hay m1 v1 + m2 v2 = m4 v3 + m4 v4 + + Bảo toàn lượng: KX + KX + ΔE = KX + KX ==> ΔE = KX + KX (KX + KX ) 4 Trong đó: E lượng phản ứng hạt nhân K = m v động chuyển động hạt X X x x = 2m K - Lưu ý: + Khơng có định luật bảo toàn khối lượng + Mối quan hệ động lượng pX động KX hạt X là: p - Năng lượng phản ứng hạt nhân: E = (M0 - M)c Trong đó: M = mX1 + mX2 tổng khối lượng hạt nhân trước phản ứng M= m + m X X X tổng khối lượng hạt nhân sau phản ứng Lưu ý: + Nếu M0 > M phản ứng toả lượng E dạng động hạt X3, X4 phơtơn  Các hạt sinh có độ hụt khối lớn nên bền vững + Nếu M0 < M phản ứng thu lượng E dạng động hạt X1, X2 phơtơn  Các hạt sinh có độ hụt khối nhỏ nên bền vững - Trong phản ứng hạt nhân A1 X + A2 X ® A3 X + A4 X Z1 Z2 Z3 Z4 X3 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)c c, Quy tắc dịch chuyển phóng xạ 4 + Phóng xạ  ( He ): ZA X ® 24 He AZ- 2Y + GV NGUYỄN VĂN HÒA LONG 25   So với hạt nhân mẹ, hạt nhân lùi ô bảng tuần hồn có số khối giảm đơn vị Là hn Hêli ( H e ), mang điện tích dương (+2e) nên bị lệch âm bay qua tụ điện  Chuyển động với tốc độ cỡ 2.10 m/s, qng đường khơng khí cỡ 8cm, vật rắn cỡ vài mm ==> khả đâm xun kém, có khả iơn hóa chất khí GV NGUYỄN VĂN HÒA LONG 26 - + Phóng xạ  (   - e ): A X ® - e Z + 1Y So với hạt nhân mẹ, hạt+ nhân tiến bảng tuần hồn có số khối Thực chất phóng xạ  hạt nơtrơn biến thành hạt prôtôn, hạt electrôn hạt nơtrinơ: n® p+e + v A Z - Bản chất (thực chất) tia phóng xạ  hạt electrơn ( 0 e ), mang điện tích âm (-1e) nên bị lệch phía dương tụ  Hạt nơtrinô (v) không mang điện, không khối lượng (hoặc nhỏ) chuyển động với vận tốc ánh sáng không tương tác với vật chất  Phóng với vận tốc gần vận tốc as  Iơn hóa chất khí yếu tia   Khả đâm xuyên mạnh, vài mét khơng khí vài mm kim loại + +1 + Phóng xạ  ( 0e ): ZA X ® + 01 e Z -A1Y  So với hạt nhân mẹ, hạt+nhân lùi ô bảng tuần hồn có số khối  + Thực chất phóng xạ  hạt prơtơn biến thành hạt nơtrôn, hạt pôzitrôn hạt + nơtrinơ: p® n+e +v + +  Bản chất (thực chất) tia phóng xạ  hạt pơzitrơn (e ), mang điện tích dương (+e) nên lệch phía âm tụ điện (lệch nhiều tia  đối xứng với tia  )  Phóng với vận tốc gần vận tốc as  Iôn hóa chất khí yếu tia   Khả đâm xun mạnh, vài mét khơng khí vài mm kim loại + Phóng xạ gamma  (hạt phơtơn)  Có chất sóng điện từ có bước sóng rắt ngắn (< 0,01nm) Là chùm phơtơn có lượng cao  Hạt nhân sinh trạng thái kích thích có mức lượng cao E chuyển xuống mức hc lượng thấp E2 đồng thời phóng phơtơn có lượng: = E -E e = hf =     l Là xạ điện từ không mang điện nên không bị lệch điện trường từ trường Có t/c tia Rơnghen, có khả đâm xuyên lớn, vài mét bê tơng vài centimét chì nguy hiểm