Là nguồn điện chạy bằng năng lượng ánh sáng, nó biến đổi trực tiếp quang năng thành điện năng, Pin hoạt động dựa vào hiện tượng quang điện trong xảy ra bên cạnh một lớp chặn.. Hiện tượn[r]
(1)CHƯƠNG I : ĐỘNG LỰC HỌC VẬT RẮN
BÀI : CHUYỂN ĐỘNG QUAY CỦA VẬT RẮN QUANH MỘT TRỤC CỐ ĐỊNH 1 Tọa độ góc kí hiệu : ϕ(rad)
2 Tốc độ góc
a Tốc độ góc trung bình (kí hiệu ωtb ) ωtb=Δϕ
Δt
b Tốc độ góc tức thời (kí hiệu ω ) + Cơng thức : ω=lim
Δt →0 Δϕ
Δt= dϕ
dt =ϕ
'
đơn vị : ω(rad s )
+ Tốc độ góc tức thời đại lượng đặc trưng cho mức độ nhanh , chậm chuyển động quay vật rắn quanh trục thời điểm t xác định đạo hàm tọa độ góc theo thời gian
3 Gia tốc góc
a Gia tốc góc trung bình (kí hiệu γtb ) γtb=Δω
Δt
b Gia tốc góc tức thời (kí hiệu γ ) + Cơng thức : γ=lim
Δt →0 Δω
Δt = dω
dt =ω
'
=ϕ'' đơn vị : γ(rad s2 )
+ Gia tốc góc tức thời vật rắn quanh trục thời điểm t đại lượng đặc trưng cho biến thiên tốc độ góc thời điểm xác định đạo hàm tốc độ góc theo thời gian
Chú ý:
: : Vật quay nhanh dần đều
Vật quay chậm dần đều
4 Các phương trình động học chuyển động quay a Chuyển động quay đều
Tốc độ góc: const Gia tốc góc: 0 Tọa độ góc: 0 t
b Chuyển động quay biến đổi
Gia tốc góc: const Tốc độ góc: 0t Tọa độ góc:
2
0
1 t t Phương trình độc lập với thời gian:
2
0 ( 0)
5 Liên hệ tốc độ dài với tốc độ góc ; gia tốc dài gia tốc góc
LƯU HÀNH NỘI BỘ
(2)
2 ht
2 2
a = r
a= r
tt v r dv d
a r r
dt dt v
r
r r
+ Gia tốc tiếp tuyến att
: Đặc trưng cho biến thiên nhanh hay chậm độ lớn véc tơ vận tốc v; att v
hoặc v; att v
+ Gia tốc pháp tuyến an (hay gia tốc hướng tâm )aht
: Đặc trưng cho biến thiên nhanh hay chậm hướng véc tơ vận tốc v; aht v
+ Véc tơ a hợp với bán kính OM góc α với
n t a tan a ……… ………
BÀI : PHƯƠNG TRÌNH ĐỘNG LỰC HỌC CỦA VẬT RẮN QUAY QUANH MỘT TRỤC CỐ ĐỊNH
1 Mối liên hệ gia tốc góc mơmen lực a Mơmen lực trục quay.M F d b Mối liên hệ gia tốc góc mơmen lực.
+ Mơmen lực td lên chất điểm liên hệ với gia tốc góc phương.trình: M =(m r )γi i i2
+ Mơmen lực td lên tồn vật rắn tổng mômen lực tác dụng lên chất điểm vật rắn:
2
i i i
i i
M=M =( m r )γ
2 Mơmen qn tính
a Định nghĩa : Moomen quán tính I trục đại lượng đặc trưng cho mức quán tính vật rắn chuyển động quay quanh trục
b Công thức :
2 11 i n
i i
I m r
Chú ý: Mơ men qn tính số dạng hình học đặc biệt:
2 Hình trụ rỗng hay vành tròn: I m R
2 Hình trụ đặc hay đóa tròn:
2 I m R
(3)
2 Hình cầu đặc:
5 I m R
, R(m): bán kính
2 Thanh mảnh có trục quay đường trung trực thanh:
12 I m l
2 Thanh mảnh có trục quay qua đầu thanh:
3 I m l
, l(m): chiều dài 3 Phương trình động lực học vật rắn quay quanh trục cố định
M=Iγ
……… ………
BÀI : MÔMEN ĐỘNG LƯỢNG – ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN MƠMEN ĐỘNG LƯỢNG
1 Mômen động lượng
M=Iγ hay M=Idω
dt =
d(Iω)
dt
Đặt L=Iω ⇒ M=dL
dt
L : gọi mômen động lượng (kg.m2/s)
2 Định luật bảo tồn mơmen động lượng M=dL
dt =0 ⇒ L = const ⇒
¿
I=const⇒L1+L2+ =const I ≠const⇒I1ω1=I2ω2
¿{ ¿
……… ………
BÀI : ĐỘNG NĂNG CỦA VẬT RẮN QUAY QUANH MỘT TRỤC CỐ ĐỊNH
1 Động vật rắn
1 ñ
W I
CHƯƠNG II : DAO ĐỘNG CƠ Bài : DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA 1 Dao động :
a Thế dao động :
Chuyển động qua lại quanh vị trí đặc biệt , gọi vị trí cân b Dao động tuần hoàn :
Sau khoảng thời gian gọi chu kỳ, vật trở lại vị trí cũ theo hướng cũ 2 Phương trình dao động điều hịa :
LƯU HÀNH NỘI BỘ
(4)a Định nghĩa : Dao động điều hòa dao động li độ vật hàm cosin ( hay sin) thời gian
b Phương trình : li độ: x = Acos( t + ) (cm , m)
+ A biên độ dao động (li độ cực đại xmax ) ( A> ) (cm , m)
+ ( t + ) pha dao động thời điểm t (rad) + ϕ pha ban đầu (rad)
3 Chu kỳ, tần số tần số góc dao động điều hòa : a Chu kỳ, tần số :
+ Chu kỳ T : Khoảng thời gian để vật thực dao động toàn phần – đơn vị giây (s) + Tần số f : Số dao động toàn phần thực giây – đơn vị Héc (Hz) b Tần số góc :
ω=2π
T =2πf hay f=
1
T 4 Vận tốc gia tốc vật dao động điều hòa :
a Vận tốc : v = x’ = -Asin(t + ) = .Acos(.t + + p/2) E Ở vị trí biên : x = ± A Þ v =
E Ở vị trí cân : x = Þ vmax = A
Liên hệ v x : x2 +v
2 ω2=A
2
b Gia tốc : a = v’ = x”= -2Acos(t + ) = ω2Acos(ωt+ϕ+π) E Ở vị trí biên : |a|max=ω2A
E Ở vị trí cân a = Liên hệ a x : a = - 2x 5 Con lắc lò xo :
Gồm vật nhỏ khối lượng m gắn vào đầu lò xo độ cứng k, khối lượng lị xo khơng đáng kể 6 Khảo sát dao động lắc lò xo mặt động lực học :
a Lực tác dụng : F = - kx
b Định luật II Niutơn : a=−k
mx = - 2x c Tần số góc chu kỳ : ω=√k
m Þ T=2π√ m k * Đối với lắc lò xo thẳng đứng: ω=√ g
Δl⇒T=2π√ Δl
g d Lực kéo : Tỉ lệ với li độ F = - kx
+ Hướng vị trí cân + Có độ lớn tỉ lệ với x
+ Gây gia tốc cho vật dao động điều hòa 5 Đồ thị dao động điều hòa :
Đồ thị biểu diễn phụ thuộc x vào t đường hình sin
……… ………
BÀI : CON LẮC ĐƠN – CON LẮC VẬT LÍ
1 Con lắc đơn Con lắc đơn gồm vật nặng có kích thước nhỏ , có khối lượng m , treo đầu sợi dây mềm khơng dãn có độ dài l có khối lượng không đáng kể
LƯU HÀNH NỘI BỘ
(5)Phương trình động lực học Ta có
⇔ ms''=−mg sinα=−mgα=−mgs l ⇒ s''+g
l s=0 Đặt ω2=g
l ⇒ s''+ω2s=0 ⇒ nghiệm phương trình : hay
trong biên độ biên độ góc lắc + Chu kì : T=2π
ω =2π√ l g l : chiều dài (m)
3 Cơng thức tính vận tốc lực căng dây a Vận tốc v=√2 gl(cosα −cosα0)
+ VTCB : α=0⇒vmax=√2 gl(1−cosα0) + Vị trí Biên : α=± α0⇒vmin=0
b Lực căng dây T=mg(3 cosα −2 cosα 0) + VTCB : α=0⇒T=mg(3−2 cosα0) + Vị trí Biên : α=± α0⇒T=mgcosα0 4 Con lắc vật lí
+ Tần số góc
+ Chu kì : T=2π
ω =2π√ I mgd I : mômen quán tính (kgm2)
d : khoảng cách (m) 5, Hệ dao động
+ Là hệ vật gồm vật dao động với vật tác dụng lực kéo lên vật dao động
+ Dao động hệ xảy tác dụng có nội lực gọi dao động tự dao động riêng LƯU HÀNH NỘI BỘ
(6)+ Tần số góc hệ dao động tự gọi tần số góc riêng hệ
……… ………
BÀI : NĂNG LƯỢNG TRONG DAO ĐỘNG ĐIỀU HỊA 1 Sự bảo tồn
Cơ vật dao động bawo toàn 2 Biểu thức
a Thế : Wt=1
2kx
2 =1
2mω
2A2cos2(ωt +ϕ) b Động : Wđ=1
2mv
2 =1
2mω
2
A2sin2(ωt+ϕ) c Cơ : W=Wđ+Wt=1
2kA
2 =1
2mω
2A2
=Const
o Cơ lắc tỉ lệ với bình phương biên độ dao động
o Cơ lắc bảo tồn bỏ qua ma sát d Cơng thức lien hệ a , v ω A2
=x2+v ω2
……… ………
BÀI 10 : DAO ĐỘNG TẮT DẦN – DAO ĐỘNG DUY TRÌ 1 Dao động tắt dần :
a Thế dao động tắt dần : Biên độ dao động giảm dần
b Giải thích : Do lực cản khơng khí, lực ma sát lực cản lớn tắt dần nhanh
c Ứng dụng : Thiết bị đóng cửa tự động hay giảm xóc 2 Dao động trì :
Giữ biên độ dao động lắc không đổi mà không làm thay đổi chu kỳ dao động riêng cách cung cấp cho hệ phần lượng phần lượng tiêu hao ma sát sau chu kỳ
……… ………
BÀI 11 : DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC CỘNG HƯỞNG 1 Dao động cưỡng
+ Tác dụng vào vật dao động ngoại lực biến thiên tuần hoàn : F = F0cos Ω t
+ Biên độ vật dao động tăng dần sau thời gian định biên độ vật khơng đổi * Lí thuyết thực nghiệm chứng tỏ:
+ Dao động cưỡng điều hòa
+ Tần số góc dao động cưỡng tần số góc Ω ngoại lực
+ Biên độ dao động cưỡng tỉ lệ thuận với biên độ F0 ngoại lực phụ thuộc
vào tần số góc Ω ngoại lực 2 Cộng hưởng
+ Với biên độ F0 xác định , biên độ A dao động cưỡng đạt giá tri cực đại gọi
hiện tượng cộng hưởng
+ Điều kiện xảy cộng hưởng: Ω ω0 * Lưu ý:
+ Hiện tượng cộng hưởng xãy có ma sát môi trường biên độ dao động nhỏ khơng có ma sát
LƯU HÀNH NỘI BỘ
(7)Ảnh hưởng ma sát
4 Phân biệt dao động cưỡng với dao động trì (SGK) 5 Ứng dụng tượng cộng hưởng
……… ………
BÀI 12 : TỔNG HỢP HAI DAO ĐỘNG 1 Tổng hợp hai dao động
Giả sử xét hai dao động điều hịa phương , tần số có dạng ; x1=A1cos(ωt+ϕ1) x2=A2cos(ωt+ϕ2)
⇒ Dao động tổng hợp x = x1 + x2 có dạng x=Acos(ωt+ϕ)
