Phản ứng hạt nhân tự phát: Quá trình tự phân rã của một hạt nhân không bền vững thành các hạt nhân khác.( Quá trình phóng xạ). Phản ứng hạt nhân kích thích: Quá trình các hạt nh}n[r]
(1)ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP MÔN VẬT LÝ 12 - HỌC KỲ II PHẦN 1: TÓM TẮT LÝ THUYẾT
I DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ
1 Mạch dao động LC :
Một cuộn cảm có độ tự cảm L mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C thành mạch điện kín gọi mạch dao động
Muốn cho mạch dao động hoạt động ta tích điện cho tụ điện cho phóng điện mạch Tụ điện phóng điện qua lại nhiều lần, tạo dòng điện xoay chiều mạch
Điện tích q tụ điện v{ cường độ dòng điện i mạch dao động biến thiên điều hoà theo thời gian; i lệch pha so với q Sự biến thiên theo thời gian điện tích q tụ điện v{ cường độ dòng điện i (hoặc cường độ điện trường cảm ứng từ ) mạch dao động gọi l{ dao động điện từ tự Chu kì dao động riêng:
Tần số dao động riêng :
Năng lượng điện trường tụ điện :
Năng lượng từ trường cuộn cảm :
Năng lượng điện từ:
(hằng số)
(2)từ
2 Điện từ trường - Sóng điện từ :
Nếu nơi có từ trường biến thiên theo thời gian nơi xuất điện trường xo|y Nếu nơi có điện trường biến thiên theo thời gian nơi xuất từ trường Đường sức từ trường khép kín
Điện trường biến thiên từ trường biến thiên liên quan mật thiết với nhau, hai thành phần trường thống – điện từ trường (trường điện từ)
Sóng điện từ l{ điện từ trường lan truyền không gian C|c đặc điểm sóng điện từ
Sóng điện từ lan truyền ch}n không v{ c|c điện môi Tốc độ sóng điện từ ch}n khơng tốc độ |nh s|ng Tốc độ sóng điện từ điện mơi nhỏ ch}n khơng v{ phụ thuộc v{o số điện môi
Sóng điện từ l{ sóng ngang: v{ ln ln vng góc với v{ vng góc với phương truyền sóng
Trong sóng điện từ dao động điện trường v{ từ trường điểm ln đồng pha với
Sóng điện từ tu}n theo c|c quy luật truyền thẳng, phản xạ, khúc xạ Sóng điện từ tu}n theo c|c qui luật giao thoa, nhiễu xạ
Trong qu| trình lan truyền sóng điện từ mang theo lượng 3 Nguyên tắc thơng tin liên lạc sóng vơ tuyến:
Những sóng vơ tuyến dùng để tải c|c thơng tin gọi l{ c|c sóng mang Sóng mang thường dùng l{ c|c sóng điện từ cao tần
Sơ đồ khối máy phát : gồm có phận :
(3)Anten thu, Mạch khuếch đại dao động điện từ cao tần, Mạch t|ch sóng, Mạch khuếch đại dao động điện từ }m tần, Loa
II SÓNG ÁNH SÁNG
A CỦNG CỐ LÝ THUYẾT
1 Hiện tượng tán sắc ánh sáng:
Là tượng ánh sáng trắng qua lăng kính vừa bị lệch đ|y, vừa bị tách thành dải nhiều màu
Dải nhiều màu gọi quang phổ ánh sáng trắng
Ánh s|ng đơn sắc ánh sáng khơng bị tán sắc qua lăng kính
Ánh sáng trắng tập hợp vô số |nh s|ng đơn sắc khác biến thiên liên tục từ đỏ đến tím
Chiết suất môi trường suốt với c|c |nh s|ng đơn sắc khác kh|c v{ tăng dần từ m{u đỏ đến màu tím
ntím>….>nđỏ
2 Hiện tương giao thoa ánh sáng:
Giao thoa ánh sáng trắng chứng chứng tỏ ánh sáng có tính chất sóng
Lần lượt gọi d1, d2 khoảng cách từ nguồn F1, F2 đến điểm M quan
sát, a khoảng cách hai khe F1và F2, D khoảng cách từ hai khe tới quan
sát, x tọa độ điểm M Ta có:
D x a d d2 1
Nếu M vân sáng:
a D k x k d
d2 1 s
k = vân sáng trung tâm Vị trí vân trung tâm khơng phụ thuộc v{o bước sóng ánh sáng
k = 1 vân sáng bậc 1…
Nếu M vân tối:
a D k
x k
d
d t
2
1 2
Khoảng vân: Là khoảng cách vân sáng vân tối liên tiếp:
(4) Đo bước sóng ánh sáng: Đo D, a v{ i ta tính ,
D a i
3 Quang phổ: Quang
phổ
Định nghĩa Nguồn phát Đặc điểm Ứng dụng
Liên tục
Gồm nhiều dải m{u từ đỏ đến tím, nối liền c|ch lên tục
C|c chất rắn, chất lỏng, chất khí |p suất lớn bị nung nóng phát quang phổ liên tục
-Không phụ thuộc v{o chất vật ph|t s|ng, m{ phụ thuộc v{o nhiệt độ
-Nhiệt độ vật c{ng cao, miền phát sáng lan dần phía |nh s|ng có bước sóng ngắn
Đo nhiệt độ c|c vật ph|t s|ng v{ c|c vật xa
Vạch phát xạ
Gồm c|c vạch m{u riêng lẻ, ngăn c|ch
bằng
khoảng tối
C|c chất khí hay |p suất thấp bị kích thích (đốt nóng hay phóng điện qua.)
