NHAC MINH HOA MON NGU VAN\Mot mua xua nho nho

 Quang phoå vaïch phaùt xaï cuûa caùc nguyeân toá khaùc nhau thì raát khaùc nhau veà soá löôïng vaïch, về vò trí ( hay bước sóng ) vaø ñoä saùng tæ ñoái giữa caùc vạch. « Moãi nguyeâ[r]

ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP THI TNBTTHPT NĂM 2009 CHỦ ĐỀ I : DAO ĐỘNG CƠ SÓNG CƠ Chương I : DAO ĐỘNG CƠ

1: Dao động điều hòa

1)Định nghĩa : DĐĐH dao động li độ vật hàm cosin (Hay sin) thời gian

2)Phương trình dao động (li độ): x = Acos(t + ) (m,cm,mm) Trong x: li độ hay độ lệch khỏi vị trí cân bằng (m,cm,mm) A: (A>0) biên độ hay li độ cực đại (m,cm,mm)

: tần sớ góc hay tớc độ góc (rad/s) t +  : pha dao động ở thời gian t (rad)  : pha ban đầu (rad)

3) Các đại lượng đặc trưng cho dao động điều hòa : a Chu kỳ dao động điều hòa: T =

2  =

t

N t: thời gian (s) ; T: chu kì (s) b Tần số f =

1 T = 2

 

c Tần số góc :

2 2 f

T



   

d.Vận tốc: v = -Asin(t + )

 vmax = A x = (tại VTCB)

 v = x =  A (tại vị trí biên) e Gia tốc: a = – 2Acos (t + ) = – 2x

 amax = 2A x =  A (tại vị trí biên)

 a = x = (tại VTCB)

4) Đồ thị dao động điều hòa : Là đường hình sin Các hệ quả:

+Liên hệ giữa x, v, A: A2 = x2 +

2

v  + Quỹ đạo dao động điều hòa 2A

+ Thời gian ngắn nhất để từ biên đến biên T

+ Thời gian ngắn nhất để từ VTCB VT biên ngược lại T + Quãng đường vật chu kỳ 4A

2: Con lắc lò xo

a.Định nghĩa: Gồm vật nhỏ có khới lượng m gắn vào đầu lị so có độ cứng k có khới lượng khơng đáng kể, đầu gắn cố định

b Điều kiện khảo sát : Bỏ qua ma sát (ma sát nhỏ không đáng kể); khới lượng lị so nhỏ rất nhiều so với khối lượng vật nặng

c PT ĐLH :

2

k

a x x

m 

 

với ω=√

k m

- Tần số góc: ω=√mk với

  

k : độ cứng lò xo (N/m) m : khối lượng vật nặng (kg) - Tần số : f = 2 π1 √k

m - Chu kì: T = 2 π √ m

k f.Cơ sự biến đổi lượng vật dao động điều hòa :

-Động : Wđ =

2 2mv

-Thế đàn hồi: Wt = 12 kx2

-Cơ toàn phần: W = Wđ+ Wt = 12 m ω 2A2 = 12 kA2 = const

W (năng lượng) (J) A : biên đ ộ (m); m: khối lượng (kg) g Độ lớn lực kéo : Fđh = - kx

3 lắc lò xo

a.Định nghĩa: Gồm vật nhỏ có khới lượng m treo ở đầu sợi dây không giãn, khối lượng không đáng kể, có chiều dài l

b Điều kiện khảo sát : Bỏ qua ma sát (ma sát nhỏ không đáng kể); kích thước vật nhỏ rất nhiều so với chiều dài sợi dây ; khối lượng vật nặng lớn rất nhiều so với khối lượng sợi dây.Biên độ dao động nhỏ 100

c PT ĐLH :

2

s a

l  

 

với

2 g

l

 

d PTdao động : : s s c os(t) Hay  0cos(t)

e Tần số chu kì dao động: + Tần sớ góc:  = 

g

với   

2

g : gia tốc trọng trường nơi treo lắc (m/s ) : chiều dài lắc đơn (m) + Chu kỳ: T = 2



g + Tần số: f = 21 g

f.Cơ sự biến đổi lượng vật dao động điều hòa : -Động : Wđ =

2 2mv

-Thế trọng trường: Wt = mgl(1+ cos )

-Cơ toàn phần: W = Wđ+ Wt =

2

2mv + mgl(1+ cos ) =

1

2 m ω 2A2 =

const

g Ứng dụng lắc đơn : Đo gia tốc trọng trường

2

4 l g

T  

h Khảo sát quy luật dao động lắc đơn xác định gia tốc rơi tự :

- Với biên độ nhỏ thì chu kỳ dao động lăc đơn không phụ thuộc vào biên độ dao động

-Gia tốc rơi tự :

2

4 l g

T  

: Phương pháp giản đồ Frenen , tổng hợp dao độnghai dao động ĐH

 Phương pháp véc tơ quay : Mỗi DĐĐH biểu diễn bằng véc tơ quay + Véc tơ quay có gớc tại gớc tọa độ trục 0x, có độ dài bằng biên độ A hợp với trục 0x góc bằng pha ban đầu φ

 Phương pháp Frenen : Lần lượi vẽ hai véc tơ quay biểu diễn hai phương trình DĐ thành phần Sau vè véc tơ tổng haivéc tơ Veac tơ tổng véc tơ quay biểu

diễn phương trình dao động tổng hợp

 Độ lệch pha giữa hai dao động cùng tần số: x1 = A1cos(t + 1) x2 = A2cos(t + 2)

+ Độ lệch pha giữa dao động x1 so với x2:  = 2 − 1

Nếu  >  1 > 2 thì x1 nhanh pha x2

Nếu  <  1 < 2 thì x1 chậm pha x2

+ Các giá trị đặc biệt độ lệch pha:

 = 2k với k=  Z → hai dao động cùng pha  = (2k+1) với k  Z → hai dao động ngược pha  = (2k + 1)



với k  Z → hai dao động vuông pha  Dao động tổng hợp: x = Acos(t + )

+ Biên độ dao động tổng hợp: A2 = A12+ A22+ 2A

1A2cos(2 – 1)

Chú ý: A1 – A2  A  A1 + A2

Amax = A1 + A2 x1 cùng pha với x2

Amin = A1 – A2 x1 ngược pha với x2

+ Pha ban đầu: tan ϕ= A1Sin ϕ1+A2Sin ϕ

A1Cos ϕ1+A2Cos ϕ2

5 Các dao động :

 Dao động tắt dần :

- DĐ tắt dần dao động có biên độ giảm dần theo thời gian.

