công thức luyện thi đại học hay 11 và 12

CÔNG THỨC VẬT LÝ - LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHƯƠNG I ĐIỆN TÍCH – ĐIỆN TRƯỜNG *Điện tích (Q): Có hai loại điện tích: điện tích dương điện tích âm -Hai điện tích dấu đẩy -Hai điện tích trái dấu hút Đơn vị: Cu-lơng (C) ( C=10-6 C; nC=10-9 C; pC=10-12 C ) I Cách nhiễm điện Có cách nhiễm điện vật: Cọ xát, tiếp xúc ,hưởng ứng II Định luật Cu lông: Lực tương tác điện tích điểm q1; q2 đặt cách khoảng r mơi trường có số r r điện mơi ε F12 ; F21 có: - Điểm đặt: điện tích - Phương: đường nối điện tích - Chiều: + Hướng xa q1.q2 > (q1; q2 dấu) + Hướng vào q1.q2 < (q1; q2 trái dấu) �N m � q1q � � C � - Độ lớn: F k  r ; k = 9.109 � (ghi chú: F lực tĩnh điện) - Biểu  diễn: F21  F21 r  F12 q1.q2 >0  F21 r  F12 q1.q2 < Vật dẫn điện, điện mơi: + Vật (chất) có nhiều điện tích tự  dẫn điện + Vật (chất) có chứa điện tích tự  cách điện (điện mơi) Định luật bảo tồn điện tích: Trong hệ cô lập điện (hệ không trao đổi điện tích với hệ khác) tổng đại số điện tích hệ số III Điện trường + Khái niệm: Là môi trường tồn xung quanh điện tích tác dụng lực lên điện tích khác đặt + Cường độ điện trường: Là đại lượng  đặc trưng cho điện trường khả tác dụng lực  F   E   F q.E Đơn vị: E(V/m) q   q > : F phương, chiều với E   q < : F phương, ngược chiều với E + Đường sức điện trường: Là đường vẽ điện trường cho hướng tiếp tưyến điểm đường trùng với hướng véc tơ CĐĐT điểm Tính chất đường sức: - Qua điểm đ.trường ta vẽ đường sức điện trường - Các đường sức điện đường cong khơng kín,nó xuất phát từ điện tích dương,tận điện tích âm - Các đường sức điện không cắt - Nơi có CĐĐT lớn đường sức vẽ mau ngược lại + Điện trường đều: NGUYỄN VĂN VIỆN CÔNG THỨC VẬT LÝ - LUYỆN THI ĐẠI HỌC - Có véc tơ CĐĐT điểm - Các đường sức điện trường đường thẳng song song cách r + Véctơ cường độ điện trường E điện tích điểm Q gây điểm M cách Q đoạn r có: Điểm đặt: Tại M - Phương: đường nối M Q - Chiều: Hướng xa Q Q > Hướng vào Q Q 0 r r EM � r EM r q C1, C2, C3 Q.U C U Q   2 2C - Năng lượng điện trường: Năng lượng tụ điện lượng điện trường tụ điện Tụ điện phẳng: W   E V với V=S.d thể tích khoảng không gian tụ điện phẳng 9.109.8. Mật độ lượng điện trường: NGUYỄN VĂN VIỆN w W  E2  V k 8 CÔNG THỨC VẬT LÝ - LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHƯƠNG II DÒNG ĐIỆN KHƠNG ĐỔI I DỊNG ĐIỆN  Dòng điện dòng điện tích (các hạt tải điện) di chuyển có hướng Chiều quy ước dòng điện chiều dịch chuyển có hướng điện tích dương  Dòng điện có: * tác dụng từ (đặc trưng) (Chiếu quy ước I) * tác dụng nhiệt, tác dụng hoá học tuỳ theo mơi trường  Cường độ dòng điện đại lượng cho biết độ mạnh dòng điện tính bởi: q: điện lượng di chuyển qua tiết diện thẳng vật dẫn Δq I= t: thời gian di chuyển Δt (t0: I cường độ tức thời) Dòng điện có chiều cường độ khơng thay đổi theo thời gian gọi dòng điện khơng đổi (cũng gọi dòng điệp chiều) Cường độ dòng điện tính bởi: I A q I= t q điện lượng dịch chuyển qua tiết diện thẳng vật dẫn thời gian t Ghi chú: a) Cường độ dòng điện khơng đổi đo ampe kế (hay miliampe kế, ) mắc xen vào mạch điện (mắc nối tiếp) b) Với chất dòng điện định nghĩa cường độ dòng điện ta suy ra: * cường độ dòng điện có giá trị điểm mạch không phân nhánh * cường độ mạch tổng cường độ mạch rẽ II ĐỊNH LUẬT ƠM ĐỐI VƠI ĐOẠN MẠCH CHỈ CĨ ĐIÊN TRỞ 1) Định luật:  Cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch có có điện trở R: - tỉ lệ thuận với hiệu điện hai