Quang phổ vạch c|c nguyên tố khác kh|c số lượng vạch, vị trí, m{u sắc v{ cường độ s|ng
(5)Vạch hấp thụ
L{ hệ thống c|c vạch tối riêng rẽ nằm nên quang phổ liên tục
-Chiếu |nh s|ng trắng qua đ|m khí hay nóng s|ng |p suất thấp
-Nhiệt độ đ|m phải thấp nhiệt độ nguồn s|ng
Chiếu |nh s|ng trắng qua đ|m nung nóng thu vạch tối quang phổ liên tục.Tắt nguồn s|ng, có vạch m{u nằm tối trùng với c|c vạch tối
Ở nhiệt độ định, đ|m khí hay có khả ph|t |nh s|ng đơn sắc n{o có khả hấp thụ |nh s|ng đơn sắc
4 Tia hồng ngoại, tia tử ngoại tia X:
Nội dung Tia hồng ngoại Tia tử ngoại Tia X
Định nghĩa
Bức xạ điện từ khơng nhìn thấy, có bước sóng lớn bước sóng |nh s|ng đỏ
Bức xạ điện từ khơng nhìn thấy, có bước sóng ngắn bước sóng ánh sáng tím
Sóng điện từ có bước sóng ngắn từ 10 -12 – 10 -8 m
Nguồn phát
Mọi vật nung nóng ph|t tia hồng ngoại
C|c vật có nhiệt độ 20000C
(6)Tính chất, tác
dụng
-T|c dụng bật l{ t|c dụng nhiệt
-T|c dụng lên kính ảnh hồng ngoại
-Có thể biến điệu sóng điện từ cao tần
-Có thể g}y tượng quang điện cho số chất b|n dẫn
-T|c dụng mạnh lên kính ảnh, l{m iơn hóa chất khí
-Kích thích phát quang nhiều chất
-Bị nước v{ thuỷ tinh hấp thụ mạnh, truyền qua thạch anh
-Có t|c dụng sinh lí: huỷ diệt tế b{o, diệt khuẩn, nấm mốc…
-Có thể g}y tượng quang điện
-Có khả đ}m xun mạnh (Tính chất đ|ng ý nhất.)
-T|c dụng mạnh lên phim ảnh, l{m iơn hóa khơng khí
-Có t|c dụng l{m ph|t quang nhiều chẩt
-Có t|c dụng g}y tượng quang điện hầu hết kim loại
-Có t|c dụng sinh lí mạnh: hủy diệt tế b{o, diệt vi khuẩn…
Ứng dụng
-Sấy khô, sưởi ấm
-Sử dụng điều khiển từ xa
-Chụp ảnh hồng ngoại -Trong qu}n ứng dụng l{m ống nhòm hồng ngoại, quay phim ban đêm…
-Khử trùng, diệt khuẩn -Chữa bệnh cịi xương -Tìm vết nứt bề mặt kim loại
-Y học: Chụp chiếu điện, chữa ung thư
-Cơng nghiệp: dị tìm khuyết tật sản phẩm đúc
-Khoa học: nghiên cứu cấu trúc tinh thể
-Giao thơng: kiểm tra h{nh lí h{nh kh|ch
B CÁC DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP
Dạng 1: X|c định bước sóng ánh sáng thí nghiệm giao thoa ánh sáng khoảng vân giao thoa
Dạng 2: Tìm số vân sáng vân tối miền giao thoa
(7)sáng hay vân tối?
Dạng 4: Thực giao thoa ánh sáng với hai |nh s|ng đơn sắc đồng thới Tìm vị trí mà có hai v}n s|ng thuộc hai |nh s|ng đơn sắc trùng
III LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG.
A CỦNG CỐ LÝ THUYẾT
1 Hiện tượng quang điện ngoài:
a Hiện tượng quang điện ngoài: Hiện tượng ánh sáng làm bật êlectron khỏi bề mặt kim loại gọi tượng quang điện Các êlectron bị bật gọi êlectron quang điện
b Định luật quang điện: Hiện tượng quang điện xảy ánh sáng kích thích chiếu vào kim loại có bước sóng nhỏ bước sóng 0, 0gọi giới hạn quang điện kim loại 0
c Thuyết lượng tử ánh sáng:
Giả thuyết lượng tử: Lượng lượng mà lần nguyên tử (phân tử) hấp thụ hay phát xạ có giá trị ho{n to{n x|c định gọi l{ lượng tử lượng Kí hiệu : h f ( f tần số ánh sáng bị hấp thụ hay phát xạ; h = 6,625.10 -34J.s gọi số Plăng)
Thuyết lượng tử ánh sáng (Thuyết phôtôn):
Chùm s|ng l{ chùm c|c phôtôn (c|c lượng tử ánh sáng) Mỗi phơtơn có lượng x|c định
h f
Cường độ chùm sáng tỉ lệ với sô phôtôn 1s
Nguyên tử, phân tử, êlectron…ph|t xạ hay hấp thụ |nh s|ng có nghĩa l{ chúng ph|t xạ hay hấp thụ phôtôn
Các phôtôn bay dọc theo tia sáng với tốc độ c =3.10 m/s chân không
Giới hạn quang điện:
hc A
(8)2 Hiện tượng quang điện trong:
Hiện tượng quang điện trong: tượng tạo thành êlectron dẫn lỗ trống bán dẫn tác dụng |nh s|ng có bước sóng thích hợp
Hiện tượng quang dẫn: tượng giảm điện trở suất tức tăng độ dẫn điện bán dẫn có ánh sáng thích hợp chiếu vào
3 Mẫu nguyên tử Bohr: a Tiên đề Bohr:
Tiên đề trạng thái dừng: Nguyên tử tồn số trạng th|i có lượng xác định En gọi trạng thái dừng Khi trạng thái dừng, nguyên tử không
xạ lượng
Tiên đề xạ hấp thụ lượng nguyên tử:
+ Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có lượng En sang trạng thái dừng có
năng lượng Em nhỏ ngun tử ph|t phơtơn có lượng hiệu: En -
Em
En – Em =h.f
+ Ngược lại, nguyên tử trạng thái dừng có lượng Em mà hấp thụ
phơtơn có lượng hf En – Em chuyển lên trạng thái dừng có lượng
En lớn
b Hệ quả: Trong trạng thái dừng nguyên tử, electron chuyển động quanh hạt nhân theo quỹ đạo có b|n kính ho{n to{n x|c định gọi quỹ đạo dừng, tỉ lệ với bình phương số nguyên liên tiếp rn = n2r0 với r0 = 5,3.10 -11m: bán kínhBohr
Bán kính: r0 ; 4r0 ; 9r0 ; 16r0; 25r0; 36r0…
Tên quỹ đạo: K ; L ; M ; N ; O ; P …… 4 Sự phát quang:
(9) Đặc điểm phát quang:
+ Mỗi chất phát quang có quang phổ đặc trưng cho
+ Sau ngừng kích thích, phát quang số chất tiếp tục kéo dài thêm khoảng thời gian gọi thời gian phát quang tắt hẳn
Định nghĩa tượng phát quang: Hiện tượng phát quang tượng số chất có khả hăp thụ |nh s|ng kích thích có bước sóng n{y để phát ánh sáng kích thích có bước sóng khác
Có hai loại phát quang:
+ Huỳnh quang: phát quang có thời gian phát quang ngắn 10 -8s Do chất
lỏng khí phát nhận ánh sáng kích thích thích hợp
+ Lân quang: phát quang có thời gian phát quang dài khoảng 10 -8s trở lên Do
chất rắn nhận ánh sáng kích thích thích hợp B CÁC DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP
Dạng 1: X|c định cơng A ( giới hạn quang điện 0)
Dạng 2: X|c định động ban đầu cực đại Wdmaxcủa êlectron quang điện
Dạng 3: X|c định số phơtơn có chùm sáng biết lượng (hoặc cơng suất xạ) v{ bước sóng chùm sáng
IV HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ
A CỦNG CỐ LÝ THUYẾT
1 Cấu tạp hạt nhân nguyên tử Độ hụt khối: a Cấu tạo hạt nhân nguyên tử:
Hạt nh}n cấu tạo từ nuclơn Có hai loại nuclôn:
Prôtôn (p), khối lượng 1,67262.10 -27kg, mang điện tích nguyên tố dương +e (e
= 1,6.10 -19C)
(10) Ký hiệu hạt nhân nguyên tử là: ZAX đó:
Z nguyên tử số hay số prôtôn hạt nhân
A số khối tổng số proton (Z) số nơtron (N): A = Z + N
b Đồng vị: Là nguyên tử mà hạt nhân có số prơton Z có số nơtron N khác
VD: 106C;116C;126C
c Đơn vị khối lượng nguyên tử:
Đơn vị khối lượng vật lí hạt nhân khối lượng nguyên tử, kí hiệu u 1u = 1,66055.10 -27kg
Khối lượng cịn l{ đơn vị lượng chia cho c2, cụ thể: eV/c2
MeV/c2
1u = 931,5 MeV/c2
d Năng lượng liên kết:
Lực hạt nhân: lực tương t|c nuclon hạt nhân Độ hụt khối Năng lượng liên kết: Hạt nhân ZAX có khối lượng m
Độ hụt khối mZmp AZmnm
Năng lượng liên kết hạt nh}n l{ lượng liên kết nuclôn hạt
nhân:
.c m
Wlk
Năng lượng liên kết riêng l{ lượng liên kết tính cho nuclơn: A
Wlk , đặc
trưng cho độ bền vững hạt nhân
Hạt nh}n có lượng liên kết riêng lớn bền vững 2.Sự phóng xạ:
(11)b Các tia phóng xạ: Phóng xạ anpha (α):
+ Tia α l{ hạt nhân nguyên tử 24He
+ Phóng từ hạt nhân với tốc độ 2.107m/s, iơn hóa mơi trường mạnh, tầm bay xa
ngắn
Phóng xạ bêta (): phóng với tốc độ lớn gần vận tốc ánh sáng, có khả iơn hóa mơi trường yếu tia , tầm bay xa d{i Có hai loại tia bêta: + Tia bêta trừ đó l{ c|c êlectron, kí hiệu
e
0
hay e
+ Tia bêta cộng: l{ pơzitron hay electron dương, kí hiệu:
e
0
hay e Phóng xạ gamma ( ) l{ sóng điện từ có bước sóng ngắn, l{ hạt phơtơn có
năng lượng cao c Định luật phóng xạ:
- Gọi mo N0 khối lượng số nguyên tử ban đầu chất phóng xạ
t
e N t
N 0 hay m t m0et
- là số phóng xạ, đặc trưng cho loại phóng xạ:
T T
693 , ln
, T
gọi chu kì bán rã 3 Phản ứng hạt nhân:
a Định nghĩa: Qu| trình tương t|c hạt nhân với để tạo thành hạt nhân khác Có hai loại phản ứng hạt nhân:
Phản ứng hạt nhân tự phát: Q trình tự phân rã hạt nhân khơng bền vững thành hạt nhân khác.( Q trình phóng xạ)
(12)b Các định luật bảo toàn phản ứn hạt nhân: Xét phản ứng hạt nhân: ZA A ZAB ZAX AZ4Y
4 3 2
1
Định luật bảo toàn số nuclon (số khối): A1 + A2 A3 + A4
Định luật bảo to{n điện tích: Z1 + Z2 Z3 + Z4
Định luật bảo to{n động lượng
Định luật bảo to{n lượng toàn phần c Năng lượng phản ứng hạt nhân:
Nếu mtrước > msau phản ứng toả lượng, lượng tính bởi:
Wtỏa = W = (mtrước - msau)c2
Có hai phản ứng hạt nhân tỏa lượng:
+ Phản ứng nhiệt hạch: trình hai hạt nhân nhẹ (A<10) kết hợp lại với thành hạt nhân nặng
+ Phản ứng phân hạch: trình hạt nhân nặng vỡ thành hai mảnh nhẹ
Nếu mtrước < msau W< nghĩa l{ phản ứng hạt nh}n thu lượng
B CÁC DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP
Dạng 1: X|c định hạt tạo thành phản ứng hạt nhân
(13)PHẦN 2: BÀI TẬP TỰ LUYỆN
I DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ
Bài 1: Một mạch dao động điện từ LC gồm cuộn dây cảm có độ tự cảm L = mH tụ điện có điện dung C = 0,2 F Biết dây dẫn có điện trở khơng đ|ng kể mạch có dao động điện từ riêng X|c định chu kì, tần số riêng mạch
Giải: Ta có: T = 2 LC= 4.10-5 = 12,57.10-5 s; f =
T
1 = 8.103 Hz
Bài 2: Mạch dao động máy thu với cuộn d}y có độ tự cảm L = 5.10-6 H, tụ điện
có điện dung 2.10-8 F; điện trở R = Hãy cho biết m|y thu sóng điện từ có
bước sóng bao nhiêu? Giải: Ta có: = 2c LC= 600 m
Bài 3: Mạch chọn sóng máy thu vơ tuyến điện gồm cuộn d}y có độ tự cảm L = H tụ điện C = 40 nF
a) Tính bước sóng điện từ mà mạch thu
b) Để mạch bắt sóng có bước sóng khoảng từ 60 m đến 600 m cần phải thay tụ điện C tụ xoay CV có điện dung biến thiên khoảng nào? Lấy 2 = 10; c =
3.108 m/s
Giải: a) Ta có: = 2c LC= 754 m
b) Ta có: C1 =
L c2
2 4
= 0,25.10-9 F; C
2 =
L c2
2 4
= 25.10-9 F;
phải sử dụng tụ xoay CV có điện dung biến thiên từ 0,25 pF đến 25 pF
(14)Giải: Ta có: CU2
0= LI2
0 C =
0
U
LI ; = 2c
LC= 2c
0
U LI
= 60 = 188,5m
Bài Một mạch dao động điện từ LC lí tưởng gồm cuộn cảm có độ tự cảm H tụ điện có điện dung F Trong mạch có dao động điện từ tự Tính khoảng thời gian hai lần liên tiếp m{ điện tích tụ điện có độ lớn cực đại khoảng thời gian hai lần liên tiếp m{ lượng điện trường lượng từ trường
Giải
Chu kỳ dao động: T = 2 LC = 10.10-6 = 31,4.10-6 s
Trong chu kì có lần điện tích tụ đạt giá trị cực đại nên khoảng thời gian hai lần liên tiếp m{ điện tích tụ đạt cực đại t =
2
T
= 5.10-6 = 15,7.10-6s
Trong chu kì có lần lượng điện trường lượng từ trường nên khoảng thời gian hai lần liên tiếp m{ lượng điện trường lượng từ trường t’ =
4
T = 2,5.10-6 = 7,85.10-6 s
Bài Cường độ dòng điện tức thời mạch dao động LC lí tưởng i = 0,08cos2000t (A) Cuộn d}y có độ tự cảm L = 50 mH H~y tính điện dung tụ điện Xác định điện áp hai tụ điện thời điểm cường độ dòng điện tức thời mạch giá trị cường độ dịng điện hiệu dụng
Giải: Ta có: C =
L
2
= 5.10-6 F; W =2 LI2
0= 1,6.10-4 J; Wt = LI2 =
2 L
2
I = 0,8.10-4 J;
WC = W – Wt = 0,8.10-4 J; u =
C WC = 4
2V
Bài Một mạch dao động LC lí tưởng có dao động điện từ tự Biết điện tích cực đại tụ điện có độ lớn 10-8 C v{ cường độ dòng điện cực đại qua cuộn cảm
là 62,8 mA Tính tần số dao động điện từ tự mạch Giải Ta có: I0 = q0 =
0
q I
= 6,28.106 rad/s f =
= 10
(15)Bài Khung dao động điện từ gồm cuộn dây cảm có độ tự cảm L = 0,1 H tụ điện có điện dung C = 10 F Dao động điện từ khung l{ dao động điều hoà với cường độ dòng điện cực đại I0 = 0,05 A Tính điện áp hai tụ thời điểm i = 0,03 A
cường độ dòng điện mạch lúc điện tích tụ có giá trị q = 30 C Giải: Ta có: W =
2 1LI2
0= 1,25.10-4 J; Wt =
1 Li2= 0,45.10-4J; W
C = W - Wt = 0,8.10-4J;
