- Hệ Mặt Trời gồm Mặt Trời ở trung tâm hệ; 8 hành tinh lớn và các vệ tinh của nó gồ.

- Heä Maët Trôøi goàm Maët Trôøi ôû trung taâm heä; 8 haønh tinh lôùn vaø caùc veä tinh cuûa noù goàm Thuyû tinh, Kim tinh, Traùi Ñaát, Hoaû tinh, Moäc tinh, Thoå tinh, Thieân Vöông tin[r]

Page CHƢƠNG V: SÓNG ÁNH SÁNG

1 Hiện tƣợng 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 Bước sóng ánh sáng đơn sắc

f v 

 , truyền chân không f c  

* 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

2 Hiện tƣợng 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

Các vạch sáng (vân sáng) vạch tối (vân tối) gọi vân giao thoa * Hiệu đường ánh sáng (hiệu quang trình) :

D ax d d d  

 2 1

* Khoảng vân i khoảng cách hai vân sáng hai vân tối liên tiếp:: a

D i  * Vị trí (toạ độ) vân sáng: xs=ki (kZ)

k = 0: Vân sáng trung tâm k = 1: Vân sáng bậc (thứ) 1… * Vị trí (toạ độ) vân tối: xt=ki+

2 i

(kZ) k = 0, k = -1: Vân tối thứ (bậc) k = 1, k = -2: Vân tối thứ (bậc) hai…

* Nếu thí nghiệm tiến hành mơi trường suốt có chiết suất n bước sóng khoảng vân giảm n lần :

n i i n   ; ' '  

* Khi nguồn sáng S di chuyển theo phương song song với S1S2 hệ vân di chuyển ngược chiều

khoảng vân i không đổi Độ dời hệ vân là: 0

1

D

x d

D =

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 vân dịch chuyển phía S1 (hoặc S2) đoạn:

(n 1)eD x

a -=

* Xác định số vân sáng, vân tối vùng giao thoa (trường giao thoa) có bề rộng L (đối xứng qua vân trung tâm)

+ Số vân sáng (là số lẻ):

2 

    

i L

Page + Số vân tối (là số chẵn):

  

  

2 2

i L Nt

* Xác định số vân sáng, vân tối hai điểm M, N có toạ độ x1, x2 (giả sử x1 < x2)

+ Vân sáng: x1 < ki < x2

+ Vân tối: x1 < (k+0,5)i < x2

Số giá trị k  Z số vân sáng (vân tối) cần tìm

Lưu ý: M N phía với vân trung tâm x1 x2 dấu

M N khác phía với vân trung tâm x1 x2 khác dấu

* Xác định khoảng vân i khoảng có bề rộng L Biết khoảng L có n vân sáng + Nếu đầu hai vân sáng thì:

1 L i

n =

+ Nếu đầu hai vân tối thì: i L n =

+ Nếu đầu vân sáng đầu vân tối thì:

0,5 L i

n =

-

* Sự trùng xạ 1, 2 (khoảng vân tƣơng ứng i1, i2 )

+ Trùng vân sáng: xs = k1i1 = k2i2 =  k11 = k22 =

+ Trùng vân tối: xt = (k1 + 0,5)i1 = (k2 + 0,5)i2 =  (k1 + 0,5)1 = (k2 + 0,5)2 =

Lưu ý: Vị trí có màu màu với vân sáng trung tâm vị trí trùng tất vân sáng

các xạ

* Trong tượng giao thoa ánh sáng trắng (0,4m  0,76m) - Bề rộng quang phổ bậc k: k kiđ it

với đ t bước sóng ánh sáng đỏ tím

- Xác định số vân sáng, số vân tối xạ tương ứng vị trí xác định (đã biết x) + Vân sáng: x k D ax , k Z

a kD

l

l

= Þ = Ỵ

Với 0,4 m  0,76 m  giá trị k 

+ Vân tối: ( 0,5) ax , k Z

( 0,5)

D

x k

a k D

l l

= + Þ = Î

+

Với 0,4 m  0,76 m  giá trị k 

- Khoảng cách dài ngắn vân sáng vân tối bậc k:

đ

[k ( 0,5) ]