2 Biên độ pha ban đầu dao động tổng hợp a Tính A :
A2=A12+A22+2A1A2cos(ϕ2−ϕ1) + Trường hợp : (x1 , x2 pha)
ϕ2−ϕ1=2kπ(k∈Z)⇒A=A1+A2 + Trường hợp : (x1 , x2 ngược pha)
ϕ2−ϕ1=(2k+1)π(k∈Z)⇒A=|A1− A2| + Trường hợp : (x1 , x2 vuông pha)
ϕ2−ϕ1=π
2⇒A=√A1
+A22 + Tổng quát : |A1− A2|≤ A ≤ A1+A2 b Tính ϕ : tanϕ= A1sinϕ1+A2sinϕ2
A1cosϕ1+A2cosϕ2
……… ………
CHƯƠNG III : SÓNG CƠ
BÀI 14 : SÓNG CƠ PHƯƠNG TRÌNH SĨNG 1 sóng :
a sóng : Dao động lan truyền mơi trường b Sóng ngang :
+ Phương dao động vng góc với phương truyền sóng + Sóng ngang truyền chất rắn bề mặt chất lỏng c Sóng dọc :
+ Phương dao động trùng với phương truyền sóng + Sóng dọc truyền chất khí , chất lỏng chất rắn 2 Các đặc trưng sóng hình sin :
a Biên độ sóng : Biên độ A sóng biên độ dao động phần tử môi trường có sóng truyền qua
b Chu kỳ sóng : Chu kỳ dao động phần tử mơi trường có sóng truyền qua
LƯU HÀNH NỘI BỘ
(8)Số lần nhô lên mặt nước N khoảng thời gian t giây T= t N −1
c Tốc độ truyền sóng : Tốc độ lan truyền dao động mơi trường d Bước sóng : Quãng đường mà sóng truyền chu kỳ
λ=vT=v f
¿ v:(m/s)
f:(Hz) λ:(m)
¿{ { ¿
+ Hai phần tử cách bước sóng dao động pha
= Khoảng cách hai điểm gần phương truyền sóng dao động pha
e Năng lượng sóng : Năng lượng dao động phần tử mơi trường có sóng truyền qua 3 Phương trình sóng :
+ Phương trình sóng gốc tọa độ : u0 = acost
+ Phương trình sóng M cách gốc tọa độ d :
P Sóng truyền theo chiều dương : uM=acos(2π t T−2π
d λ) P Nếu sóng truyền ngược chiều dương : uM=acos(2π t
T+2π d λ) (d khoảng cách hai điểm xét)
Phương trình sóng hàm tuần hồn thời gian không gian
……… ………
BÀI 15 : PHẢN XẠ SÓNG – SÓNG DỪNG 1 Sự phản xạ sóng
+ Sóng truyền mơi trường mà gặp vật cản bị phản xạ + Tính chất: - Có tần số bước sóng sóng tới
- Vật cản cố định : sóng phản xạ ngược pha sóng tới - Vật cản tự do: sóng phản xạ pha sóng tới Sóng dừng
a Định nghĩa : Sóng dừng sóng có nút bụng cố định không gian b Điều kiện xảy sóng dừng :
* Hai đầu cố định :
l=k λ
2(k=1,2 .) + Số bụng = k
+ Số nút = k + + Hai đầu dây nút
+ Khoảng cách nút hay bụng liên tiếp 2λ + Chiều dài dây số nguyên lần nửa bước sóng
* Hai đầu tự : l=(k+1
2)
λ
2(k=1,2 .)
+ Khoảng cách nút bụng liên tiếp λ
4
+ Chiều dài dây nửa số bán nguyên nửa bước sóng + Trên dây có : k +
2 bó sóng
+ Số bụng = số nút = k +
LƯU HÀNH NỘI BỘ
(9)Ứng dụng :
Có thể ứng dụng tượng sóng dừng để đo vận tốc truyền sóng dây
……… ………
BÀI 16 : GIAO THOA SÓNG 1 Hiện tượng giao thoa hai sóng mặt nước :
a Định nghĩa :
+ Hiện tượng sóng gặp tạo nên gợn sóng ổn định
+ Các gợn sóng có hình đường hypebol gọi vân giao thoa
b Giải thích :
+ Những điểm đứng yên : sóng gặp triệt tiêu
+ Những điểm dao động mạnh : sóng gặp tăng cường 2 Cực đại cực tiểu :
a Phương trình giao thoa: x=2acosπ(d2−d1)
λ cos(ωt − π d1+d2
λ ) b Dao động điểm vùng giao thoa :
A = 2a cos{π(d2− d1)
λ } c Vị trí cực đại cực tiểu giao thoa :
d Vị trí cực đại giao thoa : d2 – d1 = kl Þ (hai sóng kết hợp giao thoa tăng cường nhau)
a Những điểm dao động có biên độ cực đại điểm mà hiệu đường sóng từ nguồn truyền tới số ngun lần bước sóng l
e.Vị trí cực tiểu giao thoa : d2− d1=(k+1
2)λ Þ (hai sóng kết hợp giao thoa triệt tiêu
nhau)
b Những điểm dao động có biên độ triệt tiêu điểm mà hiệu đường sóng từ nguồn truyền tới số nguyên lần bước sóng l
3 Điều kiện giao thoa Sóng kết hợp :
a Điều kiện để có giao thoa : nguồn sóng nguồn kết hợp + Dao động phương, chu kỳ (hay tần số) + Có hiệu số pha không đổi theo thời gian
b Hiện tượng giao thoa tượng đặc trưng sóng. 4 Ứng dụng (SGK)
4 Sự nhiễu xạ sóng
Hiện tượng sóng khơng truyền theo đường thẳng mà quành phía sau vật cản, gọi nhiễu xạ sóng
……… ………
BÀI 17 : SÓNG ÂM – NGUỒN NHẠC ÂM
LƯU HÀNH NỘI BỘ
(10)Nguồn gốc âm cảm giác âm
+ Vật dao động làm cho lớp khơng khí bên cạnh bị nén , bị dãn , xuất lực đàn hồi khiến cho dao động truyền cho phần tử khơng khí xa tạo thành sóng gọi sóng âm , có tần số với nguồn âm
+ Sóng âm truyền qua khơng khí, lọt vào tai ta , gặp màng nhĩ làm dao động ta có cảm giác âm (gọi tắt âm)
+ Cảm giác âm phụ thuộc vào nguồn âm tai người nghe
+ Tai người cảm nhận sóng âm có 16Hz < f < 20000Hz + Những âm có f > 20000Hz gọi sóng siêu âm f < 16Hz gọi sóng hạ âm
+ Sóng âm truyền tất mơi trường rắn, lỏng, khí khơng truyền chân khơng
+ Vận tốc truyền âm phụ thuộc tính đàn hồi mật độ môi trường
+ Vận tốc truyền âm chất rắn lớn chất lỏng, chất lỏng lớn chất khí
2 Phương pháp khảo sát thực nghiệm tính chất âm (SGK) 3 Nhạc âm tạp âm : (SGK)
4 Những đặc trưng âm
a Đặc trưng sinh lí âm:
Độ cao : đặc trưng sinh lí âm tỉ lệ với tần số f âm + Những âm có f > 20.000 Hz gọi siêu âm
+ Những âm có f < 16 Hz gọi hạ âm
Âm sắc : đặc trưng sinh lí âm phụ thuộc biên độ tần số giúp phân biệt hai âm có âm hai nguồn âm khác phát
Độ to âm : Phụ thuộc cường độ âm mức cường độ âm + Cường độ âm
+ Mức cường độ âm định nghĩa công thức
( ) lg I L B
I
hay L
(dB)=10 lg I I0
Nguồn nhạc âm (SGK)
Hộp cộng hưởng
Hộp cộng hưởng hộp rỗng (bầu đàn , thân kèn , sáo) tùy thuộc vào hình dạng , kích thước chất liệu mà hộp cộng hưởng có khả cộng hưởng với số họa âm định , khuếch đại âm tạo âm tổng hợp có âm sắc riêng đặc trưng cho loại nhạc cụ
……… ………
BÀI 18 : HIỆU ỨNG ĐỐP-PLE 1 Thí nghiệm (SGK)
2 Khái niệm
tượng tần số sóng âm mà nguồn thu nhận f’ khác với tần số sóng âm nguồn phát f nguồn âm máy thu có chuyển động tương đối
a Nguồn âm đứng yên , người quan sát (máy thu) chuyển động:
* Tần số: '
M M
V V V V
f f
V
l
( Dấu - nguồn di chuyển xa) b Người quan sát (máy thu) đứng yên , nguồn âm chuyển động
* Người quan sát:
'
' S
V V
f f
V V
l
(dấu - dịch chuyển lại gần)
LƯU HÀNH NỘI BỘ
(11)CHƯƠNG IV : DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ BÀI 21 : DAO DỘNG ĐIỆN TỪ
1 Dao động điện từ nạch LC
a Khái niệm mạch dao động : mạch điện kín gồm cuộn cảm L tụ điện C b Sự biến thiên q , u , i
Biểu thức:
q=Q0cos(ωt+ϕ) i=q'=−ωQ0sin(ωt+ϕ) u=q C=
Q9
C cos(ωt+ϕ)
Đặc điểm:
+ i sớm pha q lượng p + u , q pha
+ q biến thiên điều hoà
Nhận xét : I , q , u biến thiên điều hoà
Gọi dao động điện từ tự Khi mạch LC có đặc trưng riêng : + Tần số góc riêng : ω=
√LC
+ Chu kì riêng : T=2π ω + Tần số riêng : f=1
T=
1 2π√LC
2 Năng lượng điện trường mạch dao động:
+ Năng lượng điện trường tập trung tụ điện : WC= q
2C= q0
2
2Ccos 2(ωt
+ϕ) + Năng lượng từ trường tập trung cuộn cảm :
WL=1
2Li =Lω 2q 2 sin
(ωt+ϕ)= q0
2Csin
(ωt+ϕ)
Năng lượng điện từ toàn phần mạch LC : W=WC+WL= q0
2C=const
Vậy : trình dao động mạch , lượng từ trường lượng điện trường
ln chuyển hóa cho , tổng lượng điện từ không đổi
3 Các định nghĩa:
+ Dao động điện từ trì : dao động trì với tần số dao động riêng fo cách bù
đúng phần lượng bị tiêu hao chu kì
+ Dao động điện từ tắt dần : dao động điện từ có biên độ giảm dần đến , giá trị R lớn khơng có dao động
+ Dao động điện từ cưỡng : là dao động điện mạch dao động theo tần số f nguồn (thông thường f ≠ fo)
+ Sự cộng hưởng: Là tượng biên độ dao động điện từ đạt giá trị cực đại f = fo
4 Sự tương tự dao động điện từ dao động (SGK)
……… ………
BÀI 23 : ĐIỆN TỪ TRƯỜNG 1 Khái niệm điện từ trường
Điện trường từ trường biến thiên tồn khơng gian chuyển hố lẫn trường thống gọi điện từ trường
2 Đặc điểm:
+ Điện trường hay từ trường mặt chỉnh thể điện từ trường
LƯU HÀNH NỘI BỘ
(12)+ Khơng có tồn riêng biệt điện trường hay từ trường 3 Các giả thuyết MẮC-XOEN
+ Từ trường biến thiên theo thời gian làm xuất điện trường xoáy
(Đặc điểm điện trường xốy đường sức khơng có điểm khởi đầu khơng có điểm kết thúc đường sức điện trường tĩnh mà đường cong kín).
