Thieân Haø cuûa chuùng ta laø thieân haø xoaén oác coù ñöôøng kính khoaûng 100 ngaøn naêm aùnh saùng, daøy khoaûng 330 naêm aùnh saùng, khoái löôïng baèng 150 tæ laàn khoái löôïng Maët[r]
(1)Lưu ý: Cuộn cảm L cho dịng điện khơng đổi qua hồn tồn (khơng cản trở)
* Đoạn mạch có tụ điện C: uC chậm pha i π/2, (ϕ = ϕu –
ϕi = -π/2)
C
U I
Z
= 0
C
U I
Z
= với ZC
C ω
= dung kháng
Lưu ý: Tụ điện C khơng cho dịng điện khơng đổi qua (cản trở hoàn toàn)
* Đoạn mạch RLC không phân nhánh
2 2 2
0 0
( L )C (R L)C (R L) C Z= + −R Z Z U U U U= + −̃ U= U+ −U Ũ
tan ZL ZC ;sin ZL ZC; osc R
R Z Z
ϕ = − ϕ = − với ϕ =
2
π ϕ π
− ≤ ≤
+ Khi ZL > ZC u nhanh pha i
+ Khi ZL < ZC u chậm pha i
+ Khi ZL = ZC u pha với i
Lúc IMax=U
R gọi tượng cộng hưởng dòng điện
4 Công suất toả nhiệt đoạn mạch RLC:
* Công suất tức thời: P = UIcosϕ + UIcos(2ωt + ϕu+ϕi)
* Cơng suất trung bình: P = UIcosϕ = I2R.
5 Tần số dòng điện máy phát điện xoay chiều pha có p cặp
cực, rôto quay với vận tốc n vịng/giây phát ra: f = pn Hz Từ thơng gửi qua khung dây máy phát điện : Φ = NBScos(ωt +ϕ) = Φ0cos(ωt + ϕ)
Với Φ0 = NBS từ thơng cực đại gửi qua N vịng dây, B cảm ứng
từ từ trường, S diện tích vịng dây, ω = 2πf Suất điện động khung dây:
e = ωNSBcos(ωt + ϕ -
π
) = E0cos(ωt + ϕ -
π
) Với E0 = ωNSB suất điện động cực đại
6 Dòng điện xoay chiều pha hệ thống ba dòng điện xoay chiều,
gây ba suất điện động xoay chiều tần số, biên độ độ lệch pha đôi
3 π os( ) 2 os( ) 3 2 os( ) 3
e E c t
e E c t
e E c t
ω π ω π ω ́ = = − = + os( ) 2 os( ) 3 2 os( ) 3
i I c t
i I c t
i I c t
ω π ω π ω ́ = = − = +
(tải đối xứng)
Máy phát mắc hình sao: Ud = 3Up
Máy phát mắc hình tam giác: Ud = Up
Tải tiêu thụ mắc hình sao: Id = Ip
Tải tiêu thụ mắc hình tam giác: Id = 3Ip
7 Công thức máy biến áp lý tưởng: 1
2 2
U E I N U =E I= N =
10 Cơng suất hao phí q trình truyền tải điện năng: cos = ∆ ϕ đi đi U P R P l R S ρ
= điện trở tổng cộng dây tải điện (lưu ý: dẫn điện dây)
Độ giảm điện áp đường dây tải điện: ∆U = IR