đầu đoạn mạch - tỉ lệ nghịch với điện trở U R I  I (A) R A B U  Nếu có R I, tính hiệu điện sau : UAB = VA - VB = I.R ; I.R: gọi độ giảm (độ sụt hay sụt áp) điện trở  Công thức định luật ơm cho phép tính điện trở: I U R () I 2) Đặc tuyến V - A (vơn - ampe) Đó đồ thị biểu diễn I theo U gọi đường đặc trưng vơn - ampe O U Đối với vật dẫn kim loại (hay hợp kim) nhiệt độ định đặc tuyến V –A đoạn đường thẳng qua gốc trục: R có giá trị khơng phụ thuộc U (vật dẫn tn theo định luật ôm) Ghi : Nhắc lại kết tìm hiểu lớp R1 R2 R3 Rn a) Điện trở mắc nối tiếp: Rm = Rl + R2+ R3+ … + Rn U Im = m Im = Il = I2 = I3 =… = In Rm Um = Ul + U2+ U3+… + Un NGUYỄN VĂN VIỆN CÔNG THỨC VẬT LÝ - LUYỆN THI ĐẠI HỌC b) Điện trở mắc song song: 1 1 =   � � �  U Im = m Rm R1 R2 R3 Rn R1 R2 R3 Rn R m Im = I l + I + … + In Um = Ul = U2 = U3 = … = Un c) Điện trở dây đồng chất tiết diện đều: : điện trở suất (m) l R  l: chiều dài dây dẫn (m) S S: tiết diện dây dẫn (m2) III NGUỒN ĐIỆN:  Nguồn điện thiết bị tạo trì hiệu điện để trì dòng điện Mọi nguồn điện có hai cực, cực dương (+) cực âm (-) Để đơn giản hoá ta coi bên nguồn điện có lực lạ làm di chuyển hạt tải điện (êlectron; Ion) để giữ cho: * cực thừa êlectron (cực âm) * cực ln thiếu ẽlectron thừa êlectron bên (cực dương)  Khi nối hai cực nguồn điện vật dẫn kim loại êlectron từ cực (-) di chuyển qua vật dẫn cực (+) Bên nguồn, êlectron tác dụng lực lạ di chuyển từ cực (+) sang cực (-) Lực lạ thực công (chống lại công cản trường tĩnh điện) Công gọi công nguồn điện  Đại lượng đặc trưng cho khả thực công nguồn điện gọi suất điện động E tính bởi:  A (đơn vị q E V) : A cơng lực lạ làm di chuyển điện tích từ cực sang cực nguồn điện |q| độ lớn điện tích di chuyển Ngồi ra, vật dẫn cấu tạo thành nguồn điện có điện trở gọi điện trở r nguồn điện IV PIN VÀ ACQUY Pin điện hoá:  Khi nhúng kim loại vào chất điện phân kim loại chất điện phân hình thành hiệu điện điện hoá Khi hai kim loại nhúng vào chất điện phân hiệu điện điện hố chúng khác nên chúng tồn hiệu điện xác định Đó sở để chế tạo pìn điện hố  Pin điện hố chế tạo pin Vôn-ta (Volta) gồm Zn Cu nhúng vào dung dịch H2SO4 lỗng Chênh lệch hiệu điện điện hố suất điện động pin: E = 1,2V Acquy  Acquy đơn giản chế tạo acquy chì (còn gọi acquy axit để phân biệt với acquy kiềm chế tạo sau) gồm: * cực (+) PbO2 * cực (-) Pb NGUYỄN VĂN VIỆN CÔNG THỨC VẬT LÝ - LUYỆN THI ĐẠI HỌC nhúng vào dung dịch H2SO4 loãng Do tác dụng axit, hai cực acquy tích điện trái dấu hoạt động pin điện hố có suất điện động khoảng 2V  Khi hoạt động cực acquy bị biến đổi trở thành giống (có lớp PbSO4 Phủ bên ngồi) Acquy khơng phát điện Lúc phải mắc acquy vào nguồn điện để phục hồi cực ban đầu (nạp điện) Do acquy sử dụng nhiều lần  Mỗi acquy cung cấp điện lượng lớn gọi dung lượng thường tính đơn vị ampe-giờ (Ah) 1Ah = 3600C ĐIỆN NĂNG VÀ CÔNG SUẤT ĐIỆN - ĐỊNH LUẬT JUN – LENXƠ I CƠNG VÀ CƠNG SUẤT CỦA DỊNG ĐIỆN CHẠY QUA MỘT ĐOẠN MẠCH Công: Công dòng điện cơng lực điện thực làm di chuyển điện tích tự đoạn mạch Cơng điện mà đoạn mạch tiêu thụ tính bởi: A = U.q = U.I.t (J) I U : hiệu điện (V) A B U I : cường độ dòng điện (A); q : điện lượng (C); t : thời gian (s) Cơng suất Cơng suất dòng điện đặc trưng cho tốc độ thực cơng Đây công suất điện tiêu thụ đoạn mạch A Ta có : P   U I (W) t Định luật Jun - Len-xơ: Nếu đoạn mạch có điện trở R, cơng lực điện làm tăng nội vật dẫn Kết vật dẫn nóng lên toả nhiệt Kết hợp với định luật ơm ta có: U2 (J) A  Q  R.I