+ Điện trường biến thiên theo thời gian làm xuất từ trường xoáy
(Các đường sức từ trường đường khép kín bao quanh đường sức điện trường).
……… ………
BÀI 24 : SÓNG ĐIỆN TỪ 1 Định nghĩa
Sóng điện từ trình lan truyền điện từ trường khơng gian 2 Đặc điểm
+ Tốc độ lan truyền sóng điện từ chân không tốc độ ánh sáng c = 300000 km/s 3.109 m/s
+ Sóng điện từ sóng ngang Vectơ cường độ điện trường ln vng góc với vectơ cảm ứng từ ln vng góc với phương truyền sóng Cả E B biến thiên tuần hoàn theo không gian và thời gian , đồng pha
λ=cT ¿ c(m/s)
T(s) λ(m) ¿{{
¿
T=1 f + Sóng điện từ truyền qua chân khơng 3 Tính chất sóng điện từ
+ Trong trình lan truyền , mang theo lượng + Tuân theo quy luật truyền thẳng , phản xạ khúc xạ + Tuân theo quy luật giao thoa , nhiễu xạ
……… ………
BÀI 25 : TRUYỀN THƠNG BẰNG SĨNG ĐIỆN TỪ 1 Mạch dao động hở :
mạch dao động mà điện từ trường xạ bên 2 Mạch dao động kín :
là mạch dao động mà điện từ trường khơng xạ ngồi 3 Anten :
là dạng mạch dao động hở cơng cụ hữu hiệu để xạ sóng điện từ 4 Nguyên tắc chung truyền thông sóng điện từ :
+ Biến âm (hình ảnh) muốn truyền thành dao động điện tần số thấp (tín hiệu âm tần) + Dùng sóng điện từ tần số cao mang tín hiệu âm tần xa qua anten phát
+ Dùng máy thu với anten thu để chọn thu lấy sóng điện từ cao tần + Tách tín hiệu âm tần khỏi sóng cao tần đưa loa
Hệ thống phát :
+ Dao dộng cao tần : tạo dao dộng điện từ tần số cao (MHz) + Ống nói : biến âm thành dao động điện âm tần
+ Biến điệu: trộn dao động âm dao động cao tần thành dao động cao tần biến điệu + Khuếch đại cao tần: khuếch đại dao động cao tần biến điệu để đưa anten phát
+ Anten phát: phát xạ sóng cao tần biến điệu không gian
LƯU HÀNH NỘI BỘ
(13) Hệ thống thu thanh:
+ Anten thu: cảm ứng nhiều với sóng điện từ
+ Chọn sóng: chọn lọc sóng muốn thu nhờ cộng hưởng
+ Tách sóng: lấy sóng âm tần từ sóng cao tần biến điệu thu + Khuếch đại âm tần: khuếch đại âm tần đưa loa tái lập âm
……… ………
CHƯƠNG III : DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
Bài 26 : ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU 1 Khái niệm dòng điện xoay chiều :
Dịng điện có cường độ biến thiên tuần hồn theo thời gian theo quy luật hàm sin hay cosin i=I0cos(ωt+ϕ)
Trong :
+ i : cường độ dòng điện tức thời (A) ; I0 : cường độ dòng điện cực đại (A)
+ ω : tần số góc (rad/s) ; ϕ : pha ban đầu (rad) 2 Nguyên tắc tạo dòng điện xoay chiều :
+ Từ thông qua cuộn dây : f = NBScost + Suất điện động cảm ứng : e = NBSsint
Þ dịng điện xoay chiều : i=I
0cos(ωt+ϕ) 3 Giá trị hiệu dụng :
Cường độ hiệu dụng dòng điện xoay chiều đại lượng có giá trị cường độ dịng điện khơng đổi cho qua điện trở R, cơng suất tiêu thụ R dịng điện khơng đổi cơng suất trung bình tiêu thụ R dịng điện xoay chiều nói
I= I0
√2 Tương tự : E=
E0
√2 U=
U0 √2
I , E , U : cường độ dòng điện , suất điện động hiệu điện hiệu dụng
……… ………
Bài 27 : CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU Giả sử ta có : i=I0cosω.t u=U0cos(ωt+ϕ)
+ Trong ϕ độ lệch pha u i + Nếu :
Ö ϕ>0→ u sớm pha so với i Ö ϕ<0→ u trễ pha so với i
Ö ϕ=0→ u , i pha 1 Mạch điện có R :
Giả sử đặt vào hai đầu đoạn mạch AB điện áp xoay chiều có dạng u=U0cosωt(V) Áp dụng định luật ÔM cho đoạn mạch có R : i=u
R= U0
R cosω.t Đặt : I0=U0
R Þ i=I0cosω.t Þ uR , i pha E Giãn đồ vectơ (Ha) 2.Mạch điện có C :
LƯU HÀNH NỘI BỘ
(14)Giả sử đặt vào hai đầu đoạn mạch AB cường độ dịng điện tức thời có dạng i=I0cosωt(A) Áp dụng định luật ƠM cho đoạn mạch có C : Þ u=U0cos(ω.t −
π
2)
Với : ¿ ZC=
ωC I0=
U0 ZC ¿{
¿
+ UC chậm pha so với i góc
π
2 + Giãn đồ vectơ
3.Mạch điện có L :
Giả sử đặt vào hai đầu đoạn mạch AB cường độ dịng điện tức thời có dạng i=I0cosωt(A) Áp dụng định luật ÔM cho đoạn mạch có C : Þ u=U0cos(ωt+
π
2)
Với : ¿ ZL=ωL
I0=U0 ZL ¿{
¿
+ uL sớm pha so với i góc
π
2
+ Giãn đồ vectơ
……… ………
BÀI 28 : MẠCH CÓ R , L , C MẮC NỐI TIẾP I Mạch có R , L , C mắc nối tiếp :
+ Tổng trở :
ZL− ZC¿ R2+¿ Z=√¿ + Định luật Ohm : I0=U0
Z -+ Độ lệch pha : tanϕ=ZL− ZC
R
ZL > ZC → u sớm pha so với i góc ϕ
ZL < ZC → u trễ pha so với i góc ϕ
LƯU HÀNH NỘI BỘ L
L
R C
(15)ZL = ZC → u , i pha + Giãn đồ vectơ
2 Cộng hưởng điện :,
Khi ZL = ZCÛ ωL=
ωC
+ Dịng điện pha với hiệu điện : = + U = UR; UL = UC
+ Hiệu điện hai đầu đoạn mạch pha với hiệu điện hai đầu điện trở + Cường độ dòng điện hiệu dụng có giá trị cực đại : Imax=U
R , Pmax=U R
……… ………
BÀI 29 : CÔNG SUẤT TIÊU THỤ CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU HỆ SỐ CƠNG SUẤT
1 Cơng suất mạch điện xoay chiều : + Công suất thức thời : p = ui
+ Cơng suất trung bình : P = UIcos + Điện tieu thụ : W = Pt 2 Hệ số công suất :
Hệ số công suất : cos = UR U =
R
Z ( £ cos£ 1) Công thức khác tính cơng suất : P = RI2 = U
2R R2+(ZL− ZC)2 BẢNG THAM KHẢO
Mạch
1
? ?
