v ới p: Số cặp cực của nam châm... GIAO THOA ÁNH SÁNG I.[r]
(1)Giáo viên Nguyễn Văn Nghị - Trường THPT Thái Phiên CÔNG THỨC VẬT LÝ 12
DAO ĐỘNG VÀ SÓNG CƠ
I DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA:
Chọn gốc tọa độ VTCB :
Phương trình dao động:
x Acos(t)
Phương trình vận tốc:
v Asin(t)
Phương trình gia tốc:
a 2Acos(t) 2x
x: Li độdao động (cm, m)
A: Biên độ dao động (cm, m)
: Pha ban đầu ( rad)
: Tần số góc (rad/s)
(t): Pha dao động (rad)
Các giá trị
cực đại
2
v A x
a x
max
a
A
max
v A Hệ thức độc lập:
2 2
v x
A 2
v A x
+Tại VTCB:
x = 0, vmax = A, a = +Tại biên: xmax = A, v = 0,
amax = 2A
+Tốc độ tb chu kì: v 4A
T
+Vận tốc tb:
t x vtb
+Liên hệ pha:
v sớm pha
2
hơn x. a sớm pha
2
hơn v; a ngược
pha với x
II CON LẮC LỊ XO:
Tần số góc:
m k
k m2 ; 2f
Chu kì:
T
k m T 2
Tần số:
T f
m k f
2
Nếu m = m1 + m2
2 2
T T
T
Nếu m = m1 - m2 22
2
T T
T
Nếu thời gian t vật thực
hiện N dao động:
-Chu kì
N t
T -Tần số f N
t
xmax = A
vmax = A ( Tại VTCB) amax = A
2
(2) Lập phương trình dao động điều hịa:
Phương trình có dạng:
cos( ) xA t + Tìm :
m k
,
T
, 2f , + Tìm A: 2
2 2
v x
A , l=2A, vmax =A,…
+ Tìm : Chọn t = lúc vật qua
vị trí x0
x0 Acos
A x0
cos
>0 vật CĐ theo chiều (-) <0 vật CĐ theo chiều (+)
+Cho phương trình, tìm quãng
đường vật sau thời gian t
từ t1đến t2
+Quãng đường chu kỳ
luôn 4A: Nếu t = T S = 4A
+Quãng đường 1/2 chu
kỳ 2A: Nếu t = T/2 S = 2A
Quãng đường l/4 chu kỳ
khi vật từ VTCB đến vị trí biên ngược lại A
Phân tích: t2 – t1 = nT/2 + t (n N ; ≤ t < T/2) (6) Quãng đường thời
gian “nT/2” S1 = 2nA, thời gian t S2
Quãng đường tổng cộng là
S = S1 + S2
+ Tốc độ trung bình vật
từ thời điểm t1đến t2:
2
tb
S S
v
t t t
(3)Giáo viên Nguyễn Văn Nghị - Trường THPT Thái Phiên Với S quãng đường tính
như
Tính quãng đường lớn nhất
hay nhỏ nhất vậtđi
trong khoảng thời gian Δt (t <
2
T
): Smax = 2Asin
t T
; Smin = 2A(1 - cos
t T
) Năng lượng dao động điều
hòa:
Động năng:
d
W =
2
2
sin ( )
2
mv kA
t
Thế năng:
t
W =
2
2
cos ( ) 2
kx kA
t
Cơ năng:
W = Wd + Wt = số
W =
2
2 kA
=
2
2 m A
=
2 max
2 mv
Tỉ số động năng, năng,
2 max
2
2
v v A
x A W Wđ
2 2
t max
2 2
đ
W x v v
W A x v
2 max
2 max
2
v v v A x W
Wt
Con lắc lò xo treo thẳng đứng: Gọi l0 : Chiều dài tự nhiên lò xo
l
: Độ dãn lò xo vật
VTCB
lb : Chiều dài lò xo vật VTCB
lb l0 l
Khi vật VTCB: Fđh = P
kl mg
l g m
k
Chu kì của lắc
