Toàn tập vật lý đại cương đại học - cao đẳng
Mục lục Mục lục i BÀI 1: CƠ HỌC 1 CÁC KHÁI NIỆM ĐẠI CƯƠNG CÁC LỰC CÓ LIÊN QUAN ÐẾN SỰ VẬN ÐỘNG CỦA CƠ THỂ 3 SỰ CÂN BẰNG VÀ ỔN ĐỊNH CỦA VẬT ĐÒN BẨY TRÊN CƠ THỂ .8 CÔNG – NĂNG LƯỢNG CƠ HỌC CHẤT LƯU 10 CÂU HỎI LƯỢNG GIÁ BÀI 20 NHIỆT VÀ THUYẾT ĐỘNG HỌC PHÂN TỬ .34 CÁC ĐỊNH NGHĨA 35 SỰ TRAO ĐỔI NHIỆT 38 NHIỆT ĐỘNG HỌC HỆ SINH VẬT 41 NHIỆT ĐỘNG HỌC HỆ SINH VẬT VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU .41 MỘT SỐ KHÁI NIỆM VÀ ĐẠI LƯỢNG CƠ BẢN 41 ĐỊNH LUẬT I NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC VÀ NHỮNG HỆ QUẢ CỦA NÓ 42 ĐỊNH LUẬT HECCER 43 ĐỊNH LUẬT I NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC VÀ ÁP DỤNG VÀO HỆ SINH VẬT 44 PHƯƠNG PHÁP NHIỆT KẾ GIÁN TIẾP VÀ NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG CỦA CƠ THỂ SỐNG 45 PHÂN BIỆT NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG CỦA CƠ THỂ SỐNG VỚI MÁY NHIỆT 47 ĐỊNH LUẬT II NHIỆT ĐỘNG HỌC 47 ENTROPY VÀ NĂNG LƯỢNG TỰ DO 50 TÍNH CHẤT THỐNG KÊ CỦA ĐỊNH LUẬT II NHIỆT ĐỘNG HỌC 51 10 NGUYÊN LÝ II NHIỆT ĐỘNG VÀ CÁC HỆ THỐNG MỞ 53 11 CÁC TRẠNG THÁI DỪNG 54 CÂU HỎI LƯỢNG GIÁ BÀI 55 BÀI 59 SÓNG VÀ ÂM 59 THUỘC TÍNH CỦA ÂM 59 MỘT VÀI THUỘC TÍNH CỦA SĨNG 60 HIỆU ỨNG DOPPLER 62 Tóm lại: (nguồn chuyển động; máy thu đứng yên) (3.14) 65 CÔNG THỨC TẦN SỐ ÂM PHÁT RA BỞI CỦA MỘT ĐOẠN DÂY 66 CƯỜNG ĐỘ VÀ MỨC CƯỜNG ĐỘ ÂM .66 Câu hỏi luợng giá 67 ĐIỆN VÀ TỪ 74 ĐIỆN TÍCH 74 ĐIỆN TRƯỜNG, ĐIỆN THẾ VÀ HIỆU ĐIỆN THẾ .74 NGUỒN ĐIỆN – DÒNG ĐIỆN .76 DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU 79 TÁC DỤNG TỪ CỦA DÒNG ĐIỆN .81 CÂU HỎI LƯỢNG GIÁ BÀI 84 i QUANG HỌC 91 THUYẾT ĐIỆN TỪ VỀ BẢN CHẤT CỦA ÁNH SÁNG 91 Bảng 6.1 Phân loại vùng xạ điện từ 92 Bức xạ 92 E (eV) 92 THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG .92 TƯƠNG TÁC GIỮA PHOTON VÀ VẬT CHẤT 92 HẤP THỤ ÁNH SÁNG 95 QUANG HÌNH HỌC .96 ĐỊNH LUẬT PHẢN XẠ VÀ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG 96 PHẢN XẠ TOÀN PHẦN .100 GƯƠNG PHẲNG 102 THẤU KÍNH MỎNG .104 CÁC QUANG CỤ 106 MẮT – CÁC TẬT VÀ CÁCH SỬA .108 PHÂN CỰC ÁNH SÁNG 111 LASER VÀ ÁNH SÁNG LASER 113 CÂU HỎI LƯỢNG GIÁ BÀI 118 BÀI 123 VẬT LÝ HẠT NHÂN 123 CẤU TẠO HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ 123 PHÂN RÃ PHÓNG XẠ 123 XÁC ĐỊNH NIÊN ĐẠI BẰNG PHÓNG XẠ 125 ĐO LƯỜNG BỨC XẠ VÀ CÁC HIỆU ỨNG SINH VẬT 126 CÂU HỎI LƯỢNG GIÁ BÀI 128 BÀI 135 MỘT SỐ ỨNG DỤNG KỸ THUẬT VẬT LÝ TRONG Y HỌC 135 PHƯƠNG PHÁP X-QUANG 135 PHƯƠNG PHÁP CHỤP MẠCH 136 X- QUANG CẮT LỚP VI TÍNH (CT) 137 PHƯƠNG PHÁP CỘNG HƯỞNG TỪ (MRI) .138 Máy SPECT (Single photon emission computed tomography) 141 Máy PET (Positron Emission Tomography) 143 Kỹ thuật định lượng phóng xạ miễn dịch học cạnh tranh .145 TIA LASER DÙNG ĐỂ CHỮA TẬT CẬN THỊ 146 ĐÁP ÁN 149 TÀI LIỆU THAM KHẢO 152 ii BÀI 1: CƠ HỌC Mục tiêu học - Hiểu khái niệm động học đơn vị chúng - Vận dụng định luật Newton, điều kiện cân vào thể sống - Vận dụng định luật học chất lưu vào dụng cụ, thiết bị tượng đời sống y học CÁC KHÁI NIỆM ĐẠI CƯƠNG 1.1 Một số khái niệm Chuyển động học: thay đổi vị trí vật hay phận vật không gian theo thời gian Hệ quy chiếu: Vật chọn làm mốc, với hệ tọa độ đồng hồ gắn liền với nó, để xác định vị trí vật khác, gọi hệ quy chiếu Ví dụ: tàu chuyển động so với nhà ga Đơn vị đo lường: Mỗi thuộc tính đối tượng vật lý đặc trưng hay nhiều đại lượng vật lý Một vấn đề vật lý học đo lường đại lượng vật lý Người ta phải chọn đại lượng làm mẫu gọi đơn vị Bảng 1 Bảy đại lượng Vật lý hệ SI (hệ đơn vị đo lường quốc tế) Tên đại lượng Ký hiệu Tên đơn vị Ký hiệu đơn vị Chiều dài L met m Khối lượng M kilogam kg Thời gian t giây s Cường độ dòng điện I ampe A Cường độ sáng J candela Cd Nhiệt độ T Kelvin K Lượng vật chất N mol Mol Muốn biểu diễn số nhỏ hay lớn, người ta dùng lũy thừa 10 Ví dụ: 2,5 mA = 2,5.10-3 A 0,55 µm = 0,55 10-6 m Bảng Các tiền tố dùng vật lý kỹ thuật Thừa số Tên tiền tố Ký hiệu Thừa số Tên tiền tố Ký hiệu 12 -1 10 Tera T 10 dexi d -2 10 Giga G 10 centi c -3 10 Mega M 10 mili m -6 µ 10 Kilo K 10 Micro -9 10 Hecto H 10 nano n 101 Deca D 10-12 pico p Các đại lượng vật lý: Mỗi thuộc tính đối tượng vật lý (một vật thể, tượng, trình ) đặc trưng hay nhiều đại lượng vật lý Ví dụ: khối lượng, thể tích, diện tích, lực, lượng Các đại lượng vật lý vô hướng hay đại lượng vectơ (hữu hướng) Xác định đại lượng vô hướng: xác định giá trị nó, có đại lượng vơ hướng khơng âm như: thể tích, khối lượng; có