Tổng hợp công thức và lý thuyết môn Vật Lý 10,11,12 luyện thi THPT quốc gia | Lớp 12, Vật lý - Ôn Luyện

6. a) Sóng âm: là sóng cơ truyền trong các môi trƣờng khí, lỏng, rắn (Âm không truyền đƣợc trong chân không)- Trong chất khí và chất lỏng, sóng âm là sóng dọc; trong chất rắn, sóng âm g[r]

Lớp học lý Hai Nguyen – 01694232474 – CS1: 105 Láng Hạ; CS2: 29 Cầu Diễn MỤC LỤC

LỚP 10

Chƣơng I ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM

1 Chuyển động

2 Chuyển động thẳng

3 Chuyển động thẳng biến đổi

4 Sự rơi tự

5 Chuyển động tròn

6 Tính tƣơng đối chuyển động - Cơng thức cộng vận tốc

Chƣơng II ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM

1 Tổng hợp phân tích lực Điều kiện cân chất điểm

2 Ba định luật Niu-tơn

3 Lực hấp đẫn Định luật vạn vật hấp dẫn

4 Lực đàn hồi lò xo Định luật Húc

5 Lực ma sát trƣợt

6 Lực hƣớng tâm

7 Chuyển động vật ném ngang

Chƣơng III TĨNH HỌC VẬT RẮN

1 Cân vật chịu tác dụng hai lực ba lực không song song

2 Cân vật có trục quay cố định Momen lực

3 Quy tắc hợp lực song song chiều

4 Các dạng cân vật có mặt chân đế

5 Chuyển động tịnh tiến chuyển động quay vật rắn

6 Ngẫu lực

Chƣơng IV CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN

1 Động lƣợng Định luật bảo tồn động lƣợng

2 Cơng công suất

3 Động

4 Thế

5 Cơ

Chƣơng V CƠ HỌC CHẤT LƢU

1 Áp suất chất lỏng (áp suất áp lực)

2 Áp suất thủy tĩnh độ sâu h

3 Nguyên ly Pa-xcan

4 Máy nén thủy lực

5 Sự chảy thành dòng chất lỏng chất khí định luật Béc-nu-li

a Hệ thức tốc độ tiết diện ống dòng – Lƣu lƣợng chất lỏng

b Định luật Bec-nu-li

c Đo áp suất tĩnh áp suất động

d Đo vận tốc chất lỏng - ống Ven-tu-ri

e Đo vận tốc máy bay nhờ ống pi-tô

Lớp học lý Hai Nguyen – 01694232474 – CS1: 105 Láng Hạ; CS2: 29 Cầu Diễn

1 Cấu tạo chất Thuyết động học phân tử chất khí

2 Q trình đẵng nhiệt Định luật Bơi-lơ – Ma-ri-ơt

3 Q trình đẵng tích Định luật Sác-lơ

4 Phƣơng trình trạng thái khí lí tƣởng

Chƣơng VII CHẤT RẮN VÀ CHẤT LỎNG SỰ CHUYỂN THỂ

1 Chất rắn kết tinh Chất rắn vơ định hình

2 Sự nở nhiệt vật rắn

3 Các tƣợng bề mặt chất lỏng

4 Sự chuyển thể chất

5 Độ ẩm khơng khí

Chƣơng VIII CÁC NGUYÊN LÝ NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC

1 Nội biến thiên nội

2 Các nguyên lí nhiệt động lực học

B LỚP 11 11

Chƣơng I ĐIỆN TÍCH ĐIỆN TRƢỜNG 11

1 Hai loại điện tích 11

2 Sự nhiễm điện vật 11

3 Định luật Culông 11

4 Thuyết electron 11

5 Định luật bảo tồn điện tích 11

6 Điện trƣờng 12

7 Công lực điện – Điện – Hiệu điện 12

8 Tụ điện 12

Chƣơng II DÕNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI 13

1 Dòng điện 13

2 Nguồn điện 13

3 Điện Công suất điện 14

4 Định luật Ôm toàn mạch 14

Chƣơng III DÕNG ĐIỆN TRONG CÁC MƠI TRƢỜNG 15

1 Dịng điện kim loại 15

2 Dòng điện chất điện phân 15

3 Dòng điện chất khí 15

4 Dịng điện chất bán dẫn 16

Chƣơng IV TỪ TRƢỜNG 16

1 Từ trƣờng 16

2 Cảm ứng từ 16

3 Lực từ 17

Chƣơng V CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ 17

1 Từ thông Cảm ứng điện từ 17

2 Suất điện động cảm ứng 18

3 Tự cảm 18

Lớp học lý Hai Nguyen – 01694232474 – CS1: 105 Láng Hạ; CS2: 29 Cầu Diễn

1 Khúc xạ ánh sáng 18

2 Hiện tƣợng phản xạ toàn phần 18

3 Lăng kính 19

4 Thấu kính 19

5 Mắt 19

6 Kính lúp 20

7 Kính hiễn vi 20

8 Kính thiên văn 20

C LỚP 12 22

Chƣơng I DAO ĐỘNG CƠ 22

1 Dao động điều hòa 22

a Các đại lƣợng đặc trƣng dao động điều hoà: 22

b Mối liên hệ li độ , vận tốc gia tốc vật dao động điều hoà: 22

c Hệ thức độc lập thời gian : 23

2 lắc lò xo: 23

a Mơ tả: 23

b Phƣơng trình dao động: 23

c Chu kì, tần số lắc lò xo 23

d Năng lƣợng lắc lò xo: 23

3 lắc đơn: 23

a Mô tả: 23

b Khi lắc đơn chịu thêm tác dụng lực phụ khác khơng đổi ngồi trọng lực 25

4 Dao động tắt dần -dao động cƣỡng bức: 25

a Dao động tắt dần 25

b Dao động trì: 26

c Dao động cƣởng 26

d Cộng hƣởng 26

e Các đại lƣợng dao động tắt dần : 26

5 Tổng hợp dao động hịa 26

Chƣơng II SĨNG CƠ 27

1 Đại cƣơng sóng 27

2 Những đại lƣợng đặc trƣng sóng cơ: 27

3 Độ lệch pha Phƣơng trình sóng: 27

4 Hiện tƣợng giao thoa hai sóng mặt nƣớc: 28

5 Sóng dừng: 28

6 Sóng âm 29

Chƣơng III ĐIỆN XOAY CHIỀU 31

1 Đại cƣơng dòng điện xoay chiều: 31

2 Các lọai đoạn mạch xoay chiều: 32

a Đoạn mạch có điện trở R: 32

b Đoạn mạch có tụ điện: 32

Lớp học lý Hai Nguyen – 01694232474 – CS1: 105 Láng Hạ; CS2: 29 Cầu Diễn

3 Mạch điện xoay chiều không phân nhánh: 33

4 Hệ số công suât công suất dòng điện xoay chiều: 34

5 Truyển tải điện 35

a Công suất hao phí q trình truyền tải điện 35

6 Máy biến áp: 35

7 Máy phát điện: 36

a Máy phát điện xoay chiều pha 36

b Máy phát điện xoay chiều ba pha 36

8 Động không đồng ba pha 37

Chƣơng IV DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ 37

1 Mạch dao động điện từ LC 37

2 Sự biến thiên điện áp, điện tích dịng điện mạch LC 37

3 Tần số góc riêng, chu kì riêng, tần số riêng mạch dao động: 38

4 SÓNG ĐIỆN TỪ 38

a Liên hệ điện trƣờng biến thiên từ trƣờng biến thiên 38

b Điện từ trƣờng: 39

c Sóng điện từ - Thông tin liên lạc vô tuyến 39

d Bƣớc sóng điện từ thu phát: 40

Chƣơng V SÓNG ÁNH SÁNG 40

1 Tán sắc ánh sáng: 40

a Thuyết song ánh sáng: 40

b Tán sắc ánh sáng: 40

2 Giao thoa ánh sáng: 41

a Hiện tƣợng nhiễu xạ ánh sáng: 41

b Hiện tƣợng giao thoa ánh sáng: 41

3 Máy quang phổ 42

a Máy quang phổ- loại quang phổ: 42

4 Tia hồng ngoại tia tử ngoại 43

a Tia hồng ngoại 43

b Tia tử ngoại 44

5 Tia x (tia Rơn-Ghen ) 44

6 Thang sóng điện từ 44

Chƣơng VI LƢỢNG TỬ ÁNH SÁNG 45

1 Hiện tƣợng quang điện (ngoài) 45

a Khái niệm: 45

b Định luật giới hạn quang điện: 45

c Thuyết lƣợng tử: 45

d Giải thích định luật giới hạn quang điện: 46

2 Hiện tƣợng quang điện 46

3 Quang điện trở: 46

4 Pin quang điện: 47

Lớp học lý Hai Nguyen – 01694232474 – CS1: 105 Láng Hạ; CS2: 29 Cầu Diễn

6 Mẫu nguyên tử bo – phát quang nguyên tử Hidro 47

7 Sơ lƣợc laze 48

Chƣơng VII VẬT LÝ HẠT NHÂN 50

1 Cấu tạo hạt nhân nguyên tử 50

a Đồng vị: 50

b Đơn vị khối lƣợng nguyên tử: 50

c Lực hạt nhân 51

2 Năng lƣợng liên kết hạt nhân : 51

a Độ hụt khối hạt nhân 51

b Năng lƣợng liên kết hạt nhân 51

3 Phản ứng hạt nhân: 52

a Định nghĩa 52

b Các định luật bảo toàn phản ứng hạt nhân: 52

c Năng lƣợng phản ứng hạt nhân 52

4 Phóng xạ 52

a Khái niệm: 52

b Định luật phóng xạ: 53

Lớp học lý Hai Nguyen – 01694232474 – CS1: 105 Láng Hạ; CS2: 29 Cầu Diễn A LỚP 10

Chƣơng I ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM

1 Chuyển động

+ Chuyển động vật thay đổi vị trí vật so với vật làm mốc theo thời gian + Hệ qui chiếu bao gồm vật làm mốc, hệ tọa độ, gốc thời gian đồng hồ

2 Chuyển động thẳng

+ Tốc độ trung bình chuyển động cho biết mức độ nhanh, chậm chuyển động: vtb S t

 ; đơn vị tốc độ trung bình m/s

+ Chuyển động thẳng có quỹ đạo đƣờng thẳng có tốc độ trung bình nhƣ quãng đƣờng + Đƣờng chuyển động thẳng đều: s = vt

+ Phƣơng trình chuyển động: xx0v t –t0

(v > chọn chiều dƣơng chiều chuyển động; v < chọn chiều dƣơng ngƣợc chiều chuyển động) 3 Chuyển động thẳng biến đổi

+ Véc tơ vận tốc tức thời vật chuyển động biến đổi điểm véc tơ có gốc vật chuyển động, có hƣớng chuyển động có độ lớn thƣơng số đoạn đƣờng nhỏ stừ điểm (hoặc thời điểm) cho thời gian t ngắn để vật hết đoạn đƣờng

+ Chuyển động thẳng biến đổi chuyển động thẳng có độ lớn vận tốc tức thời tăng đều, giảm theo thời gian

+ Gia tốc 

a chuyển động đại lƣợng xác định thƣơng số độ biến thiên vận tốc 

v khoảng thời

gian vận tốc biến thiên t: 

a =

0

t t

v v

  

=

t v

 

; đơn vị gia tốc m/s2

Trong chuyển động thẳng biến đổi véc tơ gia tốc 

a không thay đổi theo thời gian + Vận tốc chuyển động thẳng biến đổi đều: v = v0 + at

+ Đƣờng chuyển động thẳng biến đổi đều: s = v0t + 2 1

at2

+ Phƣơng trình chuyển động: x = x0 + v0t + 2 1

a2

+ Liên hệ vận tốc, gia tốc đƣờng đi: v2 – v20 = 2as

Chuyển động thẳng nhanh dần đều: a dấu với v0 (véc tơ gia tốc phƣơng chiều với véc tơ vận tốc) Chuyển động thẳng chậm dần đều: a ngƣợc dấu với v0 (véc tơ gia tốc phƣơng ngƣợc chiều với véc tơ vận tốc)

4 Sự rơi tự

+ Sự rơi tự rơi dƣới tác dụng trọng lực

+ Chuyển động rơi tự chuyển động thẳng nhanh dần theo phƣơng thẳng đứng, chiều từ xuống dƣới + Tại nơi định Trái Đất gần mặt đất, vật rơi tự với gia tốc g

+ Gia tốc rơi tự g phụ thuộc vào vĩ độ địa lý Trái Đất Ngƣời ta thƣờng lấy g  9,8 m/s2 g  10 m/s2 + Các công thức rơi tự do: v = gt; s =

2 1

gt2

5 Chuyển động tròn

Lớp học lý Hai Nguyen – 01694232474 – CS1: 105 Láng Hạ; CS2: 29 Cầu Diễn

+ Véc tơ vận tốc vật chuyển động trịn có phƣơng tiếp tuyến với đƣờng trịn quỹ đạo có độ lớn

(tốc độ dài): v =

t s

 

+ Tốc độ góc chuyển động trịn đại lƣợng đo góc mà bán kính nối vật với tâm quỹ đạo quét đƣợc đơn vị thời gian:  =

t

 

; đơn vị tốc độ góc rad/s

Tốc độ góc chuyển động trịn đại lƣợng không đổi + Liên hệ tốc độ dài tốc độ góc: v = r

+ Chu kỳ T chuyển động tròn thời gian để vật đƣợc vòng T =

 

2

; đơn vị chu kỳ

là giây (s)

+ Tần số f chuyển động tròn số vòng mà vật đƣợc giây f = T

1

; đơn vị tần số

vòng/s héc (Hz)

+ Gia tốc chuyển động tròn hƣớng vào tâm quỹ đạo nên gọi gia tốc hƣớng tâm; gia tốc

hƣớng tâm có độ lớn: aht =

r v2

6 Tính tương đối chuyển động - Công thức cộng vận tốc

+ Quỹ đạo vận tốc vật chuyển động hệ quy chiếu khác khác Quỹ đạo vận tốc có tính tƣơng đối

+ Véc tơ vận tốc tuyệt đối tổng véc tơ vận tốc tƣơng đối vận tốc kéo theo: v1,3 v1,2v2,3

+ Khi 

2 ,

v và 

3 ,

v cùng phƣơng, chiều v1,3 = v1,2 + v2,3

+ Khi 

2 ,

v và 

3 ,

v cùng phƣơng, ngƣợc chiều v1,3 = |v1,2 - v2,3|

+ Khi 

2 ,

v và 

3 ,

v vng góc với v1,3 = v12,2v22,3

Chƣơng II ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM

1 Tổng hợp phân tích lực Điều kiện cân chất điểm

+ Lực đại lƣợng véc tơ đặc trƣng cho tác dụng vật vào vật khác mà kết gây gia tốc cho vật làm cho vật biến dạng

+ Tổng hợp lực thay lực tác dụng đồng thời vào vật lực có tác dụng giống hệt nhƣ lực Lực thay gọi hợp lực

+ Quy tắc hình bình hành: Nếu hai lực đồng quy làm thành hai cạnh hình bình hành, đƣờng chéo kẻ từ điểm đồng quy biểu diễn hợp lực chúng

+ Điều kiện cân chất điểm hợp lực lực tác dụng lên phải khơng: F = 

1

F + 

2

F + +



n F =



+ Phân tích lực phép thay lực hai hay nhiều lực có tác dụng giống hệt nhƣ lực Các lực thay gọi lực thành phần

+ Chỉ biết lực có tác dụng cụ thể theo hai phƣơng phân tích lực theo hai phƣơng 2 Ba định luật Niu-tơn

+ Định luật I Niu-tơn: Nếu không chịu tác dụng lực chịu tác dụng lực có hợp lực khơng, vật đứng n tiếp tục đứng yên, chuyển động tiếp tục chuyển động thẳng

+ Quán tính tính chất vật có xu hƣớng bảo tồn vận tốc hƣớng độ lớn + Chuyển động thẳng đƣợc gọi chuyển động theo quán tính

Lớp học lý Hai Nguyen – 01694232474 – CS1: 105 Láng Hạ; CS2: 29 Cầu Diễn 

a =

m F



hay 

F = m 

a

(Trong trƣờng hợp vật chịu nhiều lực tác dụng F hợp lực lực đó) + Trọng lực lực Trái Đất tác dụng vào vật gây cho chúng gia tốc rơi tự do:

 

mg P Độ lớn trọng lực tác dụng lên vật gọi trọng lƣợng vật: P = mg

+ Định luật III Niu-tơn: Trong trƣờng hợp, vật A tác dụng lên vật B lực, vật B tác dụng lại vật A lực Hai lực có giá, độ lớn, nhƣng ngƣợc chiều:

 

  BA AB F

F

+ Trong tƣơng tác hai vật, lực gọi lực tác dụng lực gọi phản lực Cặp lực phản lực có đặc điểm sau đây:

- Lực phản lực luôn xuất (hoặc đi) đồng thời - Lực phản lực hai lực trực đối

- Lực phản lực không cân chúng đặt vào hai vật khác 3 Lực hấp đẫn Định luật vạn vật hấp dẫn

+ Định luật vạn vật hấp dẫn: Lực hấp dẫn hai chất điểm tỉ lệ thuận với tích hai khối lƣợng chúng tỉ lệ nghịch với bình phƣơng khoảng cách chúng

Fhd = G 12

r m m

; với G = 6,67.10-11Nm2/kg2

+ Trọng lực tác dụng lên vật lực hấp dẫn Trái Đất vật + Trọng lƣợng, gia tốc rơi tự do:

Ở sát mặt đất: P = mg = 2

R GMm

; g = 2

R GM

Ở độ cao h : Ph = mgh = 2 ) (R h

GMm

 ; gh = 2 ) (R h

GM



Khối lƣợng bán kính Trái Đất: M = 6.1024 kg R = 6400 km 4 Lực đàn hồi lò xo Định luật Húc

+ Lực đàn hồi lò xo xuất hai đầu lò xo tác dụng vào vật tiếp xúc (hay gắn) với làm biến dạng Khi bị dãn, lực đàn hồi lò xo hƣớng vào trong, bị nén lực đàn hồi lị xo hƣớng ngồi

+ Định luật Húc: Trong giới hạn đàn hồi, độ lớn lực đàn hồi lò xo tỉ lệ thuận với độ biến dạng lò xo: Fđh = - k|l|

+ Đối với dây cao su, dây thép, …, bị kéo lực đàn hồi đƣợc gọi lực căng

+ Đối với mặt tiếp xúc bị biến dạng ép vào nhau, lực đàn hồi có phƣơng vng góc với mặt tiếp xúc 5 Lực ma sát trượt

+ Xuất mặt tiếp xúc vật trƣợt bề mặt; + Có hƣớng ngƣợc với hƣớng vận tốc;

+ Có độ lớn tỉ lệ với độ lớn áp lực: Fms = N

Hệ số ma sát trƣợt  phụ thuộc vào vật liệu tình trạng hai mặt tiếp xúc 6 Lực hướng tâm

Lực (hay hợp lực lực) tác dụng vào vật chuyển động tròn gây gia tốc hƣớng tâm gọi lực hƣớng tâm

Fht =

r mv2

= m2r

7 Chuyển động vật ném ngang

+ Chuyển động vật ném ngang phân tích thành hai chuyển động thành phần theo hai trục tọa độ (gốc O vị trí ném, trục Ox hƣớng theo vận tốc đầu



0

v , trục Oy hƣớng theo véc tơ trọng lực 

Lớp học lý Hai Nguyen – 01694232474 – CS1: 105 Láng Hạ; CS2: 29 Cầu Diễn Chuyển động theo trục Oy có: ay = g; vy = gt; y =

2 1

gt2 + Quỹ đạo chuyển động ném ngang có dạng parabol

+ Thời gian chuyển động thời gian rơi vật đƣợc thả độ cao: t =

g h

+ Tầm ném xa: L = v0t = v0 g

h

Chƣơng III TĨNH HỌC VẬT RẮN

1 Cân vật chịu tác dụng hai lực ba lực không song song

+ Điều kiện cân vật rắn chịu tác dụng hai lực hai lực phải giá, độ lớn ngƣợc chiều:



1

F = -

2

F

+ Dựa vào điều kiện cân vật rắn chịu tác dụng hai lực ta xác định đƣợc trọng tâm vật mỏng, phẵng

Trong tâm vật phẵng, mỏng có dạng hình học đối xứng nằm tâm đối xứng vật + Điều kiện cân vật rắn chịu tác dụng ba lực khơng song song:

Ba lực phải đồng phẵng, đồng quy

Hợp lực hai lực phải cân với lực thứ ba: 

1

F + 

2

F = -

3 F + Quy tắc tổng hợp hai lực có giá đồng quy:

Muốn tổng hợp hai lực có giá đồng quy, trƣớc hết ta phải trƣợt hai véc tơ lực giá chúng đến điểm đồng quy, áp dụng quy tắc hình bình hành để tìm hợp lực

2 Cân vật có trục quay cố định Momen lực

+ Mô men lực trục quay đại lƣợng đặc trƣng cho tác dụng làm quay lực đƣợc đo tích lực với cánh tay địn nó: M = F.d; đơn vị momen lực niutơn mét (M.m)

+ Quy tắc momen lực: Muốn cho vật có trục quay cố định trạng thái cân bằng, tổng momen lực có xu hƣớng làm vật quay theo chiều kim đồng hồ phải tổng mơmen lực có xu hƣớng làm vật quay ngƣợc chiều kim đồng hồ

3 Quy tắc hợp lực song song chiều

- Hợp lực hai lực song song chiều lực song song, chiều có độ lớn tổng độ lớn hai lực ấy;

- Giá hợp lực chia khoảng cách hai giá hai lực song song thành đoạn tỉ lệ nghịch với độ lớn hai lực

F = F1 + F2; F F

= d d

(chia trong)

4 Các dạng cân vật có mặt chân đế

+ có ba dạng cân cân bền, cân không bền cân phiếm định + Khi kéo vật khỏi vị trí cân chút mà trọng lực vật có xu hƣớng: - kéo vị trí cân bằng, vị trí cân bền;

- kéo xa vị trí cân bằng, vị trí cân khơng bền; - giữ đứng n vị trí mới, vị trí cân phiếm định

Ở dạng cân không bền, trọng tâm vị trí cao so với vị trí lân cận Ở dạng cân bền, trọng tâm vị trí thấp so với vị trí lân cận Ở dạng cân phiếm định, vị trí trọng tâm khơng thay đổi độ cao không đổi

+ Điều kiện cân vật có mặt chân đế giá trọng lực phải xuyên qua mặt chân đế (hay trọng tâm “rơi” mặt chân đế)

Lớp học lý Hai Nguyen – 01694232474 – CS1: 105 Láng Hạ; CS2: 29 Cầu Diễn 5 Chuyển động tịnh tiến chuyển động quay vật rắn

+ Chuyển động tịnh tiến vật rắn chuyển động đƣờng thẳng nối hai điểm vật ln ln song song với

+ Gia tốc chuyển động tịnh tiến vật rắn đƣợc xác định định luật II Niu-tơn: m 

a = 

1

F + 

2

F + … + Fn + Momen lực tác dụng vào vật quay quanh trục cố định làm thay đổi tốc độ góc vật

+ Mọi vật quay quanh trục có mức qn tính Mức qn tính vật lớn vật khó thay đổi tốc độ góc ngƣợc lại