u =
C WC
2
= 4V
WC =
2
C
q2= 0,45.10-4J; W
t = W - Wt = 0,8.10-4J; i =
L Wt
2 = 0,04 A
Bài 9: Một mạch dao động gồm tụ điện có điện dung C = 25 nF cuộn dây cảm có độ tự cảm L = 4mH Giả sử thời điểm ban đầu cường độ dòng điện đạt giá trị cực đại 40 mA Tìm biểu thức cường độ dịng điện, biểu thức điện tích tụ điện biểu thức điện áp hai tụ
Giải: Ta có: = LC
1 = 105 rad/s; i = I
0cos(t + ); t = i = I0 cos = =
Vậy i = 4.10-2cos105t (A)
q0 =
0
I = 4.10-7 C;
q = 4.10-7cos(105t -
2
)(C)
u =
C
q = 16.cos(105t -
2 )(V)
Bài 10: Cho mạch dao động lí tưởng với C = nF, L = mH, điện áp hiệu dụng tụ điện UC = V Lúc t = 0, uC = 2 V tụ điện nạp điện Viết biểu thức điện áp tụ điện v{ cường độ dòng điện chạy mạch dao động
Giải: Ta có: = LC
1 = 106 rad/s; U
0 = U 2= 2V; cos =
U u =
2
(16)Vì tụ nạp điện nên = -3
rad Vậy: u = 4
2cos(106t -
)(V)
I0 =
L
C U
0 = 2.10-3 A; i = I0cos(106t -
3 +
2
) = 4
2.10-3 cos(106t + )(A)
II SÓNG ÁNH SÁNG
Bài Bước sóng |nh s|ng đỏ khơng khí 0,64 m Tính bước sóng ánh sáng nước biết chiết suất nước |nh s|ng đỏ
3 Giải Ta có: ’ =
n nf
c f
v = 0,48 m
Bài Một |nh s|ng đơn sắc có bước sóng khơng khí 0,6 m chất lỏng suốt 0,4 m Tính chiết suất chất lỏng |nh s|ng
Giải Ta có: ’ = n
n =
'
= 1,5
Bài Một chùm ánh sáng hẹp, đơn sắc có bước sóng chân khơng = 0,60 m Xác định chu kì, tần số |nh s|ng Tính tốc độ v{ bước sóng |nh s|ng truyền thủy tinh có chiết suất n = 1,5
Giải Ta có: f =
c = 5.1014 Hz; T = f
1 = 2.10-15 s; v =
n
c = 2.108 m/s; ’ =
f v =
n
= 0,4 m
Bài 4: Trong thí nghiệm Giao thoa anhs sáng khe I âng với |nh s|ng đơn sắc = 0,7 m, khoảng cách khe s1,s2 a = 0,35 mm, khoảng cách từ khe đến quan
sát D = 1m, bề rộng vùng có giao thoa 13,5 mm Số vân sáng, vân tối quan s|t là?
Giải:
Khoảng vân i =
a D = 10 35 , 10 ,
(17)Số vân sáng: Ns = 2.
i L
2 +1 = 2.3,375 +1 =
Phần thập phân
i L
2 0,375 < 0,5 nên số vạch tối NT = Ns – = 6Số vạch tối 6, số vạch sáng
Bài Trong thí nghiệm Young giao thoa ánh sáng, hai khe S1 S2 chiếu
|nh s|ng đơn sắc có bước sóng Khoảng cách hai khe 0,8 mm, khoảng cách từ hai khe đến m{n l{ m Người ta đo khoảng cách vân sáng liên tiếp mm X|c định bước sóng ánh sáng dùng thí nghiệm cho biết điểm M N màn, khác phía so với vân sáng trung tâm cách vân sáng trung tâm mm 13,2 mm vân sáng hay vân tối? Nếu l{ v}n s|ng l{ v}n sáng bậc mấy? Trong khoảng cách từ M đến N có vân sáng?
Giải Ta có: i = 6
L = 1,2 mm; = D
ai= 0,48.10-6 m;
i
xM = 2,5 nên M ta có vân tối;
i
xN = 11 nên N ta có vân sáng bậc 11
Trong khoảng từ M đến N có 13 vân sáng khơng kể vân sáng bậc 11 N
Bài Trong thí nghiệm giao thoa khe Young c|ch 0,5 mm, |nh s|ng có bước sóng 0,5 m, cách hai khe 2m Bề rộng vùng giao thoa 17mm Tính số vân sáng, vân tối quan s|t
Giải Ta có: i = a
D
= mm; N =
i L
2 = 4,25;
=> Quan sát thấy 2N + = vân sáng 2N = vân tối (vì phần thập phân N < 0,5) Bài Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa |nh s|ng, hai khe chiếu |nh s|ng đơn sắc có bước sóng 0,6 μm Khoảng cách hai khe mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến quan sát 2,5 m, bề rộng miền giao thoa 1,25 cm (vân sáng trung tâm giữa) Tìm tổng số vân sáng vân tối có miền giao thoa
Giải Ta có: i =
a D
(18)Ta có: N =
i L
2 = 4,17; số vân sáng: Ns = 2N + = 9; số vân tối:
Vì phần thập phân N < 0,5 nên: Nt = 2N = 8; tổng số vân sáng vân tối miền giao
thoa: Ns + Nt = 17
Bài 8: Chiếu đồng thời hai xạ nhìn thấy có bước sóng λ1 = 0,72m v{ λ2 vào khe Y-âng
thì đoạn AB quan sát thấy tổng cộng 19 v}n s|ng, có v}n s|ng riêng xạ λ1, vân sáng riêng xạ λ2 Ngoài ra, hai vân sáng (trùng
A, B) khác màu với hai loại v}n s|ng đơn sắc Bước sóng λ2 bao nhiêu?