đại lượng vơ hướng mà giá trị âm hay dương như: điện tích, hiệu điện Xác định đại lượng hữu hướng: Nghĩa xác định điểm đặt, phương, chiều độ lớn vectơđặc trưng cho đại lượng Ví dụ: Lực F , cường độ điện trường E … Vận tốc: vận tốc đại lượng vật lý đặc trưng cho biến đổi quãng đường dịch chuyển theo thời gian (phản ảnh chuyển động nhanh hay chậm vật chuyển động) Ký hiệu: v Đơn vị: m/s (trong hệ SI) Biểu thức vận tốc tức thời: v = dx dt Gia tốc Gia tốc đại lượng vật lý đặc trưng cho biến đổi vectơ vận tốc theo thời gian Ký hiệu: a Đơn vị: m/s2 Ví dụ: gia tốc rơi tự do: g = 9,81 m/s2 dv Biểu thức gia tốc tức thời: a = dt 1.2 Các định luật Newton 1.2.1 Định luật I Niutơn Một chất điểm giữ nguyên trạng thái đứng yên hay chuyển động thẳng chừng chưa có tác dụng bên ngồi buộc phải thay đổi trạng thái Tính chất bảo tồn trạng thái đứng yên hay chuyển động thẳng gọi quán tính vật Ví dụ: Một người đứng yên tàu chuyển động thẳng Khi người chuyển động với vận tốc v = const Bỗng nhiên, tàu đứng lại, quán tính người tiếp tục chuyển động nên người bị ngã phía trước Tương tự, người bị ngã phía sau tàu đứng yên bắt đầu chuyển động 1.2.2 Định luật II Niutơn Tác dụng vật lên vật khác biểu thị đại lượng vectơ F gọi lực Dưới tác dụng lực, vật biến đổi vận tốc chuyển động tức thu gia tốc, bị biến dạng tức thay đổi hình dạng kích thước Khi nhiều lực tác dụng lên chất điểm: F1 , F2 , , Fn tác dụng đồng thời nhiều lực tương đương với tác dụng lực tổng hợp F = F1 + F2 + + Fn F : tổng vectơ lực thành phần Phát biểu: Gia tốc mà chất điểm thu tỉ lệ thuận với lực tác dụng lên chất điểm tỉ lệ nghịch với khối lượng chất điểm F a= hay F = ma m Đơn vị lực: Niutơn (ký hiệu N) 1N = 1kg.m/s2 1.3 Định luật III Niutơn: Khi vật A tác dụng lên vật B lực F1 ngược lại vật B tác dụng lên vật A lực F2 có phương, ngược chiều với F1 có độ lớn độ lớn F1 (hai lực F1 F2 trực đối nhau) Một hai lực gọi lực tác dụng, lực lại gọi phản lực Ví dụ: Người bơi lấy tay chân đẩy nước phía sau, phản lực nước đẩy người phía trước CÁC LỰC CĨ LIÊN QUAN ÐẾN SỰ VẬN ÐỘNG CỦA CƠ THỂ 2.1 Định luật vạn vật hấp dẫn Lực hấp dẫn (lực hút) hai chất điểm tỉ lệ thuận với tích hai khối lượng chúng tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách chúng Fhd = G m1 m2 r2 (1.1) G = 6,67.10-11 N.m2/kg2 số hấp dẫn 2.2 Trọng lực Trường hấp dẫn Trái Ðất, khối lượng Trái Ðất tạo gần bề mặt gọi trọng trường Trọng trường nguyên nhân làm cho vật phải rơi vào bề mặt Trái Ðất, giữ cho trái đất có lớp khí bao quanh; lớp khí nầy bảo vệ sinh vật Trái Ðất Trái Ðất tránh tác hại xạ mạnh phát từ vũ trụ Trọng lực tác dụng lên thể lực hấp dẫn Trái Ðất tác dụng lên thể lực ly tâm chuyển động quay Trái Đất tạo ra; thông thường lực ly tâm bé so với lực hấp dẫn Trái Đất nên trọng lực tính là: r r r P = Fh = mg (1.2) m khối lượng thể vật thể; g gia tốc trọng trường, g = 9,81 m/s Lực hấp dẫn Trái Đất không phụ thuộc vào lực ly tâm (việc Trái Ðất có quay hay khơng) ln có phương hướng vào tâm Trái Ðất Ðiểm đặt lực hấp dẫn lên thể gọi trọng tâm Tại gần bề mặt Trái Ðất gia tốc trọng trường tính cơng thức: g0 = GM ⇒ g = 9,81 m/s2 R2 (1.3) R, M bán kính khối lượng Trái Ðất (R= 6400km; M = 5,98.10 24 kg); Hằng số hấp dẫn G = 6,67.10-11 m3/kg.s2 Tổng quát, xét độ lớn gia tốc trọng trường điểm có độ cao h so với mặt đất, (1.3) viết lại là: gh = GM ( R + h) (1.4) Vậy gia tốc trọng trường tỷ lệ nghịch với độ cao so với tâm Trái Đất; lên cao gia tốc trọng trường giảm nên g có gía trị cực đại mặt đất: gmax = g0 Tính gần g theo độ cao h (nhỏ nhiều so với R) theo công thức: gh R2 2h 2h = ≈ − ( ) ⇒ g h = g (1) g ( R + h) R R (1.5) Nếu h > R (1.4) cho thấy g ≈ 0, lực hấp dẫn bỏ qua, ta gọi trường hợp không trọng lực Bài tập mẫu Hãy tính gia tốc trọng trường đỉnh núi Everest cao 8850m so với mực nước biển Lấy bán kính khối lượng TĐ 6380 km 5,98.1024kg Giải gh = G M 5,98.10 24 kg m −11 2 = ( , 67 10 Nm / kg ) = 9,77 2 ( R + h) (8850m + 6380000m) s Gia tốc trọng trường đỉnh núi Everest gh nhỏ g mực nước biển chừng 0,3% Cơ thể người hệ phức tạp với nhiều phận có đặc tính cấu tạo hoạt động khác Tùy vào tư khác thể người sinh hoạt tư đứng, tư ngồi, tư nằm mà trọng lực số phận tạo áp lực lên số phận khác thể, từ làm kích thích hạn chế hoạt động phận chịu áp lực từ phần khác thể Trọng tâm thể (điểm đặt toàn trọng lực) thay đổi theo tư khác thể Khi bạn đứng lâu, hai chân bạn bị áp lực toàn thể; mặc khác