6 Ngẫu lực

+ Hệ hai lực song song ngƣợc chiều có độ lớn tác dụng vào vật gọi ngẫu lực + Momen ngẫu lực: M = Fd (d khoảng cách hai giá hai lực ngẫu lực)

+ Momen ngẫu lực khơng phụ thuộc vào vị trí trục quay vng góc với mặt phẵng chứa ngẫu lực

Chƣơng IV CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN

1 Động lượng Định luật bảo toàn động lượng

+ Động lƣợng đại lƣợng véc tơ tích khối lƣợng vận tốc vật: p= m 

v

+ Một hệ nhiều vật đƣợc gọi lập khơng có ngoại lực tác dụng lên hệ có ngoại lực cân

+ Động lƣợng hệ cô lập đại lƣợng bảo tồn

Khi hình chiếu lên phƣơng tổng ngoại lực tác dụng lên hệ hình chiếu theo phƣơng tổng động lƣợng hệ bảo toàn (bảo toàn động lƣợng theo phƣơng đó)

+ Tích 

Ft đƣợc gọi xung lƣợng lực tác dụng khoảng thời gian t độ biến thiên động lƣợng vật thời gian đó:



Ft =  

p

+ Chuyển động phản lực chuyển động vật mà phần đƣợc phóng theo hƣớng khiến cho phần lại chuyển động theo hƣớng ngƣợc lại

2 Công công suất + Nếu lực không đổi



F có điểm đặt chuyển dời đoạn s theo hƣớng hợp với hƣớng lực góc  cơng lực



F đƣợc tính theo cơng thức: A = Fscos Đơn vị công jun (J)

+ Công suất đo công sinh đơn vị thời gian P =

t A

Đơn vị công suất oát (W): W =

s J 1

3 Động

+ Động dạng lƣợng vật có đƣợc chuyển động đƣợc xác định theo công thức: Wđ =

2 1

mv2

+ Động vật biến thiên lực tác dụng lên vật sinh công

+ Tổng công lực tác dụng lên vật độ biến thiên động vật đó: A12 = Wđ = 2 1

mv22 - 2 1

mv12

4 Thế

Lớp học lý Hai Nguyen – 01694232474 – CS1: 105 Láng Hạ; CS2: 29 Cầu Diễn

+ Nếu chọn gốc mặt đất cơng thức trọng trƣờng vật có khối lƣợng m đặt độ cao z là: Wt = mgz

+ Thế đàn hồi dạng lƣợng vật chịu tác dụng lực đàn hồi Cơng thức tính đàn hồi lị xo trạng thái có biến dạng l là: Wt =

2 1

k(l)2

5 Cơ

+ Cơ vật chuyển động dƣới tác dụng trọng lực tổng động trọng trƣờng vật + Cơ vật chuyển động dƣới tác dụng lực đàn hồi tổng động đàn hồi vật + Khi vật chuyển động dƣới tác dụng lực dƣới ác dụng lực đàn hồi trình chuyển động, vật đại lƣợng bảo toàn

W1 = W2 hay Wđ1 + Wt1 = Wđ2 + Wt2 = …

Chƣơng V CƠ HỌC CHẤT LƢU

1 Áp suất chất lỏng (áp suất áp lực):

S F p F áp lực chất lỏng nén lên diện tích S

 Tại điểm chất lỏng , áp suất theo hướng

 Áp suất điển có độ sâu khác khác

 Đơn vị áp suất hệ SI N/m2 , gọi Pa-xcan(Pa) : 1Pa = 1N/m2

Ngồi cịn dùng : atmốtphe (atm) ; torr (hay milimet thủy ngân) atm = 1,013.105 Pa

1 torr = 1mmHg = 133,3 Pa

2 Áp suất thủy tĩnh độ sâu h : p pa gh a

p áp suất khí bề mặt thống chất lỏng - đơn vị: Pa

 khối lượng riêng chất lỏng – đơn vị: kg/m3

h độ sâu – đơn vị : m

3 Nguyên ly Pa-xcan : Độ tăng áp suất lên chất lỏng chứa bình kín truyền ngun vẹn đến mọi điểm chất lỏng thành bình

Từ ngun lí Pa – xcan ta suy cơng thức tổng qt để tính áp suất thủy tĩnh độ sâu h :

p pnggh

Trong png bao gồm áp suất khí áp suất ngoại lực nén lên chất lỏng

4 Máy nén thủy lực : Máy nén thủy lực hoạt động dựa vào nguyên lí Pa-xcan

2 1

S F S F p 





1 2

S S F F 

5 Sự chảy thành dòng chất lỏng chất khí định luật Béc-nu-li

a Hệ thức tốc độ tiết diện ống dòng – Lưu lượng chất lỏng

- Trong ống dòng, tốc độ chất lỏng tỉ lệ nghịch với tiết diện :

1 2

S S v v

 hay v1S1v2S2 A A gọi lưu lượng chất lỏng

Lớp học lý Hai Nguyen – 01694232474 – CS1: 105 Láng Hạ; CS2: 29 Cầu Diễn b Định luật Bec-nu-li

- Ống dòng nằm ngang : Trong ống dòng nằm ngang tổng áp suất tĩnh áp suất động điểm

bất kì số : p v2 const

2 1

Trong : * p áp suất tĩnh

* 2 1

v

 là áp suất động

* 2 1

v

p  áp suất tồn phần

- Ống dịng khơng nằm ngang(Nâng cao) : p v  g.zconst

2

1 

Trong : z tung độ điểm xét

c Đo áp suất tĩnh áp suất động Ống a : đo áp suất tĩnh

Ống b : đo áp suất toàn phần

d Đo vận tốc chất lỏng - ống Ven-tu-ri

) (

2 2

2

s S

p s v

  



Trong : S ; s hai tiết diện ống Ven-tu ri  khối lượng riêng chất lỏng

p

 hiệu áp suất tĩnh hai tiết diện S s

e Đo vận tốc máy bay nhờ ống pi-tô

kk kk

h g p

v

  

 



 2 2

Trong : h độ chênh lệch mức chất lỏng hai nhánh, tương ứng với độ che6ng lệch áp suấtp

 khối lượng riêng chất lỏng nhánh

kk

 là khối lượng riên khơng khí bên ngồi

Chƣơng VI CHẤT KHÍ

1 Cấu tạo chất Thuyết động học phân tử chất khí + Cấu tạo chất

- Các chất đƣợc cấu tạo từ hạt riêng biệt phân tử; phân tử chuyển động không ngừng; phân tử chuyển động nhanh nhiệt độ vật cao

- Ở thể khí, lực tƣơng tác phân tử yếu nên phân tử chuyển động hoàn toàn hỗn loạn Chất khí khơng có hình dạng thể tích riêng Chất khí ln chiếm tồn thể tích bình chứa nén đƣợc dễ dàng

- Ở thể rắn, lực tƣơng tác phân tử mạnh nên giữ đƣợc phân tử vị trí cân xác định, làm cho chúng dao động xung quanh vị trí Các vật rắn tích hình dạng riêng xác định

- Ở thể lỏng, lực tƣơng tác phân tử lớn thể khí nhƣng nhỏ thể rắn, nên phân tử dao động xung quanh vị trí cân di chuyển đƣợc Chất lỏng tích xác định nhƣng khơng có hình dạng riêng mà có hình dạng phần bình chứa

+ Thuyết động học phân tử chất khí

- Chất khí đƣợc cấu tạo từ phân tử có kích thƣớc nhỏ so với khoảng cách chúng

- Các phân tử khí chuyển động hỗn loạn khơng ngừng; chuyển động nhanh nhiệt độ chất khí cao

- Khi chuyển động hỗn loạn phân tử khí va chạm vào thành bình gây áp suất lên thành bình A b

h1 h2

Lớp học lý Hai Nguyen – 01694232474 – CS1: 105 Láng Hạ; CS2: 29 Cầu Diễn

+ Chất khí phân tử đƣợc coi chất điểm tƣơng tác va chạm gọi khí lí tƣởng 2 Q trình đẵng nhiệt Định luật Bơi-lơ – Ma-ri-ơt

+ Trạng thái lƣợng khí đƣợc xác định thông số trạng thái: áp suất p, thể tích V nhiệt độ tuyệt đối T

Nhiệt độ tuyệt đối nhiệt độ theo nhiệt giai Ken-vin, có đơn vị kenvin (K): T (K) = 273 + t (0C) + Quá trình đăng nhiệt q trình biến đổi trạng thái nhiệt độ khơng đổi

+ Định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ôt: Trong trình đẵng nhiệt lƣợng khí định, áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích

p 

V

 pV = số + Trong hệ trục tọa độ OpV đƣờng đẵng nhiệt đƣờng hypebol

3 Q trình đẵng tích Định luật Sác-lơ

+ Quá trình biến đổi trạng thái thể tích khơng đổi q trình đẵng tích

+ Định luật Sác-lơ: Trong q trình đẵng tích lƣợng khí định, áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối

p  T 

T p

= số

+ Trong hệ trục tọa độ OpT đƣờng đẵng tích đƣờng thẳng mà kéo dài qua góc tọa độ 4 Phương trình trạng thái khí lí tưởng

+ Phƣơng trình trạng thái khí lí tƣởng:

2 2

1 1

T V p T

V p

 = 

T pV

= số + Quá trình biến đổi trạng thái áp suất khơng đổi q trình đẵng áp

+ Trong q trình đẵng áp lƣợng khí định, thể tích tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối V  T 

T V

= số

Chƣơng VII CHẤT RẮN VÀ CHẤT LỎNG SỰ CHUYỂN THỂ

1 Chất rắn kết tinh Chất rắn vơ định hình

+ Chất rắn kết tinh có cấu trúc tinh thể, có dạng hình học nhiệt độ nóng chảy xác định Tinh thể cấu trúc hạt (nguyên tử, phân tử, ion) liên kết chặt với lực tƣơng tác xếp theo trật tự hình học khơng gian xác định gọi mạng tinh thể, hạt ln ln dao động nhiệt quanh vị trí cân

+ Chất rắn kết tinh chất đơn tinh thể chất đa tinh thể Chất rắn kết tinh có tính dị hƣớng, cịn chất rắn đa tinh thể có tính đẵng hƣớng

+ Chất rắn vơ định hình khơng có cấu trúc tinh thể, khơng có dạng hình học xác định, khơng có nhiệt độ nóng chảy (hoặc đơng đặc) xác định có tính đẵng hƣớng

2 Sự nở nhiệt vật rắn

+ Sự nở nhiệt vật rắn tăng kích thƣớc vật rắn nhiệt độ tăng bị nung nóng

+ Độ nở dài vật rắn tỉ lệ thuận với độ tăng nhiệt độ t độ dài ban đầu l0 vật đó: l = l – l0 = l0t + Độ nở khối vật rắn tỉ lệ thuận với độ tăng nhiệt độ t thể tích ban đầu V0 vật đó: V = V – V0 =

V0t ; với  3

3 Các tượng bề mặt chất lỏng

+ Lực căng bề mặt tác dụng lên đoạn đƣờng nhỏ bề mặt chất lỏng ln có phƣơng vng góc với đoạn đƣơng tiếp tuyến với bề mặt chất lỏng, có chiều làm giảm diện tích bề mặt chất lỏng có độ lớn f tỉ lệ thuận với độ dài l đoạn đƣờng đó: f = l

Lớp học lý Hai Nguyen – 01694232474 – CS1: 105 Láng Hạ; CS2: 29 Cầu Diễn

+ Bề mặt chất lỏng sát thành bình chứa có dạng mặt khum lỏm thành bình bị dính ƣớt có dạng mặt khum lồi thành bình khơng bị dính ƣớt

+ Hiện tƣợng mức chất lỏng ống có đƣờng kính nhỏ ln dâng cao hơn, hạ thấp so với bề mặt chất lỏng bên ống gọi tƣợng mao dẫn Các ống nhỏ xảy tƣợng mao dẫn gọi ống mao dẫn

4 Sự chuyển thể chất

+ Quá trình chuyển từ thể rắn sang thể lỏng gọi nóng chảy Quá trình chuyển từ thể lỏng sang thể rắn gọi đông đặc

+ Chất rắn kết tinh (ứng với cấu trúc tinh thể) có nhiệt độ nóng chảy khơng đổi xác định áp suất cho trƣớc Các chất rắn vơ định hình khơng có nhiệt độ nóng chảy xác định

+ Nhiệt lƣợng Q cung cấp cho chất rắn trình nóng chảy gọi nhiệt nóng chảy: Q = m;  nhiệt nóng chảy riêng; đơn vị J/kg

+ Q trình chuyển từ thể lỏng sang thể khí (hơi) bề mặt chất lỏng gọi bay Q trình chuyển từ thể khí sang thể lỏng gọi ngƣng tụ Sự bay xảy nhiệt độ kèm theo ngƣng tụ

Khi tốc độ bay lớn tốc độ ngƣng tụ, áp suất tăng dần phía bề mặt chất lỏng khô Hơi khô tuân theo định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt

Khi tốc độ bay tốc độ ngƣng tụ, phía bề mặt chất lỏng bảo hịa có áp suất đạt giá trị cực đại gọi áp suất bảo hòa Áp suất bảo hịa khơng phụ thuộc thể tích khơng tn theo định luật Bơi-lơ – Ma-ri-ốt, phụ thuộc vào chất nhiệt độ chất lỏng

+ Quá trình chuyển từ thể lỏng sang thể khí (hơi) xảy bên bề mặt chất lỏng gọi sôi Mỗi chất lỏng sôi nhiệt độ xác định không đổi

Nhiệt độ sôi chất lỏng phụ thuộc vào áp suất khí bề mặt chất lỏng Áp suất khí lớn, nhiệt độ sơi chất lỏng cao

+ Nhiệt lƣợng Q cung cấp cho khối chất lỏng sôi gọi nhiệt hóa khối chất lỏng nhiệt độ sơi: Q = Lm; L nhiệt nhiệt hóa có đơn vị đo J/kg

5 Độ ẩm khơng khí

+ Độ ẩm tuyệt đối a khơng khí đại lƣợng đo khối lƣợng nƣớc (tính gam) chứa m3 khơng khí

+ Độ ẩm cực đại A độ ẩm tuyệt đối khơng khí chứa nƣớc bảo hịa, giá trị tăng theo nhiệt độ Đơn vị độ ẩm tuyệt đối độ ẩm cực đại g/m3

+ Độ ẩm tỉ đối f khơng khí đại lƣợng đo tỉ số phần trăm độ ẩm tuyệt đối a độ ẩm cực đại A khơng khí nhiệt độ: f =

A a

.100%

Độ ẩm tỉ đối f tính gần tỉ số phần trăm áp suất riêng phần p nƣớc áp suất pbh nƣớc bảo hịa khơng khí nhiệt độ: f 

bh p

p

.100% Khơng khí ẩm độ ẩm tỉ đối cao

+ Có thể độ ẩm khơng khí loại ẩm kế

Chƣơng VIII CÁC NGUYÊN LÝ NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC

1 Nội biến thiên nội

+ Trong nhiệt động lực học, nội vật tổng động phần tử cấu tạo nên vật Nội vật phụ thuộc vào nhiệt độ thể tích vật: U = f(T, V)

+ Có thể làm thay đổi nội q trình thực cơng, truyền nhiệt + Số đo độ biến thiên nội trình tuyền nhiệt nhiệt lƣợng

+ Nhiệt lƣợng mà chất rắn chất lỏng thu vào hay tỏa thay đổi nhiệt độ đƣợc tính cơng thức: Q = mct

2 Các nguyên lí nhiệt động lực học

+ Nguyên lí I nhiệt động lực học: Độ biến thiên nội hệ tổng công nhiệt lƣợng mà hệ nhận đƣợc

Lớp học lý Hai Nguyen – 01694232474 – CS1: 105 Láng Hạ; CS2: 29 Cầu Diễn

Quy ƣớc dấu: Q > 0: hệ nhận nhiệt lƣợng; Q < 0: hệ truyền nhiệt lƣợng; A > 0: hệ nhận công; A < 0: hệ thực cơng

+ Ngun lí II nhiệt động lực học: Nhiệt tự truyền từ vật sang vật nóng + Động nhiệt khơng thể chuyển hóa tất nhiệt lƣợng nhận đƣợc thành cơng học + Hiệu suất động nhiệt: H =

1 1

| | |

|

Q Q Q Q

A  

Lớp học lý Hai Nguyen – 01694232474 – CS1: 105 Láng Hạ; CS2: 29 Cầu Diễn B LỚP 11

Chƣơng I ĐIỆN TÍCH ĐIỆN TRƢỜNG

1 Hai loại điện tích

+ Có hai loại điện tích: điện tích dƣơng (+) điện tích âm (-) + Các điện tích dấu đẩy nhau, trái dấu hút + Đơn vị điện tích culơng (C)

2 Sự nhiễm điện vật

+ Nhiễm điện cọ xát: hai vật không nhiễm điện cọ xát với làm chúng nhiễm điện trái dấu

+ Nhiễm điện tiếp xúc: cho kim loại không nhiễm điện chạm vào cầu nhiễm điện kim loại nhiễm điện dấu với điện tích cầu Đƣa kim loại xa cầu kim loại nhiễm điện

+ Nhiễm điện hƣởng ứng: đƣa kim loại không nhiễm điện đến gần cầu nhiễm điện nhƣng không chạm vào cầu, hai đầu kim loại nhiễm điện Đầu gần cầu nhiễm điện trái dấu với điện tích cầu, đầu xa nhiễm điện dấu với điện tích cầu Đƣa kim loại xa cầu kim loại trở trạng thái không nhiễm điện nhƣ lúc đầu

3 Định luật Culông

+ Độ lớn lực tƣơng tác hai điện tích điểm đứng yên tỉ lệ thuận với tích độ lớn hai điện tích tỉ lệ nghịch với bình phƣơng khoảng cách chúng

F = k 22 .

| |

r q q

 ; k = 9.10

9

2

C Nm

;  số điện môi môi trƣờng; chân không (hay gần khơng khí)  =

+ Véc tơ lực tƣơng tác hai điện tích điểm: Có điểm đặt điện tích;

Có phƣơng trùng với đƣờng thẳng nối hai điện tích; Có chiều: đẩy dấu, hút trái dấu; Có độ lớn: F =

2

. | | 10 . 9

r q q



+ Lực tƣơng tác nhiều điện tích điểm lên điện tích điểm:

4 Thuyết electron

+ Bình thƣờng tổng đại số tất điện tích nguyên tử khơng, ngun tử trung hồ điện

+ Nếu nguyên tử bớt electron trở thành ion dƣơng; nguyên tử nhận thêm electron trở thành ion âm + Khối lƣợng electron nhỏ nên độ linh động electron lớn Vì electron dễ dàng bứt khỏi nguyên tử, di chuyển vật hay di chuyển từ vật sang vật khác làm vật bị nhiễm điện

+ Vật nhiễm điện âm vật thừa electron; vật nhiễm điện dƣơng vật thiếu electron

+ Vật dẫn điện vật chứa nhiều điện tích tự Vật cách điện (điện mơi) vật chứa điện tích tự Giải thích tượng nhiễm điện:

- Do cọ xát hay tiếp xúc mà electron di chuyển từ vật sang vật

- Do hƣởng ứng mà electron tự di chuyển phía vật (thực chất phân bố lại electron tự vật) làm cho phía dƣ electron tích điện âm phía ngƣợc lại thiếu electron nên tích điện dƣơng

5 Định luật bảo tồn điện tích

+ Một hệ cô lập điện, nghĩa hệ không trao đổi điện tích với hệ khác thì, tổng đại số điện tích hệ số

+ Khi cho hai vật tích điện q1 q2 tiếp xúc với tách chúng điện tích chúng q /

1= q /

2=

 

 

  

F F Fn

F 1 2

2 q

Lớp học lý Hai Nguyen – 01694232474 – CS1: 105 Láng Hạ; CS2: 29 Cầu Diễn 6 Điện trường

+ Điện trƣờng môi trƣờng vật chất tồn xung quanh điện tích

+ Tính chất điện trƣờng tác dụng lực điện lên điện tích đặt + Điện trƣờng tĩnh điện trƣờng điện tích đứng yên gây

+ Véc tơ cƣờng độ điện trƣờng gây điện tích điểm: Có điểm đặt điểm ta xét;

Có phƣơng trùng với đƣờng thẳng nối điện tích với điểm ta xét;

Có chiều: hƣớng xa điện tích điện tích dƣơng, hƣớng phía điện tích điện tích âm; Có độ lớn: E = 2

9

. | | 10 . 9

r q



+ Đơn vị cƣờng độ điện trƣờng V/m

+ Nguyên lý chồng chất điện trƣờng:

+ Lực tác dụng điện trƣờng lên điện tích: 

F= q

+ Đƣờng sức điện đƣờng đƣợc vẽ điện trƣờng cho hƣớng tiếp tuyến điểm đƣờng sức trùng với hƣớng véc tơ cƣờng độ điện trƣờng điểm

+ Tính chất đƣờng sức:

- Tại điểm điện trƣờng ta vẽ đƣợc đƣờng sức điện mà Các đƣờng sức điện không cắt

- Các đƣờng sức điện trƣờng tĩnh đƣờng khơng khép kín

- Nơi cƣờng độ điện trƣờng lớn đƣờng sức điện đƣợc vẽ mau (dày hơn), nơi cƣờng độ điện trƣờng nhỏ đƣờng sức điện đƣợc vẽ thƣa

+ Một điện trƣờng mà cƣờng độ điện trƣờng điểm gọi điện trƣờng Điện trƣờng có đƣờng sức điện song song cách

7 Công lực điện – Điện – Hiệu điện

+ Công lực điện tác dụng lên điện tích khơng phụ thuộc vào dạng đƣờng điện tích mà phụ thuộc vào điểm đầu điểm cuối đƣờng điện trƣờng, ngƣời ta nói điện trƣờng tĩnh trƣờng

AMN = q.E.MN.cos = qEd

+ Điện điểm M điện trƣờng đại lƣợng đặc trƣng riêng cho điện trƣờng phƣơng diện tạo đặt điện tích q Nó đƣợc xác định thƣơng số công lực điện tác dụng lên q q di chuyển từ M vô cực độ lớn q

VM =

+ Hiệu điện hai điểm M, N điện trƣờng đặc trƣng cho khả sinh công điện trƣờng di chuyển điện tích từ M đến N Nó đƣợc xác định thƣơng số công lực điện tác dụng lên điện tích q di chuyển q từ M đến N độ lớn q

UMN = VM – VN = + Đơn vị hiệu điện vôn (V)

+ Hệ thức cƣờng độ điện trƣờng hiệu điện thế: E =

+ Chỉ có hiệu điện hai điểm điện trƣờng có giá trị xác định cịn điện điểm điện trƣờng phụ thuộc vào cách chọn mốc điện

8 Tụ điện

+ Tụ điện hệ hai vật dẫn đặt gần ngăn cách lớp cách điện Mỗi vật dẫn gọi tụ điện

+ Tụ điện dùng để chứa điện tích

+ Tụ điện dụng cụ đƣợc dùng phổ biến mạch điện xoay chiều mạch vơ tuyến Nó có nhiệm vụ tích phóng điện mạch điện

+ Độ lớn điện tích tụ điện tích điện gọi điện tích tụ điện n

E E

E E

 

 

  