t  � t R Đo công suất điện điện tiêu thụ đoạn mạch Ta dùng ampe - kế để đo cường độ dòng điện vơn - kế để đo hiệu điện Cơng suất tiêu thụ tính hởi: P = U.I (W) - Người ta chế tạo oát-kế cho biết P nhờ độ lệch kim thị - Trong thực tế ta có cơng tơ điện (máy đếm điện năng) cho biết cơng dòng điện tức điện tiêu thụ tính kwh (1kwh = 3,6.106J) II CÔNG VÀ CÔNG SUẤT CỦA NGUỒN ĐIỆN Công Công nguồn điện công lực lạ làm di chuyển điện tích hai cực để trì hiệu điện nguồn Đây điện sản tồn mạch Ta có : A q It (J)  : suất điện động (V) I: cường độ dòng điện (A) q : điện tích (C) Cơng suất NGUYỄN VĂN VIỆN CƠNG THỨC VẬT LÝ - LUYỆN THI ĐẠI HỌC Ta có : P  A  I (W) t III CÔNG VÀ CÔNG SUẤT CỦA CÁC DỤNG CỤ TIÊU THỤ ĐIỆN * dụng cụ toả nhiệt * máy thu điện Hai loại dụng cụ tiêu thụ điện: Công công suất dụng cụ toả nhiệt: U2 - Công (điện tiêu thụ): A  R.I t  � t (định luật Jun - Len-xơ) R U2 - Công suất : P  R.I  R Công công suất máy thu điện a) Suất phản điện - Máy thu điện có cơng dụng chuyển hố điện thành dạng lượng khác nội (cơ năng; hoá ; ) Lượng điện (A’) tỉ lệ với điện lượng truyền qua máy thu điện A p q  p I t  p : đặc trưng cho khả biến đổi điện thành năng, hoá năng, máy thu điện gọi suất phản điện - Ngồi có phần điện mà máy thu điện nhận từ dòng điện chuyển thành nhiệt máy có điện trở rp Qrp I t - Vậy cơng mà dòng điện thực cho máy thu điện tức điện tiêu thụ máy thu điện là: A  A Q  p I t  rp I t - Suy công suất máy thu điện: P A  p I  rp I t  p I: cơng suất có ích; rp I2: cơng suất hao phí (toả nhiệt) b) Hiệu suất máy thu điện Tổng qt : H(%) = Điện có ích cơng suất có ích = Điện tiêu thụ cơng suất tiêu thụ Với máy thu điện ta có: H  p I t U I t  p U 1  r p I U Ghi : Trên dụng cụ tiêu thụ điện có ghi hai chi số: (Ví dụ: 100W-220V) * Pđ: công suất định mức * Uđ: hiệu điện định mức ĐỊNH LUẬT ƠM TỒN MẠCH, CÁC LOẠI ĐOẠN MẠCH I ĐỊNH LUẬT ƠM TỒN MẠCH Cường độ dòng điện mạch kín: - tỉ lệ thuận với suất điện động nguồn điện - tỉ lệ nghịch với điện trở toàn phần mạch ,r I NGUYỄN VĂN VIỆN B R A CÔNG THỨC VẬT LÝ - LUYỆN THI ĐẠI HỌC I  rR Ghi chú: * Có thể viết :  ( R  r ).I U AB  Ir Nếu I = (mạch hở) r 0: Chiều dòng điện chiều chọn I < 0: Chiều dòng điện ngược chiều chọn  R: Tổng điện trở mạch r: Tổng điện trở nguồn máy phát rp: Tổng điện trở nguồn máy thu Mắc nguồn điện thành bộ: a Mắc nối tiếp: ,r ,r ,r3 2  NGUYỄN VĂN VIỆN ,rb ,rn CÔNG THỨC VẬT LÝ - LUYỆN THI ĐẠI HỌC  1      n rb r1  r2    n ý: Nếu có n nguồn giống ,r1 ,r2 ,r1 b Mắc xung đối:  b  1   rb r1  r2 ,r2  b n rb nr ,r c Mắc song song ( nguồn giống nhau) ,r  b  rb r / n d Mắc hỗn hợp đối xứng (các nguồn giống nhau) m: số nguồn dãy (hàng ngang) n: số dãy (hàng dọc)  b m mr rb  n NGUYỄN VĂN VIỆN Tổng số nguồn nguồn: N = n.m ,r ,r ,r ,r ,r CÔNG THỨC VẬT LÝ - LUYỆN THI ĐẠI HỌC Chương III DỊNG ĐIỆN TRONG CÁC MƠI TRƯỜNG I Hệ thống kiến thức chương Dòng điện kim loại - Các tính chất điện kim loại giải thích dựa có mặt electron tự kim loại Dòng điện kim loại dòng dịch chuyển có hướng êlectron tự - Trong chuyển động, êlectron tự luôn va chạm với ion dao động quanh vị trí cân nút mạng truyền phần động cho chúng Sự va chạm nguyên nhân gây điện trở dây dânx kim loại tác dụng nhiệt Điện trở suất kim loại tăng theo nhiệt độ - Hiện tượng nhiệt độ hạ xuống nhiệt độ T c đó, điện trở kim loại (hay hợp kim) giảm đột ngột đến giá trị không, tượng siêu dẫn Dòng điện chất điện phân - Dòng điện chất điện phân dòng chuyển dịch có hướng ion