chân bạn lại bị phản lực mặt đất tác dụng ngược từ lên làm cho mạch máu lòng bàn chân bị ép lại, bạn cảm thấy tê chân; Tương tự, bạn nằm, bạn phải luân phiên thay đổi vị trí tiếp xúc lưng với mặt giường, ngủ tránh tạo áp lực đầu thân lên tay chân; ví dụ gối đầu lên tay làm hạn chế lưu thông máu tay; Trong ăn uống, việc đưa thức ăn từ miệng xuống bao tử thực dễ dàng nhờ vào tác dụng trọng lực tư ngồi đứng Ở điều kiện khơng có trọng lực phi cơng bay vào chân không, muốn thực việc uống nước, phi công cần dùng ống hút để hút chất lỏng vào miệng 2.3 Lực căng Lực căng dạng lực đàn hồi xuất chiều dài vật xét bị thay đổi Bản chất lực đàn hồi lực điện từ (tức lực đẩy hay lực hút hạt tích điện) Xét cụ thể chất điện môi (phần lớn phận thể cấu tạo từ chất điện môi) có cấu trúc phân tử lưởng cực (hình 1.2) Sự liên kết tĩnh điện đầu cực lưỡng biểu diễn giống liên kết lò xo; Khi làm nén dãn lò xo, lực đàn hồi lò xo có tác dụng chống lại ngoại lực làm cho vật trở lại kích thước ban đầu Công thức lực đàn hồi (Ðịnh luật Hoock) viết dạng tổng quát là: Fdh = − kx (1.6) k gọi hệ số đàn hồi có đơn vị N/m, x độ lệch vật so với vị trí cân (vị trí mà lò xo khơng bị nén dãn) Hình 1.3 Khi nhóm co nhóm đối diện dãn Các phận thể người động vật liên kết với tế bào mà lực căng, dãn tế bào điều khiển nhờ hệ thống thần kinh dây thần kinh Lưu ý tùy thuộc vào tính chất vận động chạy, nhảy, leo, khiêng, đẩy, kéo mà số đặc biệt chi căng dãn đến mức độ thích hợp cho vận động Thực tế, khơng thể đẩy mà có kéo, kéo, trở nên ngắn đầy đặn hơn, ta gọi co Để kéo xương vị trí cũ, phải có thêm khác nằm phía đối diện (hình 1.3) Khi co bị dãn; phải hoạt động thành cặp Lao động vận động thường xuyên giúp cho mau đạt mức độ căng dãn mong muốn, qúa trình tập luyện Tuy nhiên, làm việc suốt ngày nên cần thư giãn Ngủ đủ giấc ngày giúp mau chóng phục hồi chức Phương pháp xoa bóp nhẹ vùng làm tản máu cơ, tăng cường trao đổi oxi giúp có nhiều lượng 2.4 Lực ma sát Lực ma sát xuất có tiếp xúc chuyển động tương đối vật tiếp xúc với Hai vật chuyển động tiếp xúc vật rắn sinh lực ma sát khô; Nếu hai vật chất lưu (chất khí lỏng) sinh ma sát nhớt ma sát máu chảy ống động mạch, tĩnh mạch; ma sát luồng khí vận chuyển thể hơ hấp, ma sát thức ăn bao tử, ruột Bây ta xét lực ma sát khô Lực ma sát f sách bề mặt gồ ghề ngược với hướng lực tác dụng F Bởi hai bề mặt gồ ghề nên tiếp xúc số điểm hình phóng đại (a) Độ lớn lực ma sát tĩnh với độ lớn lực tác dụng (b) Khi độ lớn lực tác dụng vượt độ lớn lực độ lớn lực ma sát động sách gia tốc phía phải (c) Đồ thị biểu diễn lực ma sát theo lực tác dụng Lưu ý: Lực ma sát nghỉ cực đại fs,max > fk (hình 1.4) Hình 1.4 Các tính chất ma sát khô Thực nghiệm chứng tỏ vật ép vào bề mặt (vật mặt khô không bôi trơn) có lực F làm trượt vật mặt này, lực ma sát sinh ra, có ba tính chất Tính chất Nếu vật khơng chuyển động lực ma sát tĩnh f s thành phần song song với bề mặt lực F độ lớn ngược chiều Tính chất Độ lớn f s có giá trị cực đại f s ,max xác định f s ,max = µ s N µ s hệ số ma sát tĩnh N độ lớn lực pháp tuyến Nếu độ lớn thành phần song song với mặt F vượt f s ,max vật bắt đầu trượt mặt Tính chất Nếu vật bắt đầu trượt mặt độ lớn lực ma sát giảm nhanh xuống giá trị f k xác định fk = µk N µ k hệ số ma sát động Ngay sau vật trượt, độ lớn lực ma sát động xác định pt fđ Các hệ số µ s µ k khơng có thứ ngun xác định thực nghiệm Và giá trị chúng phụ thuộc vào vật lẫn bề mặt nên ta thường nói chúng với từ “giữa” câu “giá trị µ s xe mặt đường nhựa 0,5 ” SỰ CÂN BẰNG VÀ ỔN ĐỊNH CỦA VẬT Trái đất tác dụng lực hút lên vật có khối lượng, khối lượng nguyên tố vật bị hút Trái Đất Tổng tất lực ngun tố trọng lực thể Trọng lực: P = mg , với m khối lượng vật, g ≈ 9.81 m/s2 gia tốc trọng trường Điểm đặt trọng lực gọi khối tâm Mômen quay Một đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay vật lực gọi mômen quay Đối với vật rắn có trục quay cố định, giá trị momen lực F cho bởi: M = F d đó: F độ lớn lực (N) d cánh tay đòn, khoảng cách từ trục quay đến giá lực Một vật trạng thái cân tĩnh tổng hợp lực tổng mômen tác dụng lên vật khơng Nếu vật khơng có chống đỡ trọng lực gia tốc vật khơng thể cân Vị trí khối tâm so với mặt chân đế (mặt phẳng đỡ vật) xác định vật có cân hay khơng Nếu trọng lực rơi mặt chân đế vật cân bằng, phản lực mặt triệt tiêu trọng lực thể (hình 1.5 a,b) Nếu khối tâm nằm ngồi mặt chân đế trọng lực gây mơmen làm ngã thể (hình 