Trong phóng xạ  khơng có biến đổi hạt nhân  phóng xạ  thường kèm theo phóng xạ   Định luật phóng xạ: N = N0 T = N0 e - Số nguyên tử (hạt nhân) chất phóng xạ lại sau thời gian t: N -λt t = k - Số hạt nguyên tử phân rã số hạt nhân tạo thành số hạt ( e e 2) tạo -λt t thành: m ΔN = N0 - N = N0 (1 - e ) - - Khối lượng chất phóng xạ lại sau thời gian t: m = m T = m e 23 -1 -λt = + 2k Trong đó: + Với NA = 6,0221.10 mol số Avôgađrô + A số khối nguyên tử + N0, m0 số nguyên tử (hạt nhân), khối lượng chất phóng xạ ban đầu ln + T chu kỳ bán rã T  khoảng thời gian nửa số hạt nhân phân rã  ln2 0, 693 + λ = T = T số phóng xạ, đặc trưng cho chất phóng xạ xét +  T không phụ thuộc vào tác động bên (như nhiệt độ, áp suất ) mà phụ thuộc chất bên chất phóng xạ t + k = T : số chu kì bán rã thời gian t GV HO NGUYỄN VĂN À -λt 27 - Khối lượng chất phóng xạ sau thời gian t: - Phần trăm (độ giảm) chất phóng xạ bị phân rã: GV HO NGUYỄN VĂN À Δm = m0 - m = m0 (1 - e ) Dm 1m0 = e- l t 28 -lt - t m =2 T = e - Phần trăm chất phóng xạ lại: m0 - Mối liên hệ khối lượng số hạt nhân: N = m - Khối lượng chất tạo thành sau thời gian t: m = NA A ΔN A = A1N0 -λt (1- e ) = A1 λt m (1- e ) A NA NA Trong đó: A, A1 số khối chất phóng xạ ban đầu chất tạo thành -23 -1 NA = 6,022.10 mol số Avôgađrô + Lưu ý: Trường 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 H -t H H = H T = H e-λt = λN = số phân rã giây: 002k  etH + Với: H0 = N0 độ phóng xạ ban đầu + Đơn vị: Becơren (Bq); 1Bq = phân rã/giây ; Curi (Ci); Ci = 3,7.10 10 Bq ==> Độ giảm độ phóng xạ (%): ΔH H0 - H H = - e-λt = =1H0 H0 H0 Lưu ý: Khi tính độ phóng xạ H, H0 (Bq) chu kỳ phóng xạ T phải đổi đơn vị giây(s) Bảng quy luật phân rã t= T 2T 3T 4T 5T 6T Số hạt lại N0/2 N0/4 N0/8 N0/16 N0/32 N0/64 Số hạt phân rã N0/2 N0/4 Tỉ lệ % phân rã 50% 75% 87.5% 93.75% 96.875% 15 31 Tỉ lê rã lại N0/8 15 N0/16 31 N0/32 63 N0/64 63 - Ứng dụng đồng vị phóng xạ: phương pháp nguyên tử đánh dấu, khảo cổ định tuổi cổ vật dựa vào lượng cacbon 14 Phản ứng phân hạch, phản ứng nhiệt hạch: a, Phản ứng phân hạch: P.ư phân hạch: hạt nhân nặng hấp thụ nơtron vỡ thành hai hạt nhân nhẹ hơn, kèm theo vài nơtrôn Năng lượng tỏa phản ứng cỡ 210 MeV 235 10 Sự phân hạch 1g U giải phóng lượng 8,5.10 J tương đương với lượng 8,5 than dầu tỏa cháy hết - P.ư dây truyền: Gọi k hệ số nhân nơtrơn, số nơtrơn lại sau p.ư h.n đến kích thích h.n khác Khi k  xảy p.ư phân hạch dây chuyền: + Khi k < 1, p.ư phân hạch dây chuyền tắt nhanh + Khi k = 1, p.ư phân hạch dây chuyền tự trì lượng phát khơng đổi theo thời gian + Khi k > 1, p.ư phân hạch dây chuyền tự trì lượng phát tăng nhanh gây bùng nổ - Khối lượng tới hạn: khối lượng tối thiểu chất phân hạch để p.