-Giải thích ( nguyên nhân) : lực ma sát lực cản môi trường -Ứng dụng : Lị so giảm sóc; cửa đóng tự động

 Dao đợng trì :

-Cách trì dao động : Dao động trì bằng cách giữ cho biên độ không đổi mà không làm thay đổi chu kỳ dao động riêng gọi dao động trì

- Muốn giữ cho biên độ dao động lắc không đổi mà không làm thay đổi chu kỳ dao động riêng người ta dung thiết bị nhằm cung cấp cho sau chu kỳ phần lượng đúng bằng phần lượng tiêu hao ma sát

- Ứng dụng : dao động lắc đồng hồ ( Năng lượng bù vào nhờ dây có pin)

 Dao động cưỡng :

- Dao động cưỡng : Dao động gây bỡi ngoại lực cưỡng tuần hoàn gọi Dao động cưỡng

- Đặc điểm:

+ Dao động cưỡng điều hòa

+ Biên độ dao động cưỡng tye lệ với biên độ F0 ngoại lực

- Ứng dụng :

 Hiện tượng cộng hưởng

* Định nghĩa : Hiện tượng biên độ dao động cưỡng tăng lên đến giá trị cực đại tần số lực cưởng f tần số riêng fo hệ dao động gọi

hiện tượng cộng hưởng

* Điều kiện để có cộng hưởng : f = f0

* Ứng dụng :

+ Cộng hưởng có lợi : Đưa võng lên cao

+ Cộng hưởng có hại: Chiếc cầu, bệ máy, khung xe, thành tàu… Chương II : SÓNG CƠ HỌC - ÂM HỌC

I. SÓNG CƠ

1 Sóng : những dao động đàn hồi môi trường

+ Sóng dọc sóng phân tử môi trường dao động theo phương trùng với phương truyền sóng

+ Sóng ngang sóng phân tử môi trường dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng

2 Các đặc trưng sóng hình sin, Phương trình sóng  Các đặc trưng sóng hình sin

* Tớc độ sĩng : Tớc độ truyền sĩng v tớc độ lan truyền dao động mơi trường * Bước sĩng () : quãng đường sóng lan truyền chu kỳ (Bước sóng khoảng cách hai điểm gần phương ruyền sóng dao động pha với nhau)  = vT = vf

Chú ý : Khoảng cách hai điểm gần phương truyền sóng mà dao động ngược pha 2λ

Hai phần tử cách bước sóng thì dao động đồng pha với

* Chu kỳ sóng : Chu kỳ T sóng chu kỳ dao động phần tử mơi trường có sóng truyền qua

* Tần sớ sóng : Đại lượng f

T 

gọi tần số sóng Hoặc : Đại lượng nghịch đảo chu kỳ

* Biên độ sóng : Biên độ A sóng biên độ dao động phần tử mơi trường có sóng truyền qua

* Năng lượng sóng : Năng lượng sóng lượng dao động phần tử môi trường có sóng truyền qua

 Phương trình sóng : uM = Acos (t – x/v)= Acos 2(t/T-x/λ)

Phương trình sóng hàm vừa t̀n hồn theo thời gian, vừa t̀n hồn theo khơng gian

2 giao thoa sóng

 Điều kiện để có giao thoa : Để có vân giao thoa ổn định mặt nước thì hai nguồn sóng phải :

-Có hiệu sớ pha khơng đổi theo thời gian

+ Hai nguồn kết hợp hai nguồn dao động phương, chu kỳ(tần số) có hiệu số pha khơng đổi theo thời gian

+Hai nguồn kết hợp có pha hai nguồn đồng +Hai sóng hai nguồn phát gọi hai sóng kết hợp

+Hiện tượng Giao thoa tượng hai sóng kết hợp gặp cónhững điểm chúng ln ln tăng cường lẫn ; có điểm chung triệt tiêu

+Cực đại giao thoa nằm điểm có hiệu đường cuả hai sóng tới số nguyên lần bước sóng d2 – d1 = k

+Cực tiểu giao thoa nằm điểm cố hiệu đường hai sóng tới số nửa nguyên lần bước sóng.d2 – d1 = (k + 1/2) 

 Vị trí vân sáng : k

D x k

a

 

với k=0, 1, 2 k bậc giao thoa  Vị trí vân tối : '

1 ( ' )

2

k

D x k

a



 

với k’ =0, 1, 2  Khoảng vân :

D i

a  

3.Sóng dừng

 Sóng dừng : Sóng truyền sợi dây trường hợp xuất hiện nút bụng gọi sóng dừng

 Điều kiện để có sóng dừng : + Với hai đầu cố định : l k





(1)

Điều kiện để có sóng dừng sợi dây có hai đầu cớ định chiều dài sợi dây phải bằng số nguyên lần nửa bước sóng

+ Với đầu cố định, đầu tự : l (2k 1)



 

Điều kiện để có sóng dừng sợi dây có đầu cố định, đầu tự chiều dài sợi dây phải bằng số lẻ lần

  Cách xác định bụng sóng, nút sóng, sớ bó sóng :

+Bụng sóng : Vị trí dao động cực đại ; theo (1 2) Tính x k

+ Nút sóng : Vị trí dao động cực tiểu ( Triệt tiêu) +Sớ bó sóng sớ bụng sóng

Sớ bụng sóng = sớ bó sóng = k Sớ nút sóng = k +

Chú ý :

+Nếu vật cản cố định điểm phản xạ, sóng phản xạ ln ln ngược pha với sóng tới triệt tiêu lẫn

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

+Trong sóng dừng, có số điểm luôn đứng yên gọi nút, số điểm ln ln dao động vối biên độ cực đại gọi bụng Khoảng cách hia nút liên tiếp hai bụng liên tiếp nửa bước sóng

4 Sóng âm, tốc đợ trùn âm, đặc trưng vật lý âm, cợng hưởng âm a) Sóng âm :

 Sóng âm : Sóng âm những sóng truyền mơi trường khí, rắn, lỏng  Âm : Âm nghe những âm có tác dụng làm cho màng nhĩ tai

ta dao động , gây cảm giác âm có tần sớ từ 16Hz đến 20000 Hz  Siêu âm : Âm có tần sớ lớn 20000Hz

 Hạ âm : Âm có tần sớ nhỏ 16Hz

b) Tốc độ truyền âm : Sóng âm truyền mơi trường với tớc độ hồn tịa xác định

c) Đặc trưng vật lý âm :

+ Tần sớ âm : Tần sớ âm những đặc trưng vật lý quan trọng nhất củ âm + Cường độ âm I tại điểm đai lượng đo bằng lượng lượng mà sóng âm tải qua đơn vị diện tích đặt tai điểm đĩ ,vng góc với phương truyền sĩng đơn vị thời gian Đơn vị cường độ âm W/m2.

+ Mức cường độ âm L lôga thập phân thương số cường độ âm I cường độ âm chuẩn Io: L = lg

I

Io Đơn vị mức cường độ âm ben (B), thực tế người ta thường dùng ước số ben đềxiben (dB): 1B = 10 dB

d) Các đặc trưng sinh lý sóng aâm

 Độ cao âm: Độ cao âm đặc trưng sinh lý âm gắn liền với tần số âm Âm cao (hoặc thanh) có tần số lớn, âm thấp (hoặc trầm) có tần số nhỏ

 Độ to âm: Độ to kh niệm nói đặt trưng sinh lý âm gắn liền với đặt trưng vật lý mức cường độ âm

 Âm sắc: Âm sắc đặt trưng vật lý âm, giúp ta phân biệt âm nguồn khác phát Âm sắc có liên quan mật thiết đến đồ thị dao động âm

e) Cộng hưởng âm : Khi f = f0 thì có hiên tượng cộng hưởng âm

Chú ý :

* Môi trường truyền âm vận tốc âm

Sóng âm truyền ba mơi trường rắn, lỏng khí không truyền chân không

* Năng lượng âm

+ Sóng âm mang lượng tỉ lệ với bình phương biên độ sóng Đặc tính vật lí sóng âm giống sóng học khác