1.5c) Hình 1.5 Vị trí khối tâm thấp mặt chân đế rộng vật ổn định, nghĩa khó để làm ngã Nếu vật có mặt chân đế rộng hình 1.5a đưa đến tư hình 1.6a trọng lực tạo momen phục hồi lại vị trí cũ vật (F r phản lực mặt sàn tác dụng lên vật) Cũng góc lệch vật có mặt chân đế hẹp bị ngã momen trọng lực gây (hình 1.6b) Hình 1.6 Vị trí khối tâm người đứng thẳng (với tay để xuôi hai bên) cao cách bàn chân khoảng 56% chiều cao thể (hình 1.7) Vị trí thay đổi tuỳ theo tư người Sự cân đòi hỏi thể phải trì cho khối tâm nằm mặt chân đế chân, không người bị ngã Hình 1.7 ĐỊN BẨY TRÊN CƠ THỂ Đòn bẫy rắn, tự do, quay quanh điểm cố định gọi điểm tựa Điểm tựa cố định khơng di chuyển so với Các đòn bẩy thường dùng để nâng tải trọng, để truyền chuyển động từ điểm đến điểm khác Có loại đòn bẩy (hình 1.8) Đòn bẫy loại có điểm tựa nằm lực tác dụng tải, ví dụ: dùng xà beng để bẩy vật nặng (hình) Đòn bẫy loại 2, điểm tựa nằm đầu thanh, lực tác dụng áp vào đầu lại, tải đặt vào khoảng Ví dụ: người đẩy hàng xe cút kít Đòn bẩy loại 3: điểm tựa đặt đầu, tải đặt vào đầu kia, lực tác dụng khoảng Với việc làm vậy, ta có hình ảnh lát cắt, hình ảnh 2D Để có hình ảnh 3D ứng nhiều vùng thể, ta phải cắt nhiều lát Có hai cách làm trường hợp này: quét gián đoạn (bệnh nhân dừng – chuyển bệnh nhân di bức, quét…) quét xoắn ốc (spiral – bệnh nhân liên tục chuyển động tịnh tiến, bóng Xquang ghi liên tục quay đo, kết tia X ghi bao quanh thể bệnh nhân đường xoắn ốc (Hình 7.5) Cắt lớp kiểu xoắn ốc có ưu rõ rệt từ số ảnh 2D, tổng hợp lát cắt vùng khác nhau, máy tính dựng hình 3D vùng cần thiết thể Hình 7.5 Kiểu cắt lớp xoắn ốc ảnh 3D Trong CT đại, ghi bao gồm nhiều dãy phần tử (số hàng đầu dò) Càng nhiều hàng đầu dò số lượng lát cắt thu vòng quay lớn Khi tốc độ xử lý nhanh Đến CT 64 lát cắt đạt tới giới hạn công nghệ đa lát cắt, người ta chuyển sang công nghệ hoàn toàn khác: CT với hai nguồn phát tia X PHƯƠNG PHÁP CỘNG HƯỞNG TỪ (MRI) Ra đời sau CT gần 10 năm, kỹ thuật chẩn đoán cộng hưởng từ đạt mức phổ biến đáng ngạc nhiên kết phương pháp mang lại thật đáng khâm phục, lập bảng đồ chức não người, tạo hình sợi thần kinh dựa kỹ thuật khuếch tán dùng phổ phospho để nghiên cứu trình lượng Nếu tia X sóng siêu âm nguồn tín hiệu ngoại lai đưa từ bên ngồi vào thể, tín hiệu để tạo hình cộng hưởng từ lại vốn có cấu trúc thân cấu trúc thể: nguồn tín hiệu nội sinh Nếu tia X xạ ion hóa gây tổn thương cho thể, giống sóng siêu âm, chẩn đốn cộng hưởng từ mức độ chẩn đốn xem vơ hại Như vậy, xét thân nguồn tín hiệu, ta thấy ưu việt phương pháp MRI Nguồn tín hiệu gì? Chúng ta biết thể có lượng nước lớn Trong phân tử nước có hai nguyên tử Hydro Trong nguyên tử Hydro có proton Đây phần tử tích điện ln chuyển động hiểu cách gần chuyển động tự quay tròn quanh thân proton Ta nói proton ln có momen từ spin, khiến hành xử nam châm Khi khơng có từ trường ngồi, chúng định hướng ngẫu nhiên, có từ trường ngồi B0 đó, chúng định hướng theo B0 Tuy nhiên, định hướng khơng hồn tồn, chuyển động nhiệt nam châm không đứng yên: chúng quay tròn theo kiểu vụ xung quanh trục xung quanh với B0 Tần số quay tròn vụ phụ thuộc vào từ trường B0 gọi tần số Larmor Với B0= Tesla, ta có f = 43 MHz, nằm vùng tần số sóng radio (Radio Frequency – RF) 138 Nguyên tử Hydro Chuyển động (quay) nội hạt nhân gây momen từ Chuyển động tiến động quanh B0 (a) B0 = 0, chuyển động quay quanh trục hạt nhân nguyên tử ngẫu nhiên (b) B0 ≠ 0, spin định hướng song song với với B0, tạo véctơ từ hóa dọc Mz (c) Xung RF tác động, làm cho vecto từ hóa M lật 900, tạo thành vecto từ hóa ngang Mxy (d) Quá trình hồi chuyển T1 Độ từ hóa ngang (Mxy) giảm dần, đồng thời tăng dần độ từ hóa dọc (Mz), đòi hỏi trao đổi lượng 139 Quá trình hồi chuyển T2 Spin khơng đồng pha, kết giảm độ từ hóa ngang, khơng đòi hỏi tiêu hao lượng Sự định hướng nam châm mơ tả véctơ từ hóa M định hướng dọc theo B0 Mật độ hạt nhân lớn (số proton/cm nhiều) mức độ định hướng cao (từ trường B0 lớn) M lớn Khi đưa bệnh nhân vào từ trường B0 bệnh nhân có véctơ M Bây giờ, truyền vào khối chất (bệnh nhân) xung sóng RF có tần số tần số Larmor, véctơ M chuyển sang vị trí nằm ngang, nghĩa vng góc với từ trường B0 Hiện tượng cộng hưởng (tần số sóng RF đưa vào tần số Larmor nam châm vốn có từ trường B0) ta có trạng thái kích thích Sau thời gian, M hồi phục chuyển trạng thái ban đầu Quá trình hồi phục xét theo hai thành phần: thành phần Mz dọc theo trục B tăng dần