Hiệu suất tải điện:
đi đi đi n đê P P P P P
H = = − ∆
8 Đoạn mạch RLC có R thay đổi:
* Khi R=ZL-ZC
2
ax 2 2
M
L C
U U
Z Z R
= =
− P
* Khi R=R1 R=R2 P có giá trị Ta có
R1, R2 th.mãn phương trình bậc PR2−U2R+P(ZL−ZC)2=0
2
2 ; ( L C)
U
R + R = R R Z Z = −
P
Và R= R R1 2
2 ax 2 M U R R = P
9 Đoạn mạch RLC có L thay đổi:
* Khi ZL=ZC IMax⇒ URmax; PMax cịn ULCMin
* Khi 2 C L C R Z Z Z +
=
2
ax
C LM
U R Z
U
R
+
=
2 2 2
ax ; ax ax 0
LM R C LM C LM
U = U U+ U U+ U U U − − =
* Với = = L L L L
UL có giá trị ULmax
2 2 L L L L L Z Z
Z Z Z + = * Khi 2 4 2 C C L
Z R Z
Z = + + ax 2 2
2 R RLM C C U U
R Z Z
=
+ −
10 Đoạn mạch RLC có C thay đổi:
* Khi ZL=ZC IMax ⇒ URmax; PMax ULCMin
*Khi 2 L C L R Z Z Z +
= ax L2
CM
U R Z
U
R +
=
2 2 2
ax ; ax ax 0
CM R L CM L CM
U = U U+ U U+ U U U − − =
*Với = = C C C C
UC có giá trị UCmax
2 2 C C C C C Z Z
Z Z Z + = * Khi 2 4 2 L L C
Z R Z
Z = + + ax 2 2
2 R RCM L L U U
R Z Z
=
+ −
11 Mạch RLC có ω thay đổi:
* Khi 1
LC
ω = IMax ⇒ URmax; PMax cịn ULCMin
* Khi
1 1
2
C L R
C
ω =
− ax 2 2
2 4 LM
U L U
R LC R C
= − * Khi 1 2 L R L C
ω = − ax 2 2
2 4 CM
U L U
R LC R C
=
−
* Với ω = ω1 ω = ω2 I P UR có giá trị
IMax PMax URMax ω = 2ω ω ⇒ tần số f = f f1
12 Hai đoạn mạch AM gồm R1L1C1 nối tiếp đoạn mạch MB gồm
R2L2C2 nối tiếp mắc nối tiếp với có UAB = UAM + UMB ⇒ uAB;
uAM uMB cùng pha ⇒ tanuAB = tanuAM = tanuMB
CHƯƠNG VI: SÓNG ÁNH SÁNG
1 Hiện tượng tán sắc ánh sáng.
* Đ/n: Là tượng ánh sáng bị tách thành nhiều màu khác qua mặt phân cách hai môi trường suốt
* Ánh sáng đơn sắc ánh sáng không bị tán sắc Ánh sáng đơn sắc có tần số xác định, có màu
(2)Bước sóng ánh sáng đơn sắc
f v
=
λ , truyền chân không
f c
=
0
λ
* Chiết suất môi trường suốt phụ thuộc vào màu sắc ánh sáng Đối với ánh sáng màu đỏ nhỏ nhất, màu tím lớn * Ánh sáng trắng tập hợp vô số ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím
Bước sóng ánh sáng trắng: 0,38 µm ≤λ≤ 0,76 µm
2 Hiện tượng giao thoa ánh sáng (chỉ xét giao thoa ánh sáng
thí nghiệm Iâng).