E

q AM

q AMN

Lớp học lý Hai Nguyen – 01694232474 – CS1: 105 Láng Hạ; CS2: 29 Cầu Diễn

+ Điện dung tụ điện C = đại lƣợng đặc trƣng cho khả tích điện tụ điện hiệu điện định

+ Đơn vị điện dung fara (F)

+ Điện dung tụ điện phẵng C =

Trong S diện tích (phần đối diện); d khoảng cách hai  số điện môi lớp điện môi chiếm đầy hai

+ Mỗi tụ điện có hiệu điện giới hạn Khi hiệu điện hai tụ vƣợt hiệu điện giới hạn lớp điện môi hai tụ bị đánh thủng, tụ điện bị hỏng

+ Ghép tụ điện

* Ghép song song:

U = U1 = U2 = … = Un; Q = q1 + q2 + … + qn; C = C1 + C2 + … + Cn

* Ghép nối tiếp:

Q = q1 = q2 = … = qn; U = U1 + U2 + … + Un;

+ Năng lƣợng tụ điện tích điện: W = QU = = CU2

Chƣơng II DÕNG ĐIỆN KHƠNG ĐỔI

1 Dịng điện

+ Dịng điện dịng điện tích dịch chuyển có hƣớng

+ Chiều qui ƣớc dòng điện chiều dịch chuyển điện tích dƣơng tức ngƣợc chiều dịch chuyển electron

+ Các tác dụng dịng điện: dịng điện có tác dụng nhiệt, tác dụng hoá học, tác dụng từ, tác dụng tác dụng sinh lí, tác dụng từ tác dụng đặc trƣng dòng điện

+ Cƣờng độ dòng điện đặc trƣng cho tác dụng mạnh yếu dòng điện đƣợc xác định thƣơng số điện lƣợng q dịch chuyển qua tiết diện thẳng vật dẫn khoảng thời gian t khoảng thời gian đó: I =

Dịng điện có chiều cƣờng độ khơng thay đổi theo thời gian gọi dịng điện khơng đổi Với dịng điện khơng đổi ta có: I =

+ Điều kiện để có dịng điện mơi trƣờng mơi trƣờng phải có điện tích tự phải có điện trƣờng để đẩy điện tích tự chuyển động có hƣớng Trong vật dẫn điện có điện tích tự nên điều kiện để có dịng điện phải có hiệu điện đặt vào hai đầu vật dẫn điện

2 Nguồn điện

+ Nguồn điện thiết bị để tạo trì hiệu điện nhằm trì dịng điện mạch + Nguồn điện có hai cực: cực dƣơng (+) cực âm (-)

+ Các lực lạ (khác chất với lực điện) bên nguồn điện có tác dụng làm cho hai cực nguồn điện đƣợc tích điện khác trì hiệu điện hai cực

+ Suất điện động nguồn điện đặc trƣng cho khả thực công nguồn điện đƣợc đo công lực lạ làm dịch chuyển đơn vị điện tích dƣơng ngƣợc chiều điện trƣờng bên nguồn điện: E =

Để đo suất điện động nguồn ta dùng vôn kế mắc vào hai cực nguồn điện mạch để hở + Điện trở r nguồn điện đƣợc gọi điện trở

U Q

d S

 

4 . 10 . 9

n C C

C C

1 1

2

   

2 1

2 1

C Q2

2 1

t q

 

t q

Lớp học lý Hai Nguyen – 01694232474 – CS1: 105 Láng Hạ; CS2: 29 Cầu Diễn 3 Điện Công suất điện

+ Lƣợng điện mà đoạn mạch tiêu thụ có dịng điện chạy qua để chuyển hóa thành dạng lƣợng khác đƣợc đo công lực điện thực dịch chuyển có hƣớng điện tích

+ Cơng suất điện đoạn mạch công suất tiêu thụ điện đoạn mạch có trị số điện mà đoạn mạch tiêu thụ đơn vị thời gian, tích hiệu điện hai đầu đoạn mạch cƣờng độ dòng điện chạy qua đoạn mạch

P =

t A

= UI

+ Nhiệt lƣợng tỏa vật dẫn có dịng điện chạy qua tỉ lệ thuận với điện trở vật dẫn, với bình phƣơng cƣờng độ dòng điện với thời gian dòng điện chạy qua vật dẫn đó: Q = RI2

t

+ Công suất tỏa nhiệt P vật dẫn có dịng điện chạy qua đặc trƣng cho tốc độ tỏa nhiệt vật dẫn đƣợc xác định nhiệt lƣợng tỏa vật dẫn đơn vị thời gian: P =

t Q

= RI2 + Công nguồn điện điện tiêu thụ toàn mạch

. ng

A EIt

+ Công suất nguồn điện cơng suất tiêu thụ điện tồn mạch: Png EI.

+ Để đo công suất điện ngƣời ta dùng ốt-kế Để đo cơng dịng điện, tức điện tiêu thụ, ngƣời ta dùng máy đếm điện hay công tơ điện

Điện tiêu thụ thƣờng đƣợc tính kilơoat (kWh) 1kW.h = 600 000J 4 Định luật Ơm tồn mạch

+ Cƣờng độ dòng điện chạy mạch kín tỉ lệ thuận với suất điện động nguồn điện tỉ lệ nghịch với điện trở toàn phần mạch đó:

N E I

R r

 

+ Tích cƣờng độ dịng điện chạy qua đoạn mạch điện trở đƣợc gọi độ giảm đoạn mạch Suất điện động nguồn điện có giá trị tổng độ giảm điện mạch mạch trong:

N E IR  Ir

+ Hiện tƣợng đoản mạch xảy nối hai cực nguồn điện dây dẫn có điện trở nhỏ Khi đoản mạch, dòng điện qua mạch có cƣờng độ lớn có hại

+ Định luật Ơm tồn mạch hồn tồn phù hợp với định luật bảo tồn chuyển hóa lƣợng + Hiệu suất nguồn điện: H = UN

E = R r R



 MỘT SỐ CHÚ Ý KHI GIẢI BÀI TẬP

+ Điện trở dây kim loại hình trụ đồng chất: R =  + Công công suất nguồn điện: A EIt P; EI + Công suất dụng cụ tiêu thụ điện tỏa nhiệt:

P = UI = RI2 =

+ Định luật Ơm cho tồn mạch: I = N R

E r

 + Hiệu điện mạch ngoài: UN  IR E– Ir

+ Hiệu suất mạch điện: H = UN

E =

+ Định luật Ôm cho loại đoạn mạch: UAB  I RABei

Với qui ƣớc: trƣớc UAB đặt dấu “+” dòng điện chạy từ A đến B; dấu “-” dòng điện chạy từ B đến A; trƣớc ei đặt dấu “+” dòng điện chạy qua từ cực dƣơng sang cực âm; trƣớc ei đặt dấu “–” dịng điện qua từ cực âm sang cực dƣơng

+ Các nguồn ghép nối tiếp: eb  e1 e2  ; en rb  r1 r2  rn

S l

R U2

r R

R

Lớp học lý Hai Nguyen – 01694232474 – CS1: 105 Láng Hạ; CS2: 29 Cầu Diễn + Các nguồn giống ghép nối tiếp: eb  ne r; b  nr

+ Các nguồn điện giống ghép song song: eb ; e rb r m

 

+ Các nguồn giống ghép hỗn hợp đối xứng: eb ; ne rb nr m

 

Với m số nhánh, n số nguồn nhánh + Ghép xung đối: eb  e1– ; e2 rb  r1 r2

Chƣơng III DÕNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƢỜNG

1 Dòng điện kim loại

+ Hạt tải điện kim loại electron tự Mật độ electron tự kim loại cao nên kim loại dẫn điện tốt

+ Bản chất dòng điện kim loại dịng dịch chuyển có hƣớng electron dƣới tác dụng điện trƣờng + Điện trở suất kim loại tăng theo nhiệt độ gần theo hàm bậc nhất:  = 0(1 + (t – t0))

+ Chuyển động nhiệt mạng tinh thể cản trở chuyển động hạt tải điện làm cho điện trở kim loại phụ thuộc vào nhiệt độ Đến gần 00 K, điện trở kim loại nhỏ

+ Vật liệu siêu dẫn có điện trở đột ngột giảm đến nhiệt độ thấp nhiệt độ tới hạn T  TC + Cặp nhiệt điện hai dây kim loại khác chất, hai đầu hàn vào Khi nhiệt độ hai mối hàn T1, T2 khác nhau, mạch có suất điện động nhiệt điện E = T(T1 – T2)

2 Dòng điện chất điện phân

+ Các dung dịch muối, axit, bazơ hay muối nóng chảy đƣợc gọi chất điện phân

+ Hạt tải điện chất điện phân ion dƣơng, ion âm bị phân li từ phân tử muối, axit, bazơ

+ Chất điện phân không dẫn điện tốt kim loại mật độ ion chất điện phân nhỏ mật độ electron kim loại, khối lƣợng kích thƣớc ion lớn khối lƣợng kích thƣớc electron nên tốc độ chuyển động có hƣớng chúng nhỏ

+ Dòng điện chất điện phân dịng ion dƣơng ion âm chuyển động có hƣớng theo hai chiều ngƣợc điện trƣờng

+ Hiện tƣợng dƣơng cực tan xảy anion tới anôt kéo ion kim loại điện cực vào dung dịch + Khối lƣợng chất thoát cực bình điện phân tính gam:

m = kq = It; với F = 96500 C/mol

+ Dịng điện chất điện phân khơng tải điện lƣợng mà tải vật chất theo Tới điện cực có electron tiếp, lƣợng vật chất động lại điện cực, gây tƣợng điện phân

+ Hiện tƣợng điện phân đƣợc áp dụng công nghệ luyện kim, hóa chất, mạ điện, … 3 Dịng điện chất khí

+ Hạt tải điện chất khí ion dƣơng, ion âm electron, có đƣợc chất khí bị ion hố

+ Dịng điện chất khí dịng chuyển dời có hƣớng ion dƣơng theo chiều điện trƣờng ion âm, electron ngƣợc chiều điện trƣờng

+ Q trình dẫn điện khơng tự lực chất khí xảy ta phải dùng tác nhân ion hóa từ bên ngồi để tạo hạt tải điện chất khí

+ Có bốn cách để dịng điện tạo hạt tải điện chất khí:

- Dịng điện chạy qua chất khí làm nhiệt độ khí tăng cao, khiến phân tử khí bị ion hóa - Điện trƣờng chất khí lớn, khiến phân tử khí bị ion hóa nhiệt độ thấp

- Catơt bị dịng điện nung nóng đỏ, làm cho có khả phát electron Hiện tƣợng gọi tƣợng phát xạ nhiệt electron

- Catơt khơng nóng đỏ nhƣng bị ion dƣơng có lƣợng lớn đập vào làm bật electron

+ Quá trình phóng điện tự lực chất khí q trình phóng điện tiếp tục giữ đƣợc khơng cịn tác nhân ion hóa tác động từ bên ngồi

+ Tia lửa điện q trình phóng điện tự lực hình thành chất khí có điện trƣờng đủ mạnh để làm ion hóa chất khí

n A F

Lớp học lý Hai Nguyen – 01694232474 – CS1: 105 Láng Hạ; CS2: 29 Cầu Diễn

Tia lửa điện hình thành khơng khí điều kiện thƣờng, điện trƣờng đạt đến ngƣỡng vào khoảng 3.106 V/m

Tia lửa điện đƣợc dùng phổ biến động nổ để đốt hỗn hợp nổ xilanh

+ Hồ quang điện q trình phóng điện tự lực hình thành dịng điện qua chất khí giữ đƣợc nhiệt độ cao catơt để phát đƣợc electron tƣợng phát xạ nhiệt electron

Hồ quang điện kèm theo tỏa nhiệt tỏa sáng mạnh

Hồ quang điện có nhiều ứng dụng nhƣ hàn điện, làm đèn chiếu sáng, đun chảy vật liệu, … 4 Dòng điện chất bán dẫn

+ Chất bán dẫn nhóm vật liệu mà tiêu biểu gecmani silic

+ Điện trở suất chất bán dẫn có giá trị nằm khoảng trung gian kim loại điện môi + Điện trở suất chất bán dẫn phụ thuộc mạnh vào nhiệt độ tạp chất

+ Chất bán dẫn có hai loại hạt tải điện electron lỗ trống

+ Dòng điện chất bán dẫn dịng chuyển dời có hƣớng electron lỗ trống dƣới tác dụng điện trƣờng

+ Bán dẫn chứa đôno (tạp chất cho) bán dẫn loại n, có mật độ electron lớn so với lỗ trống Bán dẫn chứa axepto (tạp chất nhận) bán dẫn loại p, có mật độ lỗ trống lớn so với mật độ electron

+ Lớp chuyển tiếp p-n chổ tiếp xúc hai miền mang tính dẫn điện p n tinh thể bán dẫn Dòng điện chạy qua đƣợc lớp chuyển tiếp p-n theo chiều từ p sang n, nên lớp chuyển tiếp p-n đƣợc dùng làm điôt bán dẫn để chỉnh lƣu dòng điện xoay chiều

Chƣơng IV TỪ TRƢỜNG

1 Từ trường

+ Xung quanh nam châm hay dòng điện tồn từ trƣờng

+ Từ trƣờng dạng vật chất mà biểu cụ thể xuất lực từ tác dụng lên nam châm hay dịng điện đặt khoảng khơng gian có từ trƣờng

+ Tại điểm khơng gian có từ trƣờng, hƣớng từ trƣờng hƣớng Nam - Bắc kim nam châm nhỏ nằm cân điểm

+ Đƣờng sức từ đƣờng vẽ khơng gian có từ trƣờng, cho tiếp tuyến điểm có phƣơng trùng với phƣơng từ trƣờng điểm

+ Các tính chất đƣờng sức từ:

- Tại điểm khơng gian có từ trƣờng vẽ đƣợc đƣờng sức từ - Các đƣờng sức từ đƣờng cong khép kín vơ hạn hai đầu

- Chiều đƣờng sức từ tuân theo quy tắc xác định (quy tắc nắm tay phải, quy tắc vào Nam Bắc) - Quy ƣớc vẽ đƣờng sức từ cho chổ từ trƣờng mạnh đƣờng sức từ mau chổ từ trƣờng yếu đƣờng sức từ thƣa

2 Cảm ứng từ

+ Tại điểm khơng gian có từ trƣờng xác định véc tơ cảm ứng từ: - Có hƣớng trùng với hƣớng từ trƣờng;

- Có độ lớn

Il F

, với F độ lớn lực từ tác dụng lên phần tử dịng điện có độ dài l, cƣờng độ I, đặt vng góc với hƣớng từ trƣờng điểm

Đơn vị cảm ứng từ tesla (T)

Từ trƣờng từ trƣờng mà cảm ứng từ điểm Đƣờng sức từ từ trƣờng đƣờng thẳng song song, cách

+ Véc tơ cảm ứng từ dịng điện thẳng dài gây ra: Có điểm đặt điểm ta xét;

Có phƣơng vng góc với mặt phẵng chứa dây dẫn điểm ta xét;

Có chiều xác định theo qui tắc nắm tay phải: để bàn tay phải cho ngón nằm dọc theo dây dẫn theo chiều dòng điện, ngón khum lại cho ta chiều đƣờng sức từ;

Có độ lớn: B = 2.10-7

r I

+ Véc tơ cảm ứng từ dòng điện chạy khung dây tròn gây tâm vòng dây: 

B



Lớp học lý Hai Nguyen – 01694232474 – CS1: 105 Láng Hạ; CS2: 29 Cầu Diễn Có điểm đặt tâm vịng dây;

Có phƣơng vng góc với mặt phẳng chứa vịng dây;

Có chiều: xác định theo qui tắc nắm tay phải vào Nam Bắc Có độ lớn: B = 2.10-7

r NI

(N số vòng dây)

+ Véc tơ cảm ứng từ dòng điện chạy ống dây dài lịng ống dây (vùng có từ trƣờng đều): Có điểm đặt điểm ta xét;

Có phƣơng song song với trục ống dây;

Có chiều xác định theo qui tắc nắm tay phải vào Nam Bắc; Có độ lớn: B = 4.10-7 I = 4.10-7nI

+ Nguyên lý chồng chất từ trƣờng:

3 Lực từ

+ Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn có chiều dài l có dòng điện I chạy qua đặt từ trƣờng: Có điểm đặt trung điểm đoạn dây;

Có phƣơng vng góc với đoạn dây với đƣờng sức từ;

Có chiều xác định theo qui tắc bàn tay trái: để bàn ta trái cho véc tơ cảm ứng từ 

B hƣớng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón chiều dịng điện chạy đoạn dây, chiều ngón tay chỗi chiều lực từ



F;

Có độ lớn: F = BIlsin + Lực Lo-ren-xơ

Lực Lo-ren-xơ lực từ trƣờng tác dụng lên hạt mang điện chuyển động Lực Lo-ren-xơ :

- Có điểm đặt điện tích;

- Có phƣơng vng góc với ;

- Có chiều: xác định theo qui tắc bàn tay trái: để bàn tay trái mở rộng cho véc tơ 

B hƣớng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón tay chiều



v q > ngƣợc chiều 

v q < Lúc đó, chiều lực Lo-ren-xơ chiều ngón chỗi ra;

- Có độ lớn f = |q|vBsin

Chƣơng V CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ

1 Từ thông Cảm ứng điện từ

+ Từ thơng qua diện tích S đặt từ trƣờng đều:  = BScos( ) Đơn vị từ thông vêbe (Wb): Wb = T.1 m2

+ Mỗi từ thơng qua mạch kín (C) biến thiên mạch kín (C) xuất dòng điện gọi dòng điện cảm ứng Hiện tƣợng xuất dòng điện cảm ứng (C) gọi tƣợng cảm ứng điện từ

+ Dòng điện cảm ứng xuất mạch kín có chiều cho từ trƣờng cảm ứng có tác dụng chống lại biến thiên từ thông ban đầu qua mạch kín

+ Khi từ thơng qua (C) biến thiên kết chuyển động từ trƣờng cảm ứng có tác dụng chống lại chuyển động nói

+ Khi khối kim loại chuyển động từ trƣờng đƣợc đặt từ trƣờng biến thiên khối kim loại xuất dòng điện cảm ứng gọi dòng điện Fu-cô

Mọi khối kim loại chuyển động từ trƣờng chịu tác dụng lực hãm điện từ Tính chất đƣợc ứng dụng phanh điện từ ô tô hạng nặng

Khối kim loại chuyển động từ trƣờng đặt từ trƣờng biến thiên nóng lên Tính chất đƣợc ứng dụng lò cảm ứng để nung nóng kim loại



B

l N

 

 

  

 B B Bn

B



f



v



B

 

Lớp học lý Hai Nguyen – 01694232474 – CS1: 105 Láng Hạ; CS2: 29 Cầu Diễn

Trong nhiều trƣờng hợp xuất dịng Fu-cơ gây nên tổn hao lƣợng vơ ích Để giảm tác dụng nhiệt dịng Fu-cơ ngƣời ta tăng điện trở khối kim loại cách khoét lỗ khối kim loại thay khối kim loại nguyên vẹn khối gồm nhiều kim loại xếp liền nhau, cách điện

2 Suất điện động cảm ứng

+ Khi từ thơng qua mạch kín (C) biến thiên mạch kín xuất suất điện động cảm ứng tạo dịng điện cảm ứng

+ Định luật Fa-ra-đay suất điện động cảm ứng: ec = - N

3 Tự cảm

+ Trong mạch kín (C) có dịng điện có cƣờng độ i chạy qua dịng điện i gây từ trƣờng, từ trƣờng gây từ thông  qua (C) đƣợc gọi từ thông riêng mạch:  = Li

+ Hệ số tự cảm ống dây dài: L = 4.10-7 S Đơn vị độ tự cảm henry (H)

+ Hiện tƣợng tự cảm tƣợng cảm ứng điện từ xảy mạch có dịng điện mà biến thiên từ thơng qua mạch đƣợc gây biến thiên cƣờng độ dòng điện mạch

+ Suất điện động tự cảm: etc = - L

+ Năng lƣợng từ trƣờng ống dây có dịng điện: WL = Li

Chƣơng VI KHÚC XẠ ÁNH SÁNG LĂNG KÍNH, THẤU KÍNH MẮT VÀ DỤNG CỤ QUANG

1 Khúc xạ ánh sáng

+ Khúc xạ ánh sáng tƣợng lệch phƣơng tia sáng truyền xiên góc qua mặt phân cách hai môi trƣờng suốt khác

+ Định luật khúc xạ ánh sáng:

Tia khúc xạ nằm mặt phẵng tới (tạo tia tới pháp tuyến) phía bên pháp tuyến so với tia tới Với hai môi trƣờng suốt định, tỉ số sin góc tới (sini) sin góc khúc xạ (sinr) số:

r i

sin sin

= số

+ Chiết suất tỉ đối: tỉ số không đổi

r i

sin sin

tƣợng khúc xạ đƣợc gọi chiết suất tỉ đối n21 môi trƣờng

2 (chứa tia khúc xạ) môi trƣờng (chứa tia tới):

r i

sin sin

= n21

+ Chiết suất tuyệt đối (thƣờng gọi tắt chiết suất) môi trƣờng chiết suất tỉ đối mơi trƣờng chân khơng

+ Liên hệ chiết suất tỉ đối chiết suất tuyệt đối: n21 =

n n

+ Biểu thức định luật khúc xạ viết dạng khác: n1sini = n2sinr; i r nhỏ (nhỏ 10

) thì: n1i = n2r + Tính chất thuận nghịch truyền ánh sáng: ánh sáng truyền theo đƣờng truyền ngƣợc lại theo đƣờng Theo tính chất thuận nghịch truyền ánh sáng ta có: n12 =

21 n 2 Hiện tượng phản xạ toàn phần

+ Phản xạ toàn phần tƣợng phản xạ toàn ánh sáng tới, xảy mặt phân cách hai môi trƣờng suốt

+ Điều kiện để có phản xạ toàn phần:

- Ánh sáng phải truyền từ môi trƣờng sang môi trƣờng chiết quang (n2 < n1)

t

 

l N2

t i

 

Lớp học lý Hai Nguyen – 01694232474 – CS1: 105 Láng Hạ; CS2: 29 Cầu Diễn - Góc tới lớn góc giới hạn: i ≥ igh; với sinigh =

+ Cáp quang bó sợi quang Mỗi sợi quang dây suốt có tính dẫn sáng nhờ phản xạ tồn phần

Sợi quang có lỏi làm thủy tinh siêu có chiết suất lớn (n1) đƣợc bao quanh lớp vỏ có chiết suất n2 nhỏ n1 Phản xạ toàn phần xảy mặt phân cách lỏi vỏ làm cho ánh sáng truyền đƣợc theo sợi quang Ngoài lớp võ bọc nhựa dẻo để tạo cho cáp có độ bền độ dai học

Cáp quang đƣợc ứng dụng vào việc truyền thông tin với nhiều ƣu điểm: dung lƣợng tín hiệu lớn; nhỏ nhẹ, dễ vận chuyển, dễ uốn; không bị nhiễu xạ điện từ bên ngồi; khơng có rủi ro cháy (vì khơng có dịng điện)

Trong y học, ngƣời ta dùng cáp quang để nội soi 3 Lăng kính

+ Lăng kính khối suốt, đồng chất (thủy tinh, nhựa ), thƣờng có dạng lăng trụ tam giác Một lăng kính đƣợc đặc trƣng góc chiết quang A chiết suất n