CHƯƠNG III: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

1.Đại cương về dòng điện xoay chiều , đặc trưng dòng điện xoay chiều Các giá trị hiệu dụng dòng điện xoay chiều.

a) Đại cương dòng điện xoay chiều

 Khái niệm dòng điện xoay chiều : D òng điện xoay chiều hình sin, gọi tắt dòng điện xoay chiều, dịng điện có cường độ biến thiên t̀n hồn với thời gian theo quy luật hàm sớ sin hay côsin

i = cos(t + )

I0 > Giá trị cực đại i ( cường độ cực đại )

 > Tần sớ góc ; Chu kỳ

2

T 





; Tần số f

 



;Pha i :t ; Pha ban đầu : 

 Nguyên tắc tạo dòng điện xoay chiều :

Cho khung dây quay quanh trục cố định từ trường B có phương vng góc với trục quay

 Suất điện động cảm ứng : e NB S sin t E 0sint Với E0 = NBS 

b) Các đặc trưng dòng điện xoay chiều :

1 Dòng điện xoay chiều i = I0cos(2ft ) = I0cos(t)

* Mỗi giây đổi chiều 2f lần Biểu thức hiệu điện thế tức thời

u = U0cos(t + ) Với  độ lệch pha u so với i

c) Các giá trị hiệu dụng dòng điện xoay chiều

 Cường độ hiệu dụng : Cường độ hiệu dụng dòng điện xoay chiều đại lượng có giá trị bằng cường độ dịng điện không đổi, cho qua cùng điện trở R thì công suất tiêu thụ R bởi dịng điện khơng đổi ấy bằng cơng śt trung bình tiêu thụ R bởi dòng điện xoay chiều nói

0

2

I I 

 Giá trị hiệu dụng

3 Dòng điện xoay chiều đoạn mạch R,L,C

a) Đoạn mạch có điện trở thuần R: uR pha với i, ( = 0)

U I

R 

0

U I

R 

Lưu ý: Điện trở R cho dịng điện khơng đổi qua có U I

R 

b) Đoạn mạch có cuộn thuần cảm L: uL nhanh pha i /2, ( = /2)

L

U I

Z 

0

L

U I

Z 

với ZL = L cảm kháng

Lưu ý: Cuộn th̀n cảm L cho dịng điện khơng đổi qua hồn tồn (khơng cản trở)

c) Đoạn mạch có tụ điện C: uC chậm pha i /2, ( = -/2) C U I Z  0 C U I Z  với C Z C  

dung kháng

Lưu ý: Tụ điện C khơng cho dịng điện khơng đổi qua (cản trở hồn tồn). d) Đoạn mạch RLC khơng phân nhánh

 Dòng điện tức thời : i I c ost

 Hiệu điện thế tức thời : u U c os(t )  Định luật ôm :

U I Z  0 U I Z 

 Tổng trở :

2 2 2

0 0

( L C) R ( L C) R ( L C)

Z  R  Z  Z  U  U  U U  U  U  U  U

Độ lệch pha giữa u đối với i :tan

L C

Z Z R

  

; os

R c

Z

 

+ Khi ZL > ZC hay

1 LC  

  > thì u nhanh pha i + Khi ZL < ZC hay

1 LC  

  < thì u chậm pha i + Khi ZL = ZC hay

1 LC  

  = thì u cùng pha với i Lúc Max

U I =

R gọi hiện tượng cộng hưởng dòng điện e) Cộng hưởng điện :

 Hiện tượng Khi ZL = ZC hay  =

1

√LC thì dòng điện mạch đạt giá trị cực đại Imax =

U

R , công suất mạch đạt giá trị cực đại Pmax = U

2

R , u cùng pha với i ( = 0)

 Điều kiện để có cộng hưởng điện : 2LC =

4 Công suất dòng điện xoay chiều, hệ số công suất :

Công suất dòng điện xoay chiều : P = UIcos = I2R.= U2R

Z2 Điện tiêu thụ mạch điện : W = P t

Hệ số công suất : os

R c

Z

 

+ Hệ số công suất: cos = RZ + Ý nghĩa hệ số công suất cos

Trường hợp cos = tức  = 0: mạch có R, mạch RLC có cộng hưởng điện (ZL = ZC) thì P = Pmax = UI = U

2

R

5 TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA MÁY BIẾN ÁP

Máy biến áp những thiết bị có khả biến đổi điện áp ( xoay chiều) * Cấu tạo

+ Một lõi thép kỹ thuật điện hình khung gồm nhiều thép mỏng ghép sát cách điện với

+ Hai cuộn dây có sớ vịng dây N1, N2 khác quấn lõi thép Cuộn mắc vào

mạng điện xoay chiều gọi cuộn sơ cấp, cuộn mắc vào tải tiêu thụ gọi cuộn thứ cấp

* Nguyên tắc hoạt động

Dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ

* Sự biến đổi điện áp cường độ dòng điện : U2

U1 =

I1 I2 =

N2 N1

* Truyền tải điện năng

+ Công suất hao phí đường dây tải: P = RI2 = R( P

U )2 = P2 R U2 + Biện pháp giảm hao phí đường dây tải: giảm R, tăng U

Vì R =  Sl nên để giảm R ta phải tăng tiết diện S Việc tăng tiết diện S thì tốn kim loại phải xây cột điện lớn nên biện pháp không kinh tế

Trong thực tế để giảm hao phí đường truyền tải người ta dùng biện pháp chủ yếu tăng hiệu điện thế U: dùng máy biến thế tăng thế đưa hiệu điện thế ở nhà máy lên rất cao tải đường dây cao thế Gần đến nơi tiêu thụ lại dùng máy biến thế hạ thế giảm thế từng bước đến giá trị thích hợp

Tăng hiệu điện thế đường dây tải lên n lần thì công suất hao phí giảm n2 lần.

6 Máy phát điện xoay chiều a) Máy phát điện xoay chiều pha + Nguyên tắc hoạt động

Dựa vào tượng cảm ứng điện từ: từ thông qua khung dây biến thiên điều hịa, khung dây xuất suất điện động cảm ứng biến thiên điều hịa

+ Cấu tạo

Phần cảm phận tạo từ thơng biên thiên bằng nam chaâm quay

Phần ứng phận tạo suất điện động: gồm cuộn dây giống nhau, cố định vòng tròn

Trong hai phần: phần cảm phần ứng, có phần quay gọi rôto, phần đứng yên gọi stato

+ Tần sớ dịng điện xoay chiều

Nếu máy phát có cuộn dây nam châm (gọi cặp cực), rơto quay n vịng giây thì tần sớ dịng điện f = n

 Dòng điện xoay chiều pha hệ thớng gồm dịng điện xoay chiều pha có cùng biên độ, cùng tần số, lệch pha 2 π3 hay 120o,

tức lệch thời gian 13 chu kỳ

 Dòng điện xoay chiều pha máy phát điện xoay chiều pha phát  Máy phát điện ba pha máy tạo ba suất điện động xoay chiều hình sin cùng

tần số, cùng biên độ lệch pha 2 π3  Cấu tạo :