Min t

D

x k

a  

   

ax [k đ ( 0,5) ]

M t

D

x k

a  

    Khi vân sáng vân tối nằm khác phía vân trung tâm

ax [k đ ( 0,5) ]

M t

D

x k

a  

    Khi vân sáng vân tối nằm phía vân trung tâm CHƢƠNG VII: LƢỢNG TỬ ÁNH SÁNG

1 Năng lƣợng lƣợng tử ánh sáng (hạt phôtôn)

2

hc

hf mc

e

l

= = =

Trong h = 6,625.10-34

Js số Plăng c = 3.108m/s vận tốc ánh sáng chân không f,  tần số, bước sóng ánh sáng (của xạ) m khối lượng phôtôn

Page Bước sóng nhỏ tia Rơnghen

đ

E hc  

Trong 02

đ

2

mv mv

E = = e U+ động electron đập vào đối catốt (đối âm cực) U hiệu điện anốt catốt

v vận tốc electron đập vào đối catốt v0 vận tốc electron rời catốt (thường v0 = 0)

m = 9,1.10-31 kg khối lượng electron 3 Hiện tƣợng quang điện

*Công thức Anhxtanh :

2

max mv A hc hf    

 

Trong

0

 hc

A cơng kim loại dùng làm catốt 0 giới hạn quang điện kim loại dùng làm catốt

* Để dòng quang điện triệt tiêu UAK Uh (Uh < 0), Uh gọi hiệu điện hãm:

2 ax

M h

mv eU =

Lưu ý: Trong số toán người ta lấy Uh > độ lớn

* Xét vật lập điện, có điện cực đại VMax khoảng cách cực đại dMax mà electron chuyển động

trong điện trường cản có cường độ E tính theo cơng thức:

ax ax ax

1

M M M

e V = mv = e Ed

* Với U hiệu điện anốt catốt, vA tốc độ cực đại electron đập vào anốt, vK = v0Max

là tốc độ ban đầu cực đại electron rời catốt thì: 2

2 A K

e U= mv - mv

* Hiệu suất lượng tử (hiệu suất quang điện)

0

n H

n =

Với n n0 số electron quang điện bứt khỏi catốt số phôtôn đập vào catốt khoảng

thời gian t

Công suất nguồn xạ: p n0 n hf0 n hc0

t t t

e

l

= = =

Cường độ dòng quang điện bão hoà: Ibh q n e

t t

= =

bh bh bh

I I hf I hc H

p e p e p e e

l

Þ = = =

* Bán kính quỹ đạo electron chuyển động với vận tốc v từ trường B :



sin

B e

mv

R

( v,B )

Xét electron vừa rời khỏi catốt v = v0Max

Khi v B sin R mv

e B a

^ Þ = Þ =

r ur

Lƣu 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 VMax, … tính ứng

với xạ có Min (hoặc fMax)

Page

* Tiên đề Bo mn m n

mn

hc

hf E E

e

l

= = =

-* Bán kính quỹ đạo dừng thứ n electron nguyên tử hiđrơ: rn = n2r0 Với r0 =5,3.10-11m bán kính Bo (ở quỹ đạoK)

* Năng lượng electron nguyên tử hiđrô:

2

13, ( )

n

E eV

n

= - Với n  N*

Năng lƣợng ion hóa lượng tối thiểu để đưa e từ quỹ đạo K xa vơ (làm ion hóa ngun tử Hiđrô): Eion=13,6eV

* 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:

13 12 23

1 1 1

   

CHƢƠNG IX VẬT LÝ HẠT NHÂN 1 Hiện tƣợng phóng xạ

Laiman K

M N O

L P

Banme

Pasen

H

H

H

H

n=1 n=2

n=3 n=4 n=5 n=6

12



23 

13 

Page * Số n.tử chất phóng xạ cịn lại sau thời gian t t

T

t N e

N

N   

2

* Số hạt nguyên tử bị phân rã số hạt nhân tạo thành số hạt ( e- e+) tạo thành:NN0N DN= N0- N= N0(1- e-lt)