dương catôt ion âm anôt Các ion chất điện phân xuất phân li phân tử chất tan môi trường dung môi Khi đến điện cực ion trao đổi êlectron với điện cực giải phóng đó, tham gia phản ứng phụ Một phản ứng phụ phản ứng cực dương tan, phản ứng xảy bình điện phân có anơt kim loại mà muối cẩu có mặt dung dịch điện phân - Định luật Fa-ra-đây điện phân A Khối lượng m chất giải phóng điện cực tỉ lệ với đương lượng gam chất n với điện lượng q qua dung dịch điện phân ( q=It ) A It với F ≈ 96500 (C/mol) Biểu thức định luật Fa-ra-đây: m  F n Dòng điện chất khí - Dòng điện chất khí dòng chuyển dịch có hướng ion dương catôt, ion âm êlectron anơt Khi cường độ điện trường chất khí yếu, muốn có ion êlectron dẫn điện chất khí cần phải có tác nhân ion hố (ngọn lửa, tia lửa điện ) Còn cường độ điện trường chất khí đủ mạnh có xảy ion hoá va chạm làm cho số điện tích tự (ion êlectron) chất khí tăng vọt lên (sự phóng điện tự lực) Sự phụ thuộc cường độ dòng điện chất khí vào hiệu điện anơt catơt có dạng phức tạp, khơng tn theo định luật Ơm (trừ hiệu điện thấp) - Tia lửa điện hồ quang điện hai dạng phóng điện khơng khí điều kiện thường Cơ chế tia lửa điện ion hoá va chạm cường độ điện trường khơng khí lớn 3.105 (V/m) - Khi áp suất chất khí vào khoảng từ đến 0,01mmHg, ống phóng điện có phóng điện thành miền: phần mặt catơt có miền tối catơt, phần lại ống anơt cột sáng anốt NGUYỄN VĂN VIỆN 10 CÔNG THỨC VẬT LÝ - LUYỆN THI ĐẠI HỌC T - Mạch dao động có điện trở R  dao động tắt dần Để trì dao động cần cung cấp cho  2C 2U 02 U RC mạch lượng có cơng suất: P  I R  R 2L - Khi tụ phóng điện q u giảm ngược lại - Quy ước: q > ứng với tụ ta xét tích điện dương i > ứng với dòng điện chạy đến tụ mà ta xét II.Sóng điện từ -Vận tốc lan truyền khơng gian v = c = 3.108m/s -Sóng điện từ sóng ngang truyền tất mơi trường vật chất, kể chân khơng -Sóng điện từ lan truyền mang lượng xạ, giao thoa, nhiễu xạ -Tuân theo qui luật truyền thẳng, phản xạ, khúc -Máy phát máy thu sóng điện từ sử dụng mạch dao động LC tần số sóng điện từ phát thu tần số riêng mạch v -Bước sóng sóng điện từ    2 v LC f *Ứng dụng loại sóng điện từ -Năng lượng điện trường, lượng từ trường biến thiên điều hoà với tần số 2f, chu kỳ LOẠI SÓNG Sóng dài TẦN SỐ - 300 kHz Sóng trung BƯỚC SÓNG 105 - 103m 100-1000m Sóng ngắn - 30 MHz 102 - 10 m Sóng cực ngắn 30 30000 MHz 10 - 10-2 m ĐẶC TÍNH Ít bò nước hấp thụ nên dùng để thông tin nước Sóng dài dùng để thông tin mặt đất lượng nhỏ, không truyền xa Bò tầng điện ly hấp thụ ban ngày, phản xạ ban đêm nên ban đêm nghe radio rõ ban ngày Chủ yếu thông tin phạm vi hẹp Có lượng lớn sóng trung, chúng tầng điện li mặt đất phản xạ phản xạ lại nhiều lần Một đài phát sóng ngắn công suất lớn truyền sóng nơi Trái Đất Có lượng lớn nhất, không bò tầng điện li hấp thụ phản xạ, có khả truyền xa theo đường thẳng dùng thông tin vũ trụ Vô tuyến truyền hình dùng sóng cực ngắn không truyền xa mặt đất, muốn truyền hình xa, người ta phải làm đài tiếp sóng trung gian dùng vệ tinh nhân tạo để thu sóng đài phát phát trở Trái Đất *Chú ý : -Nếu mạch dao động có cuộn cảm với L biến thiên từ Lmin  Lmax C biến thiên từ CminCmax bước sóng  thu biến thiên từ min max :  2c Lmin C ;  max 2c Lmax C max NGUYỄN VĂN VIỆN 47 CÔNG THỨC VẬT LÝ - LUYỆN THI ĐẠI HỌC -Mạch dao động gồm L C thay đổi.Khi C=C1 tần số, chu kỳ, bước sóng mạch f1, T1, 1 C=C2 tần số, chu kỳ, bước sóng mạch f2, T2, 2 Khi L mắc với : T1 T2 1   T T  T  T  T1  T22   2 + C1 