thành phần Mxy mặt phẳng vng góc với B0 giảm dần Tốc độ hai trình khác đặc trưng hai tham số: thời gian hồi phục T1 T2 Trong trình hồi phục, nam châm (momen từ spin) phát tín hiệu radio Người ta ghi tín hiệu lấy làm sở tính hình ảnh MRI Cường độ tín hiệu phụ thuộc vào Mz Mxy, nghĩa phụ thuộc vào mật độ proton, vào thời gian hồi phục T T2 Thời gian hồi phục T1-2 mật độ proton dp thông số định tạo hình MRI Quá trình hồi phục Mz tuân theo hàm mũ tăng Người ta định nghĩa thời gian hồi phục thời gian để Mz đạt 63% giá trị ban đầu Ngoài độ lớn từ trường B0, T1 phụ thuộc vào loại mơ: phân tử nặng (chất béo) có T ngắn phân tử nhẹ (nước) nói chung T1 nằm khoảng 500 ms – 1500 ms Như thế, hai mô khác có T1 khác thời điểm TR ta đo M z ta nhận hai tín hiệu khác M lớn tín hiệu mạnh, ảnh sáng Nghĩa ta phân biệt hai mơ Ngược lại, trình hồi phục T2 tuân theo hàm mũ giảm T2 khoảng thời gian để Mxy 37% giá trị Mxy ban đầu Giá trị cụ thể T thường nằm khoảng 15ms – 150ms Cũng giá trị phụ thuộc vào loại mô tính chất mơ, ta dùng tín hiệu làm sở tạo ảnh mô Trong thực tế, để tạo ảnh mô, người ta phối hợp tham số: dp, T1 T2 Vấn đề lại hình thành lát cắt Bên cạnh từ trường B0 khảo sát, ta đưa thêm từ trường thay đổi theo vị trí để tạo nên gradient từ Từ trường gradient khiến cho từ trường tổng cộng liên tục thay đổi theo vị trí cách tuyến tính, mặt phẳng cắt có giá trị từ trường tổng cộng khác Từ trường tổng cộng xác định tần số Larmor cho chuyển động quay momen từ 140 hạt nhân thể Nghĩa lát cắt thể có tần số Larmor khác Muốn tạo hình ảnh lát cắt ta phải chọn tần số sóng RF phát vào trùng hợp với tần số Larmor Việc lựa chọn lát cắt nhờ vào gradient từ trường theo phương z Một RF chọn lựa cho có tần số trùng lới tần số Larmor lớp lát cắt để gây tượng cộng hưởng Có kỹ thuật phù hợp để xác định tọa độ phát tín hiệu tạo hình ta không xét chi tiết Do đặc trưng tín hiệu vậy, MRI phù hợp việc chẩn đốn tổ chức có nhiều nước, loại dịch – có máu, mơ mềm – có não tổ chức có độ hấp thụ tia X khơng cao MRI phối hợp với CT tạo cặp phương pháp bổ sung tốt cho Máy SPECT (Single photon emission computed tomography) Bộ phận chủ yếu máy SPECT camera nhấp nháy, dùng để ghi nhận xạ phát từ thể bệnh nhân Camera nhấp nháy bao gồm collimator, tinh thể nhấp nháy, ống nhân quang hệ điện tử Hình cho thấy cấu tạo nguyên lý gamma camera Collimator: chì dày có nhiều lỗ nhỏ Mục đích cho tia gamma có hướng bay dọc theo lỗ đến tinh thể nhấp nháy Bằng cách đó, vị trí tia gamma đến đập vào nhấp nháy tương ứng với vị trí phát tia gamma thể bệnh nhân Bản tinh thể nhấp nháy thường làm NaI(Tl), có diện tích vào khoảng 10 x 10 cm2 Khi tia gamma đến đập vào điểm bản, phát nhiều ánh sáng nhấp nháy Số lượng ánh sáng phát tỉ lệ với lượng tia gamma Ứng với tia gamma, số lượng ánh sáng nhấp nháy phát ít, khơng thể nhìn trực tiếp được, cần phải khuếch đại ống nhân quang điện Cấu tạo ống nhân quang điện (photomultiplier tube) mô tả phần Trong camera nhấp nháy, ống nhân quang có số lượng từ – 61 cái, 141 áp sát vào nhấp nháy Với collimator lỗ cách xếp ống nhân quang Vị trí xuất ánh sáng xanh xác định tọa độ X, Y Mạch điện tử nhận xung từ ống nhân quang, xử lý thông tin cho hai xung biết tọa độ xuất tia gamma thể Các tín hiệu truyền tới máy tính để lưu trữ, xử lý tiếp hay để hiển thị hình, cho ta hình ảnh phân bố nguồn phóng xạ thể, phân bố chất đánh dấu mà ta đưa vào Từ phân bố này, người ta rút thơng tin hoạt động quan Chỉ số tia gamma phát từ thể dọc theo lỗ collimator đến tinh thể, nên số đếm ghi Đều làm hạn chế chất lượng ảnh camera nhấp nháy Hơn ảnh bị nhòe tán xạ tia gamma thể trước đến tinh thể Những tia tán xạ loại bỏ việc xác định lượng bỏ tinh thể vào độ cao điện xung ghi nhận Khi tán xạ, lượng tia gamma bị giảm Tín hiệu xử lý tiếp xung ghi tương ứng với lượng photon khơng tán xạ Các thành phần camera gamma Ảnh nhận từ camera nhấp nháy ảnh hai chiều, có chồng chập tia gamma phát từ nguồn nằm đường thẳng dọc theo lỗ collimator, tương tự trường hợp chụp ảnh X quang truyền thống Để có ảnh ba chiều, người ta cần ghi nhận ảnh từ nhiều góc khác Để làm điều người ta cho camera quay quanh thể bệnh nhân Đó kỹ thuật áp dụng cho máy SPECT Việc ghi nhận camera nhấp nháy xoay tròn kết hợp với việc dịch chuyển bàn bệnh nhân, cho phép tạo ảnh cắt lớp chụp ảnh X quang CT Điểm khác biệt ảnh ghi nhận mật độ cấu trúc thể, mà mật độ phân bố chất đánh dấu thể bệnh nhân Một