g l k
m
T 2 2
Chiều dài lò xo li độ x:
l = lcb + x
Chiều dài cực đại
(Khi vật vị trí thấp nhất)
l k
0
l
m b
l m
t
T/4
T/8 T/2 T
O W
(4)lmax = lcb + A
Chiều dài cực tiểu
(Khi vật vị trí cao nhất)
lmin = lcb – A
2 max l
l
A
2
min max l
l
lcb
Lực đàn hồi lò xo li độ x:
Fđh = k(l+ x) Lực đàn hồi cực đại: Fđhmax = k(l+ A) Lực đàn hồi cực tiểu: Fđhmin = k(l- A) l> A
Fđhmin = l A
Lực kéo về:
Là lực tổng hợp tác dụng lên vật
(có xu hướng đưa vật VTCB) Độ lớn Fhp kx
Lực hồi phục cực đại: Fhp kA Lưu ý: Trong công thức
lực lượng A, x, l có
đơn vị (m)
III CON LẮC ĐƠN Tần số góc:
l g
Chu kì:
g l
T 2 l (m), g(m/s2)
Tần số:
l g f
2
(Hz) Phương trình dao động:
Theo cung lệch: ss0cos(t) Theo góc lệch: 0cos(t) Với sl
l chiều dài dây treo (m);
0 0,s
góc lệch , cung lệch
vật biên (rad) + Công thức liên hệ:
2
2
0
v
S s
Và v S02s2
Vận tốc:
Khi dây treo lệch góc bất kì: ) cos (cos
2 0 gl
v
Khi vật qua VTCB:
) cos (
2 0 gl
v
Khi vật biên: v =
Lực căng dây:
Khi vật góc lệch bất kì:
T = mg(3cos 2cos0) Khi vật qua VTCB
T = mg(32cos0) Khi vật biên:
(5)
Giáo viên Nguyễn Văn Nghị - Trường THPT Thái Phiên Khi 100: Có thể dùng
1- cos0=
2 sin
2 0
2
Tmax = (1 )
2
mg
Tmin= )
2 (
2
mg
Năng lượng dao động:
W = Wd + Wt = số
2
0
1 (1 cos )
2
W mgl mgl
Chu kì tăng hay giảm theo %:
2
1
.100%
T T
T
Chiều dài tăng, giảm theo %:
2 1
.100%
l l
l
Gia tốc tăng hay giảm theo %:
2 1
.100%
g g
g
Sự thay đổi chu kỳ theo nhiệt độ (g = const) :
T2 = T1(1 + )
t
2
1
t T
T
hệ số nở dài dây treo
Sự thay đổi chu kỳ theo độ cao (l = const) :
T2 = T1(1 + )
R h
R h T
T
1
Sự thay đổi gia tốc biểu
khiến
+ Chỉ có trọng lực :
g l T 2 ( g =
m P
) + Có ngoại lực
F không đổi
tác dụng: ' '
g l
T
-Lên nhanh dần g/ =g+a
-Lên chậm dần g/ =g-a
-Xuống nhanh dần g/ =g-a
-Xuống chậm dần g/ =g+a
Con lắc đơn, vật nặng tích điện q
đặt điện trường
E : a =
m E q m Ftđ
=>
m E q g g'
Con lắc đơnđiện tích q(có thể
âm hoặcdương) đặt điện trường song song với mặt đất hay
P F
2 2
' ( )
m qE g
g
cos ' g g IV TỔNG HỢP DAO ĐỘNG
Xét dao động điều hòa
phương tần số:
(6)Độ lệch pha: 2 1 Phương trình dao động tổng hợp
có dạng: x Acos(t)
) cos(
2 2
2
1
A A A A A
2 1
2 1
cos cos
sin sin
A A
A A
tg
Nếu dao động pha: 2k AA1A2
Nếu dao động ngược pha:
(2 1)
k A A1A2
Tổng quát :
A1A2 A A1A2
SĨNG CƠ HỌC
I Sóng nguồn
Xét sóng nguồn O có biểu thức