ntC   f  f  f    1      1   12  22   T T  T 2   f1 f 1 + C1 // C      f  f1 f2 f 12  f 22  f  2   1   -Mạch LC lối vào máy thu vơ tuyến có C biến thiên từ Cmin Cmax tương ứng góc xoay biến thiên Góc xoay  để tụ có điện dung C bước sóng thu  C  C 2  180 (C  ) C max  C 4. c L CHƯƠNG VI.SÓNG ÁNH SÁNG I.Tán sắc ánh sáng * Đ/n: Là tượng ánh sáng bị tách thành nhiều màu khác qua mặt phân cách hai môi trường suốt * Ánh sáng đơn sắc ánh sáng không bị tán sắc Ánh sáng đơn sắc có tần số xác định, có màu v 0 c  c    Bước sóng ánh sáng đơn sắc   , truyền chân không 0   f f  v n * Chiết suất môi trường suốt phụ thuộc vào màu sắc ánh sáng Đối với ánh sáng màu đỏ nhỏ nhất, màu tím lớn * Ánh sáng trắng tập hợp vô số ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím Bước sóng ánh sáng trắng: 0,38 m    0,76 m *Chú ý: a)Chiết suất tuyệt đối môi trường :là chiết suất chân không c  n  với v  f  ; n d  nc  nv  nluc  nlam  ncham  ntim T v NGUYỄN VĂN VIỆN 48 CÔNG THỨC VẬT LÝ - LUYỆN THI ĐẠI HỌC +Khi truyền chân không ánh sáng đơn sắc khác truyền với tốc độvà ánh sáng đơn sắc có bước sóng xác đònh Đỏ :=640-760nm;Cam: =590-650nm;Vàng: =570-600nm;Lục: =500575nm;Lam: =450Chàm: =430-460nm;Tím: =380-440nm +Khi truyền môi trường suốt tốc độ ánh sáng gi qua ảm tần số chu kỳ không đổi nên bước sóng giảm b)Lăng kính *Tổng quát: sini1=nsinr1; sini2=nsinr2 ; A=r1+r2 ;D=i1+i2-A *Đặc biệt:  Điều kiện i1 , A 100 i1=nr1 ; i2=nr2 ; A=r1+r2 ; D=(n-1)A  Điều kiện góc lệch cực tiểu:i1=i2=I ; A r1=r2= *Góc hợp tia đỏ tím chiếu chùm sáng trắng qua lăng kính: D  Dtím  Ddo Nếu A nhỏ: D (ntím  ndo ) A Nếu A lớn: D (i 2tím  i ) *Bề rộng quang phổ: h=l.tanD, A nhỏ: h=l D Với l khoảng cách từ mặt phẳng phân giác góc chiết quang đến c)Ánh sáng trắng qua mặt phân cách hai mơi trường góc lệch hai tia khúc xạ đơn sắc: r rđo  rtím d)Chùm tia tới song song có bề rộng a chứa hai xạ truyền qua mặt song song Tính bề rộng cực đại amax để hai chùm tia ló tách rời a e.(tan r2  tan r1 )  a max cos i Với i góc tới; a khoảng cách hai tia tới; r1 ,r2 góc ló, e : bề dày mặt song song Hiện tượng giao thoa ánh sáng (chỉ xét giao thoa ánh sáng thí nghiệm Iâng) * Đ/n: Là tổng hợp hai hay nhiều sóng ánh sáng kết hợp khơng gian xuất vạch sáng vạch tối xen kẽ M Các vạch sáng (vân sáng) vạch tối (vân tối) gọi vân giao d1 S x thoa d * Hiệu đường ánh sáng (hiệu quang trình) a I O ax d d  d  S2 D Trong đó: a = S1S2 khoảng cách hai khe sáng D D = OI khoảng cách từ hai khe sáng S 1, S2 đến quan sát S1M = d1; S2M = d2 x = OM (toạ độ) khoảng cách từ vân trung tâm đến điểm M ta xét D ,k  Z * Vị trí (toạ độ) vân sáng: d = k  x k a k = 0: Vân sáng trung tâm NGUYỄN VĂN VIỆN 49 CÔNG THỨC VẬT LÝ - LUYỆN THI ĐẠI HỌC k = 1: Vân sáng bậc (thứ) k = 2: Vân sáng bậc (thứ) * Vị trí (toạ độ) vân tối: d = (k + 0,5)  x (2k  1) D ,k  Z 2a k = 0, k = -1: Vân tối thứ (bậc) k = 1, k = -2: Vân tối thứ (bậc) hai k = 2, k = -3: Vân tối thứ (bậc) ba D a * Nếu thí nghiệm tiến hành mơi trường suốt có chiết suất n bước sóng khoảng vân:  D i  n   in  n  n a n *Tính chất vân điểm M cách vân trung tâm đọan xM: x -Nếu M k  N  M vân sáng bậc k i x -Nếu M k   M vân tối thứ k+1 i * Khi nguồn sáng S di chuyển theo phương song song với S1S2 hệ vân di chuyển ngược chiều khoảng vân i không đổi D Độ dời hệ vân là: x0 = d D1 Trong đó: D khoảng cách từ khe tới D1 khoảng cách từ nguồn sáng tới khe d độ dịch chuyển nguồn sáng * Khi đường truyền ánh sáng từ khe S1 (hoặc