máy SPECT thường có hay hai camera nhấp nháy xoay tròn quanh trục, bàn bệnh nhân di chuyển máy tính Số lượng detector nhiều độ nhạy cao thời gian thực quét ảnh ngắn Hệ nhiều detector cho chẩn đốn có độ phân giải cao, cần thiết cho việc đánh giá định lượng cục bộ, hay cho việc quét ảnh liên tiếp nhanh Trong hình 142 máy SPECT tiêu biểu với hai camera nhấp nháy Các camera nằm đối diện hay tạo với góc xác định, tùy theo quan cần khảo sát Các máy SPECT thường ứng dụng chẩn đoán việc tưới máu tim, khảo sát hoạt động não, thận xương Ảnh não ảnh xương quét máy SPECT Nhu cầu kết hợp thông tin cấu trúc lẫn chức bệnh nhân để có đánh giá xác tình trạng bệnh lý dẫn đến đời máy hỗn hợp SPECT/CT từ đầu thập niên 2000 Các thiết bị sử dụng ngày phổ biến Trong hình hình ảnh máy SPECT/CT đại Hai phần SPECT CT nằm khoang máy Hai ảnh CT SPECT bệnh nhân ghi tư dễ dàng trộn lại ảnh thể thông tin cấu trúc lẫn chức Máy PET (Positron Emission Tomography) Như thấy, collimator máy SPECT giúp xác định hướng bay nơi phát tia gamma, xác định vị trí nguồn phát tia Khi lỗ collimator nhỏ định vị xác, số lượng gamma ghi nhận chất lượng ảnh thấp Máy PET khắc phục tượng cách loại bỏ collimator, thay vào đó, định vị nguồn phát nhờ ghi nhận đồng thời hai photon phát hai hướng ngược hủy cặp positron với điện tử Như vậy, nguồn phóng xạ sử dụng với máy PET phải nguồn phát positron, tức beeta cộng ( β + ) Positron hạt có khối lượng khối lượng điện tử, mang điện tích dương Đây phản hạt điện tử Sau phát từ nguồn, positron di chuyển môi trường gây ion hóa điện tử, dần lượng chậm dần Khi positron chậm vậy, gặp điện tử, 143 xảy phản ứng hủy cặp: hai hạt biến xuất hai photon bay hai phía ngược nhau, photon mang lượng 0,511 MeV Trong máy PET, người ta dùng nhiều đầu dò đặt vòng tròn gọi khoang máy Bệnh nhân đưa vào khoang máy vòng tròn đầu dò (Hình) Các đầu dò máy PET đại loại đầu dò nhấp nháy Khi ghi nhận tia gamma, đầu dò phát tín hiệu Tín hiệu truyền tới hệ điện tử Chỉ trường hợp hai tín hiệu từ hai đầu dò đến đồng thời, tín hiệu xử lý tiếp Kỹ thuật gọi phép đo trùng phùng Hình: Nguyên lý PET Đường nối hai detector ghi nhận tín hiệu trùng phùng qua nơi xảy hủy cặp, tức qua vị trí nguồn phóng xạ Vị trí xác chỗ hủy cặp tính từ hiệu khoảng cách thời gian ghi nhận hai tia (PET dùng phương pháp thời gian bay) Việc xử lý để tái tạo ảnh thực máy tính tương tự trường hợp máy SPECT hay CT Máy tính xử lý tín hiệu nhấp nháy, tái tạo vị trí xuất phát tia gamma Nó đếm số xung ghi nhận từ điểm thể bệnh nhân phát đơn vị thời gian Những chỗ phát nhiều chất phóng xạ tập trung nhiều hơn, cho thấy hoạt động trao đổi chất mạnh Cũng ảnh SPECT, ảnh PET cho biết thông tin hoạt động chức thể Máy PET đặc biệt hữu ích việc chẩn đón sớm bệnh ung thư Ngồi sử dụng chẩn đoán bệnh tim mạch thần kinh Phạm vi ứng dụng thiết bị mở rộng dược chất phóng xạ thích hợp tìm Mặc dù ảnh ghi từ máy PET có độ phân giải tốt so với máy SPECT, xa so với ảnh CT Trong thời gian gần đây, máy hỗn hợp PET/CT đời, giúp cung cấp hình ảnh cấu trúc lẫn chức Các thiết bị tỏ hữu ích, nên việc trang bị máy PET riêng lẻ trở nên hoi Trong máy PET/CT, khoang máy gồm phần CT PET Bệnh nhân ghi ảnh CT PET lần chụp Hai ảnh trộn lại trường hợp máy SPECT/CT 144 PET/CT Kỹ thuật định lượng phóng xạ miễn dịch học cạnh tranh (Radio Immuno Assay, RIA) Kỹ thuật lợi dụng tính chất đặc hiệu cao phản ứng miễn dịch, kết hợp với độ nhạy cao thiết bị đo đếm hạt nhân Chúng cho phép xác định lượng chất bé (khoảng 10-9gam) Kỹ thuật RIA áp dụng để đánh giá thăm dò chức tuyến nội tiết, mô hay phủ tạng thể Nguyên tắc kỹ thuật đưa vào ống nghiệm hay thành phần chất phản ứng: kháng nguyên (antigen: Ag) chất cần phân tích kháng thể (antibody: Ab) chất phản ứng Các kháng nguyên dùng hai dạng: dạng đánh dấu đồng vị phóng xạ (ký hiệu Ag*) dạng khơng đánh dấu (ký hiệu Ag) Ag Ag* cạnh tranh với để liên kết với Ab Những kháng nguyên liên kết với kháng thể trạng thái liên kết (ký hiệu B: bound) Những kháng nguyên không liên kết trạng thái tự (ký hiệu F: free) Q trình diễn tả sơ đồ sau: Các thành phần liên kết tự tách riêng nhiều phương pháp khác Sau người ta đo độ phóng xạ Ag * trạng thái liên kết trạng thái tự do, giả sử kết B * F*, từ ta lập tỉ số B*/(B*+F*) B*/F* Các tỉ số dĩ nhiên tỉ số tương ứng Ag khơng phóng xạ B/(B+F) B/F, phản ứng hóa học khơng phân biệt đồng vị phóng xạ với đồng vị khơng phóng xạ B*/(B*+F*) = B/(B+F) B*/F* = B/F