uo Acost Biểu thức sóng M cách O
khoảng d:
uM Acos(t 2d)
+ Bước sóng: vT f v
+ Vận tốc truyền sóng: v s t
Độ lệch pha điểm phương truyền sóng cách khoảng d:
d
Nếu dao động pha:
2k
d k Nếu dao động ngược pha:
(2 1)
k ( 1)
2
d k
II Giao thoa sóng:
Xét sóng nguồn S1 S2 sóng kết hợp có biểu thức:
os
u Ac t
+ Xét điểm M cách nguồn A
khoảng d1, cách nguồn B khoảng d2
+ Biểu thức sóng M S1 truyền tới:
1
2 os( d )
u Ac t
+ Biểu thức sóng M S2 truyền tới:
2
2 os( d )
u Ac t
Biểu thức sóng tổng hợp M :
uM = u1 + u2 Biên độ:
2
2 cos d d
A A
Pha ban đầu: (d1 d2)
(7)Giáo viên Nguyễn Văn Nghị - Trường THPT Thái Phiên Cực đại giao thoa:
Amax = 2A d2 d1k
Cực tiểu giao thoa:
Amin = ) (
1 2d k
d
Trường hợp sóng phát từ hai
nguồn lệch pha = 2 - 1 số cực đại cực tiểu
đoạn thẳng S1S2là số giá trị
của k ( z) tính theo cơng thức:
Cực đại:
1 2
S S
< k < 2
S S
Cực tiểu:
1
2
S S
< k < 2
S S
III Sóng dừng:
Gọi l chiều dài dây, k số bó
sóng:
+ Nếu đầu A cố định, B cố định:
2
lk
+ Nếu đầu A cố định, B tự do:
( )
2
l k
Mức cường độ âm:Đại lượng
0
I L(B) = lg
I =>
I 10 I
L
Hoặc :
0
I L(dB) = 10.lg
I
2
2 2
0 1
I I I I
L - L = lg lg lg 10
I I I I
L L
DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
I ĐẠI CƯƠNG ĐIỆN XOAY
CHIỀU
Biểu thức cđ dòng điện điện áp 0cos( i)
iI t
uU0cos(tu)
độ lệch pha u so với i: ui + > 0: u nhanh pha i
+ < 0: u chậm pha i
+ = 0: u, i pha
Mạch có R:
= 0, uR , i pha
R I
U0R 0 ; UR I.R
Mạch có cuộn cảm L:
Cảm kháng ZL L =
2
uLnhanh pha i :
2
+Tại thời điểm t, điện áp hai đầu
cuộn cảm là u cường độ
dịng điện qua i Ta có hệ thức
liên hệ:
2 2
2 2
0 0L L
i u i u
1
I U 2I 2U
2
2
u i
(8)U0L I0.ZL ; UL I.ZL
Mạch có tụ điện C:
Dung kháng
C ZC
=
uC chậm pha i :
2
C C I Z
U0 ; UC I.ZC
+Tại thời điểm t, điện áp hai đầu
tụ điệnlà u cường độ dòng điện
qua i Ta có hệ thức:
1
2
1 2
2 2
0 2
C
C U
u I i U
u I
i
2
2
u i U I
Đoạn mạch R, L ,C nối tiếp:
Tổng trở:
Z R2 (ZLZC)2
Độ lệch pha u so với i:
R Z Z
tg L C
Định luật Ohm :
U0 I0.Z ; U I.Z
Lưu ý: Số Ampe kế:
I I
Số vôn kế:
2 U U Công suất mạch RLC:
cos UI
P ; P = RI2 = UR.I
Hệ số công suất mạch:
Z R
cos Mạch RLC cộng hưởng:
Thay đổi L, C, đến
ZL ZC
Khi Zmin = R
min max
Z U
I
R U I
R P
2
max
max
Điều kiện cộng hưởng: + Công suất mạch cực đại
+ Hệ số công suất cực đại + Cđdđ, số ampe kế cực đại
+ u, i pha
Cuộn dây có điện trở r:
Tổng trở cuộn dây: Zd r2 ZL2 Độ lệch pha ud i:
r Z
tg L
d
Công suất cuộn dây: Pd r.I2 Hệ số công suất cuộn dây:
d d
Z r cos
Mạch RLC cuộn dây có
(9)Giáo viên Nguyễn Văn Nghị - Trường THPT Thái Phiên Z (Rr)2(ZL ZC)2
Độ lệch pha u so với i:
r R
Z Z
tg L C
Công suất mạch P = (R + r).I2
Hệ số công suất mạch:
Z r R cos Ghép tụ điện:
Khi C’ ghép vào C tạo thành Cb + Nếu Cb < C: C’ ghép nt C ' 1 C C Cb
+ Nếu Cb > C: C’ ghép // với C Cb = C + C’
II LIÊN HỆ GIỮA CÁC ĐIỆN ÁP:
*Gọi điện áp hiệu dụng hai đầu
R, L C UR, Uvà UC
Điện áp hiệu dụng đầu
mạch:
U UR2 (ULUC)2
Độ lệch pha u so với i: R C L U U U tg
Hệ số công suất mạch: U UR cos
Khi cuộn dây có điện trở
trong: 2 ) ( )
(UR Ur UL UC
U
Cuộn dây có:Ud Ur2UL2
r L d U U tg ;
d r d U U cos Bài toán cực trị:
Thay đổi R để Pmax:
Công suất: P = RI2 =
R Z Z R U Z Z R U R C L C L 2 2 ) ( ) (
Để Pmax
min ) ( R Z Z
R L C
R Z Z
R L C
2
) (
R ZLZC
R U P 2 max
Thay đổi L để ULmax :
UL I.ZL=
2 ) ( C L L Z Z R Z U = y U Z Z Z Z R U L C L C
) 1 ( 2 2
(10)
C C L
Z Z R Z
2
Lmax R2 ZC2 R
U
U
Thay đổi C để UCmax:
Tương tự:
L L C
Z Z R Z
2 2
; Cmax R2 ZL2 R
U
U
-Công suất tiêu thụ:
P = UIcos = I2R = U2R /Z2
trong cos = R/Z hệ số
công suất
*Nếu UL = 2Uc = U UC = 2UL = U cos = 3/2 *Nếu uX uY lệch pha góc /2 ta có :
tan X tan Y = -1
*Nếu uRL uRC lệch pha nhay góc /2 ta có R2 = L/C ( tan RL.tan RC = -1 ) * Nếu điện áp toàn mạch lệch
pha /2 so với uL uC mạch cộng hưỡng ( = 0) ZL = ZC
-Mạch khảo sát theo R (R
là biến trở )còn U, L,C,
không đổi
-Nếu R = /ZL – ZC/ P = Pmax = U2/2R , lúc cos = 2/2
-Nếu cuộn dây có r
giá tri R để cơng suất tồn mạch cực đai R = /ZL-ZC/ - r Giá trị R để công suất
biến trở cực đai : R = (ZLzC)2r2
-Nếu biết cơng suất P ta
có P = U2R/Z2
PR2 – U2R+ P(ZL – ZC)2 = giải tìm R
- Nếu P < Pmax có hai giá trị R1 R2 mà mạch tiêu thụ công suất P , : R1.R2 = (ZL-ZC)2; R1 + R2 = U2/P
khi cơng suất cực đại
khi R2 = R1R2
Điều kiện để UR không phụ thuộc R mạch cộng hưởng,
khi UR =U
-Điều kiện đẻ URL không phụ thuộc R ZC = 2ZL -Điều kiện đẻ URC không phụ thuộc R ZL= 2ZC - Khi R → ∞ URmax = U
-Mạch điện khảo sát theo
L cịn U, R,C,khơng đổi -Nếu ZL = ZC Imax = U/R P = Pmax = U2/R ; u I pha
-Nếu hai giá trị L1 L2
mạch có cùng cơng suất (hoặc
cùng dịng điện hiệu dụng I)
ZL1 + ZL2 = 2ZC
(11)Giáo viên Nguyễn Văn Nghị - Trường THPT Thái Phiên 11 -Nếu cho biết công suất P ,