S2) đặt mỏng dày e, chiết suất n hệ (n - 1)eD vân dịch chuyển phía S1 (hoặc S2) đoạn: x0 = a *Nguồn sáng S chuyển động với vận tốc v theo phương song song với S1S2 tần số xuất vân sáng O: a.v f  với D’ khoảng cách từ nguồn đến S1S2  D ' *Đặt ống thủy tinh rỗng, dài l (bên chân không) sau S1 (S2) hệ vân dịch chuyển S2 (S1) khoảng: (n  1) D.l x  , với n chiết suất môi trường n.a * Xác định số vân sáng, vân tối vùng giao thoa (trường giao thoa) có bề rộng L (đối xứng qua vân L trung tâm): n, p với n: phần nguyên ; p : phần thập phân 2i + Số vân sáng (là số lẻ): N s 2n  + Số vân tối (là số chẵn): N t 2n p độ lớn * Xét vật lập điện, có điện cực đại UMax khoảng cách cực đại dMax mà electron chuyển động điện trường cản có cường độ E tính theo công thức: e U max  m.v 02max  e E.d max * 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: 1 e U = mvA2 - mvK2 2 * Hiệu suất lượng tử (hiệu suất quang điện) n H  e 100% n Với ne n số electron quang điện bứt khỏi catốt số phôtôn đập vào catốt khoảng thời gian t n  n hc Công suất nguồn xạ: P     t .t q ne e Cường độ dòng quang điện bão hồ: I bh   t t W  P t  n  Năng lượng toàn phần:  * Bán kính quỹ đạo electron chuyển động với vận tốc v từ trường B  mv R ,  (v, B ) e.B sin  Xét electron vừa rời khỏi catốt v = v0max mv Khi v  B  R  e.B Lưu 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) *Cho  kích thích, điện trường cản E bước sóng giới hạn 0 Tìm đoạn đường tối đa mà electron n=6 P h.c 1 O n=5 s max  (  ) e.E  0 n=4 N * Cho  kích thích, điện trường cản E bước sóng giới hạn M n=3 0, UAK Tìm bán kính lớn vòng tròn mặt anod mà Pase electron từ catod đập vào n L n=2 HH H H 2.m rmax d v max Banm e.U e Với d khoảng cách từ anod đến catod n=1 e.U K x Quỹ đạo chuyển động electron: y  2 m.d v0 max Laima n Tiên đề Bo - Quang phổ nguyên tử Hiđrô Em nhận phát phôtôn * Tiên đề Bo phôtôn hfmn hfmn En NGUYỄN VĂN VIỆN Em > En 55 CÔNG THỨC VẬT LÝ - LUYỆN THI ĐẠI HỌC hc Em  En  mn * 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 hiđrô: 13, En =- (eV ) Với n  N* n * 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: 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 từ hiđrô:  hf mn  13  12  23 f13 = f12 +f23 (như cộng véctơ) *Xác định vận tốc tần số f electron trạng thái dừng thứ n nguyên tử hidro e k Vận tố trạng thái dừng thứ n : v n  với r0=5,3.10-11m, k=9.109 (N.m2/C2) n m.r0 Tần số : f  v   n 2 2 rn HẤP THỤ VÀ PHẢN XẠ ÁNH SÁNG Hấp thụ ánh sáng: Hấp thụ ánh sáng tượng môi trường vật chất làm giảm cường độ chùm sáng truyền qua a Định luật hấp thụ ánh sáng: Cường độ chùm sáng đơn sắc truyền môi trường hấp thụ, giảm theo định luật hàm mũ độ dài đường truyền tia sáng: I  I 0e d �I làcườ ng độcủ a chù m sá ng tớ i mô i trườ ng �  làhệsốhấ p thụcủ a mô i trườ ng Trong đó: � � d độdà i củ a đườ ng truyề n tia sá ng � b Hấp thụ lọc lựa: Vật suốt (vật không màu) vật khơng hấp thụ ánh sáng miền nhìn thấy quang phổ Vật có màu đen vật hấp thụ hồn tồn ánh sáng miền nhìn thấy quang phổ NGUYỄN VĂN VIỆN 56 CÔNG THỨC VẬT LÝ - LUYỆN THI ĐẠI HỌC Vật suốt có màu vật hấp thụ lọc lựa ánh sáng miền nhìn thấy quang phổ Phản xạ (tán sắc) lọc lựa ánh sáng: Các vật hấp thụ lọc lựa số ánh sáng đơn sắc, vật phản xạ (tán sắc) số ánh sáng đơn sắc Hiện tượng gọi phản xạ (tán sắc) lọc lựa ánh sáng Chú ý: Yếu tố định đến việc hấp thụ, phản xạ (tán sắc) ánh sáng bước sóng ánh sáng LASER Hiện tượng phát quang: a Sự phát quang: Có số chất thể