* Đ/n: Là tổng hợp hai hay nhiều sóng ánh sáng kết hợp khơng gian xuất vạch sáng vạch tối xen kẽ
Các vạch sáng (vân sáng) vạch tối (vân tối) gọi vân giao thoa
* Hiệu đường ánh sáng (hiệu quang trình) :
D ax d d
d= − =
∆
* Khoảng vân i khoảng cách hai vân sáng hai vân tối liên tiếp:: i= λaD
* Vị trí (toạ độ) vân sáng: xs=ki (k∈ Z)
k = 0: Vân sáng trung tâm k = ±1: Vân sáng bậc (thứ) 1… * Vị trí (toạ độ) vân tối: xt=ki+
2
i
(k∈ Z) k = 0, k = -1: Vân tối thứ (bậc) k = 1, k = -2: Vân tối thứ (bậc) hai…
* Nếu thí nghiệm tiến hành mơi trường suốt có chiết suất n bước sóng khoảng vân giảm n lần :
n i i n = = ; ' ' λ λ
* Khi nguồn sáng S di chuyển theo phương song song với S1S2 hệ
vân di chuyển ngược chiều khoảng vân i không đổi. Độ dời hệ vân là:
1 D
x d
D =
Trong đó: D khoảng cách từ khe tới D1 khoảng cách từ nguồn sáng tới khe
d độ dịch chuyển nguồn sáng
* Khi đường truyền ánh sáng từ khe S1 (hoặc S2) đặt
một mỏng dày e, chiết suất n hệ vân dịch chuyển phía S1
(hoặc S2) đoạn: 0
(n 1)eD x
a -=
* Xác định số vân sáng, vân tối vùng giao thoa (trường giao thoa) có bề rộng L (đối xứng qua vân trung tâm)
+ Số vân sáng (là số lẻ):
2 2 + =
i L
NS
+ Số vân tối (là số chẵn): = +
2 1 2 2
i L Nt
* Xác định số vân sáng, vân tối hai điểm M, N có toạ độ x1, x2
(giả sử x1 < x2)
+ Vân sáng: x1 < ki < x2
+ Vân tối: x1 < (k+0,5)i < x2
Số giá trị k ∈ Z số vân sáng (vân tối) cần tìm
Lưu ý: M N phía với vân trung tâm x1 x2 dấu
M N khác phía với vân trung tâm x1 x2 khác dấu
* Xác định khoảng vân i khoảng có bề rộng L Biết khoảng L có n vân sáng
+ Nếu đầu hai vân sáng thì:
1 L i
n =
+ Nếu đầu hai vân tối thì: i L
n =
+ Nếu đầu vân sáng cịn đầu vân tối thì: i=n L0,5
-* Sự trùng xạ λ1, λ2 (khoảng vân tương ứng
là i1, i2 )
+ Trùng vân sáng: xs = k1i1 = k2i2 = ⇒ k1λ1 = k2λ2 =
+ Trùng vân tối: xt = (k1 + 0,5)i1 = (k2 + 0,5)i2 = ⇒ (k1
+ 0,5)λ1 = (k2 + 0,5)λ2 =
Lưu ý: Vị trí có màu màu với vân sáng trung tâm vị trí trùng tất vân sáng xạ
* Trong tượng giao thoa ánh sáng trắng (0,38µm ≤λ≤ 0,76µm) - Bề rộng quang phổ bậc k: ∆ k = k(iđ − it)
- Xác định số vân sáng, số vân tối xạ tương ứng vị trí xác định (đã biết x)
+ Vân sáng: 0,38≤ = ≤ 0,76
D ax k
λ ⇒ giá trị k ⇒λ
+ Vân tối: 0,76
5 38
,
0 ≤
+ = ≤
D ax k
λ ⇒ giá trị k ⇒ λ
CHƯƠNG VII: LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
1 Năng lượng lượng tử ánh sáng (hạt phôtôn)
λ ε = hf = hc
Trong : h = 6,625.10-34 Js số Plăng.
c = 3.108m/s vận tốc ánh sáng chân không.