tìm L ta có : I = P
R Z =U/I (ZL-ZC)2 = Z2- R2 giải tìm ZL
-Nếu ZL = (R2 +Zc2)/ZC UL cực đai ULmax = U
2
C
R Z
R
; -Lúc u toàn mạch uRC lệch pha /2 nên ZL2 = Z2 + R2 + ZC2 UL2 = U2 + UR2 + UC2
-Mạch điện khảo sát theo
C U, R,L,khơng đổi
-Nếu ZC = ZL I = Imax =U/R ; P = Pmax = U2/R ; u I pha
-Nếu hai giá trị C1 C2 mạch có cơng suất (
cùng dòng điện hiệu dụng I)
ZC1 + ZC2 = 2ZL
và giá trị C để cộng hưỡng ZC = (ZC1 + ZC2)/2
-Nếu cho biết cơng suất P , tìm L ta có : I = P
R Z =U/I (ZL-ZC)2 =Z2-R2 giải tìm ZC -Nếu ZC =(R2 +ZL2)/ZC UC cực đai UCmax =U
2
L
R Z
R Lúc u toàn mạch uRL lệch pha /2 nên ta có : ZC2 = Z2 + R2 + ZL2
UC2 = U2 + UR2 + UL2
-Nếu C1 C2 mà UC khơng đổi thì UCmax
C = (C1 + C2)/2
-Mạch điện khảo sát theo
U, R,L,C không đổi
-Nếu =
LC mạch cộng hưỡng I,P đạt cực đại
-Nếu hai giá trị 1 2 mạch có cơng suất P
(hoặc I) giá trị cộng hưỡng 0 = 1
-Nếu tần số mà mạch có
ZL ZC tần số cộng hưỡng 0 có giá trị : 0 = C
L Z Z
f0 = f(Zc/ZL)1/2
-Nếu có R2 = L/C uRL lệch pha /2 so với uRC với tần số
-Nếu 2 = 1/LC –R2/2L2 UC cực đại
-Nếu 1/2 = LC- R2C2/2 UL cực đại
-Nếu 1 2 mà UC
khơng đổi UCmax Khi 2 =(12 + 22)/2 -Nếu 1và2 mà UL
khơng đổi ULmax Khi 1/2=(1/12+1/22)/2 III SẢN XUẤT VÀ TRUYỀN
(12) Máy phát điện xoay chiều
pha:
Tần số: f n p
với p: Số cặp cực nam châm
n: Số vòng quay 1s
Suất điện động cảm ứng: eE0cost
Với SĐĐ cực đại: E0 NBS Từ thông cực đại: 0 BS Nếu cuộn dây có N vịng: 0 NBS
Suất điện động
khung dây:
e = -’= NBSsin(t +) e = NSBcos(t + -
2
) e = E0cos(t + -
2
)
Với E0 = NSB = .0 suất
điện động cực đại Pha e
chậm pha
Máy biến thế:
Gọi:
N1, U1, P1: Số vòng, điện áp hiệu dụng, công suất cuộn sơ cấp
N2, U2, P2: Số vịng, điện áp hiệu dụng, cơng suất cuộn thứ cấp
1 1
1 U I cos
P ; P2 U2I2cos2
Hiệu suất máy biến thế:
1
P P
H (%)
Mạch thứ cấp không tải:
2
U U N N
k
Mạch thứ cấp có tải: (lí tưởng)
1 2
I I U U N N
k
Truyền tải điện năng:
Độ giảm dây dẫn: U RdId
Cơng suất hao phí đường dây tải điện:
2
2
U
P R I R P d d
Với Rd: điện trở tổng cộng
đường dây tải điện
Id: Cường độ dòng điện dây tải điện
+ Hiệu suất tải điện:
1 1
P P P P P
H % Với:
P: Công suất truyền
P : Công suất nhận nơi tiêu
thụ
Cơng suất hao phí
2
dây dây
đi P P R I R
(U cos )
(13)Giáo viên Nguyễn Văn Nghị - Trường THPT Thái Phiên 13 DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ
Tần số góc:
LC
Chu kì riêng: T 2 LC
Tần số riêng:
LC T
f
1
Bước sóng điện từ: c T c c.2 LC
f
Với c = 3.108 m/s: Vận tốc ánh sáng
Năng lượng mạch dao động:
Năng lượng điện trường:
2
1 1
2 2
C
q
W Cu qu
C
Năng lượng điện trường cực đại:
2
2
max 0
1 1 1
2 2 2
C
Q
W CU QU
C
Năng lượng từ trường:
2
L
W Li
Năng lượng từ trường cực đại:
2
max
1
L
W LI
Năng lượng điện từ:
W = WC + WL
2
2
2
1
2
1 1
2 2
W Cu Li
q
qu Li Li
C
2
max max
2
2
0 0
1
1 1
2 2
C L
W W W CU
Q
Q U LI
C
1; 1;
2 2 2 2
q q I i U
u I i
Thời gian để tụ phóng hết
điện tích
4
T
Cứ sau thời gian T
năng lượng điện lại lượng từ
Thời gian từ lúc Imaxđến lúc
điện áp đạt cực đại T
4
Khi vật qua VTCB x = vận tốc đạt cực đại vmax, ngược lại biên, xmax = A, v = Tương tự, q= i = I0 i = q =
Q0
Khi tụ phóng điện q u
giảm ngược lại
+Quy ước: q > ứng với
tụ ta xét tích điện dương i > ứng với dịng điện chạy đến
(14) Mối liên hệ giá trị
u, i, U0 I0:
2
i
2 2 2
0
2 2
0
L u + i = U
C C
u = I L
Góc quay tụ xoay:
+ Công thức xác định điện dung tụ điện phẳng:
9
.S C
4 9.10 d
+ Khi tụ quay từ min đến (để điện dung từ Cmin đến C)
thì góc xoay tụ là:
min
max max
C C
( ) C C
+Tụ điện tụ xoay, có điện dung thay đổi theo quy
luật hàm số bậcnhất góc
xoay động linh động
2
1 2
2 1
f C a b
f C a b
- Máy phát máy thu sóng điện từ sử dụng mạch dao động LC tần số sóng điện
từ phát thu tần
số riêng mạch
- Bước sóng sóng điện từ
c
c2 LC f
SÓNG ÁNH SÁNG A Tán sắc ánh sáng.
+Khi ánh sáng truyền từ môi trường sang môi trường khác
thì tần số ,màu sắc lượng khơng đổi cịn bước sóng thay đổi:
n = 0/n (n chiết suất) +Khi truyền qua LK tia Tím lệch nhiều nhất, tia Đỏ lệch
*Khi góc chiết quang A bé góc lệch tính bời D ≈ A(n - 1) *Chiều dài quang phổ liên tục :
L = d.D d khoảng
cách từ cạnh lăng kính tới
ảnh ; D góc tia đỏ tia tím D ≈ A( nt – nđ)
S1
D S2
d1
d2
I O
(15)Giáo viên Nguyễn Văn Nghị - Trường THPT Thái Phiên 15 *Sắc sai thấu kính : f = fđ – ft
với f = (n - 1)
1
R R
R R ( R1,R2 bán kính mặt thấu kính, mặt
lồi R > 0, mặt lõm R< 0, n chiết
suất so với môi trường )
B GIAO THOA ÁNH SÁNG I.Giao thoa với ánh sáng đơn sắc: + a: Khoảng cách khe S1S2 + D: K/c từ khe tới
+ : Bước sóng as kích thích + x: Khoảng cách từ vị trí vân xét tới vân sáng trung tâm
+ Khoảng vân:
a D i
+ Vị trí vân sáng: (Vân sáng thứ k)
ki a
D k
x
+ Vị trí vân tối: (Vân tối thứ k+1)
( 1) ( 0,5).