Như vậy, chất đánh dấu phát tia phóng xạ ứng dụng để đo tỉ lệ liên kết kháng nguyên Trong quy trình RIA tiêu biểu, thường người ta lập đường cong diễn tả tỉ số B/(B+F) B/F theo nồng độ Ag (hình vẽ) Sau đó, cần đo hàm lượng kháng nguyên mẫu thử, ta đo tỉ số B/(B+F) hay B/F kháng nguyên có mẫu thử, dùng đường cong để xác định nồng độ kháng nguyên 145 TIA LASER DÙNG ĐỂ CHỮA TẬT CẬN THỊ Mắt cận thị (viễn thị) bệnh phổ biến Cách chữa phổ thơng mang kính cận thị thường, kính áp tròng Cách hữu hiệu có điều không thuận lợi Nhiều người muốn chữa thân đôi mắt bị cận thị, đeo thêm trước đơi mắt thấu kính với gọng kính phức tạp, dán áp tròng thấu kính mỏng dễ bong khó chịu Nguyên nhân cận thị, xét cấu tạo mắt giác mạc bị căng phồng quá, ánh sáng đến không tụ tiêu vào lớp võng mạc, nơi có đầu dây thần kinh thị giác để mắt cảm nhận, mà lại tụ tiêu phía trước Cách chữa phẫu thuật có tên gọi tắt RK (Radial Keratectomy) Đó cách dùng dao (dao mổ cắt mắt đặc biệt kim cương) cắt lát sâu tiết diện hình chữ V theo đường xuyên tâm kiểu nan hoa xe đạp để sau giác mạc liền lại bớt cong đi, hết cận thị Thường phẩu thuật viên cắt độ đến đường từ tâm nan hoa, lát cắt tiết diện chữ V sâu có đến 90% bề dày lớp giác mạc Cách giải phẩu chữa cận thị này, mặt đòi hỏi đơi tay phẫu thuật viên phải khéo léo thao tác, mặt khác khó tạo lại độ cong xác cho giác mạc Hơn giác mạc bị rách, sau liền lại không tránh khỏi bị yếu thay đổi hình dạng Khi có tia Laser người ta thử dùng tia Laser để cắt thay cho lưỡi dao kim cương không cải thiện Cách phẩu thuật mắt để chữa cận thị đại ưu việt có tên gọi tắt PRK (photorefractive Keratectomy) có nghĩa cách gọt giác mạc 146 Ở cách người ta không dùng dao cắt bỏ phần giác mạc theo đường xuyên tâm phương pháp RK Người ta dùng Laser ecximơ (excimer laser) để gọt bớt tiết diện cỡ đến milimet đường kính bề mặt mắt Khoét để lấy bớt, làm cho bề dày giác mạc chỗ khoét giảm đến 10% mắt cận thị vừa giảm đến 30% bề dày giác mạc người cận thị nặng, tức bề dày giác mạc bị khoét cỡ đến lần đường kính sợi tóc Ưu việt phép gọt bớt giác mạc giác mạc nguyên vẹn, khơng bị xẻ rãnh, nên chỏm giác mạc lại tương đối bền Cách dùng tia laser để gọt bớt có ưu điểm gọt xác, khơng chữa cận thị mà chữa viễn thị loạn thị Việc điều khiển tia laser để gọt giác mạc rộng, hẹp, sâu, cạn điều khiển theo chương trình máy tính, nên dễ thực chắn an toàn, laser thường dùng có bước sóng193nm bóc lớp tế bào giác mạc mà khơng ảnh hưởng đến tế bào gần Phương pháp PRK chữa cận thị, viễn thị, loạn thị thực nhờ có “con dao laser” cắt gọt giác mạc xác, khơng đau, đòi hỏi điều khiển chương trình máy tính tốt khơng đòi hỏi có bàn tay cầm dao kéo cắt mổ trực tiếp khéo léo phương pháp RK Tuy nhiên, phương pháp có nhược điểm để cắt gọt lớp giác mạc từ vào phải làm hỏng lớp biểu bì mỏng bọc giác mạc, bảo vệ cho lớp giác mạc Sau phẩu thuật cắt gọt lớp giác mạc, phải dán lên lớp áp tròng để bảo vệ chống nhiễm khuẩn, sau ba bốn ngày bóc ra, cần phải thuốc thang gìn giữ độ ba bốn tháng, lớp biểu bì mọc liền lại che chở cho giác mạc bình thường Phương pháp dùng laser chữa cận thị, viễn thị phát triển gần có tên gọi tắt LAZIK 147 Ở phương pháp trước hết người ta dùng máy cắt tinh vi gọi microkeratome cắt ngang chỗ giác mạc phồng ra, tạo thành chỏm cầu giác mạc Người ta không cắt hẳn mà để lại ít, phần để lại lề, chỏm cầu giác mạc sau cắt lật bên dính vào mắt Phần giác mạc lộ người ta dùng tia laser để “cắt gọt” phần này, làm cho lõm xuống hay chung quanh lõm xuống lồi lên, tùy theo yêu cầu chữa cận thị hay viễn thị Sau dùng tia Laser (có làm lạnh giác mạc) để cắt gọt làm cho giác mạc có hình dạng cần thiết, người ta lật chỏm cầu giác mạc trở lại vị trí cũ, chỏm cầu giác mạc tự động dán khít với phần lại bên trong, khoảng 5-6 xem vết mổ liền lại Chỉ cần nhỏ thuốc mắt tuần, giữ gìn vài tháng, mắt hồn tồn bình thường Rõ ràng ưu điểm phương pháp LAZIK khơng làm hư hại lớp biểu bì bảo vệ giác mạc, bảo đảm tạo hình cho giác mạc xác cắt gọt laser điều khiển theo vi tính Người chữa mắt bị phiền hà dán lớp bảo vệ vào mắt, dùng thuốc thang cho lớp biểu bì chóng lành phương pháp PRK Gần người ta cải tiến, khơng dùng máy cắt microkeratome có lưỡi kim cương để cắt ngang chỏm giác mạc mà dùng laser xung ngắn, điều chỉnh điểm tụ tiêu dịch chuyển tia laser theo chương trình để khoan chi chít lỗ nhỏ (xem hình vẽ) Sau khoan lỗ, người ta lật chỏm cầu giác