+ Lăng kính có tác dụng phân tích chùm ánh sáng truyền qua thành nhiều chùm sáng màu khác Đó tán sắc ánh sáng qua lăng kính Lăng kính phận máy quang phổ lăng kính

Tia ló khỏi lăng kính ln bị lệch phía đáy lăng kính so với tia tới

+ Lăng kính phản xạ tồn phần lăng kính có tiết diện thẳng tam giác vuông cân, đƣợc sử dụng để tạo ảnh thuận chiều, dùng thay gƣơng phẵng số dụng cụ quang nhƣ ống dòm, máy ảnh,

4 Thấu kính

+ Thấu kính khối suốt (thủy tinh, nhựa, ) giới hạn hai mặt cong mặt cong mặt phẵng

+ Theo hình dạng, thấu kính gồm hai loại: thấu kính lồi (rìa mỏng) thấu kính lỏm (rìa dày) Trong khơng khí thấu kính lồi thấu kính hội tụ, thấu kính lỏm thấu kính phân kì + Các công thức:

D =

f

1

= ; k = = - =

+ Qui ƣớc dấu:

Thấu kính hội tụ: D > 0; f > 0; phân kì: D < 0; f <

Vật thật: d > 0; vật ảo: d < 0; ảnh thật: d’ > 0; ảnh ảo: d’ < k > 0: ảnh vật chiều; k < 0: ảnh vật ngƣợc chiều + Cách vẽ ảnh qua thấu kính: sử dụng tia sau:

- Tia tới qua quang tâm -Tia ló thẳng

- Tia tới song song trục -Tia ló qua tiêu điểm ảnh F’ - Tia tới qua tiêu điểm vật F -Tia ló song song trục - Tia tới song song trục phụ -Tia ló qua tiêu điểm ảnh phụ F’p

Lưu ý: Tia sáng xuất phát từ vật sau qua thấu kính qua (hoặc kéo dài qua) ảnh vật

+ Thấu kính có nhiều cơng dụng hữu ích đời sống khoa học: dùng để khắc phục tật mắt (cận, viễn, lão); làm kính lúp; dùng máy ảnh, máy ghi hình; dùng kính hiễn vi, kính thiên văn, ống dịm, đèn chiếu; dùng máy quang phổ

5 Mắt

+ Cấu tạo gồm: Giác mạc; Thủy dịch; Màng mống mắt (lòng đen); Con ngƣơi; Thể thủy tinh; Cơ vồng; Dịch thủy tinh; Màng lƣới (võng mạc) Trên màng lƣới có vùng nhỏ màu vàng, nhạy với ánh sáng gọi điểm vàng V Dƣới điểm vàng chút điểm mù M, không cảm nhận đƣợc ánh sáng

Hệ quang phức tạp mắt đƣợc coi tƣơng đƣơng thấu kính hội tụ, gọi thấu kính mắt

+ Sự điều tiết mắt:

- Khi nhìn vật cực cận CC, mắt điều tiết tối đa: D = Dmax; f = fmin - Khi nhìn cực viễn CV, mắt không điều tiết: D = Dmin; f = fmax

+ Năng suất phân li mắt (): góc trơng nhỏ min nhìn vật AB mà mắt cịn phân biệt đƣợc hai điểm A B (các ảnh A’, B’ nằm hai tế bào thần kinh thị giác kế cận nhau)

Mắt bình thƣờng:  = min 1’  3.10 -4

rad

1

n n

' 1 1

d

d  AB

B A' '

d d'

d f

f

Lớp học lý Hai Nguyen – 01694232474 – CS1: 105 Láng Hạ; CS2: 29 Cầu Diễn

+ Sự lƣu ảnh mắt: sau ánh sáng kích thích từ vật tác động vào màng lƣới tắt, ta cịn cảm giác nhìn thấy vật khoảng 0,1 s

+ Các tật mắt cách khắc phục:

Mắt bình thƣờng điểm cực cận CC cách mắt từ 15 cm đến 20 cm; điểm cực viễn CV vơ cực, nhìn vật xa mắt điều tiết

- Mắt cận thị: mắt nhìn xa so với mắt bình thƣờng có điểm cực cận gần mắt mắt bình thƣờng Điểm cực viễn cách mắt khoảng không lớn (nhỏ m) Khi không điều tiết, tiêu điểm mắt nằm trƣớc màng lƣới

Để khắc phục tật cận thị ta dùng thấu kính phân kì có tiêu cự thích hợp (fk = - OCV) đeo trƣớc mắt cho nhìn đƣợc vật xa phẩu thuật giác mạc làm thay đổi độ cong bề mặt giác mạc

- Mắt viễn thị: mắt nhìn gần mắt bình thƣờng (điểm cực cận mắt xa mắt bình thƣờng) nhìn vật xa phải điều tiết Khi không điều tiết tiêu điểm mắt sau màng lƣới

Để khắc phục tật viễn thị ta dùng thấu kính hội tụ có tiêu cự thích hợp đeo trƣớc mắt để nhìn đƣợc vật gần nhƣ mắt bình thƣờng nhìn vật xa khơng phải điều tiết mắt phẩu thuật giác mạc làm thay đổi độ cong bề mặt giác mạc

- Mắt lão thị: tật thông thƣờng mắt ngƣời lớn tuổi Khi tuổi tăng, khoảng cực cận Đ = OCC tăng, làm mắt khó nhìn rỏ vật nhỏ nhƣ đọc dịng chữ trang sách phải đặt chúng xa

Để khắc phục tật lão thị ta đeo kính hội tụ phẩu thuật giác mạc + Mắt có tật đeo kính (sát mắt):

- Đặt vật CC, kính cho ảnh ảo CCK: dc = OCC; d’C = - OCCK - Đặt vật CV, kính cho ảnh ảo CVK: dV = OCV; d’V = - OCVK 6 Kính lúp

+ Kính lúp dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt để nhìn vật nhỏ gần Kính lúp thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn (vài cm) dùng để tạo ảnh ảo lớn vật nằm giới hạn nhìn rỏ mắt

+ Ngắm chừng: điều chỉnh khoảng cách từ vật đến kính (d) để ảnh ảo vị trí định nằm giới hạn nhìn rỏ mắt

- Ngắm chừng cực cận: d = dC; d = l – OCC

- Ngắm chừng cực viễn: d = dV; d = l – OCV; mắt bình thƣờng, ngắm chừng cực viễn ngắm chừng vô cực: d = f; d’ = - 

+ Số bội giác dụng cụ quang: G = = + Số bội giác kính lúp ngắm chừng vơ cực: G =

f OCC

=

f Đ

Trên kính lúp ngƣời ta thƣờng ghi giá trị G ứng với Đ = 25 cm vành kính; số kèm theo dấu x, ví dụ: 2x; 5x; 10x; …

7 Kính hiễn vi

+ Kính hiễn vi dụng cụ quang học bỗ trợ cho mắt để nhìn vật nhỏ gần Kính hiễn vi gồm vật kính thấu kính hội tụ có tiêu ngắn (vài mm) thị kính thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn (vài cm) Vật kính thị kính đặt đồng trục, khoảng cách chúng không thay đổi

+ Sự tạo ảnh kính hiễn vi: vật AB qua vật kính cho ảnh thật A1B1 lớn nhiều so với AB; ảnh trung gian A1B1 qua thị kính cho ảnh ảo A2B2 lớn nhiều so với A1B1 nằm giới hạn nhìn rỏ mắt

- Ngắm chừng cực cận: d = l – OCC - Ngắm chừng cực viễn: d = l – OCV - Ngắm chừng vô cực: d2 = f2; d = - 

+ Số bội giác: G = ; với  = F F2 = O1O2 – f1 – f2: độ dài quang học kính hiễn vi

8 Kính thiên văn

+ Kính thiên văn dụng cụ quang học bỗ trợ cho mắt để nhìn vật lớn nhƣng xa Kính thiên văn gồm vật kính thấu kính hội tụ có tiêu dài (vài dm) thị kính thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn (vài cm) Vật kính thị kính đặt đồng trục, khoảng cách chúng thay đổi đƣợc

' C

' V

0 



0 tan

tan 



'

'

'

2 .

f f

OCC

 '

Lớp học lý Hai Nguyen – 01694232474 – CS1: 105 Láng Hạ; CS2: 29 Cầu Diễn

+ Sự tạo ảnh kính thiên văn: vật AB xa cho ảnh thật A1B1 tiêu diện ảnh vật kính; điều chỉnh khoảng cách vật kính thị kính để ảnh trung gian A1B1 qua thị kính cho ảnh ảo A2B2 nằm giới hạn nhìn rỏ mắt

- Ngắm chừng cực cận: d = l – OCC - Ngắm chừng cực viễn: d = l – OCV

- Ngắm chừng vô cực: d2 = f2; d = - ; O1O2 = f1 + f2 + Độ bội giác: G =

'

'

'

2

Lớp học lý Hai Nguyen – 01694232474 – CS1: 105 Láng Hạ; CS2: 29 Cầu Diễn C LỚP 12

Chƣơng I DAO ĐỘNG CƠ

1 Dao động điều hòa

+ Dao động điều hịa dao động li độ vật hàm côsin (hay sin) thời gian + Phƣơng trình dao động: x = Acos(t + )

+ Điểm P dao động điều hịa đoạn thẳng ln ln đƣợc coi hình chiếu điểm M chuyển động trịn đƣờng trịn có đƣờng kính đoạn thẳng

a Các đại lượng đặc trưng dao động điều hồ: Trong phương trình x = Acos(t + ) thì: Các đại lượng

đặc trưng Ý nghĩa Đơn vị

A biên độ dao động; xmax= A >0 m, cm, mm

(t + ) pha dao động thời điểm t Rad; hay độ

 pha ban đầu dao động, rad

 tần số góc dao động điều hịa rad/s

T Chu kì T dao động điều hòa khoảng thời gian để

thực dao động toàn phần s ( giây)

f

Tần số f dao động điều hịa số dao động tồn phần thực đƣợc giây f 1

T

 Hz ( Héc)

Liên hệ ,

T f:  = = 2f;

 Biên độ A pha ban đầu  phụ thuộc vào cách kích thích ban đầu làm cho hệ dao động,  Tần số góc  (chu kì T, tần số f) phụ thuộc vào cấu tạo hệ dao động

b Mối liên hệ li độ , vận tốc gia tốc vật dao động điều hoà:

Đại

lượng Biểu thức So sánh, liên hệ

Ly độ

x = Acos(t + ): nghiệm phƣơng trình : x’’ + 2

x = phƣơng trình động lực học dao động điều hịa

xmax = A

Li độ vật dao động điều hòa biến thiên điều hòa tần số nhƣng trễ pha

hơn so với với vận tốc

Vận tốc

v = x' = - Asin(t + ) v= Acos(t +  + ) -Vị trí biên (x =  A), v = -Vị trí cân (x = 0), |v| = vmax = A

Vận tốc vật dao động điều hòa biến thiên điều hòa tần số nhƣng sớm pha

hơn so với với li độ

Gia tốc

a = v' = x’’ = - 2

Acos(t + ) a= - 2x

Véc tơ gia tốc vật dao động điều hịa ln hƣớng vị trí cân bằng, có độ lớn tỉ lệ với độ lớn

của li độ

- Ở biên (x =  A), gia tốc có độ lớn cực đại: amax = 2A

- Ở vị trí cân (x = 0), gia tốc

Gia tốc vật dao động điều hòa biến thiên điều hòa tần số nhƣng ngƣợc pha

với li độ (sớm pha so với vận tốc)

Lực kéo

F = ma = - kx

Lực tác dụng lên vật dao động điều hịa :ln hƣớng vị trí cân bằng, gọi lực kéo (hồi

phục) Fmax = kA

T 

2

2



2



2



2

Lớp học lý Hai Nguyen – 01694232474 – CS1: 105 Láng Hạ; CS2: 29 Cầu Diễn c Hệ thức độc lập thời gian :

+ Giữa tọa độ vận tốc:

2

2 2 1

x v A  A 

+ Giữa gia tốc vận tốc:

2

2

v a

1 A  A 

 

2 lắc lị xo:

a Mơ tả: Con lắc lị xo gồm lị xo có độ cứng k, khối lƣợng không đáng kể, đầu gắn cố định, đầu gắn với vật nặng khối lƣợng m đƣợc đặt theo phƣơng ngang treo thẳng đứng

b Phương trình dao động:

x = Acos(t + ); với:  = ;

c Chu kì, tần số lắc lị xo: T = 2 ; f = 1

2 d Năng lượng lắc lò xo:

+ Động năng: 2 2

đ

1 1

W sin ( ) Wsin ( )

2mv 2m A  t  t

    

+ Thế năng: W 1 2 1 2 2( ) W s (2 )

2 2

t  m x  m A cos  t  co  t

+ Cơ : W Wđ W 1 1 2

2 2

t kA m A

    = số

 Động năng, vật dao động điều hịa biến thiên tuần hồn với tần số góc ’ = 2, tần số f’ = 2f, chu kì T’ =

 Khi Wđ = nWt 1

1

A x

n n

v A

n 

  

 

  

  

 



3 lắc đơn: a Mô tả:

Con lắc đơn gồm vật nặng treo vào sợi dây khơng giãn, vật nặng kích thước khơng đáng kể so với chiều dài sợi dây, sợi dây khối lượng không đáng kể so với khối lượng vật nặng

Tần số góc: g

l

 ; +Chu kỳ: T 2 l g

 



  ; +Tần số: 1 1

2 2

g f

T l



 

  

Điều kiện dao động điều hoà: Bỏ qua ma sát, lực cản 0 << rad hay S0 << l Lực hồi phục F mgsin mg mg s m 2s

l

  

       

m k

k m

m k

2

Lớp học lý Hai Nguyen – 01694232474 – CS1: 105 Láng Hạ; CS2: 29 Cầu Diễn Lưu ý: + Với lắc đơn lực hồi phục tỉ lệ thuận với khối lƣợng

+ Với lắc lò xo lực hồi phục không phụ thuộc vào khối lƣợng Phương trình dao động:(khi  100):

s = S0cos(t + ) α = α0cos(t + ) với s = αl, S0 = α0l

 v = s’ = -S0sin(t + ) = -lα0sin(t + )

 a = v’ = -2S0cos(t + ) = -

lα0cos(t + ) = -

s = -2αl Lƣu ý: S0 đóng vai trị nhƣ A cịn s đóng vai trị nhƣ x

Hệ thức độc lập: * a = -2s = -2αl * 02 ( )2

v S s



 

*

2

2 2

0 2

v v

l gl

  



   

Năng lượng lắc đơn: 2 2 2

0 0

1 1 1 1

W

2  2 2  2  

 m S  mgS  mgl  m l l

+ Động : Wđ = mv2 + Thế năng: Wt = mgl(1 - cos) = mgl2 ( 100,  (rad))

+ Cơ năng: W = Wt + Wđ = mgl(1 - cos0) = mgl Cơ lắc đơn đƣợc bảo toàn bỏ qua ma sát

Tại nơi lắc đơn chiều dài l1 có chu kỳ T1, lắc đơn chiều dài l2 có chu kỳ T2, thì:

+Con lắc đơn chiều dài l1 + l2 có chu kỳ là:

2 2

1

T T T

+Con lắc đơn chiều dài l1 - l2 (l1>l2) có chu kỳ là:

2 2

1

T T T Khi lắc đơn dao động với 0

a/ Cơ năng: W = mgl(1-cos0) b/Vận tốc : v 2 ( osgl c cos0) c/Lực căng sợi dây: T = mg(3cosα – 2cosα0)

Lưu ý: - Các công thức áp dụng cho 0 có giá trị lớn - Khi lắc đơn dao động điều hồ (0 << 1rad) thì:

2 2

0

1

W= ; ( )

2mgl v gl   (đã có trên)

2

0 3

(1 )

2 C

T mg   

Con lắc đơn có chu kỳ T độ cao h1, nhiệt độ t1 Khi đưa tới độ cao h2, nhiệt độ t2 ta có:

2

T h t

T R 

   

Với R = 6400km bán kính Trái Đât, cịn  hệ số nở dài lắc

Con lắc đơn có chu kỳ T độ sâu d1, nhiệt độ t1 Khi đưa tới độ sâu d2, nhiệt độ t2 ta có:

2 2

T d t

T R



  

 

Lƣu ý: * Nếu T > đồng hồ chạy chậm (đồng hồ đếm giây sử dụng lắc đơn) * Nếu T < đồng hồ chạy nhanh

* Nếu T = đồng hồ chạy

* Thời gian chạy sai ngày (24h = 86400s): T 86400( )s T

  

2 1

2 1

2

1

Lớp học lý Hai Nguyen – 01694232474 – CS1: 105 Láng Hạ; CS2: 29 Cầu Diễn

b Khi lắc đơn chịu thêm tác dụng lực phụ khác khơng đổi ngồi trọng lực :

Nếu trọng lực ra, lắc đơn cịn chịu thêm lực khơng đổi khác (lực điện trƣờng, lực qn tính, lực đẩy Acsimet, ), trọng lực biểu kiến tác dụng lên vật là: = + , gia tốc rơi tự biểu kiến là: =

+ Khi chu kì dao động lắc đơn là: T’ = 2

Lực phụ không đổi thường là:

 Lực quán tính: F ma, độ lớn F = ma ( Fa)

Lƣu ý: + Chuyển động nhanh dần av (v có hƣớng chuyển động) + Chuyển động chậm dần av

 Lực điện trƣờng: FqE, độ lớn F = qE (Nếu q >  FE; q <  FE)

 Lực đẩy Ácsimét: FA = DVg (Fluông thẳng đứng hƣớng lên)

Trong đó: D khối lƣợng 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 F gọi trọng lực hiệu dụng hay lực biểu kiến (có vai trò nhƣ trọng lực P) g' g F

m

  gọi gia tốc trọng trƣờng hiệu dụng hay gia tốc trọng trƣờng biểu kiến

Chu kỳ dao động lắc đơn đó: ' ' l T

g  

Các trường hợp đặc biệt:

* F có phƣơng ngang (F P): + Tại VTCB dây treo lệch với phƣơng thẳng đứng góc có: tan F

P 

+ g' g2 (F)2

m

 

* Fcó phƣơng thẳng đứng g' g F m

 

+ Nếu F  P => g' g F m

 

+ Nếu F  P => g' g F m

 

* ( , )F P  => g' g2 (F)2 2(F)gcos

m m 

  

4 Dao động tắt dần -dao động cưỡng bức: a Dao động tắt dần

+ Khi khơng có ma sát, lắc dao động điều hòa với tần số riêng Tần số riêng lắc phụ thuộc vào đặc tính lắc (của hệ)

+ Dao động tắt dần có biên độ giảm dần theo thời gian Nguyên nhân làm tắt dần dao động lực ma sát lực cản môi trƣờng làm tiêu hao lắc, chuyển hóa dần thành nhiệt

+ Phƣơng trình động lực học:  kx Fc ma

+ Ứng dụng: thiết bị đóng cửa tự động, phận giảm xóc tơ, xe máy, … 

F

 '

P



P



F

 '

g



g m F



' g

Lớp học lý Hai Nguyen – 01694232474 – CS1: 105 Láng Hạ; CS2: 29 Cầu Diễn b Dao động trì:

+ Có tần số tần số dao động riêng, có biên độ khơng đổi Bằng cách cung cấp thêm lƣợng cho vật dao động có ma sát để bù lại tiêu hao ma sát mà khơng làm thay đổi chu kì riêng

c Dao động cưởng

+ Dao động chịu tác dụng ngoại lực cƣỡng tuần hoàn gọi dao động cƣởng

+ Dao động cƣởng có biên độ khơng đổi có tần số tần số lực cƣởng bức:fcuong buc  fngoai luc + Biên độ dao động cƣỡng phụ thuộc vào biên độ ngoại lực cƣỡng bức, vào lực cản hệ vào chênh lệch tần số cƣỡng f tần số riêng f0 hệ Biên độ lực cƣởng lớn, lực cản nhỏ chênh lệch f f0 biên độ dao động cƣởng lớn

d Cộng hưởng

+ Hiện tƣợng biên độ dao động cƣởng tăng dần lên đến giá trị cực đại tần số f lực cƣởng tiến đến tần số riêng f0 hệ dao động gọi tƣợng cộng hƣởng

+ Điều kiện cộng hƣởng f = f0 Hay

0

0 Max

0

lam A A luc can cua moi truong

f f T T            

+ Tầm quan trọng tƣợng cộng hƣởng:

-Tòa nhà, cầu, máy, khung xe, hệ dao động có tần số riêng Khơng chúng chịu tác dụng lực cƣởng bức, có tần số tần số riêng để tránh cộng hƣởng, dao động mạnh làm gãy, đổ

-Hộp đàn đàn ghi ta, hộp cộng hƣởng làm cho tiếng đàn nghe to, rỏ e Các đại lượng dao động tắt dần :

- Quảng đƣờng vật đƣợc đến lúc dừng lại: S =

- Độ giảm biên độ sau chu kì: A = =

- Số dao động thực đƣợc: N =

- Vận tốc cực đại vật đạt đƣợc thả nhẹ cho vật dao động từ vị trí biên ban đầu A: vmax = gA

k g m m

kA  

2 2  

5 Tổng hợp dao động hòa

Giản đồ Fresnel: Hai dao động điều hòa phƣơng, tần số độ lệch pha không đổi 1cos( 1) vaø 2cos( 2)

x A  t x A  t

Dao động tổng hợp x x1 x2  Acos( t ) có biên độ pha đƣợc xác định:

Biên độ: 2

1 2 2cos( 2)

A A A  A A   ; điều kiện A1A2  A A1A2

Biên độ pha ban đầu dao động tổng hợp phụ thuộc vào biên độ pha ban đầu dao động thành phần:

Pha ban đầu : 1 2

1 2

sin sin tan cos cos A A A A         ;

điều kiện   1   2 hoac 2   1

Chú ý:

1

1

2

1

1 2

Hai dao dong cung pha 2 :

Hai dao dong nguoc pha (2 1) :

Hai dao dong vuong pha (2 1) : 2 Hai dao dong co lech pha :

k A A A

k A A A

k A A A

const A A A A A

Lớp học lý Hai Nguyen – 01694232474 – CS1: 105 Láng Hạ; CS2: 29 Cầu Diễn

Chƣơng II SÓNG CƠ

1 Đại cương sóng

Khái niệm sóng học: Sóng học dao động học, lan truyền môi trƣờng Phân loại sóng:

- Sóng ngang: Sóng ngang sóng, mà phương dao động

của phần tử mơi trường vng góc với phương truyền sóng Sóng ngang truyền chất rắn bề mặt chất lỏng có lực đàn hồi xuất bị biến dạng lệch

- Sóng dọc: Sóng dọc sóng, mà phương dao động

của phần tử môi trường trùng với phương truyền sóng Sóng dọc truyền mơi trường rắn, lỏng, khí môi trường lực đàn hồi xuất có biến dạng nén, dãn

* Đặc điểm:

 Mơi trường có lực đàn hồi xuất bị biến dạng lệch truyền sóng ngang

 Mơi trường có lực đàn hồi xuất bị nén hay kéo lệch truyền sóng dọc

2 Những đại lƣợng đặc trƣng sóng cơ:

1 Chu kì tần số sóng: Chu kì tần số sóng chu kì tần số dao động phần tử mơi trường

Hay Tsóng = Tdao động = Tnguồn ; fsóng = fdao động = fnguồn

2 Biên độ sóng: Biên độ sóng điểm

trong môi trường biên độ dao động phần tử môi trường điểm Hay Asóng = Adao động

3 Bước sóng: Bước sóng λ khoảng cách

giữa hai điểm gần nằm phương truyền sóng dao động pha qng đường sóng truyền chu kì