……… ………
BÀI 30 : MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU 1 Nguyên tắc hoạt động máy phát điện xoay chiều
a Nguyên tắc : dựa tượng cảm ứng điện từ
LƯU HÀNH NỘI BỘ
(16)b Có hai cách tạo suất điện động xoay chiều thường dung máy điện + Từ trường cố định , vòng dây quay từ trường
+ Từ trường quay vòng dây đặt cố định 2 Máy phát điện xoay chiều pha :
a Phần cảm : Là nam châm tạo từ thông biến thiên cách quay quanh trục – Gọi rôto b Phần ứng : Gồm cuộn dây giống cố định vòng tròn
+ Tần số dòng điện xoay chiều : f = pn + Trong : p số cặp cực, n số vòng /giây 2 Máy phát điện xoay chiều pha :
a Dòng điện xoay chiều ba pha
Dòng điện xoay chiều ba pha hệ thống ba dòng điện xoay chiều , gây ba suất điện động xoay chiều có tần số , biên độ lệch pha đôi 23π
b Cấu tạo nguyên tắc hoạt động :
Máy phát điện xoay chiều ba pha máy tạo suất điện động xoay chiều hình sin tần số, biên độ lệch pha 23π
Cấu tạo :
+ Gồm cuộn dây hình trụ giống gắn cố định vòng tròn lệch 1200
+ Một nam châm quay quanh tâm O đường trịn với tốc độ góc khơng đổi Nguyên tắc :
Khi nam châm quay từ thông qua cuộn dây biến thiên lệch pha 2p/3 làm xuất suất điện động xoay chiều tần số, biên độ, lệch pha 2p/3
2 Cách mắc mạch ba pha :
Mắc hình hình tam giác
Cơng thức : Udây=√3Upha 3 Ưu điểm : + Tiết kiệm dây dẫn
+ Cung cấp điện cho động pha
……… ………
BÀI 31 : ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA 1 Nguyên tắc hoạt động :
Khung dây dẫn đặt từ trường quay quay theo từ trường với tốc độ nhỏ 2 Động không đồng ba pha :
+ Stato : gồm cuộn dây giống đặt lệch 1200 vòng tròn
LƯU HÀNH NỘI BỘ
(17)+ Rôto : Khung dây dẫn quay tác dụng từ trường
……… ………
BÀI 32 : MÁY BIẾN ÁP - TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG 1 Máy biến áp :
a Định nghĩa : Thiết bị có khả biến đổi điện áp xoay chiều
b Cấu tạo : Gồm khung sắt non có pha silíc ( Lõi biến áp) cuộn dây dẫn quấn cạnh khung Cuộn dây nối với nguồn điện gọi cuộn sơ cấp Cuộn dây nối với tải tiêu thụ gọi cuộn thứ
cấp
c Nguyên tắc hoạt động : Dựa tượng cảm ứng điện từ
Dòng điện xoay chiều cuộn sơ cấp gây biến thiên từ thơng cuộn thứ cấp làm phát sinh dịng điện xoay chiều
d Công thức :
N1 , U1 , I1 số vòng dây, hiệu điện thế, cường độ dòng điện cuộn sơ cấp
N2 , U2 , I2 số vòng dây, hiệu điện thế, cường độ dòng điện cuộn sơ cấp
U2 U1
=I1 I2
=N2 N1
U2 > U1( N2 > N1) : Máy tăng áp U2 < U1( N2 < N1) : Máy hạ áp
2 Bài toán truyền tải điện xa :
+ Công suất máy phát : Pphát = Uphát.Icos
+ Cơng suất hao phí : DPhaophí = RI2 = P
2 R U2cos2ϕ
Giảm hao phí có cách :
+ Giảm R : cách tốn chi phí
+ Tăng U : Bằng cách dùng máy biến , cách có hiệu - Hiệu suất truyền tải H=P− ΔP
P 100 %
3 Ứng dụng : Truyền tải điện năng, nấu chảy kim loại, hàn điện …
……… ………
CHƯƠNG VI : SÓNG ÁNH SÁNG
BÀI 35 : TÁN SẮC ÁNH SÁNG
1.Sự tán sắc ánh sáng a Thí nghiệm :
LƯU HÀNH NỘI BỘ
(18)b Kết TN
+ Cho chùm sáng mặt trời qua lăng kính thủy tinh , chùm sáng sau qua lăng kính bị lệch phía đáy , đồng thời bị trải thành dãy màu liên tục có màu chính: đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm , tím
+ Sự phân tách chùm sáng phức tạp thành chùm sáng đơn sắc gọi tán sắc ánh sáng
+ Nguyên nhân: phụ thuộc chiết suất môi trường vào màu sắc ánh sáng: Đối với môi trường chiết suất ánh sáng đỏ nhỏ nhất, ánh sáng tím lớn
2 Ánh sáng trắng ánh sáng đơn sắc :
a Thí nghiêm Niu-tơn ánh sáng đơn sắc
b Kết TN : Ánh sáng có màu định khơng bị tán sắc qua lăng kính gọi ánh sáng đơn sắc
c Tổng hợp ánh sáng đơn sắc thành ánh sáng trắng : Ánh sáng trắng hỗn hợp nhiều ánh sáng đơn sắc , có màu từ đỏ đến tím
3 Giải thích tượng tán sắc ánh sáng 4 Ứng dụng
+ Máy quang phổ
+ Nhiều tượng quang học khí
……… ………
BÀI 36 : NHIỄU XẠ ÁNH SÁNG SỰ GIAO THOA ÁNH SÁNG 1 Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng :
Hiện tượng truyền sai lệch so với truyền thẳng ánh sáng gặp vật cản gọi tượng nhiễu xạ ánh sáng
2 Giao thoa ánh sáng : a Thí nghiệm
LƯU HÀNH NỘI BỘ
(19)b Kết quả
TN Y-âng chứng tỏ hai chùm ánh sánh giao thoa với , nghĩa ánh sánh có tính chất sóng
……… ………
BÀI 37 : KHOẢNG VÂN – BƯỚC SÓNG VÀ MÀU SẮC ÁNH SÁNG 1 Xác định vị trí vân giao thoa khoảng vân
a Vị trí vân giao thoa
Gọi a k/c hai nguồn kết hợp F1 , F2 D : k/c từ hai nguồn đến
l: bước sóng ánh sáng x : vị trí vân giao thoa + Vị trí vân sáng :
d2− d1=ax
D ⇔ d2− d1=kλ ⇒ x=k
λD
a (k=0;±1;±2 .) k = : vân sáng trung tâm ; k = : vân sáng bậc k = : vân sáng bậc ; k = : vân sáng bậc
+ Vị trí vân tối d2− d1=ax
D ⇔ d2− d1=(k+
1
2)λ ⇒ x=(k+ 2)
λD
a (k=0;±1;±2 ) k = , k = -1: vân tối thứ ; k = , k = -2 : vân tối thứ hai k = , k = - : vân tối thứ ba
Đối với vân tối , khơng có khái niệm bậc giao thoa.
b Khoảng vân (i):
+ Là khoảng cách hai vân sáng hai vân tối liên tiếp + Cơng thức tính khoảng vân: i=(k+1)λD
a − k λD
a = λD
a D
i a l
LƯU HÀNH NỘI BỘ
(20)+ Giao thoa môi trường chiết suất n : ¿ λ=λ0
n i=i0 n ¿{
¿ 3.Bước sóng màu sắc ánh sáng :
+ Bước sóng ánh sáng: ánh sáng đơn sắc , có bước sóng tần số chân khơng hồn tồn xác định
+ Ánh sáng nhìn thấy có bước sóng từ 380nm đến 760nm Màu sắc Bước sóng ( mm) chân không
Đỏ 0,64 – 0,76
Cam 0,59 – 0,65
Vàng 0,570 – 0,6
Lục 0,5 – 0,575
Lam 0,45 – 0,51
Chàm 0,43 – 0,46
Tím 0,38 – 0,44
4 Điều kiện nguồn kết hợp tượng giao thoa : + Hai nguồn phải phát ánh sáng có bước sóng
+ Hiệu số pha dao động nguồn phải không đổi theo thời gian
……… ………
BÀI 39 : MÁY QUANG PHỎ - CÁC LOẠI QUANG PHỔ 1.Máy quang phổ lăng kính :
+ Là dụng cụ dùng để phân tích chùm ánh sáng phức tạp tạo thành thành phần đơn sắc + Máy quang phổ gồm có hận chính:
Ống chuẩn trực : để tạo chùm tia song song
Hệ tán sắc : để tán sắc ánh sáng
Buồng tối : để thu ảnh quang phổ 2 Quang phổ liên tục :
a Định nghĩa : Quang phổ gồm nhiều dãi màu từ đỏ đến tím nối liền cách liên tục , gọi quang phổ lien tục
b Nguồn phát : Các chất rắn , lỏng chất khí áp suất lớn
c Tính chất : Khơng phụ thuộc chát vật phát sáng , mà phụ thuộc nhiệt độ vật 3 Quang phổ vạch phát xạ
a Định nghĩa : Quang phổ gồm vạch màu riêng lẻ ngăn cách khoảng tối , gọi quang phổ vạch phát xạ
LƯU HÀNH NỘI BỘ
(21)b Tính chất : Mỗi nguyên tố hóa học bị kích thích , phát xạ có bước sóng xác định cho quang phổ vạch phát xạ , đặc trưng cho nguyên tố
4 Quang phổ vạch hấp thụ
Quang phổ liên tục thiếu số vạch màu bị chất khí (hay kim loại) hấp thụ , gọi quang phổ vạch hấp thụ khí (hay hơi)
……… ………
BÀI 40 :TIA HỒNG NGOẠI VÀ TIA TỬ NGOẠI 1 Tia hồng ngoại
a Định nghĩa : là xạ khơng nhìn thấy , có chất sóng điện từ ngồi vùng màu đỏ (λ≻0,76μm)
b Nguồn phát tia hồng ngoại : vật có nhiệt độ cao mơi trường xung quanh phát tia hồng ngoại Nguồn hồng ngoại thông dụng bóng đèn dây tóc , bếp ga , bếp than , điốt hồng ngoại
c Tính chất : tia hồng ngoại có tác dụng nhiệt , tác dụng hóa học , tác dụng lên kính ảnh hồng ngoại , gây tượng quang điện , biến điệu biên độ
d Ứng dụng : để sưởi ấm , sấy khô , làm phận điều khiển từ xa… 2 Tia tử ngoại
a Định nghĩa : là xạ khơng nhìn thấy , có chất sóng điện từ ngồi vùng màu tím (λ≺0,38μm)
b Nguồn phát tia hồng ngoại : vật có nhiệt độ cao 20000C phát tia tử ngoại c Tính chất : tia tử ngoại có tác dụng lên kính ảnh , kích thích phát quang số chất, làm ion hóa chất khí , gây tượng quang điện , có tác dụng sinh lí , bị nước thuỷ tinh hấp thụ
d Ứng dụng : tiệt trùng thực phẩm , dụng cụ y tế , tìm vết nứt bề mặt kim loại 3 Bản chất tính chất chung :
+ Tia hồng ngoại tia tử ngoại có chất với ánh sáng
+ Tuân theo định luật truyền thẳng , phản xạ , khúc xạ , gây giao thoa , nhiễu xạ
……… ………
BÀI 41 : TIA X – THUYẾT ĐIỆN TỪ ÁNH SÁNG THANG SÓNG ĐIỆN TỪ I.Nguồn phát tia X : Mỗi chùm tia catôt , tức chùm electron có lượng lớn , đập vào
một vật rắn vật phát tia X II Cách tạo tia X :
Ống Culítgiơ : Ống thủy tinh chân không, dây nung, anốt, catốt - Dây nung : nguồn phát electron
- Catốt K : Kim loại có hình chỏm cầu
- Anốt : Kim loại có nguyên tử lượng lớn, chịu nhiệt cao Hiệu điện UAK = vài chục ngàn
vôn
III Bản chất tính chất tia X :
+ Tia X có chất sóng điện từ, có bước sóng vào khoảng từ 1011m đến 108m
+ Tia X có khả đâm xuyên : Xuyên qua nhơm vài cm, khơng qua chì vài mm
+ Tia X làm đen kính ảnh
+ Tia X làm phát quang số chất + Tia X làm Ion hóa khơng khí + Tia X tác dụng sinh lí
+ Cơng dụng : Chuẩn đốn chữa số bệnh y học, tìm khuyết tật vật đúc, kiểm tra hành lí, nghiên cứu cấu trúc vật rắn
IV Thang sóng điện từ :
LƯU HÀNH NỘI BỘ
(22)Sóng vơ tuyến , tia hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia tử ngoại, tia X tia gamma có chất sóng điện từ, khác tần số (hay) bước sóng
Loại sóng Bước sóng
Tia gamma Dưới 1012m
Tia Ronghen 1012m đến 109m
Tia tử ngoại 109m đến 3,8.107m
Ánh sáng nhìn thấy 3,8.107m đến 7,6.107m
Tia hồng ngoại 7,6.107m đến 103m
Sĩng vơ tuyến 103m trở lên
……… ………
CHƯƠNG VI : LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
BÀI 43 : HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN NGOÀI CÁC ĐỊNH LUẬT QUANG ĐIẸN 1 Hiện tượng quang diện
+ Hiện tượng ánh sáng làm bật e- khỏi bề mặt kim loại gọi tượng quang điện (ngoài)
+ Các e- bị bật khỏi bề mặt kim loại bị chiếu sáng gọi quang e
-2 Thí nghiệm khảo sát định lượng tượng quang điện a Thí nghiệm
Tế bào quang điện mắc vào sơ đồ điện (H.43v.3) Bộ acquy E tạo hiệu điện UAK vào cở 80V anơt catơt Có thể thay đổi độ lớn dấu hiệu điện cách
chuyển chạy C đảo cực nguồn Vôn kế V dùng để đo UAK
Kính lọc sắc F dùng để lọc lấy thành phần đơn sắc định ánh sáng hồ quang chiếu vào catơt Ta gọi chùm sáng kích thích
b Đặc tuyến Vơn – Ampe tế bào quang diện
Đặc tuyến có đặc điểm sau:
+ Khi UAK nhỏ Iqđ tăng tuyến tính với UAK
+ Khi UAK lớn giá trị Iqđ giữ giá trị khơng đổi Giá trị gọi cường độ
dịng quang điện bão hòa (Ibh)
+ Khi UAK = Iqđ chưa triệt tiêu mà cịn có giá trị Điều chứng tỏ bị ánh
sang làm bật khỏi mặt kim loại, êlectron có vận tốc ban đầu
LƯU HÀNH NỘI BỘ
(23)+ Muốn cho dòng quang điện triệt tiêu hồn tồn phải đặt anơt catơt hiệu điện UAK < gọi hiệu điện hãm (Uh)
Wđmax=mv0 max
2 =eUh 2 Các Định luật giới hạn quang điện
a Định luật quang điện : Hiện tượng quang điện xảy bước sóng ánh sáng kích thích (l) phải nhỏ giới hạn quang điện (l0) kim loại đó: l£l0.