+ Ba cuộn dây hình trụ giống gắn cố định đường trịn tại ba vị trí đơie xứng (ba trục ba cuộn dây đồng quy tại tâm đường tròn lệch 1200)

+Một nam châm NS có thể quay quanh trục với tớc độ góc  khơng đổi

 Khi nam châm quay (rô to) từ thông qua cuộn dây ba hàm số sin thời gian, cùng tần sớ góc  Cùng biên độ lệch 2 π3 Kết quả ba cuộn dây xuất hiện ba suất điện động xoay chiều cùng tần số, cùng biên độ lệch 2 π3

c) Cách mắc mạch điện xoay chiều ba pha

Máy phát mắc hình sao: Ud = 3Up , Tải tiêu thụ mắc hình sao:

Máy phát mắc hình tam giác: Tải tiêu thụ mắc hình tam giác: * Ưu điểm dòng điện xoay chiều pha

+ Tiết kiệm dây dẫn ï

+ Cung cấp điện cho động ba pha

7.Cấu tạo hoạt động động không đồng pha + Cấu tạo: gồm phận

- Rơto khung dây dẫn quay tác dụng từ trường quay Để tăng thêm hiệu người ta dung rơ to lồng xóc.

- Stato phận tạo nên từ trường quay, gồm cuộn dây giống hệt 1,2,3 đặt ba vị trí nằm vịng trịn cho trục ba cuộn dây y đồng quy tâm O vịng trịn hơpp với góc 120o

+ Hoạt động: cho dòng pha vào ba cuộn dây từ trường tổng hợp ba cuộn dây tạo O từ trường quay Rơto lồng xóc nằm từ trường quay bị quay theo với tốc độ nhỏ tốc độ quay từ trường

8 Cách khảo sát đoạn mạch điện xoay chiều R, L, C mắc nối tiếp

 Dụng cụ :Gồm : Đồng hồ đo điện đa hiện số; nguồn điện xoay chiều 6V-12V; tụ điện C; Cuộn cảm có độ tự cảm L, điện trở r điện trở R

 Khảo sát :

+Mắc R,L,C mắc nối tiếp nối với nguồn điện 6V- 12V +Đo hiệu điện thế giữa phần tử

+Vẽ giản đồ véc tơ

CHỦ ĐÊ III: DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ SÓNG ĐIỆN TỪ ( Chương 4) DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ

- Cấu tạo mạch dao động : Mạch dao động bao gồm cuộn cảm có độ tự cảm L mắc nới tiếp với tụ điện có điện dung C thành mạch kín

Chú ý: Mạch dao động lý tưởng có điện trở khơng

- Điều kiện mạch dao động: có điện trở khơng; Tích điện cho tụ điện điện tích Q0; Khơng cĩ tác dụng điện từ bên ngồi lên mạch

b Dao động điện từ tự mạch: - Định nghĩa dao động điện từ tự do:

Sự biến thiên điều hoà theo thời gian điện tích q bản tụ điện cường độ dòng điện i(hoặc cường độ điện trường E cảm ứng từ B) mạch dao động gọi dao động điện từ tự

-Quy luật biến thiên điện tích cường độ dịng điện mạch dao động lý tưởng: + Điện tích tụ điện mạch dao động: q = qo cos(t + )

+ Cường độ dòng điện cuộn dây: i = Iocos(t +  + π2 )  =

1

√LC

Điện tích q tụ điện cường độ dòng điện i mạch dao động biến thiên điều hoà theo thời gian; i sớm pha π2 so với q

- Công thức xác định tần sớ góc, chu kì, tần sớ dao động điện từ tự do( dao động riêng mạch

1

, ,

2

T LC f

LC LC

 



  

-Năng lượng điện từ trường mạch dao động :

+Năng lượng điện từ mạch dao động: Tổng lượng điện trường tụ điệnvà lượng từ trường cuộn cảm mạch dao động gọi lượng điện từ

2.ĐIỆN TỪ TRƯỜNG :

- Mối quan hệ giữa điện trường từ trường:

+Nếu tại nơi có từ trường biến thiên theo thời gian thì tại nơi x́t hiện điện trường xốy

+ Nếu tại nơi có điện trường biến thiên theo thời gian thì tại nơi xuất hiện từ trường Đường sức từ trường lúc khép kín

+Điện từ trường trường có hai thành phần biến thiên theo thời gian, liên quan mật thiết với điện trường biến thiên từ trường biến thiên

SÓNG ĐIỆN TỪ

- Định nghĩa sóng điện từ: Sóng điện từ điện từ trường lan truyền không gian

- Đặc điểm sóng điện từ:

+Sóng điện từ sóng ngang, dao động điện trường từ trường sóng điện từ ln đồng pha với nhau;

+sóng điện từ lan truyền chân khơng bằng vận tốc ánh sáng: c = 3.108m/s điện môi

+Khi gặp mặt phân cách giữa hai mơi trường thì phản xạ khúc xạ; +sóng điện từ giao thoa với nhau; sóng điện từ mang lượng

+Trong q trình truyền sóng, điểm phương truyền véc tơ cường độ điện trường E→ véc tơ cảm ứng từ B→ vng góc với vng góc với phương truyền sóng

-Sự truyền sóng vơ tún khí qủn : + Các dải sóng vơ tún

 Khơng khí hấp thụ rất mạnh sóng dài, sóng trung sóng cực ngắn  Khơng khí hấp thụ mạnh sóng ngắn Tuy nhiên, số vùng

tương đối hẹp, sóng có bước sóng ngắn hầu khơng bị hấp thụ Các vùng gọi dải sóng vơ tún

+ Sự phản xạ sóng ngắn tầng điện li - Tầng điện li:

 Tầng điện li lớp khí quyển, phân tử khí đã bị ion hóa rất mạnh tác dụng tia tử ngoại ánh sáng mặt trời ( Từ độ cao 80km-800km)

 Sóng ngắn phản xạ rất tớt tầng điện li mặt đất mặt nước biển ánh sáng

* Phân loại caùc đặc tính soùng vơ tuyến

LOẠI SĨNG TẦN SỐ BƯỚC SĨNG

Sóng dài - 300 kHz 105 - 103m

Soùng trung 0,3 - MHz 103 - 102m

Sóng ngắn - 30 MHz 102 - 10 m

Sóng cực ngắn 30 - 30000

MHz 10 - 10

-2 m

Đặc tính phạm vi sử dụng loại sóng

+ Các sóng dài bị nước hấp thụ nên dùng để thơng tin nước Sóng dài dùng để thơng tin mặt đất lượng nhỏ, khơng truyền xa

+ Các sóng trung truyền theo bề mặt Trái Đất Ban ngày chúng bị tầng điện li hấp thụ mạnh nên không truyền xa Ban đêm, tầng điện li phản xạ sóng trung nên chúng truyền xa Các đài thu sóng trung ban đêm nghe rỏ cịn ban ngày nghe khơng tốt

+ Các sóng ngắn có lượng lớn sóng trung, chúng tầng điện li và mặt đất phản xạ phản xạ lại nhiều lần Một đài phát sóng ngắn cơng suất lớn có thể truyền sóng nơi Trái Đất

+ Các sóng cực ngắn có lượng lớn nhất, không bị tầng điện li hấp thụ phản xạ, có khả truyền xa theo đường thẳng dùng thông tin vũ trụ