ư phân hạch dây chuyền trì 235 239 Với U khối lượng tới hạn cỡ 15 kg, với Pu vào cỡ kg b, Phản ứng nhiệt hạch (p.ư tổng hợp h.n): - Hai hay nhiều hạt nhân nhẹ, kết hợp với thành hạt nhân nặng Phản ứng xảy nhiệt độ cao, nên gọi phản ứng nhiệt hạch Con người thực phản ứng dạng không kiểm soát (bom H) - Điều kiện để p.ư kết hợp h.n xảy ra: GV NGUYÊÑ VĂN HÒA LONG 29 + Phải đưa hỗn hợp nhiên liệu sang trạng thái plasma cách đưa nhiệt độ lên tới 10 độ + Mật độ h.n plasma phải đủ lớn + Thời gian trì trạng thái plasma nhiệt độ cao phải đủ lớn CHƯƠNG VIII TỪ VI MÔ ĐẾN VĨ MÔ I CÁC HẠT SƠ CẤP: Thế giới vi mơ, vĩ mơ xếp theo kích thước lớn dần: Hạt sơ cấp, hạt nhân nguyên tử, nguyên tử, phân tử, hành tinh, hệ Mặt Trời, thiên hà Hạt sơ cấp: Là hạt có kích thước khối lượng nhỏ hạt nhân nguyên tử - Các hạt sơ cấp chia làm ba loại: + phơtơn có m0 = - + + Các leptơn: Có khối lượng từ đến200 me Bao gồm: nơtrinô , electron e , pôzitron e , + Các hađrơn: Có khối lượng 200me Được chia thành ba nhóm con:  Mêzơn , K: Có khối lượng 200me nhỏ khối lượng nuclôn  Nuclôn p, n  Hipêron: Có khối lượng lớn khối lượng nuclơn Nhóm nuclơn hipêron gọi barion - Tất hađrôn cấu tạo từ hạt nhỏ hơn, gọi quac e Có 2e loại quac (kí hiệu là: u, d, s, c, b, t) với phản quac tương ứng Các quac có mang điện phân số:  ,  Một thành công 3 giả thuyết quac dự đốn hạt ơmêga trừ  - Phần lớn hạt sơ cấp tạo thành cặp gồm hạt phản hạt Phản hạt có khối lượng nghỉ spin hạt đặc trưng khác có trị số độ lớn trái dấu - Lưu ý: + Sắp xếp theo thứ tự tăng dần khối lượng hạt sơ cấp biết: Phôtôn, leptôn, mêzôn barion + Theo quan niệm hạt thực sơ cấp gồm: Các quac, leptôn hạt truyền tương tác  gluôn, phơtơn, W , Z gravitơn + Hạt prơton có cấu tạo quac nên prơton bị phá vỡ Bốn loại tương tác vũ trụ: mạnh, điện từ, yếu, hấp dẫn - Tương tác hấp dẫn: Là tương tác hạt (các vật) có khối lượng khác khơng Bán kính lớn vơ cùng, lực tương tác nhỏ.Vd: Trọng lực, lực hút TĐ mặt trăng - Tương tác điện từ: tương tác hạt mang điện vật tiếp tiếp xúc gây nên ma sát Bán kính 38 lớn vơ hạn, lực tương tác mạnh tương tác hấp dẫn cỡ 10 lần Tương tác điện từ chất lực Culông, lực điện từ, lực Lo – ren, lực ma sát, lực liên kết hóa học Tương tác yếu – leptơn: Đó tương tác leptơn Bán kính tác dụng nhỏ cỡ 10 tương  11 tác yếu tương tác hấp dẫn cỡ 10 lần Ví dụ: trình phân rã  : + pn+e + ve ; - 18 m , lực ~ n  p + e + ve -Tương tác mạnh: Là tương tác hadrơn; khơng kể q trình phân rã chúng Bán kính tác dụng 15 nhỏ cỡ 10 m , lực tương tác yếu tương tác hấp dẫn cỡ 10 lần Một trường hợp riêng tương tác mạnh lực hạt nhân -10 -14 -15 Kích thước nguyên tử, hạt nhân, prôton là: 10 m, 10 m, 10 m - Theo thứ tự kích thước giảm dần: Phân tử > nguyên tử > hạt nhân > nuclôn > quac II MẶT TRỜI – HỆ MẶT TRỜI: Hệ mặt trời: Gồm Mặt Trời hành tinh, tiểu hành tinh vệ tinh, chổi thiên thạch - Các hành tinh: Thủy tinh, Kim tinh, Trái Đất, Hỏa tinh, Mộc tinh, Thổ tinh, Thiên Vương tinh, Hải Vương tinh - Để đo đơn vị hành tinh người ta dùng đơn vị thiên văn: 1ñvtv  150.106 km GV NGUYÊÑ VĂN HÒA LONG 30 - Năm ánh sáng: quãng đường mà as năm năm ánh sáng = 9, 46.1012 Km - Các hành tinh quay quanh mặt trời theo chiều thuận phẳng, Mặt Trời hành tinh tự quay quanh quay theo chiều thuận trừ Kim tinh Mặt trời: - Là thiên thể trung tâm hệ mặt trời Có bán kính > 109 lần bk trái đất; khối lượng = 333 000 lần kl TĐ GV NGUYÊÑ VĂN HÒA LONG 31 - Có khối lượng lớn, lực hấp dẫn Mặt Trời có vai trò định hình thành, phát triển chuyển động hệ - Là cầu khí nóng sáng, khoảng 75% hiđrô 23% heli Nhiệt độ bề mặt 6000K, lòng đến hàng chục triệu độ Trong lòng mặt trời xảy p.ư nhệt hạch p.ư tổng hợp hạt nhân hiđrô thành hn heli -Cấu trúc mặt trời: Nhìn tổng quát, Mặt trời cấu tạo gồm hai phần quang cầu khí cầu +Quang cầu Nhìn từ Trái đất ta thấy Mặt trời có dạng đĩa sáng tròn bán kính góc 16 phút khối cầu nóng sáng nhìn thấy gọi quang cầu ( gọi quang quyển, có bán kính khoảng 7.10 km) +Khí Mặt trời (khí cầu) Bao quanh quang cầu có khí Mặt trời Khí Mặt trời cấu tạo chủ yếu hiđrơ, heli… có nhiệt độ cao nên khí có đặc tính phức tạp Khí phân hai lớp có tính chất vật lí khác sắc cầu nhật hoa Sắc cầu lớp khí nằm sát mặt quang cầu có độ dày 10 000 km có nhiệt độ khoảng 4500k Phía ngồi sắc cầu nhật hoa Vật chất cấu tạo nhật hoa trạng thái ion hoá mạnh (gọi trạng thái plaxma) Nhiệt độ khoảng triệu độ Nhật hoa có hình dạng thay đổi theo thời gian 26 - Công suất phát xạ Mặt Trời P  3, 9.10 W A E 26 Lưu ý: Công suất xạ mặt trời P = 3,9.10 W, Mà P = = ==> E = P.t t t ==> Khối Lượng mặt trời giảm : m = E/c2 = Pt/c2 Trái Đất: a) Cấu tạo: Trái Đất có dạng hình cầu, bán kính xích đạo 6378km , bán kính hai cực 6357km , khối lượng riêng trung bình 5515kg/m + Lõi Trái Đất: bán kính 3000km ; chủ yếu sắt, niken; nhiệt độ khoảng 3000 - 4000 C + Vỏ Trái Đất: dày khoảng 35km ; chủ yếu granit; khối lượng riêng 3300kg/m 24 - vài số liệu TĐ: BK = 6400km, KL = 5,98.10 kg, BK quĩ đạo quanh mặt trời 150.10 km Chu kì quay h ph giây quanh trục 23 56 004 Chu kì quay quanh mặt trời 365,2422 ngày Góc nghiêng 23 27’ b) Mặt Trăng- vệ tinh Trái đất 22 - Mặt trăng cách Trái Đất 384 000 km có bán kính 1738 km, có khối lượng 7, 35.10 kg Gia tốc trọng trường Mặt trăng 1,63 m/s Mặt trăng