Giải: Trên AB có tổng cộng 19 vân sáng suy có vân sáng trùng cảu hai xạ kể A v{ B Do AB = 9i1 = 12i2 => 9λ1 = 12λ2 => λ2 = 3λ1/4 = 0,54m
Bài Thí nghiệm giao thoa ánh sáng khe Young.Ánh sáng sử dụng gồm ba xạ đỏ, lục, lam có bước sóng l{ : λ1 = 0,64μm, λ2 = 0,54μm, λ3 = 0,48μm V}n s|ng
kể từ vân sáng trung tâm có màu với vân sáng trung tâm ứng với vân sáng bậc vân sáng màu lục?
Giải: Ta có : i1 = λ1.D/a , i2 = λ2.D/a , i3 = λ3.D/a
Lập tỷ số : i1/i2 = λ1/λ2 = 32/27 , i1/i3 = λ1/λ3 = 4/3
khoảng vân trùng : itrùng = 32.3.i2 = 27.4.i3
có cơng thức vị trí vân sáng màu với vân sáng trung tâm : xn = n.itrùng
+ v}n kể từ vân trung tâm cò màu : n = => x = itrùng = 32.3.i2 = 27.4.i3
x = 32.3 λ2.D/a = 27.4 λ3.D/a = 32.λ2 = 36.λ3 , x = k2.λ2 = k3.λ3
Vậy màu với vân sáng trung tâm ứng với vân sáng bậc k = 32 vân sáng màu lục Bài 10 Trong thí nghiệm Young giao thoa ánh sáng, biết D = 2m; a = 2mm Hai khe chiếu ánh sáng trắng (có bước sóng từ 0,4m đến 0,75m) Tại điểm quan sát cách vân trắng 3,3mm có xạ cho vân sáng ?
Giải: Vị trí vân sáng: 3,3
s s
D x a
x k
a k D k
(19)Với ánh sáng trắng: 0,4 0,75 0, 3,3 0, 75 4, k 8, 25
k
kZ
Chọn k=5, 6, 7, 8: Có bốn xạ cho vân sáng
.III LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG.
Bài 1: Giới hạn quang điện Ge o = 1,88m Tính lượng kích họat (năng lượng
cần thiết để giải phóng êlectron liên kết thành êlectron dẫn) Ge? Giải: Từ công thức:
0
hc hc
A
0 A
6, 625.10 34.3.108
6 1,88.10
=1,057.10-19 J = 0,66eV
Bài 2: Một kim loại có cơng 2,5eV Tính giới hạn quang điện kim loại : Giải: Giới hạn quang điện 0 hc 6.625.10 3.1034 19
A 2.5.1, 6.10
=4,96875.10-7 m = 0,4969m
Bài Giới hạn quang điện KL dùng làm Kotot 0,66m Tính: a Cơng KL dùng l{m K theo đơn vị J eV
b Tính động cực đại ban đầu vận tốc cực đại e quang điện bứt khỏi K, biết ánh sáng chiếu v{o có bước sóng 0,5m
Giải: a
0
hc hc
A
0 A
=1,875eV=3.10-19 J
b max
0
1 (
d
W hc
) = 9,63.10-20 J =>
0
0
2 1
( )
e hc v
m
Thế số:
34
0 31
2.6, 625.10 3.10 1
( )
9,1.10 10 0,5 0, 66 v
= 460204,5326 = 4,6.105 m/s
(20)cầu Giải:
34
ax 19 6
0
1 6, 625.10 3.10 1
( ) ( ) 4, 73
1, 6.10 0,14.10 0,3.10
M
hc
V V
e
Bài 5: Cơng electron khỏi đồng 4,57 eV Chiếu xạ có bước sóng = 0,14 m vào cầu đồng đặt xa vật khác Tính giới hạn quang điện đồng v{ điện cực đại mà cầu đồng tích
Giải: 0 = 19
8 34 10 , 57 , 10 10 625 , A
hc = 0,27.10-6 m; W
d0 =
hc- A = 6,88.10-19 J; V
max =
e
Wd0 = 4,3 V
Bài 6: Cơng electron khỏi kẽm 4,25 eV Chiếu vào kẻm đặt cô lập điện chùm xạ điện từ đơn sắc thấy kẻm tích điện tích cực đại V Tính bước sóng tần số chùm xạ
Giải : Wd0max = eVmax = eV; =
d0 ax W m
hc
A = 0,274.10
- 6 m; f = c
= 1,1.1014 Hz
Bài : Khi chiếu chùm sáng vào kim loại có tượng quang điện xảy Nếu dùng hiệu điện hãm (V) c|c êlectron quang điện bị giữ lại không bay sang anot Cho biết giới hạn quang điện kim loại l{ : λ0 = 0,5 (μm) ; h = 6,625.10-34
(J.s) ; c = 3.108 (m/s) ; -e = -1,6.10-19 (C) Tính tần số chùm ánh sáng tới kim loại
Giải :C|c êlectron quang điện bị giữ lại ho{n to{n không qua anot nên : max mv eU U
e AK h
Phương trình Anh-xtanh : hf = A + max
mv
Hay hf = eUh + A = eUh +
0
hc ; Suy ra: f =
0
c h
eUh
Thay số, ta : 13,245.10 ( )
10 , 10 10 625 , 10 , 14 34 19 Hz
f
(21)ra có bước sóng 480nm Tính số photon xạ đó?