Vơ tuyến truyền hình dùng sóng cực ngắn khơng truyền xa mặt đất, muốn truyền hình xa, người ta phải làm đài tiếp sóng trung gian dùng vệ tinh nhân tạo để thu sóng đài phát phát trở Trái Đất

4 SƠ ĐỒ NGUYÊN TẮC MÁY PHÁT MÁY THU SĨNG VƠ TUYẾN ĐIỆN a) Nguyên tắc chung:

-Dùng phận khác để “trộn” sóng âm tần với sóng mang gọi biến điệu sóng điện từ

+ Ở nơi thu phải tách sóng âm tân khỏi sống cao tần để đưa loa

+ Khi tín hiệu thu có cường độ nhỏ ta phải khuếch đại chúng mạch khuếch đại

b) Sơ đồ khối cûua máy phát vô tuyến đơn giản: Micro, phận phát sóng cao tần, mạch biến điệu, mạch khuếch đại an ten

c) Sơ đồ khối máy thu đơn giản: An ten, mạch khuếch đại dao động điện cao tần, mạch tách sóng, mạch khuếch đại dao động điện từ âm tần loa

CHỦ ĐÊ IV: SÓNG ÁNH SÁNG -LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG 1 HIỆN TƯỢNG TÁN SẮC ÁNH SÁNG

- sự tán sắc ánh sáng sự phân tích chùm sáng phức tạp thành chùm sáng đơn sắc

- Ánh sáng đơn sắc ánh sáng sáng có màu nhất định không bị tán sắc qua lăng kính Mỗi ánh sáng đơn sắc có bước sóng nhất định chân không

 Giải thích

- Ánh sáng trắng tập hợp nhiều ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím

- Chiết suất chất śt biến thiên theo màu sắc (hay bước sóng) ánh sáng tăng dần từ đỏ đến tím

- Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng hiện tượng truyền sai lệch so với sự truyền thẳng ánh sáng gặp vật cản Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng chứng tỏ ánh sáng có tính chất sóng

 Ứng dụng :

- Giải thích hiện tượng cầu vồng -Ứng dụng máy quang phổ lăng kính

2.HIỆN TƯỢNG GIAO THOA ÁNH SÁNG

- Thí nghiệm Iâng : Thí nghiệm Y-âng chứng tỏ hai chùm sáng giao thoa với nhau, nghĩa ánh sáng có tính chất sóng

- Hiện tượng giao thoa ánh sáng hiện tượng hai chùm sáng gặp nhau, có những chỗ chúng ln tăng cường lẫn nhau, có những chỗ chúng triệt tiêu Những chỗ hai chùm sáng tăng cường lẫn tạo thành những vân sáng Những chỗ hai chùm sáng triệt tiêu lẫn tạo thành những vân tới

- Hiện tượng có những vân sáng vân tối xen kẽ cách đặn thí nghiệm Yâng hiện tượng giao thoa ánh sáng Hiện tượng giao thoa ánh sáng chứng tỏ ánh sáng có tính chất sóng

- Điều kiện để có hiện tượng giao thoa ánh sáng hai chùm sáng phải hai nguồn sáng kết hợp phát

 ĐK: + hai nguồn có cùng tần sớ (ánh sáng hai nguồn phát có cùng bước sóng hay cùng màu),

+ hiệu số pha dao động giữa hai nguồn phải không đổi theo thời gian  Nếu hai nguồn kết hợp lại cùng pha với (hiệu số pha dao động giữa

+ Vân sáng: xk=k λD

a ; (k = 0, ± 1, ± 2, ± 3… ) k gọi bậc giao thoa

+ Vân tối: xk,=(k ,

+1 2)

λD

a (k = 0, ± 1, ± 2, ± 3…)

Trong đó: xk khoảng cách từ vân sáng trung tâm (vân sáng bậc 0) đến vân sáng bậc k.(m)

xk, khoảng cách từ vân sáng trung tâm đến vân tối thứ k, (m)

D khoảng cách từ hai nguồn đến ảnh.(m) a khoảng cách giữa hai nguồn sáng.(m)

λ bước sóng ánh sáng (m)

- Khoảng vân khoảng cách giữa hai vân sáng hai vân tối liên tiếp i=λD

a i= L

n đó: L bề rộng trường giao thoa; n số khoảng vân trường giao thoa

3 CÁC LOẠI QUANG PHỔ

a Quang phổ phát xạ gồm quang phổ liên tục quang phổ vạch + Quang phổ liên tục :

 Quang phổ liên tục dải có màu từ đỏ đến tím nối liền cách liên tục

 Quang phổ liên tục chất rắn, chất lỏng chất khí có áp suất lớn bị nung nóng phát

 Quang phổ liên tục chất khác cùng nhiệt độ thì hồn tồn giớng phụ thuộc nhiệt độ chất chúng

+ Quang phổ vạch:

 Quang phổ vạch hệ thống vạch sáng riêng lẻ, ngăn cách bỡi khoảng tối

 Quang phổ phát xạ chất khí ở áp suất thấp bị nung nóng phát  Quang phổ vạch nguyên tố đặc trưng cho nguyên tố ấy

- Quang phổ hấp thụ:

 Quang phổ hấp thụ vạch hay đám vạch tối quang phổ liên tục

 Quang phổ vạch phát xạ nguyên tố khác khác số lượng vạch, vị trí ( hay bước sĩng ) độ sáng tỉ đối giữa vạch « Mỗi ngun tố hố học có quang phổ vạch đặc trưng cho nguyên tố ». b.Quang phổ hấp thụ :

- Quang phổ liên tục, thiếu xạ bị dung dịch hấp thụ, gọi quang phổ hấp thụ dung dịch

- Các chất rắn, lỏng khí cho quang phổ hấp thụ

- Quang phổ hấp thụ chất khí đặc trưng cho chất khí

4 CÁC LOẠI BỨC XẠ : a) Tia hồng ngoại :

+ Bước sĩng : Tia hồng ngoại có bước sóng lớn bước sĩng ánh sáng đỏû ( > 0,75m)

+Bản chất : Cĩ cùng bản chất với ánh sáng thơng thường sĩng điện từ + Nguồn phát: vật có nhiệt độ cao nhiệt độ môi trường phát tia hồng ngoại Nguồn phát tia hồng ngoại thường dùng bóng đèn có dây tóc, bếp ga, bếp than, điơt hồng ngoại

+ Tính chấtvà công dụng

- Tác dụng bật tia hồng ngoại tác dụng nhiệt.-> Sấy, sưởi

- Gây phản ứng hoá học->Chế tạo phim dùng chụp ảng hồng ngoại, camera hồng ngoại

- Biến điệu sóng điện từ->Chế tạo điều khiển từ xa dùng hồng ngoại b) Tia tử ngoại

+ĐN : xạ (hay tia) tử ngoại xạ mà mắt không trông thấy ngồi vùng màu tím cảu quang phổ

+ Bước sĩng : Tia tử ngoại có bước sóng nhỏ bước sóng ánh sáng tím ( < 0,38m)

+Bản chất : Cĩ cùng bản chất với ánh sáng thơng thường sĩng điện từ + Nguồn phát: vật có nhiệt độ 2000oC phát tia tử ngoại, nhiệt độ vật

càng cao phổ tia tử ngoại càngtrải dài phía sóng ngắn + Tính chất

- Tác dụng lên phim ảnh

- Kích thích phát quang cuả nhiều chất - kích thích nhiều phản ứng hố học - Có tác dụng ion hố khơng khí

- Có số tác dụng sinh học =>dùng để tiệt trùng thực phẩm dụng cụ y tế - Bị nước, thuỷ tinh, … hấp thụ mạnh

c) Tia X

+ Định nghĩa : Khi chùm electron nhanh( tức có lượng lớn) đập vào vật rắn vật phát tia X

+ Bản chất tia X sóng điện từ có bước sóng nằm khoảng từ 10-11m

đến 10-8m

+ Tính chất công dụng

- Có khả đâm xun mạnh nên dùng để dò lổ hỏng, khuyết tật bên sản phẩm đúc Bị lớp chì (kim loại nặng) vài mm cản lại nên thường dùng chì làm chắn bảo vệ kỹ thuật X.