chuyển động quanh Trái đất với chu kì 27,32 ngày Trong chuyển động củaTrái Đất, Mặt Trăng quay quanh trục với chu kì chu kì chuyển động quanh Trái Đất Hơn nữa, chiều tự quay chiều với chiều quay quanh Trái đất, nên Mặt Trăng hướng nửa định phía Trái đất Do lực hấp dẫn bé nên Mặt Trăng không giữ khí Nói khác, Mặt Trăng khơng có khí - Bề mặt Mặt trăng phủ lớp vật chất xốp Trên bề mặt Mặt Trăng có dãy núi cao, có vùng phẳng gọi biển (biển đá, biển nước), đặc biệt có nhiều lỗ tròn đỉnh núi (có thể miệng núi lửa tắt, vết tích va chạm thiên thạch) - Nhiệt độ ngày đêm Mặt Trăng chênh lệch lớn ; vùng xích đạo mặt Mặt Trăng, 0 nhiệt độ lúc trưa 100 C lúc nửa đêm lại là-150 C - Mặt Trăng có nhiều ảnh hưởng đến Trái Đất, mà rõ rệt gây tượng thuỷ triều Cần lưu ý khí Trái Đất bị tác dụng lực triều (triều), dâng lên hạ xuống với biên độ lớn biên độ thuỷ triều nhiều lần Hành tinh chuyển động xung quanh Mặt Trời theo quỹ đạo xác định - Các hành tinh: Thủy tinh, Kim tinh, Trái Đất, Hỏa tinh, Mộc tinh, Thổ tinh, Thiên Vương tinh, Hải Vương tinh - Các hành tinh có kích thước nhỏ cỡ vài trăm km nhỏ gọi tiểu hành tinh - Vệ tinh chuyển động quanh hành tinh - Những hành tinh thuộc nhóm Trái Đất là: Thuỷ tinh, Kim tinh, Trái Đất Hoả tinh Đó hành tinh nhỏ, rắn, có khối lượng riêng tương đối lớn Nhiệt độ bề mặt tương đối cao - Những hành tinh thuộc nhóm Mộc tinh là: Mộc tinh, Thổ tinh, Hải vương tinh Thiên vương tinh Chúng hành tinh lớn, khối khí nhân rắn xung quanh chất lỏng Nhiệt độ bề mặt tương dối thấp GV NGUYỄN VĂN HÒA LONG 29 - Các đặc trưng hành tinh Khoảng cách Bán Khối lượng đến Mặt Trời kính (so với Trái Thiên thể (đvtv) (km) Đất) Khối lượng riêng 3 (10 kg/m ) Chu kì tự quay Chu kì chuyển động quanh Mặt Trời Số vệ tinh đă biết Thủy tinh 0,39 2440 0,055 5,4 59 ngày 87,9 ngày Kim tinh 0,72 6056 0,81 5,3 243 ngày 224,7 ngày Trái Đất 6375 5,5 23g56ph 365,25 ngày (1 năm) Hỏa tinh 1,52 3395 0,11 3,9 24g37ph 1,88 năm Mộc tinh 5,2 71490 318 1,3 9g50ph 11,86 năm 63 Thổ tinh 9,54 60270 95 0,7 14g14ph 29,46 năm 34 Thiên Vương tinh 19,19 25760 15 1,2 17g14ph 84,00 năm 27 Hải Vương tinh 30,07 25270 17 1,7 16g11ph 164,80 năm 13 Sao chổi thiên thạch: - Sao chổi: Là khối khí đóng băng lẫn với đá, có đường kính vài km, chuyển động quanh Mặt Trời theo quỹ đạo elíp dẹt mà mặt trời tiêu điểm Khi chổi cđ quĩ đạo gần mặt trời vật chất bị nóng sáng bay thành đám khí bụi quanh Đám khí bụi bao quanh bị áp suất as mặt trời gây đẩy dạt phía đối diện với mặt trời tạo thành chổi Đứng TĐ ta nhìn thấy đầu đuôi chổi: đầu chổi gần mặt trời, đuôi chổi xa MT - Thiên thạch: Là tảng đá chuyển động quanh mặt trời Trường hợp thiên