b Định luật quang điện : Cường độ dòng quang điện bão hòa tỉ lệ thuận với cường độ chùm sáng kích thích: Cường độ chùm ánh sáng kích thích tăng lên lần cường độ dịng quang điện tăng lần số electron bứt khỏi bề mặt kim loại tăng lên nhiêu lần
c Định luật quang điện : Động ban đầu cực đại electron quang điện phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng kích thích chất kim loại, không phụ thuộc vào cường độ chùm sáng kích thích:
0
0
( , ) ñM
ñM askt W
W I
l l
.
……… ………
BÀI 44 : THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG - LƯỠNG TÍNH SĨNG HẠT CỦA ÁNH SÁNG
1 Thuyết lượng tử ánh sáng : a Giả thuyết Plăng
Lượng lượng mà lần nguyên tử , phân tử hâp thụ hay phát xạ có giá trị hồn tồn xác định hf , , f tần số ánh sáng bị hấp thụ hay phát , h số
Mác Plăng (1858 – 1947) nhà vật li Đức, giải Nô-bel 1918, người đặt nền móng cho hai học thuyết vật lí lớn: Thuyết lượng tử.
Sự sáng tạo Plăng kì diệu chỗ khơng ơng nhận tính gián đoạn lượng mà cịn tìm hiểu biểu thức lượng tử lượng.
b Lượng tử lượng :
hf
= h.c
λ Với h = 6,625
34 10
(J.s) : gọi số Plăng c Thuyết lượng tử ánh sáng (Photôn)
LƯU HÀNH NỘI BỘ
(24)An-be Anh-xtanh (Albert Einstein 1879 – 1955) nhà vật lí Mĩ, gốc Đức, người đề xướng thuyết tương đối thuyết phôtôn ánh sáng Gải thưởng Nơ-ben 1921 cơng trình giải thích định luật quang điện.
+ Ánh sáng tạo hạt gọi phôtôn
+ Với ánh sáng có tần số f , phơtơn giống Mỗi phôtôn mang lượng hf
+ Phôtôn bay với vận tốc c =3.108 m/s dọc theo tia sáng
+ SMỗi lần nguyên tử hay phân tử phát xạ hấp thụ ánh sáng chúng phát hay hấp thụ phôtôn
d Hệ thức Anhxtanh: hf=hc λ =A+
1
2mv0 max
A=hc
λ0 cơng kim loại ( J ) Wd0=
1
2mv0 max
: Động ban đầu cực đại e- quang
điện ( J )
e Hiệu điện hãm Uh : hiệu điện để triệt tiêu hồn tồn dịng quang điện 12mv0
=e|Uh| Hệ thức Anhxtanh : hf=hc
λ =A+e|Uh| f Hiệu suất lượng tử: H=Ne
Nλ
100 %
2.Lưỡng tính sóng hạt ánh sáng :
Ánh sáng vừa có tính chất sóng vừa có tính chất hạt Vậy ánh sáng có lưỡng tính sóng - hạt
……… ………
BÀI 46 :HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN TRONG – QUANG ĐIỆN TRỞ
PIN QUANG ĐIỆN 1.Hiện tượng quang điện :
Hiện tượng ánh sáng giải phóng êlectron liên kết chúng trở thành êlectron dẫn đồng thời giải phóng lổ trống tự gọi tượng quang điện
2.Chất quang dẫn :
Chất dẫn điện không bị chiếu sáng trở thành dẫn điện tốt bị chiếu ánh sáng thích hợp 3 Quang điện trở
+ Quang điện trở có cấu tạo gồm: sợi dây (hoặc màng) chất quang dẫn (1) gắn đế cách điện (2) (H.43.1) Kí hiệu quang trở sơ đồ điện vẽ hình 43.2
+ Một quang điện trở CdS có điện trở vào khoảng 3.10-6W khơng chiếu sáng, có
điện trở vào khoảng 20W chiếu sáng
+ Các quang điện trở thường lắp với tranzito thiết bị điều khiển tự động ánh sáng (H.43.3), máy đo ánh sáng nhiều thiết bị khác
LƯU HÀNH NỘI BỘ
(25)Hình 43.1 Hình 43.2
Hình 43.3 Các chốt M N nối với rơle điện từ thiết bị điều khiển đó. 4.Pin quang điện :
Là nguồn điện chạy lượng ánh sáng, biến đổi trực tiếp quang thành điện năng, Pin hoạt động dựa vào tượng quang điện xảy bên cạnh lớp chặn
5.Hiện tượng quang – phát quang :
Là hấp thụ ánh sáng có bước sóng để phát ánh sáng có bước sóng khác Huỳnh quang lân quang :
a Sự huỳnh quang :
Ánh sáng phát quang bị tắt nhanh sau tắt ánh sáng kích thích b Sự lân quang :
Ánh sáng phát quang kéo dài khoảng thời gian sau tắt ánh sáng kích thích 7 Đặc điểm ánh sáng huỳnh quang :
Ánh sáng huỳnh quang có bước sóng dài bước sóng ánh sáng kích thích
……… ………
BÀI 47 : MẪU NGUYÊN TỬ BO QUANG PHỔ VẠCH CỦA NGUYÊN TỬ HIDRÔ 1.Mẫu nguyên tử Bo bao gồm mơ hình hành tinh ngun tử hai tiên đề Bo
Hai tiên đề Bo cấu tạo nguyên tử :
a.Tiên đề trạng thái dừng.
+ Nguyên tử tồn số trạng thái có lượng xác định , gọi trạng thái dừng , trạng thái dừng nguyên tử Bo không xạ :
+ Trong trạng thái dừng nguyên tử , e- chuyển động quanh hạt nhân quỹ đạo có bán kính hồn tồn xác định gọi quỹ đạo dừng: rn=r0n
2 ⇒
rn=5,3 10 −11
n2(m) n : số nguyên ; r0 =5,3.10-11(m) : bán kính Bo
b Tiên đề xạ hấp thụ lượng nguyên tử + Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có lượng ( n
E ) sang trạng thái dừng có
lượng thấp (Em) phát phơtơncó lượng hiệu En-Em
En− Em=hf
+ Ngược lại, nguyên tử trạng thái dừng có lượng Em mà hấp thụ
phơtơn có lượng hiệuEn-Em chuyển lên trạng thái dừng có lượng cao En.