- Làm đen kính ảnh nên dùng để chụp điện

- Làm phát quang số chất nên dùng để quan sát hình việc chiếu điện

- Làm iơn hóa khơng khí Tính chất ứng dụng để làm máy đo liều lượng tia X

5 THANG SÓNG ĐIỆN TỪ

Sóng điện từ, tia hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia tử ngoại, tia X, tia gamma có bản chất sóng điện từ, chúng có tính chất tác dụng khác nhau.Các sóng tạo thành phổ liên tục gọi thang sóng điện từ

6 HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN NGOÀI, ĐỊNH LUẬT VỀ GIỚI HẠN QUANG ĐIỆN

a) Hiện tượng quang điện : Hiện tượng ánh sáng làm bậc electron khỏi mặt kim gọi tượng quang điện (ngoài)

b) Định luật giới hạn quang điện: Đối với kim loại, ánh sáng kích thích phải có bước sóng  ngắn hay giới hạn quang điện o kim loại

đó, gây tượng quang điện

Hoặc : Ánh sáng kích thích có thể làm bật electron khỏi mặt kim loại bước song ngắn bằng giới hạn quang điện kim loại

7 THUYẾT LƯỢNGTỬ ÁNH SÁNG

* Giả thuyết Plăng:Lượng lượng mà lần nguyên tử hay phân tử hấp thụ hay phát xạ có giá trị hồn tồn xác định hf; f tần số ánh sáng bị hấp thụ hay phát xạ; h số

*Lượng tử lượng:  = hf, h số Plăng: h = 6,625.10-34 Js.

*Nội dung thuyết lượng tử ánh sáng

+Aùnh sáng tạo thành bỡi hạt gọi phơtơn

+Với ánh sáng đơn sắc có tần số f, phô tôn giống nhau, phôtôn mang lượng hf

+Trong chân không, phôtôn bay với tốc độ c=3.108m/s dọc theo tia sáng.

+Mỗi lần nguyên tử hay phân tử phát xạ hấp thụ ánh sáng chúng phát hay hấp thụ phôtôn

Phôtôn tồn trạng thái chuyển động Khơng có phơtơn đứng n * Giải thích định luật giới hạn quang điện: Để có tượng quang điện thì lượng phơtơn phải lớn cơng : hf = hcλ  A = hcλ

o =>   o

;

* Cơng thức tính giới hạn quang điện : o = hcA :giới hạn quang điện

B ng giá tri ả gi i h n quang điớ ện

Chất o(m) Chất o(m)

Bạc 0,26 Canxi 0,75

Đồng 0,30 Natri 0,50

Kẽm 0,35 Kali 0,55

Nhôm 0,36 Xesi 0,66

Ánh sáng vừa có tính chất sóng, vừa có tính chất hạt: ánh sáng có lưỡng tính sóng - hạt.

Tính chất ánh sáng thể ánh sáng có chất điện từ HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN TRONG

*Chất quang dẫn: Một số chất bán dẫn GE, SI, PbS, PbSe, PbTe, CdS, CdSe, CdTe…có tính chất:Chúng những chất dẫn điện không bị chiếu sáng trở thành dẫn điện tốt bị chiếu sáng thích hợp

* Hiện tượng quang bên : Hiện tượng ánh sáng giải phóng êlectron liên kết chúng trở thành êlectron dẫn đồng thời tạo lổ trống tham gia vào trình dẫn điện gọi Hiện tượng quang bên trong.

* Quang trở: + Quang trở điện trở làm chất quang dẫn.

+ Cấu tạo : Gồm sợi dây bằng chất quang dẫn gắn đế cách điện + Ứng dụng : Quang trở dùng mạch điều khiển tự động * Pin quang điện

Pin quang điện nguồn điện chạy lượng ánh sáng.Nó biến đổi trực tiếp quang thành điện

Pin hoạt động dựa vào hiện tượng quang điện xảy bên cạnh lớp chặn Pin quang điện (pin mặt trời) sử dụng máy tính bỏ túi, vệ tinh nhân tạo …

9.HIỆN TƯỢNG QUANG-PHÁT QUANG.ĐẶC ĐIỂM CỦA ÁNH SÁNG HUỲNH QUANG

+ Hiện tượng quang-phát quang hấp thụ ánh sáng có bước sóng để phát ánh sáng có bước sóng khác

+ Khi ánh sáng phát quang tắt nhanh tắt ánh sáng kích thích Goị huỳnh quang Huỳnh quang chất lỏng khí phát

+ Khi ánh sáng phát quang kéo dài khoảng thời gian sau tắt ánh sáng kích thích gọi lân quang Lân quang chất rắn phát

+ Đặc điểm ánh sang huỳnh quang : Aùnh sáng huỳnh quang có bước sóng dài bước sóng ánh sáng kích thích hq  kt

MẪU NGUYÊN TỬ CỦA BO ( Tham khảo ) * Các tiên đề Bo cấu tạo nguyên tử. + Các tiên đề trạng thái dừng.

Nguyên tử tồn số trạng thái có lượng xác định, gọi trạng thái dừng Khi trạng thái dừng, nguyên tử không 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

Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có lượng En sang trạng thái dừng

có lượng thấp Em ngun tử phát phơtơn có lượng:  =

hfnm = hcλ

mn = En - Em Ngược lại, nguyên tử trạng thái dừng có năng

chuyển lên trạng thái dừng có lượng En lớn hơn.