Giải : Gọi số photon xung N.( l{ lượng photon) Năng lượng xung Laser: WN
9
21 34
3000.480.10
7, 25.10 6, 625.10 3.10
W W N h c
photon
Bài Khi chiếu xạ điện từ có bước sóng 0,5 micromet vào bề mặt tế bào quang điện tạo dòng điện bão hòa 0,32A Cơng suất xạ đập vào Katot P=1,5W tính hiệu suất tế b{o quang điện
Giải:
34
19
0,32.6, 625.10 3.10
.100% 53% 1, 6.10 1,5.0,5.10
bh
I h c
H
e P
Bài 10 Cơng êlectron Natri 2,48 (eV) Catot tế b{o quang điện làm Natri chiếu sáng xạ có bước sóng λ= 0,36 (μm) có dịng quang điện bão hoà Ibh = 50 (mA).Cho biết:h = 6,625.10-34 (J.s); c = 3.10 (m/s) ; me = 9,1.10-31 (kg); - e = -
1,6.10-19 (C)
a) Tính giới hạn quang điện Natri
b) Tính vận tốc ban đầu cực đại êlectron quang điện Giải:
a) Tính λ0 Giới hạn quang điện : λ0 = 0,5(
A
hc μm)
b) Tính v0 Phương trình Anh-xtanh:
hc =
2
max mv
A
Suy ra: : hc A m s m v e / 10 84 , 5 max
0
IV HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ
Bài : Khối lượng hạt 10
(22)Giải
-X|c định cấu tạo hạt nhân 10
4Be có Z = 4proton, N= A-Z = 10-4= notron
- Độ hụt khối: m Z m p (A Z m ) N mhn = 4.1,0073u + 6.1,0087u – 10,01134u
Bài 2: Tính lượng liên kết hạt nh}n Đơtêri 21D? Cho mp = 1,0073u, mn = 1,0087u, mD =
2,0136u; 1u = 931 MeV/c2
Giải :
Độ hụt khối hạt nh}n D : Δm = ∑ mp + ∑ mn ─ mD = 1.mp +1.mn – mD = 0,0024 u
Năng lượng liên kết hạt nhân D : Wlk = Δm.c2 = 0,0024.uc2 = 2,234 MeV
Bài X|c định số Nơtrôn N hạt nhân: 24He Tính lượng liên kết riêng Biết mn =
1,00866u; mp = 1,00728u; mHe = 4,0015u
Giải : Từ
He Z A N
2 4
N
Ta có m2(mp mn)4,00150,03038u
MeV MeV
uc
E0,03038 0,03038.931,5 28,29
7,07MeV
4 29 ,
28
Bài Cho 2656Fe Tính lượng liên kết riêng Biết mn = 1,00866u; mp = 1,00728u; mFe =
55,9349u
Giải: + Ta có m26mp30mn55,93490,50866u
E0,50866uc2 0,50866.931,5MeV 473,8MeV 8,46MeV
56 , 473
Bài 5: Hạt nh}n 104Becó khối lượng 10,0135u Khối lượng nơtrôn (nơtron) mn =
1,0087u, khối lượng prôtôn (prôton) mP = 1,0073u, 1u = 931 MeV/c2 Năng lượng liên
(23)-Năng lượng liên kết hạt nhân 104Be: Wlk = Δm.c2 = (4.mP +6.mn – mBe).c2 = 0,0679.c2 = 63,249 MeV
-Suy lượng liên kết riêng hạt nhân104Be: 63,125 6,325 10
lk
W
A MeV/nuclôn.Chọn: C
Bài 6: Biết khối lượng hạt nhân mC 12,000u;m 4,0015u;mp 1,0073u;mn1,0087u
2 / 931
1u Mev c Năng lượng cần thiết tối thiểu để chia hạt nhân 126C thành ba hạt theo
đơn vị Jun bao nhiêu? Giải:
Năng lượng phá hạt C12 thành hạt He:
W = ( mrời - mhn )c2 = (3.4,0015 – 12) 931= 4.1895MeV
Theo đơn vị Jun là: W = 4,1895 1,6.10-13 = 6,7032.10 -13J
Bài Chất Iốt phóng xạ 131
53I dùng y tế có chu kỳ b|n r~ ng{y đêm Nếu nhận 100g chất sau tuần lễ cịn bao nhiêu?
Giải : t = tuần = 56 ngày = 7.T
Suy sau thời gian t khối lượng chất phóng xạ 131
53I lại :
7 0.2 100.2
T
t m
m =
0,78 gam
Bài Một chất phóng xạ có chu kỳ b|n r~ l{ 3,8 ng{y Sau thời gian 11,4 ng{y độ phóng xạ (hoạt độ phóng xạ) lượng chất phóng xạ lại phần trăm so với độ phóng xạ lượng chất phóng xạ ban đầu?