D
x k k i
a
Khoảng cách vân x1
x2:
Cùng phía: x x1x2
Khác phía: x x1 x2
Xét vị trí M cách vân trung
tâm khoảng x, cho vân gì:
k i x
Vân sáng thứ k
5 ,
k i x
Vân tối thứ k +
Hai vân trùng nhau: x1 = x2 Tìm số vân sáng, vân tối quan
sát bề rộng trường
giao thoa L:
Số khoảng vân nửa trường:
Số vân sáng:
2
i L
NS
- Số vân tối:
0,5
2
i L NT
II Giao thoa với ánh sáng trắng:
m
m
0,75
,
0
Bề rộng quang phổ bậc 1: Với k = 1:
1 d1 t1 ( d t)
a D k x x
x
Bề rộng quang phổ bậc n: xn n x1
M cách VS trung tâm
khoảng x cho vân sáng,
bao nhiêu vân tối: + Tại M cho vân sáng:
a D k
xM
D k axM
(m)
m
D k ax
m M
0,75
,
0
(16)
a D k
xM )
2 (
D k
axM ) , (
m
D k
ax
m M
0,75
) , ( ,
0
Các giá trị k ( k nguyên) III Giao thoa với nguồn ánh
sáng gồm số ánh sáng đơn sắc
khác nhau:
-Vị trí vân trùng (cùng màu): x = k11 = k22 = … = knn; với k Z
-Khoảng cách ngắn
2 vân trùng: Tại vị trí có
k1 = k2 = … = kn = vân
trùng trung tâm, khoảng
cách gần hai
vân trùng khoảng
cách từ vân trùng trung tâm
đến vân trùng bậc tất các ánh sáng đơn sắc:
x = k11 = k22 = … = knn; với k N nhỏ
LUỢNG TỬ ÁNH SÁNG
Gọi
+ : Bước sóng ánh sáng kích thích +0: Bước sóng giới hạn KLoại
Điều kiện để xảy tượng
quang điện: 0
Nlượng phôtôn ánh sáng:
hf hc (J) Cơng e:
0
hc A (J) Quang phổ nguyên tử hyđrô: Năng lượng xạ hay hấp thụ :
hc
= Ecao – Ethấp , 2 , 13
n
E (eV) ( 1eV = 1,6.10-19J )
Trong trạng thái dừng
electron chuyển động quỹ đạo có bán kính xác định
rn = n2r0 ( r0 = 5,3.10-11m gọi bán kính Bo)
Tên quỹ đạo dừng (tính từ
trong hạt nhân ) :
K(n = 1), L(n = 2), M(n = 3), N(n = 4), O(n = 5), P(n = 6), Q(n = 7)…
*Lưu ý : EK = -13,6 eV ;
EL = -3,4eV ; EM = -1,511eV ; En = - 0,85eV
Bước sóng xạ hay hấp thụ: 313221 ;
31 32 21
1 1
*Số vạch quang phổ phát
khi nguyên tử bị kích thích lên quĩ đạo n : N = n(n - 1)/2 với n
Giải: Khi e chuyển động
(17)Giáo viên Nguyễn Văn Nghị - Trường THPT Thái Phiên 17
điện Culơng đóng vai trị lực hướng tâm
0
2
2 2
2
mr
k n e r n m
k e mr ke v
mv r e k r mv r
q q k
Vậy bước sóng ngắn
tia X phát là:
AK
U e
hc | |
min
=> fmax=
min
c
Các số:
h = 6,625.10-34Js ; c = 3.108m/s ; e = 1,6.10-19C ; me = 9,1.10-31kg Cường độ dòng qđiện bảo hòa:
t e n
I e
bh
(A) Công suất nguồn xạ:
t n
P p. (W) Hiệu suất lượng tử:
p e
n n H (%) Với: ne : Số electron khỏi K np: Số phôtôn đến đập vào K
VẬT LÝ HẠT NHÂN
Cấu tạo hạt nhân:
Hạt nhânZAX , có A nuclon; Z prơtơn; N =(A – Z) nơtrôn
Liên hệ lượng khối lượng:
E = mc2
Độ hụt khối hạt nhân :
m = Zmp + (A – Z)mn – mhn Năng lượng liên kết:
Wlk = m.c2 Năng lượng liên kết riêng:
Wlkr = A Wlk Phóng xạ:
X Y + Hạt phóng xạ
Gọi T: Là chu kì bán rã t: Thời gian phóng xạ
Hằng số phóng xa:
T
2 ln
Gọi
m0: Khối lượng chất phóng xạ lúc
đầu (g)
m: Khối lượng chất phóng xạ cịn lại
N0: Số hạt nhân (nguyên tử) ban
đầu+ N: Số hạt nhân (nguyên tử)
còn lại
A: Số khối hạt nhân
H0: Độ phóng xạ lúc đầu (Bq) H: Độ phóng xạ lúc sau (Bq)
Liên hệ số hạt khối lượng
NA A m
N
0 ; NA
A m
N
(18)t T
t
e m m
m 0.2 T t
t
e N N
N 0.2 0 Chú ý: Trong cơng thức độ
phóng xa, T tính giây ;
1Ci = 3,7.1010 Bq Tỉ lệ hạt nhân lại:
0
N N = 2
t T
(%) Tỉ lệ hạt nhân bị phân rã:
0
N N
=
t T
(%)
Khối lượng hạt nhân mẹ bị phân
rã sau thời gian t:
0(1 )
t T
m m
Số hạt nhân tạo thành bằng số hạt nhân mẹ bị phân rã sau thời gian t:
N’ = N = N0 – N = N0 (1 – T
t
2 ) Khối lượng hạt nhân tạo thành
0 (1 )
t
Y T
Y X X
A
m m
A
Các loại hạt bản: + Hạt : 24He + Hạt
: 01e ; Hạt
: 01e
+ Hạt nơ tron: 01n
+ Hạt prôtôn: 11p hay 11H
Phản ứng hạt nhân:
Trong phản ứng hạt nhân:
1
A Z X1 +
2
A
Z X2
3
A Z X3 +
4
A Z X4
Số nuclôn số điện tích bảo tồn:
A1+A2 = A3+ A4 ; Z1 + Z2 = Z3 + Z4 Năng lượng tỏa ra thu vào
trong phản ứng hạt nhân: W = (m1 + m2 - m3 - m4)c2 W =(m1+ m2 -m3 -m4).931,5MeV W = (m3 + m4 - m1 - m2).c2
=A3Wlkr3+A4Wlkr4-A1Wlkr1-A2Wlkr2
W =K3 +K4 – K1- K2 + Nếu m1 + m2 > m3 + m4
W > 0: puhn tỏanăng lượng
+ Nếu m1 + m2 < m3 + m4
W < 0: puhn thunăng lượng
Đơn vị khối lượng nguyên tử:
1u = 931,5
2
MeV c
Khối lượng prôtôn: mp =1,0073u Khối lượng nơtron mn = 1,0087u Động lượng: p1 p2 p3 p4
Liên hệ động năng:
2 p mK Thuyết tương đối: 2
0
(19)Giáo viên Nguyễn Văn Nghị - Trường THPT Thái Phiên 19
(20)(21)