4 Tốc độ truyền sóng: tốc độ truyền pha

dao động

- Trong môi trường (đồng chất) tốc độ

truyền sóng khơng đổi : v = s

t = const

- Trong chu kì T sóng truyền quảng đường λ, tốc độ truyền sóng mơi trường

.

v f

T 

 

- Trong sóng truyền đỉnh sóng di chuyển với tốc độ v (tức trạng thái dao động di chuyển) phần tử mơi trường dao động quanh vị trí cân chúng

5 Năng lượng sóng: Q trình truyền sóng q trình truyền lượng từ phân tử sang phân tử khác Nặng

lượng sóng điểm tỉ lệ với bình phương biên độ sóng điểm

3 Độ lệch pha Phương trình sóng: a Độ lệch pha :

Giữa hai điểm phương truyền sóng cách đoạn x

(hoặc d)có độ lệch pha là: .x 2 d

v 

 



  

b Lập phương trình:

- Nếu dao động O u0 = Acos(ω.t + φ0), dao động truyền đến M cách O khoảng OM = x với tốc

độ v dao động M trể pha Δφ = 2π x

 so với dao động O , tức viết

Δφ = pha(uM ) - pha(uo) = - 2πx

Lớp học lý Hai Nguyen – 01694232474 – CS1: 105 Láng Hạ; CS2: 29 Cầu Diễn

uM=Acos

x t

  



   

 

 

c Tính chất sóng: Sóng có tính chất tuần hồn theo thời gian với chu kì T tuần hồn theo khơng gian với “chu

kì “ bước sóng λ

d Đồ thị sóng:

a/ Theo thời gian đường sin lặp lại sau k.T b/ Theo không gian đường sin lặp lại sau k.λ

 Tại điểm M xác định môi trường: uM hàm số biến

thiên điều hòa theo thời gian t với chu kỳ T: ut = Acos( 2

T 

t + φM)

4 Hiện tượng giao thoa hai sóng mặt nước:

 Định nghĩa: tƣợng sóng (kết hợp) gặp tạo nên gợn sóng ổn định (gọi vân giao thoa )  Giải thích : - Những điểm đứng yên: sóng gặp ngƣợ c pha, triệt tiêu

- Những điểm dao động mạnh: sóng gặp pha, ta ng cƣờng lẫn Phƣơng trình sóng tổng hợp:

 Giả sử: u1 = u2 = Acos(ωt) hai nguồn sóng dao động pha Suy ra: u1M = Acos(ωt - 2π

d

 ) u2M = Acos (ωt- 2π d

 )

Phƣơng trình sóng tổng hợp M:

 1

2

( )

2 cos cos

M

d d d d

u A  t 

 



 



   

 

Cực đại cực tiểu giao thoa:  Biên độ dao động tổng hợp M:

AM2  A12 A22 2A A cos1 2   2A21cos  

Hay cos

2 M

A  A 

 Độ lệch pha hai dao động:

Kết hợp (1) (2) ta suy ra:

 Vị trí cực đại giao thoa: d2 - d1 = kλ với k Z

Những điểm cực đại giao thoa điểm dao động với biên độ cực đại AM = 2A Đó điểm có hiệu đƣờng sóng tới đó số nguyên lần bƣớc sóng λ(trong có đường trung trực

của S1S2 cực đại bậc 0: k = 0; cực đại bậc 1: k =±1……… )  Vị trí cực tiểu giao thoa: d2 - d1 = (k +

1

2)λ với k Z

Những điểm cực tiểu giao thoa điểm dao động với biên độ cực tiểu AM = Đó điểm ứng với điểm có hiệu đƣờng sóng tới số nửa nguyên lần bƣớc sóng λ (trong cực tiểu bậc 1: k = 0; -1;

cực tiểu bậc hai k = =1; -2)

 Chú ý:

 Khoảng cách hai gợn lồi (biên độ cực đại) liên tiếp hai gợn lõm (biên độ cực tiểu) liên tiếp đoạn S1 S2 λ/2; cực đại cực tiểu liên tiếp λ/4

 Hiện tượng giao thoa tượng đặc trưng sóng

Điều kiện giao thoa: Hai sóng gặp phải sóng kết hợp đƣợc phát từ nguồn kết hợp, tức nguồn : - dao động phƣơng, chu kỳ (hay tần số )

- có hiệu số pha khơng đổi theo thời gian 5 Sóng dừng:

a Sự phản xạ sóng:

 1

2

d d 

 

Lớp học lý Hai Nguyen – 01694232474 – CS1: 105 Láng Hạ; CS2: 29 Cầu Diễn

- Nếu vật cản cố định điểm phản xạ, sóng phản xạ ln ln ngƣợc pha với sóng tới triệt tiêu lẫn A B

- Nếu vật cản tự điểm phản xạ, sóng phản xạ ln ln pha với sóng tới tăng cƣờng lẫn

b Sóng dừng: Sóng tới sóng phản xạ truyền theo phương, giao thoa với nhau, tạo thành hệ sóng dừng

- Trong sóng dừng, số điểm ln đứng yên gọi nút, số điểm luôn dao động với biên độ cực đại gọi bụng Khoảng cách nút liên tiếp bụng liên tiếp nửa bƣớc sóng

- Sóng dừng giao thoa sóng tới sóng phản xạ, có dây, mặt chất lỏng, khơng khí (trên mặt chất lỏng nhƣ sóng biển đập vào vách đá thẳng đứng)

- Vị trí nút: Khoảng cách hai nút liên tiếp λ/2 - Vị trí bụng: Khoảng cách hai bụng liên tiếp λ/2 - Khoảng cách nút bụng liên tiếp λ/4 c Điều kiện để có sóng dừng sợi dây:

Điều kiện để có sóng dừng sợi dây có hai đầu cố định:

l: chiều dài sợi dây; số bụng sóng = n; số nút sóng = n+1

Điều kiện để có sóng dừng sợi dây có đầu cố định một đầu tự do:

l: chiều dài sợi dây; số bụng=số nút = n+1 CHÚ Ý:

- Các điểm dao động nằm bó sóng ln dao động cùng pha hay điểm đối xứng qua bụng sóng ln dao động cùng pha

- Các điểm dao động thuộc hai bó liên tiếp dao động ngược pha hay điểm đối xứng qua nút sóng ln dao động ngược pha

6 Sóng âm

 Âm, nguồn âm

a) Sóng âm: sóng truyền mơi trƣờng khí, lỏng, rắn (Âm không truyền đƣợc chân không)- Trong chất khí chất lỏng, sóng âm sóng dọc; chất rắn, sóng âm gồm sóng ngang sóng dọc

b) Âm nghe có tần số từ 16Hz đến 20000Hz mà tai người cảm nhận Âm gọi âm

▪ Siêu âm: sóng âm có tần số > 20 000Hz

▪ Hạ âm: sóng âm có tần số < 16Hz c) Tốc độ truyền âm:

- Trong môi trƣờng định, tốc độ truyền âm không đổi

- Tốc độ truyền âm phụ thuộc vào tính đàn hồi, mật độ môi trƣờng nhiệt độ môi trƣờng khối lƣợng riêng mơi trƣờng Khi nhiệt độ tăng tốc độ truyền âm tăng Tốc độ truyền âm giảm môi trƣờng theo thứ tự : rắn, lỏng, khí hay vrắn > vlỏng > vkhí

- Bơng, nhung, xốp… độ đàn hồi nên ngƣời ta dùng làm vật liệu cách âm

 Các đặc trƣng vật lý âm.(tần số f, cường độ âm I (hoặc mức cường độ âm L), lượng đồ thị dao

động âm.)

a) Tần số âm Là đặc trƣng vật lý quan trọng Khi âm truyền từ môi trƣờng sang môi trƣờng khác tần số khơng đổi, tốc truyền âm thay đổi, bƣớc sóng sóng âm thay đổi

b) Cường độ âm: Cường độ âm I điểm đại lượng đo lượng mà sóng âm tải qua đơn vị

diện tích đặt điểm đó, vng góc với phương truyền sóng đơn vị thời gian; đơn vị W/m2

I = P

S Với W(J), P (W) lƣợng, công suất phát âm nguồn

S (m2) diện tích mặt vng góc với phƣơng truyền âm (với sóng cầu S diện tích mặt cầu S=4πR2)

n

l  Với (nN*)

l = (2n+1) 

= m 

Lớp học lý Hai Nguyen – 01694232474 – CS1: 105 Láng Hạ; CS2: 29 Cầu Diễn Khi đó: I = 2

4 P

R

 với R khoảng cách từ nguồn O đến điểm xét

Mức cường độ âm: Đại lƣợng L(dB)=10log I

I L(B) = log 0 I

I với I0 cƣờng độ âm chuẩn (thƣờng

lấy chuẩn cƣờng độ âm I0 1012W / m2với âm có tần số 1000Hz) gọi mức cƣờng độ âm âm có cƣờng độ I

 Đơn vị mức cƣờng độ âm ben (B) Trong thực tế ngƣời ta thƣờng dùng ƣớc số ben đêxiben (dB): 1B = 10dB

 CHÚ Ý: log(10x

)= x; a = logx  x = 10a; log(a

b) = lga-lgb

 Nếu xét điểm A B lần lƣợt cách nguồn âm O lần lƣợt đoạn RA; R B Coi nhƣ cơng suất nguồn khơng đổi q trình truyền sóng Ta ln có:

Và

c) Đồ thị dao động âm: đồ thị tất họa âm nhạc âm gọi đồ thị dao động âm CHÚ Ý:

- Nhạc âm âm có tần số xác định đồ thị dao động đường cong gần giống hình sin

- Tạp âm âm có tần số khơng xác định đồ thị dao động đường cong phức tạp  Các đặc trƣng sinh lí âm (có đặc trƣng sinh lí độ cao, độ to âm sắc )

a) Độ cao âm phụ thuộc hay gắn liền với tần số âm

- Độ cao âm tăng theo tần số âm Âm có tần số lớn: âm nghe cao(thanh, bổng), âm có tần số nhỏ: âm nghe thấp(trầm)

- Hai âm có tần số có độ cao ngƣợc lại - Đối với dây đàn:

+ Để âm phát nghe cao(thanh): phải tăng tần số làm căng dây đàn + Để âm phát nghe thấp(trầm): phải giảm tần số  làm trùng dây đàn

- Thƣờng: nữ phát âm cao, nam phát âm trầm(chọn nữ làm phát viên)

- Trong âm nhạc: nốt nhạc xếp theo thứ tự tàn số f tăng dần (âm cao dần): đồ, rê, mi, pha, son, la, si b) Độ to âm đặc trƣng gắn liền với mức cường độ âm

- Độ to tăng theo mức cƣờng độ âm Cƣờng độ âm lớn, cho ta cảm giác nghe thấy âm to Tuy nhiên độ to âm không tỉ lệ thuận với cƣờng độ âm

- Cảm giác nghe âm “to” hay “nhỏ” phụ thuộc vào cƣờng độ âm mà phụ thuộc vào tần số âm(mức cƣờng độ âm) Với cƣờng độ âm, tai nghe đƣợc âm có tần số cao “to” âm có tần số thấp

c) Âm sắc hay họi sắc thái âm gắn liền với đồ thị dao động âm (tần số biên độ dao động), nó giúp ta phân biệt đƣợc âm phát từ nguồn âm, nhạc cụ khác Âm sắc phụ thuộc vào tần số biên độ họa âm

 VD: Dựa vào âm sắc để ta phân biệt đƣợc đoạn nhạc hai ca sĩ Sơn Tùng Issac thực Đặc trƣng sinh lí Đặc trƣng vật lí

Độ cao f

Âm sắc A f,

Độ to L, f

 Tần số đàn phát (hai đầu dây cố định  hai đầu nút sóng) *) N k ( l

v k

f 

Ứng với k =  âm phát âm có tần số f1 = 2

v l

k = 2,3,4… có hoạ âm bậc (tần số 2f1), bậc (tần số 3f1)…

 Tần số ống sáo phát (một đầu bịt kín, đầu để hở  đầu nút sóng, đầu bụng sóng)

2 1

4 4

v v

f k m

l l

   với m = 2k + = 1;3;5……

A B

B A

I R I R

    

  

2 10 log A 10 log B A B

B A

I R

L L

I R

 

    

 

( ) ( ) 10

0.10 0.10

dB

B

L L

M

I I I

       

Lớp học lý Hai Nguyen – 01694232474 – CS1: 105 Láng Hạ; CS2: 29 Cầu Diễn Ứng với k = m = 1 âm phát âm có tần số f1 =

4

v l

k = 1,2,3… hay m = 3; 5; 7….ta có hoạ âm bậc (tần số 3f1), bậc (tần số 5f1)…

Chƣơng III ĐIỆN XOAY CHIỀU

1 Đại cương dòng điện xoay chiều:

Cho khung dây dẫn phẳng có N vịng ,diện tích S quay với vận tốc ω, xung quanh trục vng góc với với đường sức từ từ trường có cảm ứng từ B

 Từ thông gởi qua khung dây:

= NBScos(ωt +α) =0cos( t ) (Wb)

 Từ thông cực đại gởi qua khung dây

0 NBS

  với α = (n B; )

 Suất điện động xoay chiều:

 suất điện động cảm ứng xuất khung dây:e ' E0cos( t 0)( )V

t  



     



Đặt E0 = ωNBS = ω.0 suất điện động cực đại

2

   

CHÚ Ý:

+ Suất điện động chậm pha từ thơng góc π/2

+ Mối liên hệ suất điện động từ thông:

2

0

1

e E

    

 

       

+ chu kì tần số liên hệ bởi: ω = 2

T 

= 2πf = 2πn0 với n0 = f số vòng quay s

+ Suất điện động máy phát điện xoay chiều tạo có biểu thức tương tự  Điện áp xoay chiều:

▪ Khi khung dây có suất điện động đầu khung dây có điện áp xoay chiều có dạng:

  

0cos u

uU  t V Trong đó:

0( ) : _ _ _ ( ) : _ _ _

( ) : _ _ _ _ _

u

U V dien ap cuc dai u V dien ap tuc thoi

rad pha ban dau cua dien ap 

    

▪ Nếu khung chưa nối vào tải tiêu thụ suất điện động hiệu dụng điện áp hiệu dụng đầu đoạn mạch E = U

Khái niệm dịng điện xoay chiều: Là dịng điện có cường độ biến thiên tuần hoàn với thời gian theo quy luật hàm số sin hay cosin, với dạng tổng quát:

 

0

iI cos  t i (A) Trong đó: I0(A): cường độ dòng điện cực đại

i(A): cường độ dòng điện tức thời

φi(rad): pha ban đầu cđdđ

CHÚ Ý:

a) Trên đồ thị i;u tăng φ<0, i;u giảm φ>0 b) Biễu diễn u i giãn đồ véc tơ quay:

- Chọn trục pha Ox trục dòng điện

- Biễn diễn : i I0: (I0;Ox) =

u (U Ox0; ) = (U Ox0; ) = φ

c) Độ lệch pha hiệu điện cường độ dòng điện: u i,  u i + Nếu φ>  u sớm pha i ngược lại

+ Nếu φ<  u trễ pha i ngược lại + Nếu φ=  u pha với i

Giá trị hiệu dụng: Cường độ hiệu dụng dòng điện xoay chiều đại lượng có giá trị cường độ dịng điện

Lớp học lý Hai Nguyen – 01694232474 – CS1: 105 Láng Hạ; CS2: 29 Cầu Diễn

I I

U U

2 E E

Nhiệt lƣợng toả điện trở R thời gian t có dịng điện xoay chiều i(t) = I0cos(ωt + φi) chạy qua Q

 Cơng suất toả nhiệt R có dịng điện xoay chiều chạy qua:

2

2

. 2

I QI Rt R t

CHÚ Ý:

+ Nếu cuộn dây kín có điện trở R  có dịng điện xoay chiều :

i = NBS

R 

cosωt = I0 cosωt với E0 = ω NBS; I0 =

NBS R



2 Các lọai đoạn mạch xoay chiều: a Đoạn mạch có điện trở R:

Quan hệ u i: Giả sử đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều

có biểu thức: u = uR = U0Rcos(ωt+φ) (V) mạch xuất dịng điện có

cường độ i Xét khoảng thời gian ngắn Δt kể từ thời điểm t

 Dòng điện xoay chiều qua mạch: i = uR U0R

R  R cos(ωt+φ) (A)

Vậy: điện áp dòng điện xoay chiều pha với nhau, mạch chứa R hay uR pha với i

Giản đồ vecto:

b Đoạn mạch có tụ điện:

a) Quan hệ u i: Giả sử đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có biểu thức: u = uC = U0cos(ωt+φ) (V) Điện tích tụ: q = CuC = CU0cos(ωt+φ) (C)

 Dòng điện xoay chiều qua mạch: i=dq

dt = q’(t) = ωCU0cos(ωt+φ+π/2) (A)

Vậy: Điện áp hai đầu đoạn mạch có tụ điện trễ pha dịng điện x/chiều góc

π/2 (hay dịng điện x/chiều sớm pha điện áp góc π/2)khi mạch chứa tụ điện uC chậm pha i góc π/2 b) Trở kháng & Định luật Ôm cho đoạn mạch có tụ điện:

Đặt: I0 = ωC.U0 = 1

U

C 

Ta thấy đại lượng 1

C

 đóng vai trị cản trở dịng qua tụ điện Đặt

1

C

 = ZC gọi dung

kháng

 Dung kháng: Đại lượng đặc trưng cho tính cản trở dịng điện x/chiều mạch tụ điện

1 1

2 2

C

T Z

C fC C

  

   (Ω)

Ý nghĩa dung kháng

+ Làm cho i sớm pha u góc π/2

+ Khi f tăng (hoặc T giảm) → ZC giảm → I tăng → dòng điện xoay chiều qua mạch dễ dàng

+ Khi f giảm (hoặc T tăng) → ZC tăng → I giảm → dịng điện xoay chiều qua mạch khó

 Định luật Ôm: I = C

C U

Z UC = I.ZC I0= 0C

C U

Z U0C=I0.ZC

Lớp học lý Hai Nguyen – 01694232474 – CS1: 105 Láng Hạ; CS2: 29 Cầu Diễn

Công thức mở rộng: Do uC vuông pha với i nên

2

2

0

1 C

C u i

U I  hay

2

2 2

C

C u i U I  c Đoạn mạch có cuộn dây cảm:

Cuộn dây cảm cuộn dây có độ tự cảm L có điện trở r khơng đáng kể (r  0)

Quan hệ u i: Điện áp hai đầu đoạn mạch có cuộn cảm sớm pha

hơn dòng điện x/chiều góc π/2 (hay dịng điện x/chiều trễ pha điện áp góc π/2) mạch chứa cuộn cảm uL (lẹ) sớm pha i góc π/2

 Cảm kháng: Đại lượng đặc trưng cho tính cản trở dịng điện x/chiều mạch

của cuộn cảm ZL = ωL = 2π.f.L = 2 L

T 

(Ω)

Ý nghĩa cảm kháng

+ Làm cho i trễ pha u góc π/2

+ Khi f tăng (hoặc T giảm) → ZL tăng → I giảm →dịng điện xoay chiều qua mạch khó

+ Khi f giảm (hoặc T tăng) → ZL giảm → I tăng→dòng điện xoay chiều qua mạch dễ dàng

 Định luật Ôm:

L L L

L U .IZ Z

U

I  

hoặc

L L L

L

0 Z U I Z

U

I   

Với UL điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm L

Giãn đồ vecto:

Công thức mở rộng: Do uL vuông pha với i nên

2

2

0

1 L

L u i

U I  hay

2

2 2

L L u i U I 

 Chú ý: Nếu cuộn dây khơng cảm u

dây = ur + uL  uL

TỔNG QT: Nếu dịng xoay chiều có dạng: iI0cos t iA điện

áp xoay chiều hai đầu phần tử điện có dạng:

 uR pha với i: uR U0Rcos t iV vớiU0R I R0

 uL nhanh pha i góc π/2: 0 cos

2

L L i

u U  t  V

  với

0L I Z0 L U 

 uC chậm pha i góc π/2: 0 cos

2

C C i

u U  t  V

  (V) với

0C I Z0 C U 

3 Mạch điện xoay chiều không phân nhánh: Tổng trở đoạn mạch:

Z = R2ZLZC2 =

2

2 1

R L

C 



 

  

 

Lớp học lý Hai Nguyen – 01694232474 – CS1: 105 Láng Hạ; CS2: 29 Cầu Diễn  Mối liên hệ điện áp cực đại hiệu dụng:

U = ULUC2UR2 U0  U02RU0LU0C2

Độ lệch pha u so với i: u i,  U I;  u i

tanφ =

1

L C L C

R

L

U U Z Z C

U R R

 



 

 

 Nếu UL> UC(hayZL ZC): φ >  u sớm pha i  mạch có tính cảm kháng  Nếu UL< UC(hayZL ZC): φ <  u chậm pha i  mạch có tính dung kháng

 Nếu UL= UC (hayZL ZC): φ =  u pha với i  mạch có trở cộng hưởng

Hiện tượng cộng hưởng: Hiện tượng cường độ dòng điện mạch

đạt cực đại(Imax ) ZL ZChay tần số mạch đạt giá trị

0

1 1

2

f

LC  LC 

  

Hệ tượng cộng hưởng:

 Imax = U U

Z  R với Zmin = R ZL ZC hay UL= UC

  0 0 i cosmax 1

 uR đồng pha so với u hai đầu đoạn mạch Hay URmax = U  uL uC đồng thời lệch pha π/2 so với u hai đầu đoạn mạch

CHÚ Ý: Nếu cuộn khơng cảm (có điện trở r )

 Z = rR 2 ZLZC2 U = ULUC 2 URUr2

 tanφ=

1

L C L C

R r

L

U U Z Z C

U U R r R r

 



 

 

  

4 Hệ số công suât công suất dịng điện xoay chiều:

a) Cơng suất mạch điện xoay chiều:

 Công suất thức thời: pt = u.i (W)

 Cơng suất trung bình: P= P = UIcosφ

 Điện tiêu thụ: W = P.t (J)

b) Hệ số cơng suất cosφ: (vì - π/2 ≤ φ ≤ + π/2 nên ta ln có ≤ cosφ ≤ 1)

 Biểu thức hệ số công suất: Trường hợp mạch RLC nối tiếp cos .

R

U

P R

U I U Z

  

 Trường hợp này, cơng suất tiêu thụ trung bình mạch công suất tỏa nhiệt điện trở R

2

2 cos

U R P UIcos I

R 

  

 =

2 cos

U R



 Tầm quan trọng hệ số cơng suất cosφ q trình cung cấp sử dụng điện :

Công suất tiêu thụ trung bình: P = UI cosφ  cường độ dịng điện hiệu dụng I =

.cos

P U 

 cơng suất hao phí dây tải điện (có điện trở R ) :

2

2

.cos

P

P R

U 

 

Lớp học lý Hai Nguyen – 01694232474 – CS1: 105 Láng Hạ; CS2: 29 Cầu Diễn  Nhiệt lượng tỏa (Điện tiêu thụ) thời gian t(s): QI Rt2 (J)

 Nếu cuộn không cảm (có điện trở thn r )thì:

 

2 cos R r

Z P I R r

             

với Z = RLR 2 ZLZC2

 Công suất tiêu thụ mạch Pmạch = (R+r).I2 =

 

2

2

2 .( )

( ) L C

U

R r Rr  Z Z 

= PR + Pdây

 Công suất tiêu thụ điện trở R: PR = I 2 R =   2 .