2 Tia Rơnghen (tia X)
Bước sóng nhỏ tia Rơnghen
đ
E hc = λ Trong
2
0 đ
2 2
mv mv
E = = e U+ động electron đập vào đối catốt (đối âm cực)
U hiệu điện anốt catốt v vận tốc electron đập vào đối catốt
v0 vận tốc electron rời catốt (thường v0 = 0)
m = 9,1.10-31 kg khối lượng electron
3 Hiện tượng quang điện
*Công thức Anhxtanh :
2
max
mv A hc
hf = = +
=
λ ε
Trong
0
λ h c
A= cơng kim loại dùng làm catốt
λ0 giới hạn quang điện kim loại dùng làm catốt
* Để dịng quang điện triệt tiêu UAK ≤ Uh (Uh < 0), Uh gọi hiệu
điện hãm:
2 ax
M h
mv
eU =
Lưu ý: Trong số tốn người ta lấy Uh > độ lớn
* Xét vật cô lập điện, có điện cực đại VMax khoảng cách cực
đại dMax mà electron chuyển động điện trường cản có cường độ
E tính theo công thức:
ax ax ax
1
M M M
e V = mv = e Ed
(3)* Với U hiệu điện anốt catốt, vA tốc độ cực đại
electron đập vào anốt, vK = v0Max tốc độ ban đầu cực đại
electron rời catốt thì: 1 1
2 A 2 K
e U= mv - mv
* Hiệu suất lượng tử (hiệu suất quang điện)
0
n H
n
=
Với n n0 số electron quang điện bứt khỏi catốt số phôtôn
đập vào catốt khoảng thời gian t Công suất nguồn xạ:
t n
p= 0ε
Cường độ dòng quang điện bão hoà: Ibh q n e
t t
= = H= Ipbheε
* Bán kính quỹ đạo electron chuyển động với vận tốc v từ trường B :
α
sin B e
mv
R= (α = ( )v,B )
Lưu ý: Hiện tượng quang điện xảy chiếu đồng thời nhiều
bức xạ tính đại lượng: Tốc độ ban đầu cực đại v0Max, hiệu
điện hãm Uh, điện cực đại VMax, … tính ứng với
xạ có λMin (hoặc fMax)
4 Tiên đề Bo - Quang phổ nguyên tử Hiđrô
* Tiên đề Bo ε = Ecao − Ethâp
* Bán kính quỹ đạo dừng thứ n electron nguyên tử hiđrô:
rn = n2r0 Với r0 =5,3.10-11m bán kính Bo (ở quỹ đạo K)
* Năng lượng electron nguyên tử hiđrô:
2 13, 6
( )
n
E eV
n
= - Với n ∈ N*
Năng lượng ion hóa lượng tối thiểu để đưa e từ quỹ đạo K
xa vơ (làm ion hóa ngun tử Hiđrơ): Eion=13,6eV * Sơ đồ mức lượng
-
Dãy Laiman: Nằm vùng tử ngoại:Ứng với e chuyển từ quỹ
đạo bên quỹ đạo K
Lưu ý: Vạch dài λLK e chuyển từ L → K
Vạch ngắn λ∞K e chuyển từ ∞ → K
- Dãy Banme: Một phần nằm vùng tử ngoại, phần nằm trong vùng ánh sáng nhìn thấy
Ứng với e chuyển từ quỹ đạo bên quỹ đạo L Vùng ánh sáng nhìn thấy có vạch:
Vạch đỏ Hα ứng với e: M → L
Vạch lam Hβ ứng với e: N → L
Vạch chàm Hγ ứng với e: O → L
Vạch tím Hδ ứng với e: P → L
Lưu ý: Vạch dài λML (Vạch đỏ Hα)
Vạch ngắn λ∞L e chuyển từ ∞ → L
- Dãy Pasen: Nằm vùng hồng ngoại
Ứng với e chuyển từ quỹ đạo bên quỹ đạo M Lưu ý: Vạch dài λNM e chuyển từ N → M
Vạch ngắn λ∞M e chuyển từ ∞ → M
Mối liên hệ bước sóng tần số vạch quang phổ nguyên từ hiđrô:
13 12 23
1 1
λ = λ + λ
CHƯƠNG IX VẬT LÝ HẠT NHÂN
1 Hiện tượng phóng xạ
* Số n.tử chất phóng xạ lại sau thời gian t t
T
t Ne
N N= = −λ
0
2
* Số hạt nguyên tử bị phân rã số hạt nhân tạo thành số hạt (α e- e+) tạo thành:∆N = N − N
0 * Khối lượng chất phóng xạ cịn lại sau thời gian t: t
T
t me
m m= = −λ
0
2 Trong :
T ln =
λ gọi số phóng xạ