2 Quang phổ phát xạ hấp thụ hidrô :
LƯU HÀNH NỘI BỘ
LÊ MINH GIÁP N
O P
n=4 n=5 n=6
(26)TRƯỜNG THPT NGUYỄN DU TĨM TẮT LÍ THUYẾT VẬT LÍ 12 NC + Khi electron chuyển từ mức lượng cao xuống mức lượng thấp phát phơtơn có lượng hf = Ecao - Ethấp
+ Mỗi phơton có tần số f ứng với sóng ánh sáng có bước sóng l ứng với vạch quang phổ phát xạ
+ Ngược lại : Khi nguyên tử hidrô mức lượng thấp mà nằm vùng ánh sáng trắng hấp thụ phôtôn làm quang phổ liên tục xuất vạch tối
+ Các electron trạng thái kích thích tồn khoảng 108s nên giải phóng lượng dạng phôtôn để trở trạng thái có mức lượng thấp
+ Dãy Lynam : Các electron chuyển từ trạng thái có mức lượng cao trạng thái có mức
lượng ứng với quỹ đạo K (thuộc vùng tử ngoại)
+ Dãy Balmer : Các electron chuyển từ trạng thái có mức lượng cao trạng thái có mức
lượng ứng với quỹ đạo L (thuộc vùng tử ngoại vùng nhìn thấy)
+ Dãy Paschen : Các electron chuyển từ trạng thái có mức lượng cao trạng thái có mức lượng ứng với quỹ đạo M (thuộc vùng hồng ngoại)
BÀI 48 : HẤP THỤ VÀ PHẢN XẠ LỌC LỰA ÁNH SÁNG MÀU SẮC CÁC VẬT
1 Hấp thị ánh sáng
Hấp thụ ánh sáng tượng môi trường vật chất làm giảm cường độ chùm sáng truyền qua a Định luật hấp thụ ánh sáng
Cường độ I chùm sáng đơn sắc truyền qua môi trường hấp thụ , giảm theo định luật hàm mũ độ dài d đường tía sáng
I=I0e− αd
I0 : cường độ chùm sáng tới môi trường
α : hệ số hấp thụ môi trường b Hấp thụ lọc lựa (SGK)
2 Phản xạ (tán xạ) lọc , lựa Màu sắc vật (SGK)
……… ……… BÀI 49 : SƠ LƯỢC VỀ LAZE 1.Laze
+ nguồn sáng phát chùm sáng có cường độ lớn dựa việc ứng dụng tượng phát xạ cảm ứng
+Tia laze có đặc điểm : Tính đơn sắc cao , tính định hướng , tính kết hợp cao cường độ lớn 2.Hiện tượng phát xạ cảm ứng
Nếu nguyên tử trạng thái kích thích, sẵn sàng phát phơtơn có lượng
hf
, bắt gặp phôtôn có lượng' hf , bay lướt qua , lập tứcngun tử phát phơtơn , phơtơn có lượng bay phương với phơtơn', ngồi ra, sóng điện từ ứng với phơtơn hồn tồn pha với dao động mặt phẳng song song với mặt phẳng dao động sóng điện từ ứng với phơtơn '.
3 Cấu tạo laze :
LƯU HÀNH NỘI BỘ Laiman
K L
Banme H
Hb
H
Hd
n=1 n=2
(27)a loại l aze : L aze khí , l aze rắn , l aze bán dẫn
b Laze rubi : Gồm rubi hình trụ hai mặt mài nhẵn, mặt mạ bạc mặt mạ lớp mỏng cho 50% cường độ sáng truyền qua Ánh sáng đỏ rubi phát màu laze
4 Ứng dụng laze :
Laze dùng phịng thí nghiệm
Laze dùng công nghiệp
o Trong y học : Làm dao mổ , chữa số bệnh ngồi da
o Trong thơng tin liên lạc : Vô tuyến định vị, truyền tin cáp quang o Trong công nghiệp : Khoan, cắt kim loại, compôzit
o Trong trắc địa : Đo khoảng cách, ngắm đường
……… ……… CHƯƠNG VIII : SƠ LƯỢC VỀ THUYẾT TƯƠNG ĐỐI HẸP
BÀI 50 : THUYẾT TƯƠNG ĐỐI HẸP 1 Các tiên đề Einstein:
a Tiên đề I (nguyên lí tương đối): Các tượng vật lí diễn hệ quy chiếu quán tính
b Tiên đề II (nguyên lí bất biến vận tốc ánh sáng): Vận tốc ánh sáng chân khơng có giá trị c hệ quy chiếu quán tính, khơng phụ thuộc vào phương truyền vận tốc nguồn sáng hay máy thu
2 Các hệ quả:
Sự co độ dài: Độ dài bị co lại dọc theo phương chuyển động nó:
2
0
v
l l l
c
Sự dãn khoảng thời gian : Đồng hồ gắn với quan sát viên chuyển động chạy chậm đồng hồ gắn với
quan sát viên đứng yên:
0 2 t t t v c D
D D
……… ………
BÀI 51 : HỆ THỨC ANH—XTANH GIỮA KHỐI LƯỢNG VÀ NĂNG LƯỢNG
1 Khối lượng tương đối tính :
0 2 m m v c
2 Động lượng tương đối tính :
0 2
m
p mv v
v c
LƯU HÀNH NỘI BỘ
(28)Năng lượng tương đố tính :
2
2
m
E mc c
v c Chú ý: 2 0
2 2
1
E m c m v
E m c p c
4 Đối với photon:
+ Năng lượng photon:
2 hc
hf m c
l
+ Khối lượng tương đối tính photon:
0
2 2
2 m hf h m c
c c v
c l
, suy
2
0
v
m m
c
Mà v c nên m0 0
……… ………
CHƯƠNG IX : HẠT NHAN NGUYÊN TỬ
BÀI 52 : CẤU TẠO CỦA HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ ĐỘ HỤT KHỐI 1. Cấu tạo hạt nhân - Nuclôn
+ Hạt nhân cấu tạo hai loại hạt prôtôn nơtron , gọi chung nuclon + Kí hiệu hạt nhân
A ZX
VD :
+ Trong Z: nguyên tử số A: Số khối N = A - Z : Số nơtron 2 Bán kính hạt nhân: R=1,2 10−15A13
(m)
3.Đồng vị : hạt nhân có số prơton Z , khác số nơtron 4.Khối lượng hạt nhân
+ Khối lượng hạt nhân lớn so với khối lựơng êlectron , khối lượng nguyên tử gần tập trung toàn hạt nhân
+ Khối lượng hạt nhân tính đơn vị u
LƯU HÀNH NỘI BỘ
(29)1u=121 12
6,0221 1023≈1,66055 10
−27kg
=931,5 MeV/c2 5.Hệ thức Anh-xtanh : E = mc2
6 Năng lượng liên kết
a Lực hạt nhân : Lực tương tác nuclon gọi lực hạt nhân Lực hạt nhân khơng có chất với lực tĩnh điện hay lực hấp dẫn Lực hạt nhân phát huy tác dụng phạm vi kích thước hạt nhân
b Độ hụt khối – Năng lượng liêm kết Độ hụt khối : Xét hạt nhân ZAX
+ Khối lượng nuclon tạo thành hạt nhân X là: Z p
m
+ ( A – Z )mn
+ Khối lượng hạt nhân X
m
Độ hụt khối : Dm=[ Z p
m + ( A – Z )mn ] - mX
Vậy khối lượng hạt nhân nhỏ tổng khối lượng nuclon tạo thành hạt nhân đó. Năng lượng liên kết : Năng lượng liên kếtcủa hạt nhân tính tích số độ hụt khối hạt nhân với thừa số c2
ΔE=Δm.c2
Năng lượng kiên kết riêng : ΔEr=ΔE A
Mức độ bền vững hạt nhân tùy thuộc vào lượng kiên kết riêng, Năng lượng kiên kết riêng lớn hạt nhân bền vững
BÀI 53 : PHÓNG XẠ
Ngay từ cuối kỉ XX, năm 1886, Béc-cơ-ren (Becquerel) tìm tượng muối uran phát những tia tác dụng lên kính ảnh, Béc-cơ-ren lại chứng minh rằng, khơng phải tượng phát tia Rơn-ghen tượng lân quang Béc-cơ-ren đặt tên cho tượng phóng xạ. Tiếp sau đó, hai ơng bà Pi-e Ma-ri Quy-ri tìm thêm hai chất phóng xạ pơlơni radi, đó, radi có tính phóng xạ mạnh nhiều so với uran Năm 1934, hai ông bà I-ren Quy-ri Frê-đê-ríc Jơ-li-ơ Quy-ri tìm tượng phóng xạ nhân tạo Vậy chất phóng xạ gì? Vai trị khoa học và trong đời sống sao?
Hai ông bà I-ren Quy-ri Frê-đê-ríc Jơ-li-ơ Quy-ri
1.Hiện tượng phóng xạ:
LƯU HÀNH NỘI BỘ
(30)trình phân hủy tự phát hạt nhân không bền vững( tự nhiên hay nhân tạo ) Quá trình phân hủy kèm theo tạo hạt kèm theo phát xạ địên từ Hạt nhân tự phân hủy gọi hạt nhân mẹ, hạt nhân tạo thành sau phân hủy gọi hạt nhân
2 Đặc điểm:
+ Khơng phụ thuộc tác động bên ngồi mà nguyên nhân bên + Là phản ứng hạt nhân toả lượng
3.Các dạng tia phóng xạ
Tia phóng xạ Bản chất Tính chất
Tia Chùm hạt Hêli 24He + Bị lệch điện trường từ trường + Có tốc độ 2.107m/s
+ Khả ion hoá mạnh đâm xuyên yếu
Tia b+ Chùm hạt Pôzitron +10e + Bị lệch điện trường từ trường + Tốc độ 3.108m/s
+ Khả ion hoá yếu tia khả đâm xuyên mạnh tia
Tia b- Chùm hạt electron −10e + Bị lệch điện trường từ trường + Tốc độ 3.108m/s
+ Khả ion hoá yếu tia khả đâm xuyên mạnh tia
Tia Sóng điện từ < 10-11m + Không bị lệch điện trường từ trường + Tốc độ 3.108m/s
+ Khả đâm xuyên mạnh nhung khả ion hoá yếu
+ Không làm biến đổi hạt nhân nguyên tử VD :
+Phóng xạ
Hạt nhân bố X phân rã tạo thành hạt nhân Y, đồng thời phát tia phóng xạ theo phản ứng sau: + Phóng xạ
Dạng tổng qt q trình phóng xạ sau :
+ Phóng xạ
Dạng tổng qt q trình phóng xạ sau : 4.Định luật phóng xạ - Độ phóng xạ
a Định luật phóng xạ
Trong trình phân rã , số hạt nhân phóng xạ giảm theo thời gian theo định luật hàm số mũ
LƯU HÀNH NỘI BỘ
(31)b Công thức N(t)=(N0e
ln T t)=N
0e − λt + λ=ln
T =
0,693
T gọi số phóng xạ (đặc trưng cho loại phomhs xạ) + Chu kỳ bán rã : T=ln
λ + Khối lượng: mt=m0e− λ.t
Chu kì bán rã số nuclit phóng xạ
c Độ phóng xạ :
Độ phóng xạ lượng chất phóng xạ thời điểm t tích số phóng xạ số lượng hạt nhân phóng xạ chứa lượng chất thời điểm t
+ Độ phóng xạ ban đầu : H0=λN0
+ Độ phóng xạ thời điểm t : H=H0e− λ.t H : (Bq) , 1Ci = 3,7.1010 Bq
Lưu ý:
LƯU HÀNH NỘI BỘ
(32)+ Số nguyên tử có m(g) chất : N=m.NA
A , NA = 6,02.10
23mol-1 (N
A : số Avôgađô)
+ Hệ thức liên hệ H , m , T :
H=ln2 m.NA A.T H(Bq)
m(g) T(s) ¿{ {
+ Phần trăm số nguyên tử lại , bị phân rã : Nt N0
100 % ; ΔNN
0
100 %
+ Phần trăm khối lượng lại , bị phân rã : mt m0
100 % ; Δmm
100 %
+ Độ phóng xạ giảm: HH
0 + Phần trăm độ phóng xạ giảm :
H0− H H0
100 % ……… ………
BÀI 54 : PHẢN ỨNG HẠT NHÂN 1.Phản ứng hạt nhân
Phản ứng hạt nhân trình biến đổi hạt nhân chia làm loại: + Phản ứng hạt nhân tự phát
+ Phản ứng hạt nhân kích thích VD :
Phương trình phản ứng viết dạng A+B→ C+D
Trong đó : A , B : hạt tương tác ; C D hạt sản phẩm Trong trường hợp phóng xạ : A → B+C
Trong đó : A hạt nhân mẹ ; B hạt nhân ; C hạt α β 2.Các định luật bảo toàn phản ứng hạt nhân.