10 QUANG PHỔ VẠCH CỦA NGUYÊN TỬ HIĐRƠ :Giải thích tạo thành quang phổ vạch hidrơ:

+ Quang phổ vạch phát xạ hidrô gồm dãy

- Dãy Lyman gồm vạch vùng tử ngoại ( Khơng nhìn thấy

- Dãy Banme gồm phần nằm vùng tử ngoại vạch nằm vùng ánh sáng nhìn thấy: vạch đỏ H có  = 0,656m, vạch lam H có  = 0,486m,

vạch chàm H có  = 0,434m, vạch tím H có  = 0,410m

- Dãy Pasen gồm vạch vùng hồng ngoại ( Khơng nhìn thấy + Giải thích

- Ngun tử hiđrơ có electron quay xung quanh hạt nhân Bình thường electron chuyển động quỹ đạo K quỹ đạo gần hạt nhân nhất, có mức lượng thấp

- Khi nhận lượng kích thích, electron chuyển lên quỹ đạo có mức lượng cao hơn, quỹ đạo L, M, N, O, P, … Nhưng electron quỹ đạo ngồi thời gian ngắn Sau chuyển quỹ đạo bên phát phơtơn có tần số f thỏa mãn hệ thức: hf = hcλ = Ecao - Ethấp

- Mỗi phơtơn có tần số f ứng với sóng ánh sáng đơn sắc có bước sóng  xác định Mỗi ánh sáng đơn sắc cho vạch quang phổ có màu định Vì quang phổ hiđrơ quang phổ vạch

- Khi electron từ quỹ đạo ngồi

Nhảy quỹ đạo K phát phô tôn dãy Lyman Nhảy quỹ đạo L phát phô tôn dãy Banme Nhảy quỹ đạo M phát phơ tơn dãy Pasen 11 SƠ LƯỢC VỀ LAZE

* Định nghĩa : Laze nguồn sáng phát chùm sáng cường độ lớn dựa việc ứng dụng hiện tượng phát xạ xảm ứng

Hoặc : laze máy khuếch đại ánh sang dựa vào sự phát xạ cảm ứng *Laze có tính đơn sắc, tính định hướng, tính kết hợp cao cường độ lớn

*Hiện tượng phát xạ cảm ứng: Nếu nguyên tử ở trạng thái kích thích, sẵn sàng phát phơtơn có lượng  = hf, bắt gặp phơtơn có lượng ’ đúng bằng lượng hf, bay lướt qua nó, thì nguyên tử phát phơtơn  Phơtơn  có có cùng lượng bay cùng phương với ’ Ngoài ra, sóng điện từ ứng với phơtơn  hồn tồn cùng pha dao động mặt phẳng song songvới mặt phẳng dao động sóng điện từ ứng với phôtôn ’

*Cấu tạo hoạt động Laze rubi -Cấu tạo:

+Thanh Rubi.(hồng ngọc: Al2O3 pha Cr2O3) hình trụ A

+Mặt mmạ bạc thành gương phẳng G1

+Mặt bán mạ, 50% cường độ sáng chiếu tới bị phản xạ, 50% truyền qua +G1 G2 song song đối mặt

-Hoạt động:

+Nếu có ion Crơm xạ theo phương vng gócvới gương thì ánh sáng phản xạ lại nhiều lầnvà làm loạt ion crôm phát xạ cảm ứng

Ánh sáng khuếch đại lên nhiều lần Chùm tia laze lấy từ gương bán mạ G2

*Một vài ứng dụng Laze

-Trong y học:dùng làm dao mổ , chữa bệnh da

-Trong thông tin liên lạc: Vô tuyến định vị, liên lạc vệ tinh, điêuù khiển tài vũ trụ ,Truyền tin bằng cáp quang

-Trongcông nghiệp:Cắt, khoan, chính xác cao

-Trongtrắc địa : đo khoảng cách, tam giác đạt, ngắm đường thẳng -Còn dùng đầu đĩa,bút bản, thí nghiệm quang học

CHỦ ĐỀ V : CẤU TẠO HẠT NHÂN - PHẢN ỨNG HẠT NHÂN 1.TÍNH CHẤT VÀ CẤU TẠO CỦA HẠT NHÂN, KHỐI LƯỢNG HẠT NHÂN, CẤU TẠO HẠT NHÂN , HỆ THỨC ANHXTANH GIỮA NĂNG LƯỢNG VÀ KHỐI LƯỢNG

*Tính chất: Hạt nhân tích điện dương bằng +Ze ( Z sớ thứ tự bảnh hệ thớng t̀n hồn), kích thước hạt nhân rất nhỏ vào khoảng 10-15 m

*Cấu tạo hạt nhân:

+Hạt nhân cấu tạo bởi hai loại hạt Prơtơn (p), điện tích (+e) Nơtrôn (n), không mang điện.gọi chung nuclôn

+ Số prôtôn hạt nhân bằng Z (nguyên tử số) + Tổng số nuclôn hạt nhân kí hiệu A (số khối) +Số nơtrôn hạt nhân A – Z

- Kí hiệu hạt nhân * Đồng vị

Các nguyên tử mà hạt nhân có số prơtơn Z khác số nơtrôn N nên khác số khối A gọi đồng vị, chúng có vị trí bảng hệ thống tuần hồn

Hiđrơ có đồng vị: Hidrô 11 H ; đơteri 12 H ( 12 D) ; triti 13 H ( 13 T)

* khối lượng hạt nhân

+ Trong vật lý nguyên tử hạt nhân người ta thường dùng đơn vị khối lượng gọi đơn vị khối lượng nguyên tử, kí hiệu u

1u = 121 khối lượng nguyên tử cacbon 126 C, gọi đơn vị

đơn vị cacbon

+ Một ngun tử có số khối A có khối lượng xấp xỉ A tính theo đơn vị khối lượng nguyên tử u

+ NA = 6,022.1023 số nguyên tử phân tử mol chất gọi số

Avôgrô

+ Khối lượng mol (gồm 6,022.1023 nguyên tử) chất đơn nguyên tử tính gam

có trị số bảng nguyên tử lượng nguyên tử *Khối lượng lượng:

Hệ thức Anh-xtanh E=mc2

Năng lượng tính đơn vị eV tương ứng với khối lượng 1u là: E=uc2 =931,5MeV.

Suy ra:1u=931,5MeV/c2.

2 LỰC HẠT NHÂN, NĂNG LƯƠNG LIÊN KẾT CỦA HẠT NHÂN * Lực hạt nhân

- Lực tương tác giữa nuclôn hạt nhân gọi lực hạt nhân (tương tác hạt nhân hay tương tác mạnh)

+ Lực hạt nhân loại lực truyền tương tác giữa nuclơn hạt nhân, cịn gọi lực tương tác mạnh.

+ Lực hạt nhân phát huy tác dụng phạm vi kích thước hạt nhân (10-15m)

+Lực hạt nhân không phải lực tĩnh điện, không phải lực hấp dẫn * Năng lượng liên kết hạt nhân

 Độ hụt khối

- Khối lượng hạt nhân luôn nhỏ tổng khối lượng nuclơn tạo thành hạt nhân

- Độ chênh lệch khới lượng gọi độ hụt khới hạt nhân kí hiệu m Zm p (A Z m ) n  mx

 Năng lượng liên kết

2 x

Wlk Zmp (A Z m ) n  m c

Hay

2 Wlk mc

- Năng lượng liên kết hạt nhân tính bằng tích độ hụt khối hạt nhân với thừa số c2.