Giải : T = 3,8 ngày ; t = 11,4 = 3T ngày
Do ta đưa h{m mũ để giải nhanh sau :
T
t T
t
m m m
m 2 2
0
8
m
m = 12,5%
Bài Cho phản ứng hạt nhân 37
17Cl + X n + 37
(24)hạt nhân: mAr = 36,956889 u; mCl = 36,956563 u; mp = 1,007276 u; mn = 1,008665 u; u =
1,6605.10-27 kg; c = 3.108 m/s
Giải Phương trình phản ứng: 37 17Cl +
1 1p
1 +
37 18Ar
Ta có: m0 = mCl + mp = 37,963839u; m = mn + mAr = 37,965554u
Vì m0 < m nên phản ứng thu lượng Năng lượng thu vào:
W = (m – m0).c2 = (37,965554 – 37,963839).1,6605.10-27.(3.108)2 = 2,56298.10-13 J = 1,602
MeV
Bài 10 Cho phản ứng hạt nhân 9 4Be +
1 1H
4 2He +
6
3Li Hãy cho biết l{ phản ứng tỏa lượng hay thu lượng X|c định lượng tỏa thu vào Biết mBe =
9,01219 u; mp = 1,00783 u; mLi = 6,01513 u; mX = 4,0026 u; 1u = 931 MeV/c2
Giải Ta có: m0 = mBe + mp = 10,02002u; m = mX + MLi = 10,01773u
Vì m0 > m nên phản ứng tỏa lượng; lượng tỏa ra:
(25)Website Hoc247.vn cung cấp môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thơng
minh, nội dung giảng biên soạn công phu giảng dạy giáo viên nhiều năm
kinh nghiệm, giỏi kiến thức chuyên môn lẫn kỹ sư phạm đến từ c|c trường Đại học c|c trường chuyên danh tiếng
I. Luyện Thi Online
- Luyên thi ĐH, THPT QG với đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ c|c Trường ĐH v{ THPT danh tiếng - H2 khóa tảng kiến thức luyên thi mơn: Tốn, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học Sinh Học - H99 khóa kỹ làm luyện đề thi thử: Toán,Tiếng Anh, Tư Nhiên, Ngữ Văn+ X~ Hội
II. Lớp Học Ảo VCLASS
- Mang lớp học đến tận nhà, phụ huynh khơng phải đưa đón học - Lớp học qua mạng, tương tác trực tiếp với giáo viên, huấn luyện viên
- Học phí tiết kiệm, lịch học linh hoạt, thoải mái lựa chọn
- Mỗi lớp từ đến 10 HS giúp tương t|c dễ d{ng, hỗ trợ kịp thời v{ đảm bảo chất lượng học tập Các chương trình VCLASS:
- Bồi dưỡng HSG Tốn: Bồi dưỡng phân môn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học Tổ Hợp dành cho học sinh khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh Trình, TS Trần Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩn đơi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia
- Luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán: Ôn thi HSG lớp luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán trường PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An v{ c|c trường Chuyên khác TS.Trần Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo Thầy Nguyễn Đức Tấn.
- Hoc Toán Nâng Cao/Toán Chuyên/Toán Tiếng Anh: Cung cấp chương trình VClass To|n N}ng Cao, Tốn Chun Tốn Tiếng Anh danh cho em HS THCS lớp 6, 7, 8,
III. Uber Toán Học
- Gia sư To|n giỏi đến từ ĐHSP, KHTN, BK, Ngoại Thương, Du hoc Sinh, Gi|o viên To|n v{ Giảng viên ĐH Day kèm Toán c}p độ từ Tiểu học đến ĐH hay c|c chương trình To|n Tiếng Anh, Tú tài quốc tế IB,…
Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai
Học lúc, nơi, thiết bi – Tiết kiệm 90%
Học Online Học lớp Offline
(26)Website HOC247 cung cấp môi trường học trực tuyếnsinh động, nhiều tiện ích thơng minh, nội dung giảng biên soạn công phu giảng dạy giáo viên nhiều năm kinh
nghiệm, giỏi kiến thức chuyên môn lẫn kỹnăng sư phạmđến từcác trường Đại học
trường chuyên danh tiếng
I. Luyện Thi Online
- Luyên thi ĐH, THPT QG:Đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ Trường ĐH THPT danh tiếng xây dựng khóa luyện thi THPTQG các mơn: Tốn, NgữVăn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học Sinh Học - Luyện thi vào lớp 10 chun Tốn: Ơn thi HSG lớp 9 luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán
trường PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An trường Chuyên khác TS.Trần Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo Thầy Nguyễn Đức Tấn.
II. Khoá Học Nâng Cao HSG
- Toán Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Tốn Nâng Cao, Tốn Chun dành cho em HS THCS lớp 6, 7, 8, u thích mơn Tốn phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập ởtrường đạt điểm tốt
ở kỳ thi HSG
- Bồi dưỡng HSG Toán: Bồi dưỡng phân mơn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học và Tổ Hợp dành cho học sinh khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh Trình, TS Trần
Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩncùng đôi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia
III. Kênh học tập miễn phí
- HOC247 NET: Website hoc miễn phí học theo chương trình SGK từ lớp đến lớp 12 tất môn học với nội dung giảng chi tiết, sửa tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú cộng đồng hỏi đáp sôi động
- HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp Video giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa tập, sửa đề thi miễn phí từ lớp đến lớp 12 tất mơn Tốn- Lý - Hoá, Sinh- Sử - Địa, NgữVăn, Tin Học Tiếng Anh
Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai
Học lúc, nơi, thiết bi – Tiết kiệm 90%
Học Toán Online Chuyên Gia