( ) L C

U

R Rr  Z Z

 Công suất tiêu thụ điện cuộn dây: Pdây = I 2 .r =   2 .

( ) L C

U

r Rr  Z Z

5 Truyển tải điện

a Công suất hao phí q trình truyền tải điện * Công suất nơi phát: Pphát = Uphát.I

* Cơng suất hao phí:

2

2

( cos )

phát hp

phát P

P P I r r

U 

   

Với Pphát cố định, giảm hao phí cách:

- Giảm r: cách khơng thực đƣợc tốn

- Tăng U: ngƣời ta thƣờng tăng điện áp trƣớc truyền tải máy tăng áp giảm điện áp nơi tiêu thụ tới giá trị cần thiết máy giảm áp, cách có hiệu nhờ dùng máy biến áp (Uphát tăng n lần Php giảm n

2 lần ) 2 Hiệu suất truyền tải xa: đƣợc đo tỉ số công suất điện nhận đƣợc nơi tiêu thụ công suất điện truyền từ trạm phát điện:

H= cóích phát P P 100(%)= phát hp phát P P P   100(%)= 1 phát P P        

 .100(%)= 1 .cos2 .

phát phát P R U        

 .100(%)

Chú ý:

 Gọi H1; H2 là hiệu suất truyền tải ứng với điện áp U1; U2 Nếu công suất nguồn phát khơng đổi Ta có: 2 1 U U H H         

 Sơ đồ truyền tải điện từ A đến B : Tại A sử dụng máy tăng áp để tăng điện áp cầntruyền Đến B sử dụng máy hạ áp để làm giảm điện áp xuống phù hợp với nơi cần sử dụng (thƣờng 220V) Khi độ giảm điện áp: ΔU= I.R= U2A - U1B

với U2A điện áp hiệu dụng cuộn thứ cấp máy tăng áp A, U1B điện áp đầu vào cuộn sơ cấp của máy biến áp B

 Quãng đƣờng truyền tải điện xa so với nguồn khoảng d chiều dài dây ℓ=2d  Ứng dụng: Máy biến áp đƣợc ứng dụng việc truyền tải điện năng, nấu chảy kim loại, hàn điện …

6 Máy biến áp:

Định nghĩa: Máy biến áp thiết bị biến đổi điện áp xoay chiều (nhƣng không thay đổi tần số)

Cấu tạo:

 lõi biến áp khung sắt non có pha silíc gồm nhiều thép mỏng ghép

Lớp học lý Hai Nguyen – 01694232474 – CS1: 105 Láng Hạ; CS2: 29 Cầu Diễn  cuộn dây dẫn (điện trở nhỏ) quấn cạnh khung :

- Cuộn dây nối với nguồn điện xoay chiều gọi cuộn sơ cấp - Cuộn dây lại gọi cuộn thứ cấp (nối với tải tiêu thụ ) Nguyên tắc hoạt động: Dựa tƣợng cảm ứng điện từ Các công thức:

Khi máy biến áp hoạt có tải khơng tải

2 2

1 1

U N E

U  N  E

Trong đó:

+ N1, U1, E1: số vòng dây quấn; điện áp suất điện động giêuh dụng cuộn sơ cấp + N2, U2, E2: số vòng dây quấn; điện áo suất điện động hiệu dụng cuộn thứ cấp Nếu:

1 N

N >1 Máy tăng áp

Nếu:

N

N <1 Máy hạ áp

b) Máy biến chạy tải với hiệu suất hoạt động H: H = 2 2

1 1

.cos P U I P U I

 

Với cosφ1; cosφ2 hệ số công suất mạch sơ cấp mạch thứ cấp Nếu H = 1, cosφ1= cosφ2 =1 thì:

2 2

1 1

U N E I

U  N  E  I 7 Máy phát điện:

a Máy phát điện xoay chiều pha Cấu tạo: gồm phận

 Phần cảm: nam châm vĩnh cửu nam châm điện phần tạo từ trƣờng  Phần ứng: cuôn dây xuất suất điện động cảm ứng phần tạo dòng điện

Một hai phần đặt cố định gọi stato, phần lại quay quanh trục gọi roto

Nguyên tắc hoạt động: Dựa tƣợng cảm ứng điện từ

Khi rôto quay, từ thông qua cuộn dây biến thiên, cuộn dây xuất suất điện động cảm ứng, suất điện động đƣợc đƣa để sử dụng

- Máy phát điện xoay chiều pha công suất lớn thƣờng dùng nam châm vĩnh cửu quay lòng stato có cuộn dây

- Máy phát điện xoay chiều pha cơng suất nhỏ khung dây quay từ trƣờng, lấy điện nhờ góp

 Tần số dịng điện máy tạo ra: Nếu máy có p cặp cực rơ to quay n vịng trong giây f= n.p p: số cặp cực nam châm

n: Tốc độ quay rơto (vịng/giây)

Chú ý: Để làm giảm vận tốc quay rôto giữ nguyên tần số f

dòng điện máy phát người ta chế tạo máy với p cặp cực nam châm (đặt xen kẻ nhau vành trịn rơto) p cặp cuộn dây (đặt xen kẻ vành tròn stato)

b Máy phát điện xoay chiều ba pha

Hệ ba pha gồm máy phát ba pha, đƣờng dây tải điện pha, động ba pha

Khái niệm: Là máy tạo suất điện động xoay chiều hình sin tần sồ, biên độ lệch pha 1200

đôi

e1 =e0 2cosωt (V); e2 = e0 2cos(ωt -2

3



) (V); e3 = e0 2cos(ωt -4

3



) Cấu tạo:

Lớp học lý Hai Nguyen – 01694232474 – CS1: 105 Láng Hạ; CS2: 29 Cầu Diễn

- Rôto nam châm NS quay quanh tâm O đƣờng trịn với tốc độ góc ω khơng đổi

Nguyên tắc: Khi nam châm quay, từ thông qua cuộn dây biến thiên lệch pha 2π/3 làm xuất suất điện động xoay chiều tần số, biên độ, lệch pha 2π/3

Cách mắc mạch ba pha: Mắc hình tam giác hình Ưu điểm:

- Truyền tải điện dòng pha tiết kiệm đƣợc dây dẫn so với truyền tải điện dòng pha - Cung cấp điện cho động pha phổ biến nhà máy, xí nghiệp

8 Động khơng đồng ba pha

Nguyên tắc hoạt động: Đặt khung dây dẫn vào từ trƣờng quay, khung dây quay theo từ trƣờng với tốc độ góc nhỏ (ωkhung dây < ωtừ trƣờng )

Động không đồng ba pha:

Cấu tạo:

- Stato phận tạo từ trường quay gồm cuộn dây giống đặt lệch 1200 vòng tròn

- Rôto khung dây dẫn quay dƣới tác dụng từ trƣờng quay

Hoạt động: Tạo từ trƣờng quay cách cho dòng điện xoay chiều pha chạy vào cuộn dây stato; Dƣới tác dụng từ trƣờng quay, rôto lồng sóc quay với tốc độ nhỏ tốc độ từ trƣờng ωRơto<ωtừtrường= ωdịngđiện  Có thể dễ dàng biến từ động không đồng ba pha thành máy phát điện pha ngược lại

Chƣơng IV DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ

1 Mạch dao động điện từ LC

Gồm tụ điện mắc nối tiếp với cuộn cảm thành mạch kín

- Nếu r nhỏ (≈ 0): mạch dao động lí tưởng

Muốn mạch hoạt động  tích điện cho tụ điện cho phóng điện tạo dòng điện xoay chiều mạch Người ta sử dụng hiệu điện xoay chiều tạo hai tụ điện cách nối hai với mạch

2 Sự biến thiên điện áp, điện tích dịng điện mạch LC a) Điện tích tức thời tụ:

qQ cos0. ( t q)( )C Với: Q0 (C): điện tích cực đại tụ

CHÚ Ý: Khi t = q tăng (tụ điện tích điện) φq < 0; q giảm (tụ điện phóng

điện) φq >

b) Hiệu điện tức thời hai tụ mạch dao động LC: 0.cos( u)( )

q

u U t V

C  

   Với: U0(V): hiệu điện cực đại hai tụ

0

( ( )

. q)

Q

u cos t C

C  

   q u Q0 C U c) Cường độ dòng điện qua cuộn dây:

0

' sin( )( ) cos ( )

2

q q

iq  Q  t A I  t   A

  o

C I Q U

L 

  

Với: I0 (A): cƣờng độ dòng điện cực đại

 KẾT LUẬN:

 Vậy mạch q; u; i biến thiên điều hoà tần số nhƣng lệch pha nhau: + q;u pha

+ i sớm pha u, q góc π/2 Nên ta có:

2

0

1

u i

U I

   

 

   

   

2

0

1

q i

Q I

   

 

Lớp học lý Hai Nguyen – 01694232474 – CS1: 105 Láng Hạ; CS2: 29 Cầu Diễn 3 Tần số góc riêng, chu kì riêng, tần số riêng mạch dao động: a) Tần số góc riêng mạch dao động LC: 1

LC



b) Chu kì riêng tần số riêng mạch dao động LC:

Trong đó: L(H): Độ tự cảm cuộn cảm; C(F): Điện dung tụ Chú ý: Các công thức mở rộng:

+ I0 = ωQ0 = 0

2 Q Q

T LC





+ U0 = 0 0

Q I L

I C C  C

+ 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

+ Công thức độc lập với thời gian:

2

2 2

2

2 2

0 0

2

1

u i q i i

Q q U I Q I

hayi Q q

 

   

      

   

 

 

    

 

Chú ý:

Dao động điện từ tắt dần

Trong mạch dao động thực ln có tiêu hao lượng, ví dụ điện trở R dây dẫn, dao động dừng lại sau lượng bị tiêu hao hết Quan sát dao động kí điện tử thấy biên độ dao động giảm dần đến Hiện tượng gọi dao động điện từ tắt dần R lớn tắt dần nhanh, R lớn khơng có dao động

Dao động điện từ trì

Hệ tự dao động: Muốn trì dao động, ta phải bù đủ phần lượng bị tiêu hao chu kì.Ta dùng tranzito để điều khiển việc bù lượng từ pin cho khung dao động LC ăn nhịp với chu kì dao động mạch Dao động khung LC trì ổn định với tần số riêng ω0 mạch, người ta gơi

một hệ tự dao động

Dao động điện từ cưỡng

Sự cộng hưởng Dòng điện mạch LC buộc phải biến thiên theo tần số ω nguồn điện ngồi khơng thể dao động theo tần số riêng ω0 Quá trình gọi dao động điện từ cưỡng Khi thay đổi tần

số ω nguồn điện ngồi biên độ dao động điện khung thay đổi theo, đến ω = ω0 biên độ dao

động điện khung đạt giá trị cực đại Hiện tượng gọi cộng hưởng

 Sự tƣơng tự dao động điện dao động

Đại lƣợng Đại lƣợng điện Đại lƣợng Đại lƣợng điện

x q x’’ + ω2x = q’’ + ω2q =

v i ω = k

m

ω = 1

LC

m L x = Acos(ωt + φ) q = q0cos(ωt + φ)

k

C

v = x’ = - ωAsin(ωt + φ) i = q’ = - ωq0sin(ωt + φ)

F u A2 = x2 +

2

v 

   

  Q

2 = q2 +

2

i 

     

µ R F = - kx = - mω2x U = q

C = Lω

q

4 SÓNG ĐIỆN TỪ

a Liên hệ điện trường biến thiên từ trường biến thiên

Nếu nơi có từ trƣờng biến thiên theo thời gian nơi xuất điện trƣờng xốy Điện trƣờng xốy điện trƣờng có đƣờng sức đƣờng cong kín

Lớp học lý Hai Nguyen – 01694232474 – CS1: 105 Láng Hạ; CS2: 29 Cầu Diễn Đƣờng sức từ trƣờng ln khép kín

b Điện từ trường: Mỗi biến thiên theo thời gian từ trƣờng sinh khơng gian xung quanh điện trƣờng xốy biến thiên theo thời gian, ngƣợc lại biến thiên theo thời gian điện trƣờng sinh từ trƣờng biến thiên theo thời gian không gian xung quanh

Điện trƣờng biến thiên từ trƣờng biến thiên tồn không gian Chúng chuyển hóa lẫn trƣờng thống đƣợc gọi điện từ trường

c Sóng điện từ - Thơng tin liên lạc vơ tuyến Sóng điện từ điện từ trƣờng lan truyền không gian

 Đặc điểm sóng điện từ

+ Sóng điện từ lan truyền đƣợc chân không với vận tốc vận tốc ánh sáng (c ≈ 3.108m/s) Sóng điện từ lan truyền đƣợc điện môi Tốc độ lan truyền sóng điện từ điện mơi nhỏ chân không phụ thuộc vào số điện mơi

+ Sóng điện từ sóng ngang Trong q trình lan truyền E B 

ln ln vng góc với vng góc

với phƣơng truyền sóng Tại điểm dao động điện trƣờng từ trƣờng pha với

+ Khi sóng điện từ gặp mặt phân cách hai mơi trƣờng bị phản xạ khúc xạ nhƣ ánh sáng Ngồi có tƣợng giao thoa, nhiễu xạ sóng điện từ

+ Sóng điện từ mang lƣợng Khi sóng điện từ truyền đến anten, làm cho electron tự anten dao động

+ Nguồn phát sóng điện từ đa dạng, nhƣ tia lửa điện, cầu dao đóng, ngắt mạch điện, trời sấm sét

 Thơng tin liên lạc sóng vơ tuyến

 Sóng vơ tuyến sóng điện từ dùng vơ tuyến, có bƣớc sóng từ vài m đến vài km Theo bƣớc sóng, ngƣời ta chia sóng vơ tuyến thành loại: sóng cực ngắn, sóng ngắn, sóng trung sóng dài

 Tầng điện li lớp khí bị ion hóa mạnh ánh sáng Mặt Trời nằm khoảng độ cao từ 80 km đếm 800 km, có ảnh hƣởng lớn đến truyền sóng vơ tuyến điện

+ Các phân tử khơng khí khí hấp thụ mạnh sóng dài, sóng trung sóng cực ngắn nhƣng hấp thụ vùng sóng ngắn Các sóng ngắn phản xạ tốt tầng điện li mặt đất

+ Sóng dài: có lƣợng nhỏ nên khơng truyền xa đƣợc Ít bị nƣớc hấp thụ nên đƣợc dùng thông tin liên lạc mặt đất nƣớc

+ Sóng trung: Ban ngày sóng trung bị tần điện li hấp thụ mạnh nên không truyền xa đƣợc Ban đêm bị tần điện li phản xạ mạnh nên truyền xa đƣợc Đƣợc dùng thông tin liên lạc vào ban đêm

+ Sóng ngắn: Có lƣợng lớn, bị tần điện li mặt đất phản xạ mạnh Vì từ đài phát mặt đất sóng ngắn truyền tới nơi mặt đất Dùng thông tin liên lạc mặt đất

+ Sóng cực ngắn: Có lƣợng lớn khơng bị tần điện li phản xạ hay hấp thụ Đƣợc dùng thôn tin vũ trụ

 Nguyên tắc chung thơng tin liên lạc sóng vơ tuyến điện:

 Biến điệu sóng mang: Biến âm (hoặc hình ảnh) muốn truyền thành dao động điện từ có tần số thấp gọi tín hiệu âm tần (hoặc tín hiệu thị tần)

 Trộn sóng: Dùng sóng điện từ tần số cao (cao tần) để mang (sóng mang) tín hiệu âm tần thị tần xa Muốn phải trộn sóng điện từ âm tần thị tần với sóng điện từ cao tần (biến điệu) Qua anten phát, sóng điện từ cao tần biến điệu đƣợc truyền không gian

 Thu sóng: Dùng máy thu với anten thu để chọn thu lấy sóng điện từ cao tần muốn thu

 Tách sóng: Tách tín hiệu khỏi sóng cao tần (tách sóng) dùng loa để nghe âm truyền tới dùng hình để xem hình ảnh

 Khuếch đại: Để tăng cƣờng độ sóng truyền tăng cƣờng độ tín hiệu thu đƣợc ngƣời ta dùng mạch khuếch đại

Lớp học lý Hai Nguyen – 01694232474 – CS1: 105 Láng Hạ; CS2: 29 Cầu Diễn

 Ăng ten phát: khung dao động hở (các vòng dây cuộn L tụ C xa nhau), có cuộn dây mắc xen gần cuộn dây máy phát Nhờ cảm ứng, xạ sóng điện từ tần số máy phát phát ngồi khơng gian

 Ăng ten thu: khung dao động hở, thu đƣợc nhiều sóng, có tụ C thay đổi Nhờ cộng hƣởng với tần số sóng cần thu ta thu đƣợc sóng điện từ có f = f0

d Bước sóng điện từ thu phát: λ = cT = c

f = 2πc LC Với: c = 3.10

8

m/s vận tốc ánh sáng chân không

 Lưu ý: Mạch dao động có L biến đổi từ Lmin Lmaxvà C biến đổi từ CMinCMaxthì bƣớc sóng λ sóng điện từ phát (hoặc thu)

+ λMin tƣơng ứng với LMin CMin + λMax tƣơng ứng với LMax CMax

 LƯU Ý QUAN TRỌNG:

 Sóng mang có biên độ biên độ sóng âm tần, có tần số tần số sóng cao tần

 Để xác định vecto cảm ứng từB; vecto cường độ điện trường E hướng truyền sóng v ta dùng quy tắc “bàn tay phải” Cách làm: Duỗi thẳng bàn tay phải:

- Chiều từ cố tay đến đầu ngón tay chiều truyền sóng

- Chiều ngón chỗi 900 là chiều vecto cường độ điện trườngE

- Chiều vecto cảm ứng từ B đâm xuyên qua long bàn tay

Chƣơng V SÓNG ÁNH SÁNG

1 Tán sắc ánh sáng: a Thuyết song ánh sáng:

- Ánh sáng có chất sóng điện từ

- Mỗi ánh sáng sóng có tần số f xác định, tương ứng với màu xác định

- Ánh sáng khả kiến có tần số nằm khoảng 3,947.1014 Hz (màu đỏ) đến 7,5.1014 Hz (màu tím) - Trong chân khơng ánh sáng truyền với vận tốc v = c =3.108 m/s

Trong chân khơng, ánh sáng nhìn thấy có bước sóng: λtím ≈ 0,38 μm (tím)  λđỏ ≈ 0,76 μm (đỏ) Trong môi trường khác chân khơng, vận tốc nhỏ nên bước sóng λ=

v/f nhỏ n lần Với n = c

v 

  trong n gọi

chiết suất môi trường

b Tán sắc ánh sáng:

Tán sắc ánh sáng: phân tách chùm ánh sáng

phức tạp thành chùm sáng đơn sắc đơn giản (Hay tượng ánh sáng trắng bị tách thành nhiều màu từ đỏ đến tím khi khúc xạ mặt phân cách hai môi trường suốt) gọi tượng tán sắc ánh sáng

 Dãi sáng nhiều màu từ đỏ đến tím gọi quang phổ

ánh sáng trắng, gồm mà u chính: đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím

Nguyên nhân tƣợng tán sắc ánh sáng: (Giải thích) Nguyên nhân tượng tán sắc ánh sáng

- Chiết suất chất suốt ánh sáng đơn sắc khác khác tăng lên từ đỏ đến tím Hay chiết suất mơi trường suốt biến thiên theo màu sắc ánh sáng tăng dần từ màu đỏ đến màu tím (nđỏ <

ncam < nvàng < nlục < nlam < nchàm < ntím ) Cụ thể:

+ Ánh sáng có tần số nhỏ (bước sóng dài) chiết suất môi trường bé

+ Ngược lại ánh sáng có tần số lớn (bước sóng ngắn) chiết suất môi trường lớn

Chiếu chùm ánh sáng trắng chứa nhiều thành phần đơn sắc đến mặt phân cách hai môi trường suốt cùng góc tới, chiết suất mơi trường suốt tia đơn sắc khác nên bị khúc xạ dưới góc khúc xạ khác Kết quả, sau qua lăng kính chúng bị tách thành nhiều chùm ánh sáng có màu sắc khác  tán sắc ánh sáng

 Ứng dụng: Giải thích số tượng tự nhiên (cầu vồng … ) Ứng dụng máy quang phổ lăng kính để phân tích chùm sáng phức tạp thành chùm đơn sắc đơn giản

Lớp học lý Hai Nguyen – 01694232474 – CS1: 105 Láng Hạ; CS2: 29 Cầu Diễn

Ánh sáng đơn sắc: Ánh sáng đơn sắc ánh sáng có bước sóng (tần số) màu sắc xác định, khơng bị tán sắc mà

chỉ bị lệch qua lăng kính

Một chùm ánh sáng đơn sắc truyền từ môi trường sang mơi trường khác, tần số màu sắc khơng bị thay đổi

- Bước sóng ánh sáng đơn sắc:

+ Trong chân khơng: (hoặc gần dung khơng khí): v c 3.10 / m s 0 c/ f

+ Trong mơi trường có chiết suất n:

3.10 /

v c m s  v/ f

0 c

n v 



   Do n >  λ < λ0

 Một ánh sáng đơn sắc qua nhiều môi trường suốt: - Không đổi: Màu sắc, tần số, không tán sắc

- Thay đổi: Vận tốc v =c

n, bước sóng n =

0 

  Nhiều ánh sáng đơn sắc qua môi trường:

- Ánh sáng bước sóng lớn  Lệch chiết suất nhỏ; nhanh (Chân dài chạy nhanh)  khả PXTP

(dễ ngoài) Với n = A + 2

0 B 

- Bước sóng nhỏ  Lệch nhiều chiết suất lớn, chậm (Chân ngắn chạy chậm), khả PXTP cao

Ánh sáng trắng: Ánh sáng trắng hỗn hợp nhiều ánh sáng đơn sắc khác có màu biến thiên liên tục từ đỏ

đến tím Bước sóng ánh sáng trắng: 0,38 μm ≤ λ ≤ 0,76 μm 3 Chiết suất – Vận tốc –tần số bước sóng

 Vận tốc truyền ánh sáng đơn sắc phụ thuộc vào môi trường truyền ánh sáng + Trong khơng khí vận tốc v c 3.10 / m s

+ Trong mơi trường có chiết suất n ánh sáng đó, vận tốc truyền sóng: v = < c

n< c

2 Giao thoa ánh sáng: a Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng:

- Hiện tượng truyền sai lệch so với truyền thẳng ánh sáng gặp vật cản gọi tượng nhiễu xạ ánh sáng

- Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng giải thích thừa nhận ánh sáng có tính chất sóng

- Mỗi ánh sáng đơn sắc coi sóng có bước sóng tần số chân khơng hồn tồn xác định

Lớp học lý Hai Nguyen – 01694232474 – CS1: 105 Láng Hạ; CS2: 29 Cầu Diễn

Hiện tượng giao thoa ánh sáng: tượng hai sóng ánh sáng kết hợp gặp khơng gian, vùng hai sóng gặp xuất vạch sáng (vân sáng ) xen kẻ

vạch tối (vân tối ): gọi vân giao thoa

a Vị trí vân sáng vân tối vùng giao thoa + Khoảng cách hai khe: a = S1S2

+ Khoảng cách từ đến hai khe : D = OI (là đường trung trực S1S2)

+ Vị trí điểm M vùng giao thoa xác định : x = OM; d1 = S1M; d2 = S2M

+ Hiệu đường đi:

+ Độ lệch pha hai sóng điểm: 2 . 2 d2 d1 2 a x.