+ Bảo toàn điện tích Z1+Z2=Z3+Z4 + Bảo tồn số nuclon A1+A2=A3+A4
+ Bảo toàn lượng toàn phần KA+KB+Q=KC+KD + Bảo toàn động lượng PA+ PB=PC+PD
3.Năng lượng phản ứng hạt nhân
+ Tính theo khối lượng hạt nhân : Q=(mA+mB−mC− mD)c2=(M0− M)c2 + Tính theo độ hụt khối : Q=(ΔmC+ΔmD− ΔmA− ΔmB)c2
Q > phản ứng hạt nhân toả lượng Q < phản ứng hạt nhân thu lượng
……… ………
LƯU HÀNH NỘI BỘ
(33)BÀI 56 :PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH 1.Phản ứng phân hạch
Là phản ứng hạt nhân nặng thành hai hạt nhân nhẹ 2 Sự phân hạch Urani
0
n+23592U →Z1A1X1+Z2A2X2+k01n Trong :
+ X1 , X2 hạt nhân có số khối A thuộc loại trung bình (từ 80 → 160) hạt
nhân phóng xạ
+ k : số hạt nơtron trung bình sinh + Phản ứng sinh nơtron + Năng lượng tỏa 200 MeV
3 Đặc điểm chung phản ứng phân hạch
Sau phản ưng có nơtron phóng phân hạch giải phóng lượng lướn Người ta thường gọi lượng hạt nhân
2.Phản ứng phân hạch tỏa lượng.
Phản ứng phân hạch phản ứng tỏa lượng , lượng gọi lượng phân hạch 3.Phản ứng phân hạch dây chuyền.
Gỉa sử lần phân hạch có k nơtron giải phóng đến kích thích hạt nhân 235U tạo nên phân hạch Sau n lẩn phân hạch liên tiếp, số nơtron giải phóng kn kích thích kn phân hạch
LƯU HÀNH NỘI BỘ
(34)Điều kiện xảy phản ứng phân hạch dây chuyền + k<1 → phản ứng dây chuyền không xảy + k=1 → phản ứng dây chuyền xảy
+ k>1 → phản ứng phân hoạch dây chuyền trì Khối lượng tối thiểu chất phân hạch để phản ứng phân hoạch trì gọi khối lượng tối hạn
4. Phản ứng phân hạch có điều khiển.
Khi k = phản ứng phân hạch dây chuyền tự trì lượng phát khơng đổi theo thời gian Đây phản ứng phân hạch có điêu khiển thực lò phản ứng hạt nhân
……… ………
BÀI 57 : PHẢN ỨNG NHIỆT HẠCH 1.Phản ứng nhiệt hạch :
là phản ứng hay nhiều hạt nhân nhẹ tổng hợp lại thành hạt nhân nặng VD : 12H+12H →32He+01n
2.Điều kiệnđể có phản ứng nhiệt hạch xảy ra: + Nhiệt độ cao khoảng 100 triệu độ
+ Mật độ hạt nhân plasma phải đủ lớn
+ Thời gian trì trạng thái plasma nhiệt độ cao 100 triệu độ phải đủ lớn 3.Năng lượng nhiệt hạch :
+ Phản ứng nhiệt hạch tỏa lượng lớn
+ Năng lượng nhiệt hạch nguồn gốc lượng hầu hết 4.Ưu điểm lượng nhiệt hạch :
+ Nguồn nguyên liệu dồi
+ Phản ứng nhiệt hạch không gây ô nhiễm môi trường
……… ………
CHƯƠNG X : TỪ VI MÔ ĐẾN VĨ MÔ
BÀI 58 , 59 , 60 : CÁC HẠT SƠ CẤP MẶT TRỜI , HỆ MẶT TRỜI SAO THIÊN HÀ
1.Hạt sơ cấp :
là hạt vi mơ , có kích thước vào cỡ kích thước hạt nhân trở xuống 2 Các đặc trương hạt sơ cấp :
a Khối lượng nghỉ m0: Phôtôn , nơtrinơ , gravitơn có khối lượng nghỉ khơng.
b Điện tích : Các hạt sơ cấp có điện tích điện tích ngun tố Q 1, khơng mang
điện Q gọi số lượng tử điện tích
c Spin s : Mỗi hạt sơ cấp đứng yên có momen động lượng riêng momen từ riêng Các momen đặc trưng số lượng tử spin Prơtơn, nơtrơn có
1 s
, phơtơn có s1, piơn có s0. d Thời gian sống trung bình T : Trong hạt sơ cấp có hạt không phân rã (proton, electron, photon,
LƯU HÀNH NỘI BỘ
(35)notrino) gọi hạt nhân bền Còn hạt khác gọi hạt không bền phân rã thành hạt khác Notron có T 932s, hạt khơng bền có thời gian ngắn từ 1024s đến 106s.
3 Phản hạt :
Các hạt sơ cấp thường tạo thành cặp; cặp gồm hai hạt có khối lượng nghỉ spin có điện tích trái dấu Trong q trình tương tác sinh cặp hủy cặp
4.Phân loạicác hạt sơ cấp : dựa vào khối lượng đặc tính tương tác Các hạt sơ cấp gồm có loại sau:
a Phôtôn : khối lương băng
b Leptôn : khối lượng từ đến 200me
c Hađrôn : khối lượng 200me
+Mêzôn p, K : nhỏ khối lượng nuclôn + Nuclôn : n, p
+ Hipêron : lớn khối lượng nuclôn 5.Tương tác hạt sơ cấp
Có loại tương tác sau :
+ Tương tác điện từ : Tương tác phôtôn hạt mang điện, hạt mang điện + Tương tác mạnh : Tương tác hadrôn
+ Tương tác yếu : Tương tác leptôn
+ Tương tác hấp dẫn : Tương tác hạt có khối lượng 6 Hạt quark:
a Hạt quark: Tất hạt hađrôn tạo nên từ hạt nhỏ
b Các loại quark : Có loại quark u, d, s, c, b, t phản quark tương ứng Điện tích quark 2e
; 3 e
c Các baraiôn : Tổ hợp quark tạo nên baraiôn 7 MẶT TRỜI – HỆ MẶT TRỜI
LƯU HÀNH NỘI BỘ
(36)a Hệ Mặt Trời: Gồm hành tinh lớn, tiểu hành tinh, chổi
+ Các hành tinh: Thủy tinh, Kim tinh, Trái Đất, Hỏa tinh, Mộc tinh, Thổ tinh, Thiên Vương tinh, Hải Vương tinh , Diêm Vương tinh
+ Để đo đơn vị giữa hành tinh người ta dùng đơn vị thiên văn: 1ñvtv150trKm.
+ Các hành tinh quay quanh mặt trời theo chiều thuận phẳng, Mặt Trời hành tinh tự quay quanh quay theo chiều thận trừ Kim tinh
b Mặt Trời:
+ Cấu trúc Mặt Trời: Gồm quang cầu khí
- Quang cầu: Khối khí hình cầu nóng sáng, nhìn từ Trái Đất có bán kính góc 16 phút, bán kính khối cầu khoảng 7.105Km, khối lượng riêng trung bình vật chất quang cầu 1400kg/m3, nhiệt độ hiệu dụng 6000K
- Khí quyển: Bao quanh Mặt Trời có khí Mặt Trời: Chủ yếu Hiđrơ, Heli Khí chia hai lớp có
tính chất vật lí khác nhau: Sắc cầu nhật hoa
- Sắc cầu lớp khí nằm sát mặt quang cầu có độ dày 10000km có nhiệt độ khoảng 4500K
- Phía sắc cầu nhật hoa : Các phân tử vật chất tồn trạng thái ion hĩa mạnh (trạng thái plasma), nhiệt độ khoảng triệu độ Nhật hoa cĩ hình dạng thay đổi theo thời gian
+ Năng lượng Mặt Trời:
Năng lượng Mặt Trời trì nhờ lịng diễn phản ứng nhiệt hạch
Hằng số Mặt Trời H 1360W/m2 lượng lượng xạ Mặt trời truyền vng góc tới đơn vị diện tích cách đơn vị thiên văn đơn vị thời gian Công suất xạ lượng Mặt Trời
26 3,9.10
P W.
+ Sự hoạt động Mặt Trời :
- Quang cầu sáng khơng đều, có cấu tạo dạng hạt, gồm hạt sáng biến đổi tối đối lưu mà tạo thành: vết đen, bùng sáng, tai lửa:
Vết đen có màu sẫm tối, nhiệt độ vào khoảng 4000K.
Bùng sáng thường xuất có vết đen, bùng sáng phóng tia X dịng hạt tích điện gọi gió Mặt Trời.Tai lửa lưỡi phun lửa cao sắc cầu.