thạch bay bầu khí trái đất bị ma sát mạnh nêu nóng sáng bốc cháy, để lại vết dài mà ta gọi băng III CÁC SAO VÀ THIÊN HÀ: Sao: - Sao thiên thể nóng sáng giống Mặt Trời Các xa, biết gần cách đến hàng chục tỉ km (trên năm as); ngơi xa cách xa đến 14 tỉ năm ánh sáng 12 ( năm ánh sáng  9, 46.10 Km ) - Xung quanh số có hành tinh chuyển động, giống hệ Mặt Trời Khối lượng có giá trị năm khoảng từ 0,1 lần khối lượng Mặt Trời đến vài chục lần (đa số khoảng lần ) khối lượng Mặt Trời Bán kính có giá trị nằm khoảng rộng, từ khoảng phần nghìn lần bán kính Mặt Trời ( chắt) đến gấp hàng ngìn lần bk mặt trời (ở kềnh) Các loại sao: - Đa số tồn trạng thái ổn định; có kích thước, nhiệt độ, … không đổi thời gian dài - Ngồi ra; người ta phát thấy có số đặc biệt biến quang, mới, nơtron, … + Sao biến quang có độ sáng thay đổi, có hai loại: Sao biến quang che khuất hệ đơi (gồm vệ tinh), độ sáng tổng hợp mà ta thu biến thiên có chu kì Sao biến quang nén dãn có độ sáng thay đổi thực theo chu kì xác định + Sao có độ sáng tăng đột ngột lên hàng ngàn, hàng vạn lần sau từ từ giảm Lí thuyết cho pha đột biến tŕnh biến hóa hệ + Punxa, nơtron ngồi xạ lượng có phần xạ lượng thành xung sóng vơ tuyến 14 Sao nơtron cấu tạo hạt nơtron với mật độ lớn 10 g/cm Punxa (pulsar) lơi nơtron với bán kính 10km tự quay với tốc độ góc 640 vòng/s phát sóng vơ tuyến Bức xạ thu Trái Đất có dạng xung sáng giống sáng hải đăng mà tàu GV NGUYỄN VĂN HÒA LONG 30 biển nhận - Ngoài ra, hệ thống thiên thể vũ trụ có lỗ đen tinh vân + Lỗ đen thiên thể tiên đốn lí thuyết, cấu tao nơtron, có trường hấp dẫn lớn thu hút vật thể, kể ánh sáng Vì vậy, thiên thể tối đen khơng phát sóng điện từ Người ta phát lỗ đen nhờ tia X phát ra, lỗ đen hút thiên thể gần + Tinh vân ta thấy “đám mây sáng”, gọi Đó đám bụi khổng lồ rọi sáng ngơi gần đó, đám khí bị ion hố phóng từ hay siêu Khái quát tiến hoá Khi “nhiên liệu” cạn kiệt, biến thành thiên thể khác Lí thuyết cho thấy có khối lượng cỡ Mặt Trời “ sống” tới 10 tỉ năm, sau biến thành chắt trắng (hay lùn ), có bán kính phần trăm hay phần nghìn bán kính Mặt Trời lại có nhiệt độ bề mặt tới 50 000 K Còn có khối lượng lớn mặt trời (từ năm lần trở lên) “sống” khoảng 100 triệu năm, nhiệt độ giảm dần trở thành kềnh đỏ, sau lại tiếp tục tiến hoá trở thành nơtron (punxa), lỗ đen Thiên hà: - Các tồn vũ trụ thành hệ thống tương đối độc lập Hệ thống gồm nhiều loại tinh vân gọi thiên hà a Các loại thiên hà: Thiên hà xoắn ốc có hình dạng dẹt đĩa, có cánh tay xoắn ốc, chứa nhiều khí Thiên hà elip có hình elip, chứa khí có khối lượng trải dải rộng Có loại thiên hà elip nguồn phát sóng vơ tuyến điện mạnh Thiên hà khơng định hình