D

  

 

  

     

 Nếu M vân sáng thì: Hai sóng từ S1 S2 truyền đến M hai sóng cùng pha d2 - d1 = k.λ

. .

s

D x k k i

a 

   với k = 0,  1,  2,…

Trong đó:

+ λ: bước sóng ánh sáng đơn sắc

+ k = (x = 0): vân sáng (vân sáng trung tâm) + k = ± 1: vân sáng bậc

+ k = ± 2: vân sáng bậc ………

 Nếu M vân tối thì: Hai sóng từ S1 S2 truyền đến M hai sóng

ngược pha d2 - d1 =

2

k 

  

 

 

1

' '

2

T

D

x k k i

a 

   

      

    với k’ = 0,  1,  2,…

Trong đó:

+ k ' = 0; -1: vân tối bậc + k' = 1; -2: vân tối bậc

+ k '= 2; -3: vân tối bậc ………

2- Khoảng vân i: khoảng cách hai vân sáng (hay hai vân tối) liên tiếp nằm cạnh Kí hiệu: i

i = x(k+1) - xk = (k +1).

D a 

- k. D

a

 

i = D

a 

Chú ý:

 Bề rộng khoảng vân i phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng

 Số vân sáng vân tối phần nửa nửa vân sáng trung tâm hoàn toàn giống hệt , đối xứng và xen kẻ cách đặn

3 Máy quang phổ

a Máy quang phổ- loại quang phổ:

 Máy quang phổ lăng kính:

a Khái niệm: Là dụng cụ dùng để phân tích chùm ánh sáng phức tạp tạo thành thành phần đơn sắc b Cấu tao: Máy quang phổ gồm có phận chính:

- Ống chuẩn trực: gồm thấu kính hội tụ L1 khe hẹp S tiêu điện thấu kính  để tạo chùm tia song song

- Hệ tán sắc (gồm hệ lăng kính): có nhiệm

vụ làm tán sắc ánh sáng

D x a d d2 1 



Lớp học lý Hai Nguyen – 01694232474 – CS1: 105 Láng Hạ; CS2: 29 Cầu Diễn

- Buồng tối: gồm gồm thấu kính hội tụ L1 kính ảnh phim ảnh nằm tiêu diện thấu kính  để thu ảnh quang phổ

 Các loại quang phổ: a Quang phổ phát xạ:

Quang phổ phát xạ chất quang phổ ánh sáng chất phát đƣợc nung nóng đến nhiệt độ cao

Quang phổ phát xạ chia làm hai loại quang phổ liên tục quang phổ vạch  Quang phổ liên tục:

 Định nghĩa: Quang phổ liên tục mộ dãi màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím

 Nguồn gốc phát sinh (Nguồn phát) Quang phổ liên tục chất rắn, chất lỏng chất khí có áp suất lớn, phát bị nung nóng

 Đặc điểm:

- Quang phổ liên tục gồm dãy có màu thay đổi cách liên tục

- Quang phổ liên tục không phụ thuộc thành phần cấu tạo nguồn sáng phụ thuộc nhiệt độ  Ứng dụng: dùng để đo nhiệt độ vật có nhiệt độ cao thiên thể xa

 Quang phổ vạch:

 Định nghĩa: Quang phổ vạch phát xạ hệ thống vạch màu riêng lẻ, ngăn cách khoảng tối

 Nguồn phát: Quang phổ vạch phát xạ chất áp suất thấp phát ra, bị kích thích nhiệt hay điện

 Đặc điểm:

- Quang phổ vạch nguyên tố khác khác số lƣợng vạch, vị trí (hay bƣớc sóng) độ sáng tỉ đối vạch

- Quang phổ vạch ngun tố hóa học đặc trƣng cho nguyên tố  Ứng dụng: dùng để xác định thành phần cấu tạo nguồn sáng

b Quang phổ hấp thụ

 Định nghĩa: Quang phổ vạch hấp thụ vạch hay đám vạch tối nằm quang phổ liên tục  Nguồn phát: Quang phổ vạch hấp thụ chất nung nóng áp suất thấp đặt đƣờng nguồn phát quang phổ liên tục phát

 Đặc điểm:

- Quang phổ hấp thụ chất khí chứa vạch hấp thụ đặc trƣng cho chất khí

- Điều kiện để thu đƣợc quang phổ vạch hấp thụ nhiệt độ chất phải nhỏ nhiệt độ nguồn phát quang phổ liên tục

 Ứng dụng: dùng để xác định thành phần cấu tạo nguồn sáng

 Chú ý: Chất rắn, chất lỏng, chất khí cho đƣợc quang phổ hấp thụ Quang phổ hấp thụ chất khí chứa vạch hấp thụ, quang phổ chất lỏng, chất rắn chứa đám vạch (đám vạch gồm nhiều vạch hấp thụ nối tiếp với cách liên tục)

4 Tia hồng ngoại tia tử ngoại Phát tia hồng ngoại tử ngoại:

- Ở ngồi quang phổ nhìn thấy đƣợc, đầu đỏ tím, cịn có xạ mà mắt khơng nhìn thấy, nhƣng

phát nhờ mối hàn cặp nhiệt điện bột huỳnh quang

- Bức xạ khơng trơng thấy ngồi vùng màu đỏ gọi xạ (hay tia) hồng ngoại - Bức xạ khơng nhìn thấy ngồi vùng tím gọi xạ (hay tia) tử ngoại

Bản chất tính chất:  Bản chất:

- Tia hồng ngoại tia tử ngoại có chất với ánh sáng (sóng điện từ)  Tính chất

- Tuân theo định luật truyền thẳng, phản xạ, khúc xạ, gây đƣợc giao thoa, nhiễu xạ

- Miền hồng ngoại trải từ bƣớc sóng 760nm đến khoảng vài milimét, cịn miền tử ngoại trải từ bƣớc sóng 380nm đến vài nanômét

a Tia hồng ngoại Cách tạo ra:

- Mọi vật có nhiệt độ cao 0K phát tia hồng ngoại

- Để phân biệt tia hồng ngoại vật phát vật phải có nhiệt độ cao nhiệt độ môi trường

Lớp học lý Hai Nguyen – 01694232474 – CS1: 105 Láng Hạ; CS2: 29 Cầu Diễn Tính chất  Ứng dụng:

- Tác dụng nỗi bật tác dụng nhiệt  sƣởi ấm; sấy khô, dùng bệnh viện

- Tia hồng ngoại có khả gây số phản ứng hóa học, làm đen kính ảnh  ứng dụng vào việc chế tạo phim ảnh hồng ngoại để chụp ảnh ban đêm, thiên thể …

- Tia hồng ngoại biến điệu nhƣ sóng điện từ cao tần  điều khiển từ xa(Remote)

- Ngoài tia hồng ngoại đƣợc ứng dụng trong quân sự: ống nhòm hồng ngoại, camera hồng ngoại để quan sát quay phim ban đêm, tên lửa tự động tìm mục tiêu phát tia hồng ngoại

b Tia tử ngoại

Nguồn phát: Vật có nhiệt độ cao 20000C phát tia tử ngoại nhƣ Mặt trời, hồ quang điện…

Tính chấtỨng dụng: - Tác dụng lên phim ảnh

- Kích thích phát quang nhiều chất tìm vết nứt bề mặt sản phẩm kim looại, đèn huỳnh quang - Kích thích nhiều phản ứng hóa học nhƣ biến đổi O2 thành O3 ; tổng hợp vitamin D …

- Làm ion hóa khơng khí nhiều chất khí khác - Gây tƣơng quang điện

- Tác dụng sinh học nhƣ diệt tế bào, vi khuẩn tiệt trùng thực phẩm, dụng cụ y tế; chữa bệnh còi xƣơng - Bị nƣớc, thủy tinh hấp thụ mạnh nhƣng truyền qua thạch anh

 Sự hấp thụ tia tử ngoại

- Thủy tinh hấp thụ mạnh tia tử ngoại;

- Tần ơzơn hấp thụ hầu hết tia có bƣớc sóng dƣới 300nm 5 Tia x (tia Rơn-Ghen )

Nguồn phát: Mỗi chùm electron có lƣợng lớn, đập vào vật rắn (kim loại có ngun tử lƣợng lớn) vật phát tia X

Cách tạo tia X:

 Ống Culítgiơ: Ống thủy tinh chân khơng, dây nung, anốt, catốt - Dây nung FF’: nguồn phát electron

- Catốt K : Kim loại có hình chỏm cầu

- Anốt A: Kim loại có nguyên tử lƣợng lớn, chịu nhiệt cao Hiệu điện UAK cỡ vài chục kilơvơn BẢN CHẤT VÀ TÍNH CHẤT CỦA TIA X

Bản chất: Tia X có chất sóng điện từ, có bƣớc sóng λ = 10-8 m 10-11 m

Tính chấtỨng dụng:

- Tác dụng bật Tia X tính đâm xun: Xun qua

nhơm vài cm, nhƣng khơng qua chì vài mm  tìm khuyết tật vật đúc; kiểm tra hành lí, nghiên cứu cấu trúc vật rắn

- Tia X làm đen kính ảnh  Chuẩn đốn chữa số bệnh y học hình ảnh(chụp X quang)

- Tia X làm phát quang số chất chất đƣợc dùng làm quan sát chiếu điện

- Tia X làm ion hóa khơng khí (rất yếu); gây tƣợng quang điện Tia X tác dụng sinh lí, hủy diệt tế bào  Chữa ung thƣ da

6 Thang sóng điện từ

Sóng vơ tuyến, tia hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia tử ngoại, tia X tia gamma có chất sóng điện từ, khác tần số (hay bƣớc sóng) nên chúng có số khác tính chất tác dụng

Miền SĐT

Sóng vơ tuyến Tia hồng ngoại

Ánh sáng nhìn thấy

Tia

tử ngoại Tia X Tia Gamma

λ (m) 3.104  10-4 10-  7,6.10-7 7,6.10-  3,8.10-7 3,8.10-7  10-9 10-8 10- 11 Dƣới 10- 11

BẢNG: SO SÁNH LOẠI TIA: HỒNG NGOẠI, TỬ NGOẠI, TIA RƠN GHEN

Lớp học lý Hai Nguyen – 01694232474 – CS1: 105 Láng Hạ; CS2: 29 Cầu Diễn Định nghĩa

Năng lƣợng Bƣớc sóng

- Khơng nhìn thấy - Năng lƣợng bé - Bƣớc sóng 0,76 μm vài mm

(10-2m)

- Khơng nhìn thấy - Năng lƣợng lớn (lớn

ánh sáng nhìn thấy) - Bƣớc sóng 0,38μm  vài

nanơ mét (10-8m)

- Khơng nhìn thấy - Năng lƣợng lớn - Bƣớc sóng vài picơmét (10-11m)vài nanô mét (10

-8 m) Nguồn phát

- Lý thuyết :

- Tất vật ≥ 00K phát

tia hồng ngoại - Vật phát có t0 ≥ 2.000 0C

- Dịng electron vận tốc lớn đập mạnh vào kim loại có tỉ khối lớn (Kim loại nặng)

- Thực tế:

- Để nhận biết đƣợc tia hồng ngoại vật phát nhiệt độ vật phát phải ≥ nhiệt độ môi

trƣờng

- Hồ quang điện, đèn huỳnh quang loại đèn

thủy nhân

- Ống Culitgiơ

Đặc điểm bật

- Tác dụng nhiệt - Một phần bƣớc sóng nằm

trong dãy sóng vơ tuyến

- Bị nƣớc thủy tinh hấp thụ mạnh nhƣng truyền qua

đƣợc thạch anh suốt

- Khả xuyên sâu (xuyên qua nhơm vài cm, bị chì Pb vài mm cản

lại.) Đặc điểm chung:

- 1.Tác dụng lên kính

ảnh, phim ảnh X X X

- Gây phản ứng hóa

học X X X

-3 Gây quang điện

X

Gây đƣợc quang điện với số chất bán dẫn

X X

- 4.Làm ion hóa chất

khí O X

O

Hầu nhƣ khơng làm ion hóa chất khí

- Làm phát quang O X X

- Tác dụng sinh lí O X X

Ứng dụng bật - Điều khiển từ xa (Remote)

- Chữa còi xƣơng - Tìm vết nứt bề mặt

kim loại

- Chữa ung thƣ nông - Chụp X quang - Tìm vết nứt lịng

kim loại

Chƣơng VI LƢỢNG TỬ ÁNH SÁNG

1 Hiện tượng quang điện (ngoài)

a Khái niệm: Hiện tƣợng chiếu ánh sáng làm bật electron khỏi bề mặt kim loại gọi tƣợng quang điện (ngoài)

b Định luật giới hạn quang điện:

Đối với kim loại, ánh sáng kích thích phải có bƣớc sóng λ ngắn giới hạn quang điệnλ0 kim loại gây tƣợng quang điện.(λ ≤ λ0 )

c Thuyết lượng tử:

Giả thuyết Plăng: Lƣợng lƣợng mà lần nguyên tử (phân tử) hấp thụ hay phát xạ có giá trị hồn tồn xác định hf, f tần số ánh sáng bị hấp thụ hay đƣợc phát ra, h số

Lƣợng tử lƣợng: ε= hf = hc

 Với h = 6,625.10 -34

Lớp học lý Hai Nguyen – 01694232474 – CS1: 105 Láng Hạ; CS2: 29 Cầu Diễn

- Chùm ánh sáng chùm hạt, hạt gọi phôtôn (lƣợng tử lƣợng) Năng lượng lượng tử ánh

sáng (hạt phôtôn) ε = hf = hc

 = mc2  Trong đó: h = 6,625.10-34

Js số Plăng c = 3.108m/s vận tốc ánh sáng chân không.; f, λ tần số, bƣớc sóng ánh sáng (của xạ); m khối lƣợng photon ε phụ thuộc vào tần số ánh sáng, mà không phụ thuộc khoảng cách từ tới nguổn

- Với ánh sáng đơn sắc, phôntôn giống nhau, phôtôn mang lƣợng ε = hf - Trong chân không, phôtôn bay dọc theo tia sáng với tốc độ c = 3.108 (m/s)

- Cƣờng độ chùm sáng tỉ lệ với số photon nguồn phát đơn vị thời gian

- Khi nguyên tử, phân tử hay electron phát xạ hay hấp thụ ánh sáng, có nghĩa chúng phát xạ hay hấp thụ phôtôn

 Chú ý:

+ Chùm sáng dù yếu chứa nhiều phơtơn, nên ta nhìn chùm sáng nhƣ liên tục + Các phôton tồn trạng thái chuyển động, khơng có photon đứng yên d Giải thích định luật giới hạn quang điện:

Theo Einstein, phôton bị hấp thụ truyền toàn lƣợng cho êlectron Năng lƣợng ε dùng để: - cung cấp cho êlectron cơng A để thắng đƣợc lực liên kết với mạng tinh thể thóat khỏi bề mặt kim loại

- Truyền cho động ban đầu Wđ0max

- Truyền phần lƣợng cho mạng tinh thể Đối với êlectron nằm bề mặt kim loại động có giá trị cực đại khơng phần lƣợng cho mạng tinh thể Theo định luật bảo tồn lƣợng, ta có:

ε = hf = At + Wđ0max

hay hc

 = At + 1 2me v

2 0max

 Giải thích định luật 1:

Để có tƣợng quang điện xảy ra, tức có êlectron bật khỏi kim loại, thì: ε ≥ At hay

hc

 ≥ At  λ ≤ t hc

A hay λ ≤ λ0

 với λ0 gọi giới hạn quang điện kim loại dùng làm Catot: 0 t hc

A  

 Cơng e khỏi kim loại : hc A

 

5 Lưỡng tính song hạt ánh sáng:

- Ánh sáng vừa có tính chất sóng, vừa có tính chất hạt Ta nói ánh sáng có lƣỡng tính sóng - hạt

- Trong tƣợng quang học, ánh sáng thƣờng thể rỏ hai tính chất Khi tính chất sóng thể rỏ tính chất hạt lại mờ nhạt, ngƣợc lại

- Sóng điện từ có bƣớc sóng ngắn, phơtơn có lƣợng lớn tính chất hạt thể rõ, nhƣ tƣợng quang điện, khả đâm xuyên, khả phát quang…,cịn tính chất sóng mờ nhạt

- Trái lại sóng điện từ có bƣớc sóng dài, phơtơn ứng với có lƣợng nhỏ, tính chất sóng lại thể rỏ nhƣ tƣợng giao thoa, nhiễu xạ, tán sắc, …, cịn tính chất hạt mờ nhạt

2 Hiện tượng quang điện

Chất quang dẫn: hất dẫn điện không bị chiếu sáng trở thành dẫn điện tốt bị chiếu ánh sáng thích hợp

Hiện tượng quang điện trong: Hiện tƣợng ánh sáng giải phóng electron liên kết để chúng trở thành electron dẫn đồng thời tạo lỗ trống tham gia vào trình dẫn điện, gọi tƣợng quang điện

Chú ý: Năng lƣợng cần thiết cung cấp để xảy quang điện nhỏ quang điện 3 Quang điện trở:

- Là điện trở làm chất quang dẫn

- Cấu tạo: Gồm sợi dây chất quang dẫn gắn đế cách điện

Lớp học lý Hai Nguyen – 01694232474 – CS1: 105 Láng Hạ; CS2: 29 Cầu Diễn 4 Pin quang điện:

Pin quang điện nguồn điện quang đƣợc biến đổi trực tiếp thành điện Hoạt động pin dựa tƣợng quang điện số chất bán dẫn (đồng ôxit, sêlen, silic, ) Suất điện động pin thƣờng có giá trị từ 0,5 V đến 0,8 V

Pin quang điện (pin mặt trời) trở thành nguồn cung cấp điện cho vùng sâu vùng xa, vệ tinh nhân tạo, tàu vũ trụ, máy đo ánh sáng, máy tính bỏ túi …

So sánh tượng quang điện quang điện trong:

Quang điện Quang điện  Quang dẫn

Mẫu nghiên cứu Kim loại Chất bán dẫn

Định nghĩa - Các electron bật khỏi bề mặt kim loại Xuất electron dẫn lỗ trống chuyển động lòng khối bán dẫn (Quang dẫn)

Đặc điểm λ- Tất KL kiềm số KL kiềm thổ có thuộc ánh sáng nhìn thấy, cịn lại nằm tử ngoại

- Tất bán dẫn có λ0 nằm vùng hồng ngoại

Ứng dụng - Tế bào quang điện ứng dụng thiết bị tự động hóa máy đếm xung ánh sáng

Quang điện trở: Là linh kiện mà chiếu ánh sáng điện trở giảm đột ngột từ vài nghìn Ơm

xuống cịn vài Ơm

Pin quang điện: Là nguồn điện chuyển hóa quang thành điện (QĐ tạo hạt dẫn, nhờ khuếch tán nên tạo lớp điện

tích tạo thành nguồn điện) 5 Hiện tượng quang – phát quang

 Sự phát quang

- Có số chất hấp thụ lƣợng dƣới dạng đó, có khả phát xạ điện từ miền ánh sáng nhìn thấy hấp thụ ánh sáng có bước sóng để phát ánh sáng có bước sóng khác

 Các tƣợng gọi phát quang

- Tính chất quan trọng phát quang cịn kéo dài thời gian sau tắt ánh sáng  Huỳnh quang lân quang- So sánh tượng huỳnh quang lân quang:

So sánh Hiện tƣợng huỳnh quang Hiện tƣợng lân quang

Vật liệu phát quang Chất khí chất lỏng Chất rắn

Thời gian phát quang Rất ngắn, tắt nhanh sau tắt as kích thích

Kéo dài khoảng thời gian sau tắt as kích thích (vài phần ngàn giây đến vài giờ,

tùy chất) Đặc điểm - Ứng dụng as kích thích (năng lƣợng nhỏ hơn- As huỳnh quang ln có bƣớc sóng dài

tần số ngắn hơn)

Biển báo giao thông, đèn ống Điều kiện có tượng quang phát quang (Đặc điểm ánh sáng huỳnh quang)

Ánh sáng phát quang có bƣớc sóng λpq dài bƣớc sóng ánh sáng kích thích λkt: pq kt

  pq kt

Ứng dụng tượng phát quang

Sử dụng đèn ống để thắp sáng, hình dao động kí điện tử, tivi, máy tính Sử dụng sơn phát quang quét biển báo giao thông

6 Mẫu nguyên tử bo – phát quang nguyên tử Hidro

Mơ hình hành tinh ngun tử: Rutherford đề xƣớng mẫu hành tinh nguyên tử

a) Mẫu hành tinh nguyên tử Rutherford:  Hạt nhân tâm nguyên tử, mang điện dƣơng

 electron chuyển động quanh hạt nhân theo quỹ đạo tròn elip (giống nhƣ hành tinh chuyển động quanh Mặt Trời)  Khối lƣợng nguyên tử hầu nhƣ tập trung hạt nhân

 Qhạt nhân= Qe b) Thiếu sót:

Lớp học lý Hai Nguyen – 01694232474 – CS1: 105 Láng Hạ; CS2: 29 Cầu Diễn  Tính bền vững nguyên tử (Vì khơng rơi vào hạt nhân)

c) Khắc phục: Mẫu ngun tử Bo gồm: mơ hình hành tinh nguyên tử hai tiên đề Bo 2 Các tiên đề Bohr cấu tạo nguyên tử

a) Tiên đề trạng thái dừng:

 Nguyên tử tồn số trạng thái có lượng xác định, gọi trạng thái dừng Khi trạng thái dừng ngun tử khơng xạ

 Trong trạng thái dừng nguyên tử, electron chuyển động quanh hạt nhân quỹ đạo có bán kính hồn tồn xác định gọi quỹ đạo dừng

Đối với nguyên tử hyđrô, bán kính quỹ đạo dừng tăng tỷ lệ thuận với bình phương số nguyên liên tiếp Cơng thức tính quỹ đạo dừng electron ngun tử hyđrô:

Rn = n

.r0 với r0 = 0,53

A = 5.3.10-11 m gọi bán kính Bo (lúc e quỹ đạo K) n =1,2,3…

Chú ý:

- Năng lƣợng trạng thái dừng Hidro: En = 2 13, 6

n (eV).

- Bình thƣờng nguyên tử trạng thái dừng có lƣợng thấp (gần hạt nhân nhất) trạng thái ứng với n =1 Ở trạng thái nguyên tử không xạ mà hấp thụ.

- Khi hấp thụ lƣợng  quỹ đạo dừng có lƣợng cao hơn: trạng thái kích thích (n>1).