- Năm Mặt Trời có nhiều vết đen xuất gọi Năm Mặt Trời hoạt động Năm Mặt Trời có vết đen xuất gọi Năm Mặt Trời tĩnh Chu kì hoạt động Mặt Trời có trị số trung bình 11 năm Sự hoạt động Mặt Trời có nhiều ảnh hưởng đến Trái Đất Tia X dịng hạt tích điện từ bùng sáng truyền đến Trái Đất gây nhiều tác động:
LƯU HÀNH NỘI BỘ
(37)Làm nhiễu thông tin liên lạc sóng vơ tuyến ngắn. Làm cho từ trường Trái Đất biến thiên, gây bão từ: bão từ xuất sau khoảng 20 kể từ bùng sáng xuất sắc cầu Sự hoạt động Mặt Trời cịn có ảnh hưởng đến trạng thái thời tiết Trái Đất, đến trình phát triển các sinh vật, …
8 Trái Đất:
Mặt Trời Thủy Tinh Kim Tinh Trái Đất Hỏa Tinh
Mộc Tinh Thổ Tinh Thiên Vương
Tinh Hải Vương Tinh
Diêm Vương Tinh
a Cấu tạo : Trái Đất có dạng hình cầu, bán kính xích đạo 6378km, bán kính hai cực 6357km, khối lượng riêng trung bình 5520kg/m3 Lõi Trái Đất: bán kính 3000km; chủ yếu sắt, niken; nhiệt độ khoảng 3000 - 40000C.Vỏ Trái Đất: dày khoảng 35km; chủ yếu granit; khối lượng riêng
3 3300kg/m .
b Từ trường Trái Đất : Trục từ nam châm nghiêng so với trục địa cực góc 11 50 thay đổi theo thời gian
c Mặt Trăng – vệ tinh Trái Đất : Mặt Trăng cách Trái Đất 384000km; có bán kính 1738km; có khối lượng 7,35.1022kg; gia tốc trọng trường 1,63m/s2; quay quanh Trái Đất với chu kì 27,32ngày; Mặt Trăng quay quanh Trái Đất với chu kì chu kì quay Trái Đất quanh trục; quay chiều với chiều quay quanh trái Đất , nên Mặt Trăng hướng nửa định vào Trái Đất; nhiệt độ lúc trưa 1000C , lúc nửa đêm 1500C Mặt Trăng có nhiều ảnh hưởng đến Trái Đất thủy triều, …
9 Các hành tinh khác Sao chổi:
a Các đặc trưng hành tinh Thiên thể Khoảng
cách đến Mặt Trời (đvtv)
Bán kính (km)
Khối lượng (so với Trái Đất)
Khối lượng riêng (103kg/
m3)
Chu kì
tự quayChu kì chuyển động quanh Mặt Trời
Số vệ tinh biết
Thủy tinh 0,39 2440 0,052 5,4 59 ngày 87,0 ngày 0
Kim tinh 0,72 6056 0,82 5,3 243 ngày224,7 ngày 0
Trái Đất 1 6375 1 5,5 23g56ph365,25 ngày (1
năm) 1
Hỏa tinh 1,52 3395 0,11 3,9 24g37ph1,88 năm 2
Mộc tinh 5,2 71,490 318 1,3 9g50ph 11,86 năm > 30
Thổ tinh 9,54 60,270 95 0,7 14g14ph29,46 năm 19
Thiên Vương 19,19 25,760 15 1,2 17g14ph84,00 năm 15
LƯU HÀNH NỘI BỘ
(38)tinh
Hải Vương tinh30,07 25,270 17 1,7 16g11ph164,80 năm > 8 Diêm Vương
tinh 39,5 1160 0,002 0,2 6,4 ngày248,50 năm 1
b Sao chổi: Sao chổi chuyển động quanh Mặt Trời theo quỹ đạo elíp; có kích thước khối lượng nhỏ Được cấu tạo từ chất dễ bốc tinh thể băng, amoniac, mêtan, …
Ngồi có chổi thuộc thiên thể bền vững 10 Các – Thiên hà
a Các sao:
+ Định nghĩa : Sao thiên thể nóng sáng giống Mặt Trời Các xa, biết gần cách đến hàng chục tỉ kilơmet; cịn ngơi xa cách xa đến 14 tỉ năm ánh sáng (1 năm ánh sáng9,46.1012Km)
+ Độ sáng : Độ sáng mà ta nhìn thấy ngơi thục chất độ rọi sáng lên mắt ta, phụ thuộc vào khoảng cách độ sáng thực Độ sáng thực lại phụ thuộc vào cơng suất xạ Độ sáng khác Chẳng hạn Sao Thiên Lang có cơng suất xạ lớn Mặt Trời 25 lần; sáng có công suất xạ nhỏ Mặt Trời hàng vạn lần
+ Các loại đặc biệt: Đa số tồn trạng thái ổn định; có kích thước, nhiệt độ, … khơng đổi thời gian dài Ngoài ra; người ta phát thấy có số đặc biệt biến quang, mới, nơtron, … Sao biến quang có độ sáng thay đổi, có hai loại:
Sao biến quang che khuất hệ đôi (gồm vệ tinh), độ sáng tổng hợp mà ta thu được
biến thiên có chu kì.
Sao biến quang nén dãn có độ sáng thay đổi thực theo chu kì xác định.
Sao có độ sáng tăng đột ngột lên hàng ngàn, hàng vạn lần sau từ từ giảm Lí thuyết cho pha đột biến trình biến hóa hệ Punxa, nơtron ngồi xạ lượng cịn có phần xạ lượng thành xung sóng vơ tuyến
Sao nơtron cấu tạo bỡi hạt nơtron với mật độ lớn
14
10 g/cm .
Punxa (pulsar) lõi nơtron với bán kính 10km tự quay với tốc độ góc 640 vòng/s phát sóng vơ tuyến Bức xạ thu Trái Đất có dạng xung sáng giống sáng hải đăng mà tàu biển nhận được.
b Thiên hà :
LƯU HÀNH NỘI BỘ
(39)Các tồn Vũ trụ thành hệ tương đối độc lập với Mỗi hệ thống gồm hàng trăm tỉ gọi thiên hà
+ Các loại thiên hà:
Thiên hà xoắn ốc có hình dạng dẹt đĩa, có cánh tay xoắn ốc, chứa nhiều khí.
Thiên hà elip có hình elip, chứa khí có khối lượng trải dải rộng Có loại thiên hà elip là nguồn phát sóng vơ tuyến điện mạnh.
Thiên hà khơng định hình trơng đám mây (thiên hà Ma gien-lăng). + Thiên Hà chúng ta:
Thiên Hà NASA hình xoắn ốc
Thiên Hà thiên hà xoắn ốc, có đường kính khoảng 90 nghìn năm ánh sáng có khối lượng khoảng 150 tỉ khối lượng Mặt Trời Nó hệ phẳng giống đĩa dày khoảng 330 năm ánh sáng, chứa vài trăm tỉ
Hệ Mặt Trời nằm cánh tay xoắn rìa Thiên Hà, cách trung tâm khoảng 30 nghìn năm ánh sáng Giữa có bụi khí
Phần trung tâm Thiên Hà có dạng hình cầu dẹt gọi vùng lồi trung tâm tạo bỡi già, khí bụi
Ngay trung tâm Thiên Hà có nguồn phát xạ hồng ngoại nguồn phát sóng vơ tuyến điện (tương đương với độ sáng chừng 20 triệu ngơi Mặt Trời phóng luồng gió mạnh)
LƯU HÀNH NỘI BỘ
(40)Từ Trái Đất, nhìn hình chiếu thiên Hà vịm trời gọi dải Ngân Hà nằm theo hướng Đông Bắc – Tây Nam trời sao.
+ Nhóm thiên hà Siêu nhóm thiên hà:
- Vũ trụ có hàng trăm tỉ thiên hà, thiên hà thường cách khoảng mười lần kích thước Thiên Hà
- Các thiên hà có xu hướng hợp lại với thành nhóm từ vài chục đến vài nghìn thiên hà - Thiên Hà thiên hà lân lận thuộc Nhóm thiên hà địa phương, gồm khoảng 20 thành viên,
chiếm thể tích khơng gian có đường kính gần triệu năm ánh sáng Nhóm bị chi phối chủ yếu bỡi ba
thiên hà xoắn ốc lớn: Tinh vân Tiên Nữ (thiên hà Tiên Nữ M31 hay NGC224); Thiên Hà chúng ta; Thiên hà Tam giác, thành viên lại Nhóm thiên hà elip thiên hà khơng định hình tí hon
- Ở khoảng cách cỡ khoảng 50 triệu năm ánh sáng Nhóm Trinh Nữ chứa hàng nghìn thiên hà trải rộng bầu trời chịm Trinh Nữ
- Các nhóm thiên hà tập hợp lại thành Siêu nhóm thiên hà hay Đại thiên hà Siêu nhóm thiên hà địa phương có tâm nằm Nhóm Trinh Nữ chứa tất nhóm bao quanh nó, có nhóm thiên hà địa phương
chúng ta
11 Thuyết vụ nổ lớn ( bigben)
a Định luật Hớp-bơn: Tốc độ lùi xa thiên hà tỉ lệ với khoảng cách thiên hà chúng ta:
1,7.10 m/s.năm ánh sáng v Hd
H
; 1 năm ánh sáng9,46.1012Km, đvtv = 150 triệu km. b Thuyết vụ nổ lớn (Big Bang):
Theo thuyết vụ nổ lớn, vũ trụ bắt đầu dãn nở từ “điểm kì dị” Để tính tuổi bán kính vũ trụ, ta chọn “điểm kì dị” làm mốc (gọi điểm zêrô Big Bang).Tại thời điểm định luật vật lí biết thuyết tương đối rộng khơng áp dụng Vật lí học đại dựa
vào vật lí hạt sơ cấp để dự đoán tượng xảy thời điểm
43 10 p
t s
sau Vụ nổ lớn gọi thời điểm Planck
+ Ở thời điểm Planck, kích thước vụ trụ 1035m, nhiệt độ 1032K mật độ 10 kg/cm91 Các trị số cực lớn cực nhỏ gọi trị số Planck Từ thời điểm Vũ trụ dãn nở nhanh, nhiệt độ Vũ trụ giảm dần Tại thời điểm Planck, Vũ trụ bị tràn ngập bỡi hạt có lượng cao electron, notrino quark, lượng 1015GeV
+ Tại thời điểm t106s, chuyển động quark phản quark đủ chậm để lực tương tác mạnh gom chúng lại gắn kết chúng lại thành prôtôn nơtrôn, lượng trung bình hạt vũ trụ lúc 1GeV
+ Tại thời điểm t3 phuùt, hạt nhân Heli tạo thành Trước đó, prơtơn nơtrơn kết hợp với để tạo thành hạt nhân đơteri 21H Khi đó, xuất hạt nhân đơteri
2
1H , triti
1H , heli
2He bền Các hạt nhân hiđrô hêli chiếm 98% khối lượng thiên hà, khối lượng hạt nhân nặng chiếm 2% Ở thiên thể, có 14 khối lượng hêli có 34 khối lượng hiđrơ Điều chứng tỏ, thiên thể, thiên hà có chung nguồn gốc
+ Tại thời điểm t300000 naêm, loại hạt nhân khác tạo thành, tương tác chủ yếu chi phối vũ trụ
ương tác điện từ Các lực điện từ gắn electron với hạt nhân, tạo thành nguyên tử H He LƯU HÀNH NỘI BỘ
(41)Tại thời điểm t10 naêm, nguyên tử tạo thành, tương tác chủ yếu chi phối vũ trụ tương tác hấp dẫn Các lực hấp dẫn thu gom nguyên tử lại, tạo thành thiên hà ngăn cản thiên hà tiếp tục nở Trong thiên hà, lực hấp dẫn nén đám nguyên tử lại tạo thành Chỉ có khoảng cách thiên hà tiếp tục tăng lên
+ Tại thời điểm t14.10 naêm, vũ trụ trạng thái với nhiệt độ trung bình T 2,7K.
LƯU HÀNH NỘI BỘ