trơng đám mây (thiên hà Ma gien-lăng)  Đường kính thiên hà vào khoảng 100 000 năm ánh sáng  Toàn thiên hà quay xung quanh trung tâm thiên hà b Thiên Hà Ngân hà: - Thiên hà loại thiên hà xoắn ốc, có đường kính khoảng 100 nghìn năm ánh sáng có khối lượng khoảng 150 tỉ lần khối lượng Mặt Trời Nó hệ phẳng giống đĩa, dày khoảng 330 năm ánh sáng, chứa vài trăm tỉ Hệ Mặt Trời nằm cánh tay xoắn rìa thiên hà, cách trung tâm 30 nghìn năm ánh sáng quay quanh tâm thiên hà với tốc độ khoảng 250 km/s Giữa có bụi khí Phần trung tâm thiên hà có dạng hình cầu dẹp, gọi vùng lồi trung tâm (dày khoảng 15 000 năm ánh sáng ), tạo “già” khí bụi Ngay trung tâm thiên hà có nguồn phát xạ hồng ngoại nguồn phát xạ sóng vơ tuyến điện ; nguồn phát lượng tương đương với độ sáng chừng 20 triệu mặt trời phóng luồng gió mạnh - Từ Trái đất, Chúng ta nhìn hình chiếu Thiên Hà vòm trời, dải sáng trải bầu trời đêm, gọi dải Ngân Hà Mặt phẳng trung tâm dải Ngân Hà trở nên tối bụi dài Vào đầu đêm mùa hè, ta thấy dải Ngân Hà nằm trời theo hướng Đơng Bắc- Tây Nam c Nhóm thiên hà Siêu nhóm thiên hà: - Vũ trụ có hàng trăm tỉ thiên hà, thiên hà thường cách khoảng mười lần kích thước Thiên Hà Các thiên hà có xu hướng hợp lại với thành nhóm từ vài chục đến vài nghìn thiên hà - Thiên Hà thiên hà lân lận thuộc Nhóm thiên hà địa phương, gồm khoảng 20 thành viên, chiếm thể tích khơng gian có đường kính gần triệu năm ánh sáng Nhóm bị chi phối chủ yếu ba thiên hà xoắn ốc lớn: Tinh vân Tiên Nữ (thiên hà Tiên Nữ M31 hay NGC224); Thiên Hà chúng ta; Thiên hà Tam giác, thành viên lại Nhóm thiên hà elip thiên hà khơng định hình tí hon - Ở khoảng cách cỡ khoảng 50 triệu năm ánh sáng Nhóm Trinh Nữ chứa hàng nghìn thiên hà trải rộng bầu trời chòm Trinh Nữ - Các nhóm thiên hà tập hợp lại thành Siêu nhóm thiên hà hay Đại thiên hà Siêu nhóm thiên hà địa phương có tâm nằm Nhóm Trinh Nữ chứa tất nhóm bao quanh nó, có nhóm thiên hà địa phương IV THUYẾT VỤ NỔ LỚN (BIG BANG) Các kiện thiên văn quan trọng a) Vũ trụ dãn nở: Các thiên hà dịch chuyển xa nhau, chứng kiện thiên văn quan trọng : vũ trụ dãn nở b) Bức xạ “vũ trụ” Bức xạ phát đồng từ phía khơng trung tương ứng với xạ phát từ vật có nhiệt độ khoảng 3K (chính xác 2,735K); xạ đươc gọi xạ 3K Kết thu chứng tỏ xạ xạ phát từ phía vũ trụ (nay nguội) gọi xạ “nền” vũ trụ Định luật Hớp-bơn: v = H.d - Tốc độ lùi xa thiên hà tỉ lệ với khoảng cách thiên hà chúng ta: Với: v tốc độ chạy xa thiên hà d k/c từ thiên hà xét đến thiên hà  H  1, 7.10 m/s.năm ánh sáng gọi hs Hớp - bơn 12 năm ánh sáng  9,46.10 Km Thuyết vụ nổ lớn (Big Bang): - Theo thuyết vụ nổ lớn, vũ trụ bắt đầu dăn nở từ “điểm kì dị” Để tính