- Các trạng thái kích thích có lƣợng cao ứng với bán kính quỹ đạo electron lớn trạng thái bền vững.Giải thích bền vững nguyên tử Ở trạng thái kích thích ngun tử xạ

b) Tiên đề xạ hấp thụ lượng nguyên tử

 Khi nguyên phát phơton chuyển từ trạng thái dừng có mức lƣợng cao (En ) trạng thái dừng có mức lƣợng thấp (Em )thì phát phơtơn có lƣợng hiệu En - Em :

 Ngƣợc lại, nguyên tử trạng thái dừng có lƣợng mà hấp thụ đƣợc phơtơn có lƣợng hiệu En - Em chuyển lên trạng thái dừng có lƣợng cao En

ự chuyển từ trạng thái dừng Em sang trạng thái dừng En ứng với nhảy electron từ quỹ đạo dừng có bán kính rm sang quỹ đạo dừng có bán kính rn ngƣợc lại

Năng lƣợng phôton bị nguyên tử phát (hay hấp thụ ) có giá trị ε = hfnm = n m

nm hc

E E   

3 Quang phổ phát xạ hấp thụ Hidro:

- Khi electron chuyển từ mức lƣợng cao xuống mức lƣợng thấp phát phơtơn có lƣợng: hf = Ecao - Ethấp

- Mỗi phơtơn có tần số f ứng với sóng ánh sáng có bƣớc sóng λ = c/f ứng với vạch quang phổ phát xạ (có màu hay vị trí định) Điều lí giải quang phổ phát xạ hiđrô quang phổ vạch

- Ngƣợc lại, nguyên tử hidrô mức lƣợng thấp mà nằm vùng ánh sáng trắng hấp thụ phơtơn để chuyển lên mức lƣợng cao làm quang phổ liên tục xuất vạch tối (Quang phổ hấp thụ nguyên tử hidrô quang phổ vạch)

 Kết luận:

- Quang phổ Hidro quang phổ vạch (hấp thụ phát xạ) Trong quang phổ Hidro có vạch nằm vùng ánh sáng nhìn thấy: đỏ lam chàm tím

- Nếu chất hấp thụ đƣợc ánh sáng có bƣớc sóng (hay có tần số nào) phát bƣớc sóng (hay tần số ấy)

7 Sơ lược laze

a) Khái niệm: Là nguồn sáng phát chùm sáng có cường độ lớn dựa việc ứng dụng tƣợng phát xạ cảm ứng

b) Đặc điểm: Tính đơn sắc cao, tính định hƣớng, tính kết hợp cao cƣờng độ lớn

Tên quỹ đạo dừng K L M N O P

Lƣợng tử số n

Bán kính: rn = n 2

r0 r0 4r0 9r0 16r0 25r0 36r0

Năng lƣợng trạng thái dừng

Hidro:En = -2 n

6 , 13

(eV)

-13, 62

1 -

13, 6

2 -

13, 6

3 -

13, 6

4 - 13, 6

5 -

Lớp học lý Hai Nguyen – 01694232474 – CS1: 105 Láng Hạ; CS2: 29 Cầu Diễn Sự phát xạ cảm ứng:

Nếu nguyên tử trạng thái kích thích, sẵn sàng phát phơtơn có lƣợng ε= hf, bắt gặp phơtơn có lƣợng ε' hf, bay lƣớt qua nó, ngun tử phát phơtơn ε Phơtơn ε có lƣợng bay phƣơng với phôtôn ε' Ngồi ra, sóng điện từ ứng với phơtơn ε hồn toàn pha dao động mặt phẳng song song với mặt phẳng dao động sóng điện từ ứng với phôtôn ε'

 Các phôtôn ε ε’ :

- có lƣợng, tức tần số  tính đơn sắc cao - bay phƣơng  tính định hướng cao

- ứng với sóng điện từ pha  tính kết hợp cao

- Ngồi ra, số phơtơn tăng theo cấp số nhân bay theo hƣớng lớn  cường độ sáng lớn c) Cấu tạo laze:

loại laze: Laze khí, laze rắn, laze bán dẫn

Laze rubi: Gồm rubi hình trụ, hai mặt mài nhẵn vng góc với trục thanh, mặt mạ bạc mặt mạ lớp mỏng (bán mạ) cho 50% cƣờng độ sáng truyền qua Ánh sáng đỏ rubi phát màu laze

4 Ứng dụng laze:

- Trong y học: Làm dao mổ, chữa số bệnh ngồi da

- Trong thơng tin liên lạc: Liên lạc vô tuyến (vô tuyến định vị, liên lạc vệ tinh,…) truyền tin cáp quang - Trong công nghiệp: Khoan, cắt kim loại, compôzit

- Trong trắc địa: Đo khoảng cách, ngắm đƣờng PHẦN ĐỌC THÊM

1 Chứng minh thiếu sót mẫu nguyên tử Rutherford:

Khi electron chuyển động tròn quỹ đạo lực Coulomb đóng vai trị lực hƣớng tâm Đối với ngun tử Hydro thì:

FCulơng = Fhƣớngtâm với

2

2 culông

huongtâm ke F

r v

F m

r



 



 



a) Động electron: Wđ=

2

1 1

2 2

Ke mv

r



b) Thế electron chuyển động quỹ đạo:

Wt = -FCoulomb.r = -2

Ke

r âm lực tương tác lực hút cịn lực

đẩy mang giá trị dương

Năng lượng electron chuyển động quỹ đạo: W = Wđ + Wt =

2 1 2

Ke r

+ Xét điểm M không gian cách electronmột đoạn A Cƣờng độ điện

trƣờng electron gây M: EM = a

e k

 Nhược điểm 1: Do electron chuyển động xung quanh hạt nhân nên a thay đổi  Cƣờng độ điện

trƣờng M thay đổi phát sinh sóng điện từ  sóng mang theo lượng  lượng nguyên tử giảm  năng giảm  bán kính giảm  electron rơi vào hạt nhân

 Nhược điểm 2: bán kính quỹ đạo electron giảm liên tục  lượng nguyên tử giảm liên tục sóng điện từ phát có tần số thay đổi liên tục  Hydro có quang phổ liên tục (thực tế có quang phổ vạch)

2 Ứng dụng vào mẫu nguyên tử Bohr: thêm vào cơng thức bán kính rn= n2r0 với r0 = 5,3.10-11m a) Tính vận tốc electron quỹ đạo dừng n:

Ta có: FCulông = Fhƣớngtâm

v =

 

2

2

2, 2.10

n

ke ke

mr  m n r  n (m/s) với k = 9.10

9 2 .

N m

Lớp học lý Hai Nguyen – 01694232474 – CS1: 105 Láng Hạ; CS2: 29 Cầu Diễn

 Từ ta có:

 Mối liên hệ vận tốc lƣợng tử số n electron:

1

v n v n

 

  

 

 Mối liên hệ lực lƣợng tử số n electron

4

2

1

F n F n

      

b) Động năng-thế lượng của electron chuyển động quỹ đạo dừng:

▪ Động năng: Wđ =

2

2

1 13,

2 n n

Ke

mv eV

r n

  với k = 9.109

2 .

N m

C ; e = -1,6.10-19 C

▪ Thế : Wt =

2 27,

n

Ke

eV

r n

  

Chƣơng VII VẬT LÝ HẠT NHÂN

1 Cấu tạo hạt nhân nguyên tử

 Hạt nhân nguyên tử đƣợc cấu tạo từ hạt nuclơn Có loại nuclơn :

 Prơtơn, kí hiệu p, mang điện tích dƣơng +1,6.10-19C; mp = 1,672.10-27kg  nơ tron, kí hiệu n , khơng mang điện tích; mn = 1,674.10-27kg

 Nếu nguyên tố X có số thứ tự Z bảng tuần hồn Menđêlêép hạt nhân chứa Z proton N nơtron Kí hiệu : ZAX

Với : Z gọi nguyên tử số

A = Z + N gọi số khối hay số nuclon

Kích thƣớc hạt nhân: hạt nhân ngun tử xem nhƣ hình cầu có bán kính phụ thuộc vào số khối A theo công thức:

R =

R A đó: R0 = 1,2.10-15m

a Đồng vị: nguyên tử mà hạt nhân chúng có số prơtơn Z, nhƣng số khối A khác Ví dụ: Hidrơ có ba đồng vị 11H; 21H (21D); 31H (31T)

+ đồng vị bền: thiên nhiên có khoảng 300 đồng vị loại

+ đồng vị phóng xạ (khơng bền): có khoảng vài nghìn đồng vị phóng xạ tự nhiên nhân tạo b Đơn vị khối lƣợng nguyên tử:

Ký hiệu u; 1u = 1,66055.10-27kg Khối lƣợng nuclôn xấp xỉ 1u

1(u) = 1,66055.10-27 (kg) Ngƣời ta dùng (MeV2

c ) làm đơn vị đo khối lƣợng Ta có 1(u)= 931,5( MeV

c )= 1,66055.10

-27 (kg)  Một số hạt thƣờng gặp

Tên gọi Kí hiệu Công thức Chi

Prôtôn p 11p 11H Hy-đrô nhẹ

Đơteri D 21H Hy-đrô nặng

Tri ti T 31H Hy-đrô siêu nặng

Anpha α 42He Hạt nhân Hê li

Bêta trừ β- 01e Electron

Bêta cộng β+ 01e Poozitrôn(Phản hạt

Lớp học lý Hai Nguyen – 01694232474 – CS1: 105 Láng Hạ; CS2: 29 Cầu Diễn

Nơtrôn n 10n Không mang điện

Nơtrinô v 00v Không mang điện; m0 = 0;

v=c c Lực hạt nhân: Lực hạt nhân lực hút mạnh nuclôn hạt nhân  Đặc điểm lực hạt nhân :

- tác dụng khoảng cách nuclôn ≤ 10-15(m)

- khơng có chất với lực hấp dẫn lực tƣơng tác tĩnh điện; lực tƣơng tác mạnh 2 Năng lƣợng liên kết hạt nhân :

Khối lƣợng lƣợng:

 Hệ thức lƣợng Anh-xtanh: E = m.c2 Với c = 3.108 m/s vận tốc ás chân không

 Theo Anhxtanh, vật có khối lƣợng m0 trạng thái nghỉ chuyển động với tốc độ v, khối lƣợng tăng lên thành m với

m =

2 1

m

v c



Trong m0 gọi khối lƣợng nghỉ m gọi khối lƣợng động

 Một hạt có khối lƣợng nghỉ m0 (năng lƣợng nghỉ tƣơng ứng E0 = m0.c

) chuyển động với vận tốc v  có động K =

2

2

mv

và lƣợng toàn phần E = mc2 đƣợc xác đinh theo công thức:

0

EE K hay K  E E0 m m c 0 2=

2

0

0

2

2

1 1

1 1

m

m c m c

v v

c v c

   

   

     

   

 

   

   

với v ≤ c

Khối lƣợng hạt nhân đƣợc đo đơn vị:MeV2

c ; 1u = 931,5 MeV

c

a Độ hụt khối hạt nhân ZAX : Khối lƣợng hạt nhân mhn nhỏ tổng khối lƣợng nuclơn m0 tạo thành hạt nhân lƣợng Δm

Khối lƣợng hạt nhân X

Khối lƣợng Z proton

Khối lƣợng N=(A-Z)

notron Tổng khối lƣợng nuclon

mX Z.mp (A-Z).mn n m0 = Z.mp + (A-Z).mn

 Độ hụt khối

b Năng lƣợng liên kết hạt nhân (ZAX ):

 Năng lƣợng liên kết hạt nhân lƣợng tỏa tổng hợp nuclôn riêng lẻ thành hạt nhân (hay lƣợng thu vào để phá vỡ hạt nhân thành nuclon riêng rẽ)

 Năng lƣợng liên kết riêng: lƣợng liên kết tính bình qn cho nuclơn có hạt nhân (không 8,8MeV/nuclôn)

Er E Z m p A Z m n mX

A A

    

  

   MeV

nuclon

 

 

 

Năng lƣợng liên kết riêng lớn hạt nhân bền vững Các hạt có số khối trung bình từ 50 đến 95

Δm= m0 - mX = Z m pA Z m  nmX

 

2

p n X

m c Z m A m c E    Z m  

Lớp học lý Hai Nguyen – 01694232474 – CS1: 105 Láng Hạ; CS2: 29 Cầu Diễn 3 Phản ứng hạt nhân:

a Định nghĩa: Phản ứng hạt nhân trình biến đổi hạt nhân, thƣờng chia làm loại: + Phản ứng hạt nhân tự phát (ví dụ: phóng xạ )

+ Phản ứng hạt nhân kích thích (ví dụ: phản ứng phân hạch, phản ứng nhiệt hạch ) b Các định luật bảo toàn phản ứng hạt nhân:

+ Bảo tồn điện tích

+ Bảo toàn số nuclon (bảotoàn số A )

+ Bảo toàn lƣợng toàn phần

+ Bảo toàn động lƣợng

 Lƣu ý: phản ứng hạt nhân khơng có bảo tồn khối lƣợng, bảo toàn động năng, bảo toàn số nơtron c Năng lƣợng phản ứng hạt nhân

Gọi:

+ M0 = mA + mB tổng khối lƣợng nghỉ hạt nhân trƣớc phản ứng + M = mC + mD tổng khối lƣợng nghỉ hạt nhân sau phản ứng + M0mAmB tổng độ hụt khối hạt trƣớc phản ứng +M0mC mD độ hụt khối hạt sau phản ứng - Ta có lƣợng phản ứng đƣợc xác định:

 E mtruocmsauc2 mAmB  mC mDc2

msau mtruocc2   mC mD  mA mBc2

EsauEtruoc   EC  ED  EA EB

KsauKtruoc KCKD  KAKB

Trong EC,ED,EA,EB lƣợng liên kết hạt C,D,A,B KA,KB,KC,KD động hạt A,B,C,D

+ ΔE > 0: phản ứng toả nhiệt + ΔE < 0: phản ứng thu nhiệt

CHÚ Ý:

▪ Phóng xạ ; phản ứng phân hạch; phản ứng nhiệt hạch phản ứng tỏa lƣợng ▪ Nhiệt tỏa thu vào dƣới dạng động hạt A,B C, D

▪ Chỉ cần tính kết ngoặc nhân với 931MeV

▪ Phản ứng tỏa nhiệt  Tổng khối lƣợng hạt tƣơng tác > Tổng khối lƣợng hạt tạo thành

4 Phóng xạ

a Khái niệm: loại phản ứng hạt nhân tự phát tƣợng hạt nhân không bền vững tự phát phân rã, phóng xạ gọi tia phóng xạ biến đổi thành hạt nhân khác Quá trình phân rã phóng xạ q trình dẫn đến biến đổi hạt nhân

CHÚ Ý:

+ Tia phóng xạ khơng nhìn thấy nhƣng có tác dụng lý hố nhƣ ion hố mơi trƣờng, làm đen kính ảnh, gây phản ứng hố học

+ Phóng xạ phản ứng hạt nhân tỏa lƣợng

+ Quy ƣớc gọi hạt nhân tự phân hủy gọi hạt nhân mẹ, hạt nhân đƣợc tạo thành sau phân hủy gọi hạt nhân

+ Hiện tƣợng phóng xạ hoàn toàn nguyên nhân bên hạt nhân gây ra.không phụ thuộc vào yếu tố lý hố bên ngồi (ngun tử phóng xạ nằm hợp chất khác có nhiệt độ, áp suất khác xảy phóng xạ nhƣ loại)

b Phƣơng trình phóng xạ: 3

A

A A

Z X  ZY Z Z Trong đó:

1

A

Z X hạt nhân mẹ;

2

A

Z Y hạt nhân con;

3

A

Z Z tia phóng xạ 3 Các loại phóng xạ:

Lớp học lý Hai Nguyen – 01694232474 – CS1: 105 Láng Hạ; CS2: 29 Cầu Diễn

Tên gọi Phóng xạ Alpha (α) Phóng Bêta: có loại β- β+ Phóng Gamma (γ)

Bản chất

Là dòng hạt nhân Hêli (

4 2He)

β

: dòng electron(  e)

β+

: dịng pơzitron(  e)

Là sóng điện từ có λ ngắn (λ≤10-11m),

dịng phơtơn có lƣợng cao Phƣơng trình He Y x 4 A Z A

Z   

Rút gọn: x Y A

2 Z A Z 

 

Vd: Ra Rn He

4 222

86 226

88  

Rút gọn He Rn Ra 222 86 226

88  

β

-: x Y e

0 A Z A

Z   

Ví dụ: C N e

0 14

7 14

6  

β+

: x Y e

0 A Z A

Z   

Ví dụ: N C e

0 12

6 14

7  

Sau phóng xạ α β xảy trình chuyển từ

trạng thái kích thích trạng thái bả

phơ tôn

Tốc độ v ≈ 2.107 m/s v ≈ 3.108 m/s v= c = 3.108 m/s

Khả Ion hóa Mạnh Mạnh nhƣng yếu tia α Yếu tia α β

Khả đâm xuyên

+ Đi đƣợc vài cm khơng khí (Smax = 8cm); vài

μm vật rắn (Smax = 1mm)

+ Smax = vài m khơng khí + Xun qua kim loại dày vài

mm

+ Đâm xuyên mạnh tia α β Có thể xun qua vài m bê-tơng

vài cm chì

Trong điện trƣờng Lệch Lệch nhiều tia alpha Không bị lệch

Chú ý

Trong chuổi phóng xạ αthƣờng kèm theo phóng xạ β nhƣng khơng tồn đồng

thời hai loại β

Cịn có tồn hai loại hạt v e Y x 0 A Z A

Z     nơtrinô v e Y x 0 A Z A

Z     phản nơtrinô

Không làm thay đổi hạt nhân

b Định luật phóng xạ:

Đặc tính q trình phóng xạ:

- Có chất q trình biến đổi hạt nhân

- Có tính tự phát khơng điều khiển đƣợc, khơng chịu tác động bên ngồi

- Là trình ngẫu nhiên, thời điểm phân hủy không xác định đƣợc Định luật phóng xạ:

Chu kì bán rã: khoảng thờ i gian đẻ 1/2 số hạt nhân nguyên tử biến đổi thành hạt nhân khác T = ln 2 0, 693

   λ: Hằng số phóng xạ (s-1)

Định luật phóng xạ: Số hạt nha n (khói lƣợ ng) phóng xạ giảm theo qui luật hàm số mũ

Từ định luật phóng xạ,ta suy hệ thức tương ứng sau: Gọi No, mo số nguyên tử khối lƣợng ban đầu chất phóng xạ; N, m số nguyên tử khối lƣợng chất thời điểm t, ta có:

Số hạt (N) Khối lƣợng (m)

Trong trình phân rã, số hạt nhân phóng xạ giảm theo thời gian tuân theo định luật hàm số mũ

Trong q trình phân rã, khối lượng hạt nhân phóng xạ giảm theo thời gian tuân theo định luật hàm số mũ 0. 2 t t T N

N  N e 0. 2 t t T m

Lớp học lý Hai Nguyen – 01694232474 – CS1: 105 Láng Hạ; CS2: 29 Cầu Diễn  N0: số hạt nhân phóng xạ

thời điểm ban đầu

 N(t): số hạt nhân phóng xạ cịn lại sau thời gian t

 m0: khối lƣợng phóng xạ thời điểm ban đầu

 m(t): khối lƣợng phóng xạ cịn lại sau thời gian t

 Trong đó: gọi số phóng xạ đặc trưng cho loại chất phóng xạ

5 Phóng xạ nhân tạo (ỨNG DỤNG):ngƣời ta thƣờng dùng hạt nhỏ (thƣờng nơtron) bắn vào hạt nhân để tạo hạt nhân phóng xạ ngun tố bình thƣờng Sơ đồ phản ứng thơng thƣờng 1

0

A A

ZX n ZX 

 

1 A

ZX 

đồng vị phóng xạ củaZAX AZ1X đƣợc trộn vào ZAX với tỉ lệ định AZ1Xphát tia phóng xạ, đƣợc dùng làm nguyên tử đánh dấu,giúp ngƣời khảo sát vận chuyển, phân bố, tồn nguyên tử X Phƣơng pháp nguyên tử đánh dấu đƣợc dùng nhiều y học, sinh học,

14

6Cđƣợc dùng để định tuổi thực vật chết , nên ngƣời ta thƣờng nói 14

6C đồng hồ trái đất 5 Phản ứng phân hạch

a) Phản ứng phân hạch phản ứng

một hạt nhân nặng vỡ thành hai hạt nha n có só khói trung bình (kèm theo vài nơtron phát ra)

b) Phản ứng phân

hạch kích thích: Muốn xảy

ra phản ứng phân hạch với hạt nhân X, ta phải truyền cho lƣợng tối thiểu (gọi lượng

kích hoạt); Phƣơng pháp

dễ cho X hấp thụ nơtron, chuyển sang

trạng thái kích thích X* khơng bền vững xảy phân hạch

Ví dụ :

eV 200 n Sr Xe U

n

0 95 38 139

54 235

92

0     

2 Năng lượng phân hạch

Phản ứng phân hạch phản ứng tỏa lƣợng, lƣợng gọi lƣợng phân hạch (phần lớn lượng giải phóng phân hạch

động mảnh)

Phản ứng phân hạch dây chuyền: Giả sử lần phân hạch có k nơtron đƣợc giải phóng đến kích thích hạt nhân U

235

92 tạo nên phân hạch Sau n pha n hạch liên tiếp, số nơtron giải phóng kn

kích thích kn phân hạch ▪ Khi k ≥ phản ứng dây chuyền tự trì

▪ Khi k < phản ứng dây chuyền tắt nhanh

Vậy, để phản ứng phân hạch dây chuyền tự trì (k ≥ 1) khối lượng chất phân hạch phải đạt giá

trị tối thiểu gọi khối lượng tới hạn (Ví dụ với 235U, khối lƣợng tới hạn khoảng 15 kg )

3 Phản ứng phân hạch có điều khiển

Phản ứng phân hạch dây chuyền có điều khiển (k = ) đƣợc thực lò phản ứng hạt nhân Năng lƣợng tỏa từ lị phản ứng khơng đổi theo thời gian

III PHẢN ỨNG NHIỆT HẠCH 1 Cơ chế phản ứng nhiệt hạch :

a) Phản ứng nhiệt hạch phản ứng hay nhiều hạt nhân nhẹ tổng hợp lại thành hạt nhân nặng

Lớp học lý Hai Nguyen – 01694232474 – CS1: 105 Láng Hạ; CS2: 29 Cầu Diễn ▪ Nhiệt độ cao khoảng 50 triệu độ đến100 triệu độ

▪ Mật độ hạt nhân (n) plasma phải đủ lớn

▪ Thời gian  trì trạng thái plasma nhiệt độ cao 100 triệu độ n (1014 10 )15 s3 cm 

   

 

 

2 Năng lượng nhiệt hạch:

+ Phản ứng nhiệt hạch phản ứng toả lượng

+ Ngƣời ta quan tâm đến phản ứng : 21H21H42He; 11H31H42He 12H31H42Hen17,6MeV + Tính theo phản ứng phản ứng nhiệt hạch toả lƣợng phản ứ ng pha n hạch, nhƣng tính theo khối lƣợng nhiên liệu phản ứng nhiệt hạch toả lƣợng nhiều phản ứng phân hạch

+ Năng lƣợng nhiệt hạch nguồn gốc lƣợng hầu hết 3 Năng lượng nhiệt hạch Trái Đất :

+ Ngƣời ta tạo phản ứng nhiệt hạch Trái Đất thử bom H nghiên cứu tạo phản ứng nhiệt hạch có điều khiển khơng gây nhiễm (sạch )

+ Năng lượng nhiệt hạch Trái Đất có ưu điểm: khơng gây nhiễm (sạch) nguyên liệu dồi