 Năng lượng liên kết riêng - Năng lượng liên kết riêng, kí hiệu

Wlk

A , thương số giữa lượng liên kết Wlk số nuclôn A

- Năng lượng liên kết riêng đặc trưng cho mức độ bền vững hạt nhân 3.PHẢN ỨNG HẠT NHÂN

* Phản ứng hạt nhân

 Định nghĩa đặc tính

- Phản ứng hạt nhân trình biến đổi hạt nhân a Phản ứng hạt nhân tự phát

- Là trình tự phân rã hạt nhân không bền vững thành hạt nhân khác b Phản ứng hạt nhân kích thích

- Quá trình hạt nhân tương tác với tạo hạt nhân khác - Đặc tính:

+ Biến đổi hạt nhân + Biến đổi ngun tớ

+ Khơng bảo tồn khới lượng nghỉ

 Các định luật bảo tồn phản ứng hạt nhân a Bảo toàn điện tích (bảo tồn sớ protơn Z)

b Bảo tồn sớ nuclơn (bảo tồn sớ A) c Bảo tồn lượng toàn phần d Bảo toàn động lượng

 Năng lượng phản ứng hạt nhân

- Phản ứng hạt nhân có thể toả lượng thu lượng W = (mtrước - msau)c2

+ Nếu W > 0 phản ứng toả lượng: Wtoả = W = (mtrước - msau)c2

- Nếu W <  phản ứng thu lượng:Wthu = W = -W

a Hiện tượng phóng xạ

* Định nghĩa : Phóng xạ trình phân hủy tự phát hạt nhân không bền vững (Tự nhiên hay nhân tạo) Quá trình phân hủy kèm tho sự tạo hạt có thể kèm theo sự phát xạ điện từ Hạt nhân tự phân hủy gọi hạt nhân mẹ, hạt nhân tạo thành sau phân hủy gọi hạt nhân

* Các dạng phóng xạ a Phóng xạ 

4

2

A A

ZX Z Y He

 

 

Dạng rút gọn: ZAX AZ 42Y

 



 

- Tia  dòng hạt nhân 24He chuyển động với vận tốc 2.107m/s Đi chừng vài cm

trong không khí chừng vài m vật rắn b Phóng xạ 

Tia - dòng êlectron (01e)      

0

1

A A

Z X Z Y e v

Dạng rút gọn:

A A

Z X Z Y





 

c Phóng xạ +

- Tia + dịng pơzitron (01e) ZAX  ZA1Y 10e00

Dạng rút gọn:

A A

ZX Z Y

 

 

* Tia - + chuyển động với tốc độ  c, truyền vài mét không khí vài

mm kim loại

d Phóng xạ  E2 – E1 = hf

- Phóng xạ  phóng xạ kèm phóng xạ - +.

- Tia  vài mét bêtông vài cm chì b Định luật phóng xạ

 Đặc tính trình phóng xạ

a Có bản chất trình biến đổi hạt nhân b Có tính tự phát không điều khiển được. c Là trình ngẫu nhiên.

 Định luật phân rã phóng xạ - Xét mẫu phóng xạ ban đầu + N0 sô hạt nhân ban đầu

+ N số hạt nhân lại sau thời gian t

t

N N e



Trong  hằng sớ dương gọi số phân rã, đặc trưng cho chất phóng xạ xét

 Chu kì bán rã (T)

- Chu kì bán rã thời gian qua sớ lượng hạt nhân cịn lại 50% (nghĩa phân rã 50%)

ln2 0,693

T

 

 

- Lưu ý: sau thời gian t = xT thì sớ hạt nhân phóng xạ lại là:

0

2x

N = No 2− tT = No e-t ; m = mo 2− tT = moe-t

c Đồng vị phóng xạ nhân tạo

 Đồng vị phóng xạ nhân tạo đồng vị người tạo bằng cách sử dụng phản ứng hạt nhân

 Phóng xạ nhân tạo phương pháp nguyên tử đánh dấu Dùng 31

15P phân lân  thường trộn lẫn với ít chất phóng xạ β-

30

15P bón cho Theo dõi sự phóng

 xạ β- ta biết trình vận chuyển chất  Phương pháp xác định tuổi cổ vật : Đo độ phóng xạ

14

6C sẽ xác định tuổi cổ vật

5 PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH a)Cơ chế phản ứng phân hạch

 Phản ứng phân hạch gì?

- Là sự vỡ hạt nhân nặng thành hạt nhân trung bình (kèm theo vài nơtrôn phát ra)

 Phản ứng phân hạch kích thích

n + X  X*  Y + Z + kn (k = 1, 2, 3)

- Quá trình phân hạch X không trực tiếp mà phải qua trạng thái kích thích X* b) Năng lượng phân hạch

- Xét phản ứng phân hạch:

1 235 236

0 92 92

95 138

39 53

*

3

n U U

Y I n

 

  

1 235 236

0 92 92

139 95

54 38

*

2

n U U

Xe Sr n

 

  

 Phản ứng phân hạch toả lượng

- Phản ứng phân hạch 23592U phản ứng phân hạch toả lượng, lượng gọi

năng lượng phân hạch.

- Mỗi phân hạch 23592U tỏa lượng 212MeV

c) Phản ứng phân hạch dây chuyền

- Giả sử sau phân hạch có k nơtrơn giải phóng đến kích thích hạt nhân

235

92U tạo nên những phân hạch

- Sau n lần phân hạch, sớ nơtrơn giải phóng kn kích thích kn phân hạch mới.

+ Khi k < 1: phản ứng phân hạch dây chuyền tắt nhanh

+ Khi k = 1: phản ứng phân hạch dây chuyền tự trì, lượng phát không đổi + Khi k > 1: phản ứng phân hạch dây chuyền tự trì, lượng phát tăng nhanh, có thể gây bùng nổ

- Khới lượng tới hạn 23592U vào cỡ 15kg, 239

94Pu vào cỡ 5kg

 Phản ứng phân hạch có điều khiển

- Được thực hiện lò phản ứng hạt nhân, tương ứng trường hợp k = 1. - Năng lượng toả không đổi theo thời gian

 Phản ứng nhiệt hạch

- Là trình hai hay nhiều hạt nhân nhẹ hợp lại thành hạt nhân nặng

VD : 12H 13H  24He 01n

Phản ứng toả lượng: Qtoả = 17,6MeV

 Điều kiện thực hiện - Nhiệt độ đến cỡ trăm triệu độ

- Mật độ hạt nhân plasma (n) phải đủ lớn - Thời gian trì trạng thái plasma () phải đủ lớn

14 16

3

(10 10 ) s

n

cm

  

* Phản ứng nhiệt hạch Trái Đất

* Năng lượng tổng hợp hạt nhân

- Năng lượng toả bởi phản ứng tổng hợp hạt nhân gọi lượng tổng hợp hạt nhân

- Thực tế quan tâm đến phản ứng tổng hợp nên hêli

1 1H1H  2He 1H1H 2He 2 1H1H 2He 1H1H 2He0n

1H3Li 2(2He)

* Phản ứng tổng hợp hạt nhân vũ trụ

- Năng lượng phát từ Mặt Trời từ hầu hết vũ trụ có nguồn gớc lượng tổng hợp hạt nhân

- Quá trình tổng hợp Heli từ hiđrô:

1 0

1

4 H He2 e2  2

Phản ứng xảy ở 30 triệu độ, lượng toả 26,7MeV Phản ứng tổng hợp hạt nhân có điều khiển

- Hiện đã sử dụng đến phản ứng

2

1

17,6

H H He n

MeV

  



- Cần tiến hành việc:

a Đưa vận tốc hạt lên rất lớn

b “Giam hãm” hạt nhân phạm vi nhỏ hẹp để chúng có thể gặp Ưu việt lượng tổng hợp hạt nhân

- So với lượng phân hạch, lượng tổng hợp hạt nhân ưu việt hơn: a Nhiên liệu dồi