mạc sang bên để cắt gọt phần giác mạc (cũng tia laser) đậy chỏm giác mạc lại 148 ĐÁP ÁN BÀI Bài tập BT-1.1 (a) 4.1014 km, (b) 5,1.108 km2, (c) 1,083 1012 km3 BT-1.2 3,803 mg/s BT-1.3 12,5 m BT-1.4 (a) 3,06.106 s = 35,43 ngày, (b) 4,59.1013m BT-1.5 182,5 m/s BT-1.6 (a) -1,6 m/s2 , (b) 5,4s, (c) 13s, (d) 140m, (e) 16s BT-1.7 (b) 400s, v1 = 36 km/h, v2 = 28,8 km/h BT-1.8 (a) 735N, (b) 285N, (c) 0, (d) 75 kg BT-1.9 F = 2N, Fx = 1,879N, Fy = 0,684N BT-1.10 38,16 N, hợp với chiều âm trục x góc 470 BT-1.11 1,18.104 N BT-1.12 392J BT-1.13 (a) 313,5J, (b) – 155,3J, (c) 0J, (d) 158,2J BT-1.14 (a) 3610J, (b) 1895J BT-1.15 1000 kg/m3 BT-1.16 1,105.105 N/m2 BT-1.17 2,893.104 N BT-1.18 1,9.104 N/m2 BT-1.19 51,7 cm BT-1.20 100N BT-1.21 1,48.103 N, 1,88.105 Pa BT-1.22 (a) 1,221 kg, (b) 2538 kg/m3 BT-1.23 329 J BT-1.24 (a) 3610J, (b) 1895J BT-1.25 50cm3/phút BT-1.26 a 66cm3/phút, 152mmHg để trì lưu lượng bình thường b 24cm3/phút, 416mmHg để trì lưu lượng bình thường BT-1.27 a 60cm3/s, b 60cm3/s, c 0,03cm/s BT-1.28 3,77 × 10-9 cm3/s mao mạch; 2,1 × 1010 mao mạch BT-1.29 116 m/s Câu hỏi trắc nghiệm 1D 11C 21C 31B 41D 51B 61A 2D 12B 22E 32A 42C 52A 62A 3A 13C 23B 33C 43A 53B 63E 4C 14B 24A 34C 44C 54B 64A 5D 15B 25B 35E 45B 55D 65A 6C 16C 26D 36C 46C 56C 66E 7C 17C 27D 37B 47D 57C 67D 8E 18A 28D 38C 48D 58B 68D 9B 19B 29D 39E 49A 59E 69B 10D 20C 30B 40C 50E 60D 149 BÀI Bài tập BT-2.1 cỡ 370C, thân nhiệt bình thường BT-2.2 Sai, 6,670C BT-2.3 333 J BT-2.4 250 g BT-2.5 121 W BT-2.6 91 kCal BT-2.7 280C Câu hỏi trắc nghiệm 1B 11D 2B 12D 3E 13C 4D 14A 5C 15B 6D 16E 7D 17C 8D 18C 9B 10B 8A 18E 28D 9D 19E 29E 10D 20C 30A BÀI Bài tập BT-3.1 (a) 0,5s, (b) 2Hz, (c) 18cm BT-3.2 f > 498,2 Hz BT-3.3 (a) 75 Hz, (b) 1,333.10-2s BT-3.4 (a) 5/3 s, (b) 2m/s, (c) 3,333m, (d) 0,15m BT-3.5 (a) 0,68s, (b) 1,47Hz, (c) 2,06 m/s BT-3.6 Thính giả nghe đài nghe âm trước, 0,86s BT-3.7 103,9 kHz BT-3.8 (a) 7,96.10-2 W/m2, (b) 1,273.10-2 W/m2 BT-3.9 36,8 nm BT-3.10 1000 lần BT-3.11 39,7 × 10-3 mW/m2 BT-3.12 (a) 617,4 km/h, (b) 124 km/h BT-3.13 4,611 m/s BT-3.14 170,7 m BT-3.15 3162 m Câu hỏi trắc nghiệm 1A 11C 21E 31D 2E 12A 22A 3C 13E 23D 4D 14D 24E 5C 15A 25C 6C 16A 26B 7D 17C 27C BÀI Bài tập BT-4.1 a m2 = 4,9.10-7 kg; b 7,08.10-11C BT-4.2 (10-9/9) C 150 BT-4.3 x = a, x = -a/3 (loại) BT-4.4 0,03 C BT-4.5 (a) 2,46.1017 m/s2 (b) 0,122.10-9 s (c) 1,83.10-3 m BT-4.6 (a) 1200C (b) 7,5.1021 BT-4.7 100V BT-4.8 0,83.10-3 V BT-4.9 (a) Fmax = 9,56 × 10-14 N; Fmin = 0, (b) 0,2670 179,730 BT-4.10 n = Rd = 1250 vòng ρD BT-4.11 a 11,4m; b 1V Câu hỏi trắc nghiệm 1A 11C 21C 2C 12D 22C 3B 13B 23E 4E 14E 24C 5D 15C 6D 16E 7D 17A 8D 18B 9A 19D 10A 20D 6E 16D 7C 17D 8B 18D 9E 19A 10A BÀI Bài tập BT-5.1 λ = 2,07 µm , hồng ngoại BT-5.2 234 nm BT-5.3 10,1 eV BT-5.4 V0max= 6,76 106 m/s BT-5.5 (a) 1,31V, (b) 6,78 × 105 m/s BT-5.6 (a) 382 nm, (b) 1,82 eV BT-5.7 ± 450 hay ± 1350 BT-5.8 35,30 BT-5.9 12,5% BT-5.10 4,44 W/m2 BT-5.11 19 W/m2 BT-5.12 490 BT-5.13 (a) 1,6, (b) 580 BT-5.14 4,39 × 1017 photon/phút BT-5.15 2,01 × 1016 photon/giây BT-5.16 (a) 1,24 × 10-38, (b) 37800 K Câu hỏi trắc nghiệm 1B 11B 2B 12C 3C 13C 4B 14C 5A 15D 151 BÀI Bài tập BT-6.1 0,78 g BT-6.2 1,26 kg BT-6.3 BT-6.4 5,4.1021 nguyên tử; 1,91.10 21 nguyên tử; 4,03.1015 Bq; 1,09.105 Ci BT-6.5 25,3 % BT-6.6 5,92 MeV; 4,52.1021 nguyên tử BT-6.7 280 ngày BT-6.8 BT-6.9 1,25 × 109 năm BT-6.10 5,33 × 1022 hạt BT-6.11 24862 năm BT-6.12 1,024 mg BT-6.13 288 mrem Câu hỏi trắc nghiệm 1D 11E 21C 31E 2D 12D 22D 3A 13B 23B 4D 14D 24B 5B 15C 25C 6E 16A 26A 7A 17C 27D 8C 18A 28A 9B 19D 29C 10B 20B 30B TÀI LIỆU THAM KHẢO David Halliday, Robert Resnick, Jearl Walker (2002), Cơ sở vật lý, NXBGD Phan Sỹ An cộng (2006), Vật lý đại cương - Lý Sinh Y học, NXB Y học Vũ Công Lập cộng (1986), Vật lý-Lý Sinh, NXB Học viện quân Y 152 ... Các đại lượng vật lý: Mỗi thuộc tính đối tượng vật lý (một vật thể, tượng, trình ) đặc trưng hay nhiều đại lượng vật lý Ví dụ: khối lượng, thể tích, diện tích, lực, lượng Các đại lượng vật lý. .. vị trí vật khác, gọi hệ quy chiếu Ví dụ: tàu chuyển động so với nhà ga Đơn vị đo lường: Mỗi thuộc tính đối tượng vật lý đặc trưng hay nhiều đại lượng vật lý Một vấn đề vật lý học đo lường đại lượng... vấn đề vật lý học đo lường đại lượng vật lý Người ta phải chọn đại lượng làm mẫu gọi đơn vị Bảng 1 Bảy đại lượng Vật lý hệ SI (hệ đơn vị đo lường quốc tế) Tên đại lượng Ký hiệu Tên đơn vị Ký hiệu