λ T khơng phụ thuộc vào tác động bên mà phụ thuộc chất bên chất phóng xạ
* Khối lượng chất bị phóng xạ sau thời gian t : ∆m= m0− m
* Phần trăm chất phóng xạ bị phân rã: t
T
t e
m
m = − = − −λ
∆ 1
2 1 1
Phần trăm chất phóng xạ cịn lại: t
T
t e
m
m = = −λ
2 1
* Liên hệ khối lượng số nguyên tử : NA
A m N=
NA = 6,022.10-23 mol-1 số Avôgađrô (số hạt mol)
* Độ phóng xạ H:Là đại lượng đặc trưng cho tính phóng xạ mạnh hay yếu lượng chất phóng xạ, đo số phân rã giây : H H H e t H N
T
t = λ = λ
= − ;
2
0
H0 = λN0 độ phóng xạ ban đầu
Đơn vị: Becơren (Bq); 1Bq = phân rã/giây Curi (Ci); Ci = 3,7.1010 Bq
Lưu ý: Khi tính độ phóng xạ H, H0 (Bq) chu kỳ phóng xạ T phải
đổi đơn vị giây(s)
2 Hệ thức Anhxtanh, độ hụt khối, lượng liên kết
7
Laiman K
M N O
L P
Banme
Pasen Hα
Hβ Hγ Hδ
n=1 n=2
n=3 n=4 n=5 n=6
12
λ
23
λ
13
λ
(4)* Hệ thức Anhxtanh khối lượng lượng Vật có khối lượng m có lượng nghỉ E = m.c2
Với c = 3.108 m/s vận tốc ánh sáng chân không.
* Độ hụt khối hạt nhân ZAX : ∆m = m0 – m
Với: m0 = Zmp + Nmn = Zmp + (A-Z)mn khối lượng nuclôn
m khối lượng hạt nhân X * Năng lượng liên kết : ∆E = ∆m.c2 = (m
0-m)c2
* Năng lượng liên kết riêng (là lượng liên kết tính cho nuclôn):
A E
∆
Lưu ý: Năng lượng liên kết riêng lớn hạt nhân bền vững
3 Phản ứng hạt nhân
* Phương trình phản ứng: 44
3
2
1X X X X
A Z A
Z A
Z A
Z + → +
Trong số hạt hạt sơ cấp nuclôn, e, phôtôn Trường hợp đặc biệt phóng xạ: X1→ X2 + X3
X1 hạt nhân mẹ, X2 hạt nhân con, X3 hạt α β
* Các định luật bảo tồn
+ Bảo tồn số nuclơn (số khối): A1 + A2 = A3 + A4
+ Bảo tồn điện tích (ngun tử số): Z1 + Z2 = Z3 + Z4
Hai định luật dùng để viết phương trình phản ứng hạt nhân + Bảo toàn lượng
( )
( )
∑∑ ∑∑ ∑ ∑
∆ − ∆ =
∆ − ∆ =
− =
t s
t s
s t
E E
c m m
c m m Q
2
Q>0 phản ứng tỏa lượng; Q<0 phản ứng thu lượng Ngoài : Q= ∑ Wđs− ∑ Wđt
+ Bảo toàn động lượng: ∑ pt = ∑ ps (với p= mv) Lưu ý: - Khơng có định luật bảo tồn khối lượng.
- Mối quan hệ động lượng pX động KX hạt
X là: p2X =2m KX X
4 Các số đơn vị thường sử dụng
* Số Avôgađrô: NA = 6,022.1023 mol-1
* Đơn vị lượng: 1eV = 1,6.10-19 J; 1MeV = 1,6.10-13 J
* Đơn vị khối lượng nguyên tử (đơn vị Cacbon): 1u = 1,66055.10-27kg = 931 MeV/c2
* Điện tích nguyên tố: |e| = 1,6.10-19 C
* Khối lượng prôtôn: mp = 1,0073u
* Khối lượng nơtrôn: mn = 1,0087u
* Khối lượng electrôn: me = 9,1.10-31kg = 0,0005u
CHƯƠNG X TỪ VI MÔ ĐẾN VĨ MÔ
1 HẠT SƠ CẤP
- Hạt sơ cấp hạt có kích thước khối lượng nhỏ hạt nhân nguyên tử Đặc trưng hạt sơ cấp là:
+ Khối lượng nghỉ m0 hạt lượng nghỉ E0 = m0c2
+ Số lượng tử điện tích q hạt sơ cấp +1, -1, (tính theo điện tích nguyên tố e)
+ Số lượng spin s đại lượng đặc trưng cho chuyển động nội hạt sơ cấp
+ Thời gian sống trung bình Chỉ có hạt sơ cấp không phân rã thành hạt khác, prơtơn, êlectron, phơtơn, nơtrinơ; cịn lại hạt khơng bền có thời gian sống ngắn, cỡ từ 10-24s đến
10-6s, trừ nơtron có thời gian sống 932s.