rắn, lỏng, khí hấp thụ lượng dạng có khả phát xạ điện từ Nếu xạ có bước sóng nằm giới hạn ánh sáng nhìn thấy gọi phát quang Mỗi chất phát quang có quang phổ đặc trưng riêng cho Sau ngừng kích thích, phát quang số chất trì khoảng thời gian Thời gian phát quang khoảng thời gian kể từ lúc ngừng kích thích lúc ngừng phát quang: Thời gian phát quang kéo dài từ 1010 s đến vài ngày Hiện tượng phát quang tượng vật hấp thụ ánh sáng kích thích có bước sóng để phát ánh sáng có bước sóng khác b Các dạng phát quang: Đặc điểm 108 s , thường xảy với chất lỏng khí Lân quang phát quang có thời gian dài 108 s , thường xảy với chất rắn Huỳnh quang phát quang có thời gian ngắn Chú ý: Thực tế khoảng 108 s �t �106 s không xác định lân quang hay huỳnh quang.c Định luật Xtốc phát quang: Ánh sáng phát quang có bước sóng nhỏ bước sóng ánh sáng kích thích: aspq  askt �  aspq   askt Laser: a Đặc điểm: Tia Laser có tính đơn sắc cao Độ sai lệch f �1015 Tia Laser chùm sáng kết hợp, f photon chùm sáng có tần số pha Tia Laser chùm sáng song song, có tính định hướng cao Tia Laser có cường độ lớn I ~106 W/cm2 b Các loại Laser: Laser hồng ngọc, Laser thủy tinh pha nêođim, Lasre khí He – He, Laser CO2 , Laser bán dẫn, c Ứng dụng: Trong thông tin liên lạc: cáp quang, vô tuyến định vị, …Trong y học: làm dao mổ, chữa số bệnh da nhờ tác dụng nhiệt, …Trong đầu đọc đĩa: CD, VCD, DVD, … Trong công nghiệp: khoan, cắt, tơi, … với độ xác cao NGUYỄN VĂN VIỆN 57 CÔNG THỨC VẬT LÝ - LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHƯƠNG VIII: THUYẾT TƯƠNG ĐỐI HẸP Các tiên đề Einstein: a Tiên đề I (nguyên lí tương đối): Các tượng vật lí diễn hệ quy chiếu quán tính b Tiên đề II (nguyên lí bất biến vận tốc ánh sáng): Vận tốc ánh sáng chân khơng có giá trị c hệ quy chiếu quán tính, không phụ thuộc vào phương truyền vận tốc nguồn sáng hay máy thu Các hệ quả:  Sự co độ dài: Độ dài bị co lại dọc theo phương chuyển động nó: l  l0 1 v2  l0 c2  Sự dãn khoảng thời gian: Đồng hồ gắn với quan sát viên chuyển động chạy chậm đồng hồ gắn với t0 t   t0 quan sát viên đứng yên: v2 1 c m0 m  Khối lượng tương đối: v2 1 c ur r m0 r p  mv  v  Động lượng tương đối: v2 1 c m0 � 2 E  mc2  c2  mv �E  mc 2  Năng lượng tương đối: Chú ý: � v 1 �E  m2c4  p2c2 c � Đối với photon: m  Năng lượng photon:   hf   hf h    c2 c2 c hc Khối lượng tương đối tính photon:  mc   m0 1 v , suy m0  m 1 c2 v2 Mà v  c nên m0  c2 CHƯƠNG IX VẬT LÝ HẠT NHÂN Hiện tượng phóng xạ * Số ngun tử chất phóng xạ lại sau thời gian t - N = N t T = N e- l t * Số hạt nguyên tử bị phân rã số hạt nhân tạo thành số hạt ( e- e+) tạo thành: D N = N - N = N (1- e- l t ) * Khối lượng chất phóng xạ lại sau thời gian t - t T m = m0 = m0 e- l t Trong đó: N0, m0 số nguyên tử, khối lượng chất phóng xạ ban đầu T chu kỳ bán rã NGUYỄN VĂN VIỆN 58 CÔNG THỨC VẬT LÝ - LUYỆN THI ĐẠI HỌC ln2 0, 693 = số phóng xạ T T  T khơng phụ thuộc vào tác động bên ngồi mà phụ thuộc chất bên chất phóng xạ * Khối lượng chất bị phóng xạ sau thời gian t D m = m0 - m = m0 (1- e- l t ) Dm = 1- e- l t * Phần trăm chất phóng xạ bị phân rã: m0 l = t m = T = e- l t m0 * Khối lượng chất tạo thành sau thời gian t AN DN A m1 = A1 = (1- e- l t ) = m0 (1- e- l t ) NA NA A 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: 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 số phân rã giây Phần trăm chất phóng xạ lại: - H = H t T = H e- l t = l 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, lượng 