tuổi bán kính vũ trụ, ta chọn “điểm kì dị” làm mốc (gọi điểm zêrô Big Bang) - Tại thời điểm định luật vật lí biết thuyết tương đối rộng không áp dụng Vật lí học đại -43 dựa vào vật lí hạt sơ cấp để dự đoán tượng xảy thời điểm t p= 10 s sau Vụ nổ lớn gọi thời điểm Planck 35 32 91 - Ở thời điểm Planck, kích thước vụ trụ 10 m , nhiệt độ 10 K mật độ 10 kg/cm Các trị số cực lớn cực nhỏ gọi trị số Planck Từ thời điểm Vũ trụ dãn nở nhanh, nhiệt độ Vũ trụ giảm dần Tại thời điểm Planck, Vũ trụ bị tràn ngập hạt có lượng cao electron, notrino quark, 15 lượng 10 GeV -6 - Tại thời điểm t = 10 s, chuyển động quark phản quark đủ chậm để lực tương tác mạnh gom chúng lại gắn kết chúng lại tạo thành prơtơn nơtrơn, lượng trung bình hạt vũ trụ lúc 1GeV - Tại thời điểm t  phuùt , hạt nhân Heli tạo thành Trước đó, prôtôn nơtrôn đă kết hợp với 2 để tạo thành hạt nhân đơteri H Khi đó, đă xuất hạt nhân đơteri H , triti H , heli He bền Các hạt 1 nhân hiđrô hêli chiếm 98% khối lượng thiên hà, khối lượng hạt nhân nặng chiếm 2% Ở thiên thể, có khối lượng hêli có khối lượng hiđrơ Điều chứng tỏ, thiên thể, 4 thiên hà có chung nguồn gốc - Tại thời điểm t  300000 naêm , loại hạt nhân khác đă tạo thành, tương tác chủ yếu chi phối vũ trụ tương tác điện từ Các lực điện từ gắn electron với hạt nhân, tạo thành nguyên tử H He - Tại thời điểm t  106 naêm , nguyên tử tạo thành, tương tác chủ yếu chi phối vũ trụ tương tác hấp dẫn Các lực hấp dẫn thu gom nguyên tử lại, tạo thành thiên hà ngăn cản thiên hà tiếp tục nở Trong thiên hà, lực hấp dẫn nén đám nguyên tử lại tạo thành Chỉ có khoảng cách thiên hà tiếp tục tăng lên - Tại thời điểm t  14.10 naêm , vũ trụ trạng thái với nhiệt độ trung bình T  2, 7K Lưu ý: - Theo hiệu ứng Đốp-le với sóng as nguồn đứng n phát xạ đơn sắc bước sóng 0, nguồn chuyển động với tốc độ v máy thu bước sóng xạ mà máy thu nhận   =  - 0 =  v - Độ dịch chuyển bước sóng xạ c + Nếu nguồn xa máy thu v > ==>  =  - 0 > ==>  > 0 , bước sóng xạ d/c phía đỏ, bs dài + Nếu nguồn lại gần máy thu v < ==>  =  - 0 < ==>  < 0, bước sóng xạ d/c phía tím, bs ngắn - Hết Chúc em học tốt, đạt kết cao kì thi tới! ... treo vật khối lượng thì: T = T1 + T2 k k1 k * Song song: k = k1 + k2 + …  treo vật khối lượng thì: 1    T T T - Gắn lò xo k vào vật khối lượng m1 chu kỳ T1, vào vật khối lượng m2 T2, vào vật. .. trí x1, x2 chiều chuyển động vật trục Ox + Trong số trường hợp giải tốn cách sử dụng mối li n hệ dao động điều hoà chuyển động tròn đơn giản - + Tốc độ trung bình vật từ thời điểm t1 đến t2: vtb... lớn nhỏ vật 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 M2 M1 nhỏ gần vị trí biên M2 P - Sử dụng mối li n hệ