+ Phần lớn hạt sơ cấp tạo thành cặp: hạt phản hạt
Phản hạt có khối lượng nghỉ, spin, điện tích có độ lớn trái dấu
- Các hạt sơ cấp phân thành loại: phôtôn, leptôn, mêzôn
và barion Mêzôn barion gọi chung hađrơn.
Có loại tương tác hạt sơ cấp là: tương tác hấp
dẫn, tương tác điện từ, tương tác yếu, tương tác mạnh.
- Tất hađrơn có cấu tạo từ hạt quac Có loại quac u, d, s, c, b t
Điện tích hạt quac ±
3 e
, ± 2
3 e
Các barion tổ hợp ba quac
Quan niệm hạt thực sơ cấp gồm quac, leptôn hạt truyền tương tác gln, phơtơn, W± , Z0
và gravitoân
2 HỆ MẶT TRỜI
- Hệ Mặt Trời gồm Mặt Trời trung tâm hệ; hành tinh lớn vệ tinh gồm Thuỷ tinh, Kim tinh, Trái Đất, Hoả tinh, Mộc tinh, Thổ tinh, Thiên Vương tinh Hải Vương tinh Các hành tinh chuyển động quanh Mặt Trời theo chiều gần mặt phẳng Mặt Trời hành tinh cịn tự quay quanh
Khối lượng Mặt Trời 1,99.1030kg, gấp 333000 lần khối lượng
Trái Đất Khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trời xấp xỉ 150 triệu km, đơn vị thiên văn
- Mặt Trời gồm quang cầu khí Mặt Trời
Mặt Trời xạ lượng xung quanh Hằng số Mặt Trời H= 1360W/m2 Công suất xạ lượng Mặt Trời P
= 3,9.1026W Nguồn lượng Mặt Trời phản
ứng nhiệt hạch Ở thời kì hoạt động Mặt Trời, Mặt Trời xuất vết đen, bùng sáng nhiều lúc bình thường - Trái Đất có dạng cầu có bán kính xích đạo 6378km, có khối lượng 5,98.1024kg Mặt Trăng vệ tinh Trái Đất có
bán kính 1738km khối lượng 7,35.1022kg Gia tốc trọng
trường Mặt Trăng 1,63m/s2.
3 SAO THIÊN HÀ
- Sao khối khí nóng sáng giống Mặt Trời xa Trái Đất Đa số trạng thái ổn định Ngồi có số đặc biệt biến quang, mới, nơtron
Khi nhiên liệu cạn kiệt, trở thành lùn, nơtron lỗ đen
- Thiên hà hệ thống gồmnhiều loại tinh vân
Ba loại thiên hà thiên hà xoắn ốc, thiên hà elip, thiên hà khơng định hình
Thiên Hà thiên hà xoắn ốc có đường kính khoảng 100 ngàn năm ánh sáng, dày khoảng 330 năm ánh sáng, khối lượng 150 tỉ lần khối lượng Mặt Trời Hệ Mặt Trời nằm rìa Thiên Hà, cách trung tâm khoảng 30 000 năm ánh sáng quay với tốc độ khoảng 250km/s
4 THUYẾT BIG BANG
Theo Thuyết Big Bang, vũ trụ tạo vụ nổ “cực lớn, mạnh” cách khoảng 14 tỉ năm, dãn nở loãng dần Hai tượng thiên văn quan trọng vũ trụ dãn nở xạ “nền” vũ trụ minh chứng thuyết Big Bang