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 m khối lượng hạt nhân X * Năng lượng liên kết E = m.c2 = (m0-m)c2 DE * Năng lượng liên kết riêng (là lượng liên kết tính cho nuclơn): A Lưu ý: Năng lượng liên kết riêng lớn hạt nhân bền vững Phản ứng hạt nhân A A A A * Phương trình phản ứng: Z11 X + Z22 X � Z33 X + Z44 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 tồn + Bảo tồn số nuclơn (số khối): A1 + A2 = A3 + A4 + Bảo toàn điện tích (nguyên tử số): Z1 + Z2 = Z3 + Z4 NGUYỄN VĂN VIỆN 59 CÔNG THỨC VẬT LÝ - LUYỆN THI ĐẠI HỌC uu r uu r uu r uu r ur ur ur ur + Bảo toàn động lượng: p1 + p2 = p3 + p4 hay m1 v1 + m v2 = m v3 + m v4 + Bảo toàn lượng: K X1 + K X +D E = K X + K X Trong đó: E lượng phản ứng hạt nhân K X = mx vx2 động chuyển động hạt X Lưu ý: - Khơng có định luật bảo tồn khối lượng - Mối quan hệ động lượng pX động KX hạt X là: p X = 2mX K X - Khi tính vận tốc v hay động K thường áp dụng quy tắc hình bình hành ur uu r uu r uu r uu r Ví dụ: p = p1 + p2 biết j = � p1 , p2 p = p12 + p22 + p1 p2cosj uu r p1 2 hay (mv) = (m1v1 ) + (m2v2 ) + 2m1m2 v1v2 cosj hay mK = m1 K1 + m2 K + m1m2 K1K cosj uu r ur u u r ur � Tương tự biết φ1 = � p1 , p φ = p2 , p uu r uu r 2 Trường hợp đặc biệt: p1 ^ p2  p = p1 + p2 uu r ur uu r ur Tương tự p1 ^ p p2 ^ p K1 v1 m2 A = = � v = (p = 0)  p1 = p2  K v2 m1 A1 Tương tự v1 = v2 = * Năng lượng phản ứng hạt nhân E = (M0 - M)c2 Trong đó: M = mX1 + mX tổng khối lượng hạt nhân trước phản ứng M = mX + mX tổng khối lượng hạt nhân sau phản ứng ur p φ uu r p2 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 phôtôn  Các hạt sinh có độ hụt khối nhỏ nên bền vững A A A A * Trong phản ứng hạt nhân Z11 X + Z22 X � Z33 X + Z44 X 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 A- + Phóng xạ  ( He ): Z X � He + Z - 2Y So với hạt nhân mẹ, hạt nhân lùi bảng tuần hồn có số khối giảm đơn vị NGUYỄN VĂN VIỆN 60 CÔNG THỨC VẬT LÝ - LUYỆN THI ĐẠI HỌC - A A + Phóng xạ - ( e ): Z X � - e + Z +1Y So với hạt nhân mẹ, hạt nhân tiến bảng tuần hồn 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 electrơn (e-) - Hạt nơtrinơ (v) không mang điện, không khối lượng (hoặc nhỏ) chuyển động với vận tốc ánh sáng không tương tác với vật chất +1 A A + Phóng xạ + ( e ): Z X � +1 e + Z - 1Y 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 nơtrinô: p � n + e+ + v Lưu ý: Bản chất (thực chất) tia phóng xạ + hạt pơzitrơn (e+) + Phóng xạ  (hạt phơtơn) Hạt nhân sinh trạng thái kích thích có mức lượng E1 chuyển xuống mức lượng E2 đồng thời phóng phơtơn có lượng hc e = hf = = E1 - E2 l Lưu ý: Trong phóng xạ  khơng có biến đổi hạt nhân  phóng xạ  thường kèm theo phóng xạ   Các số đơn vị thường sử dụng * Số Avôgađrô: NA = 6,022.1023 mol-1 * 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 5.Xác định khối lượng riêng hạt nhân nguyên tử Mật độ điện tích hạt nhân nguyên tử 1/ Bán kính hạt nhân: R  R0 A với R0=1,2.10-12m NGUYỄN VĂN VIỆN 61 ... E2   + E1  E2  E E1  E2   + E1  E2  E  E1  E2   + E1  E2  E  E12  E22   + E1 , E2   E  E12  E22  E1E2 cos   Nếu E1  E2  E 2 E1 cos IV Công lực điện trường: Công... đường S=2A t= T -Vật từ  A t= A T t= -Vật từ   12 A T -Vật từ   A t= A A T  A t= -Vật từ    2 T A -Vật từ   t= T A -Vật từ   A t= 12 8.Lực kéo (lực hồi phục) F=-k.x=m.a -Là lực gây... lò xo a.Lò xo ghép nối tiếp: 1 1 1     T T12  T22      k k1 k2 f f1 f2 b.Lò xo ghép song song: 1 k = k1 + k2 + …     f  f12  f 22  T T1 T2 c.Lò xo bị cắt: Lò xo có độ