* Khối lƣợng chất phóng xạ cịn lại sau thời gian t: t T

t me

m

m  0 

Trong đó: N0, m0 số nguyên tử, khối lượng chất phóng xạ ban đầu

T chu kỳ bán rã ln2 0, 693

T T

l = = số phóng xạ

 T khơng phụ thuộc vào tác động bên mà phụ thuộc chất bên chất phóng xạ

* Khối lượng chất bị phóng xạ sau thời gian t : mm0m Dm= m0- m= m0(1- e-lt)

* Phần trăm chất phóng xạ bị phân rã: t T

t e

m

m    



1

1

0

* Phần trăm chất phóng xạ cịn lại: t T

t e

m

m   

2

0

* Liên hệ khối lượng số nguyên tử :

A

N A m N

NA = 6,022.10-23 mol-1 số Avôgađrô (số hạt mol)

* Khối lượng chất tạo thành sau thời gian t

1

1 (1 ) 0(1 )

t t

A A

A N A

N

m A e m e

N N A

l l

-

-D

= = - =

-Trong đó: A, A1 số khối chất phóng xạ ban đầu chất tạo thành

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 : H H H e t H N

T

t 

 



 

;

0

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)

2 Hệ thức Anhxtanh, độ hụt khối, lƣợng liên kết * Hệ thức Anhxtanh khối lượng lượng Vật có khối lượng m có lượng nghỉ E = m.c2 Với c = 3.108 m/s vận tốc ánh sáng chân không * Độ hụt khối hạt nhân ZAX : m = m0 – m

Với: m0 = Zmp + Nmn = Zmp + (A-Z)mn khối lượng nuclôn

m khối lượng hạt nhân X

* Năng lƣợng liên kết : E = m.c2 = (m0-m)c2

* Năng lƣợng liên kết riêng (là lượng liên kết tính cho nuclơn): A

E 

Page 3 Phản ứng hạt nhân

* Phương trình phản ứng:

4

4

3

2

1X X X X

A Z A

Z A

Z A

Z   

Trong số hạt hạt sơ cấp nuclôn, e, 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 tồn điện tích (ngun tử số): Z1 + Z2 = Z3 + Z4

Hai định luật dùng để viết phương trình phản ứng hạt nhân

+ Bảo toàn lượng

 

 

 

 

   

   

 

t s

t s

s t

E E

c m m

c m m

Q

2

Q>0 phản ứng tỏa lượng; Q<0 phản ứng thu lượng Ngoài : QWđsWđt

+ Bảo toàn lượng:

1

X X X X

K + K + DE= K + K Trong đó: E lượng phản ứng hạt nhân

2

1

X x x

K = m v động chuyển động hạt X + Bảo toàn động lượng: pt ps (với pmv)

Lưu ý: - Khơng có định luật bảo tồn khối lượng

- Mối quan hệ động lượng pX động KX hạt X là: pX2 = 2m KX X

* Năng lượng phản ứng hạt nhân

E = (M0 - M)c2

Trong đó:

1

0 X X

M = m + m tổng khối lượng hạt nhân trước phản ứng

3

X X

M = m +m 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

1 2 3 4

A

A A A

Z X + Z X ® Z X + Z 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

Page + Phóng xạ  (4

2He):

4

2

A A

ZX He Z Y

-® +

So với hạt nhân mẹ, hạt nhân lùi ô bảng tuần hồn có số khối giảm đơn vị + Phóng xạ - ( 01e

-): 01

A A

ZX ® - e+ Z+Y

So với hạt nhân mẹ, hạt nhân tiến ô bảng tuần hồn có số khối

Thực chất phóng xạ - hạt nơtrơn biến thành hạt prôtôn, hạt electrôn hạt nơtrinơ:

n® p+e- +v

Lưu ý: - Bản chất (thực chất) tia phóng xạ - hạt electrôn (e-)

- Hạt nơtrinô (v) không mang điện, không khối lượng (hoặc nhỏ) chuyển động với vận tốc ánh sáng không tương tác với vật chất

+ Phóng xạ + (+01e): ZAX ® +01e+ Z-A1Y

So với hạt nhân mẹ, hạt nhân lùi bảng tuần hồn có số khối

Thực chất phóng xạ + hạt prôtôn biến thành hạt nơtrơn, hạt pơzitrơn hạt nơtrinơ:

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

1

hc

hf E E

e

l

= = =

-4 Các số đơn vị thƣờng 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

CHƯƠNG X TỪ VI MÔ ĐẾN VĨ MÔ 1 HẠT SƠ CẤP

- Hạt sơ cấp hạt có kích thước khối lượng nhỏ hạt nhân nguyên tử Đặc trưng hạt sơ cấp là:

+ Khối lượng nghỉ m0 hạt lượng nghỉ E0 = m0c2

+ Số lượng tử điện tích q hạt sơ cấp +1, -1, (tính theo điện tích nguyên tố e) + Số lượng spin s đại lượng đặc trưng cho chuyển động nội hạt sơ cấp

+ Thời gian sống trung bình Chỉ có hạt sơ cấp khơng phân rã thành hạt khác, prơtơn, êlectron, phơtơn, nơtrinơ; cịn lại hạt khơng bền có thời gian sống ngắn, cỡ từ 10-24s đến 10 -6s, trừ nơtron có thời gian sống 932s

+ Phần lớn hạt sơ cấp tạo thành cặp: hạt phản hạt

Phản hạt có khối lượng nghỉ, spin, điện tích có độ lớn trái dấu

Page Có loại tương tác hạt sơ cấp là: tương tác hấp dẫn, tương tác điện từ, tương tác yếu, tương tác mạnh

- Tất hađrơn có cấu tạo từ hạt quac Có loại quac u, d, s, c, b t

Điện tích hạt quac 

3 e,



3e Các barion tổ hợp ba quac

Quan niệm hạt thực sơ cấp gồm quac, leptôn hạt truyền tương tác gluôn, phôtôn, W, Z0 gravitôn

2 HỆ MẶT TRỜI

- Hệ Mặt Trời gồm Mặt Trời trung tâm hệ; hành tinh lớn vệ tinh gồm Thuỷ tinh, Kim tinh, Trái Đất, Hoả tinh, Mộc tinh, Thổ tinh, Thiên Vương tinh Hải Vương tinh Các hành tinh chuyển động quanh Mặt Trời theo chiều gần mặt phẳng Mặt Trời hành tinh tự quay quanh

Khối lượng Mặt Trời 1,99.1030kg, gấp 333000 lần khối lượng Trái Đất Khoảng cách từ Trái Đất

đến Mặt Trời xấp xỉ 150 triệu km, đơn vị thiên văn - Mặt Trời gồm quang cầu khí Mặt Trời

Mặt Trời xạ lượng xung quanh Hằng số Mặt Trời H= 1360W/m2 Công suất

xạ lượng Mặt Trời P = 3,9.1026W Nguồn lượng Mặt Trời phản ứng

nhiệt hạch Ở thời kì hoạt động Mặt Trời, Mặt Trời xuất vết đen, bùng sáng nhiều lúc bình thường

- Trái Đất có dạng cầu có bán kính xích đạo 6378km, có khối lượng 5,98.1024kg Mặt

Trăng vệ tinh Trái Đất có bán kính 1738km khối lượng 7,35.1022kg Gia tốc trọng trường

trên Mặt Trăng laø 1,63m/s2

3 SAO THIÊN HÀ

- Sao khối khí nóng sáng giống Mặt Trời xa Trái Đất Đa số trạng thái ổn định Ngồi có số đặc biệt biến quang, mới, nơtron

Khi nhiên liệu cạn kiệt, trở thành lùn, nơtron lỗ đen - Thiên hà hệ thống gồmnhiều loại tinh vân

Ba loại thiên hà thiên hà xoắn ốc, thiên hà elip, thiên hà không định hình

Thiên Hà thiên hà xoắn ốc có đường kính khoảng 100 ngàn năm ánh sáng, dày khoảng 330 năm ánh sáng, khối lượng 150 tỉ lần khối lượng Mặt Trời Hệ Mặt Trời nằm rìa Thiên Hà, cách trung tâm khoảng 30 000 năm ánh sáng quay với tốc độ khoảng 250km/s 4 THUYẾT BIG BANG