+ Đặc điểm : Quang phổ vạch phát xạ của các nguyên tố khác nhau thì khác nhau về số lượng vạch, vị trí các vạch, màu sắc các vạch và độ sáng tỉ đối của các vạch.. Mỗi nguyên tố hoá họ[r]
(1)DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA
1 DAO ĐỘNG cơ: Cđộng qua lại quanh vị trí đặc biệt, gọi vị trí cân
Dao động tuần hoàn :Sau khoảng thời gian gọi chu kỳ T, vật trở lại vị trí cũ theo hướng cũ
Dao động điều hòa dđ có li độ x mơ tả theo hàm sin cos theo thời gian
Phương trình:Li độ : x = Acos(t + ) Gia tốc sớm pha π
2 so với vận tốc
Vận tốc : v = -A sin(t + ) Vận tốc sớm pha π2 so với li độ
Gia tốc : a = -2Acos(t + ) = -2 x Li độ ngược pha với gia tốc
x li độ, vị trí vật so với VTCB (cm)
A biên độ dao động (cm), li độ cực đại tần số góc (rad/s)
(t + ) pha dao động thời điểm t (rad)
pha ban đầu t = (rad)
chuyển đổi sinα=cos(α −π
2);−cosα=cos(α+π)
ĐỒ THỊ dao động điều hòa : biểu diễn phụ thuộc x vào t đường hình sin
- Tần số góc :
2 f
T
Hệ thức độc lập
2 2 v A x
- Chu kỳ T :Thời gian thực dao động T=
2
t N
- Tần số f :Số dao động thực giây f= 2
=
N t
+ Một chu kì vật cđ trịn quay vòng: T 2 3600 vận tốc dài v v max A
+ Quảng đường chu kì T 4A + Chiều dài quỹ đạo cđ L = 2A
2 CON LẮC LÒ XO Gồm vật nhỏ khối lượng m gắn vào đầu lò xo độ cứng k
Tần số góc : ω=√
k
m Tần số
1 k f
2 m
Chu kì
m T
k
Độ cứng k = 2m 3 CON LĂC ĐƠN Gồm vật klượng m, treo vào sợi dây dài l vị trí có gtốc trọng trường g
Tần số góc :
g l
Tần số f =
1 g f
2 l
Chu kỳ : T=2π√ l
g Chiều dài
2
4
T l
Khi m1m2 l1l2
2
1
T T T
4 LỰC KÉO VỀ: lực đàn hồi kéo vật VTCB F= - kx Fmax= kA
VTCB O 2 A A
-A A
(2)5 NĂNG LƯỢNG CON LẮC LÒ XO
Động :
2 đ
1 W mv
2
= W.sin2(ωt + φ). Nếu W
đ = nWt
1 A x
n
Thế :
2 t
1 W kx
2
= W.cos2(ωt + φ).
Cơ :
2 2
đ t
kA m A W W W
2
Cơ Tỉ lệ với bình phương biên độ
+ Động biến thiên với chu kì T/2, tần số 2f, tần số góc 2
+ Có biến đổi qua lại động tổng chúng khơng đổi
PHA BAN ĐẦU khi gốc thời gian t = 0
+ Qua VTCBtheo chiều dương : = - π2 + Qua VTCB theo chiều âm: = + π2
+ Nếu vật biên dương : = + Nếu vật biên âm : =
Tính lúc gốc thời gian t0 =
os x
c
A
+ Nếu Vật cđ theo chiều dương 0 + Nếu vât cđ theo chiều âm 0
7.Giá trị đại lượng vật VTCB vị trí BIÊN
8 TỔNG HỢP DAO ĐỘNG
Biên độ tổng hợp: A2 = A12+A22 + 2A1A2 cos (2 - 1) Pha dao động tg = A1sinϕ1+A2sinϕ2
A1cosϕ1+A2cosϕ2
Biên độ tổng hợp A thỏa mãn A1 A2 A A1 A2
II ÑỘ LỆCH PHAcủa hai dao động : = | 2 - 1|
a Nếu = 2k = hai dđ cùng pha:biên độ dđ tổng hợp cực đại
Amax = A1 + A2 = 2 = 1
Tại VTCB Tại BIÊN Li độ x = x max = A
Vận tốc Vmax=.A V = 0
Gia tốc a = amax =2.A Lực F = Fmax= k.A Thế Năng Wt = Wt max =
2
2
kA
Động Wđmax
ax
2 m
mv
Wđ = 0 Động cực đại
2
W kA
Gia tốc lực hướng vềVTCB tỉ lệ với li độ
ĐỔI ĐƠN VỊ
(3)b Nếu = (2k+1) = hai dđ ngược pha: Biên độ dđ tổng hợp cực tiểu Amin = A1 - A2 của pt cĩ biên độ lớn
c Nếu : = (2k 1) π2 = 2π hai dđ vng pha : A2 = A12+A22
d Nếu hai dao động có cùng biên độ : A1 = A2
1
2 os
2
A A c
9 TỔNG HỢP TRÊN MÁY TÍNH Mode (CMPLX) , R (radian)
Bấm A11 A2,2 SHIFT = A
CÁC LOẠI DAO ĐỘNG
DAO ĐỘNG TẮT DẦN:CÓ Biên độ lượng vật dđộng giảm dần theo thời gian
Giải thích : Do lực MA SÁT (chuyển thành nhiệt)
DAO ĐỘNG DUY TRÌ :Giữ biên độ chu kỳ không đổi cách cung cấpnăng lượng
bằng lượng ( tác dụng lực phần chu kì)
DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC :Là dao động chịu tác dụng ngoại lực cưỡng điều hòa F F c0 ost
- Tần số dao động riêng hệ thay đổi tần số lực cưỡng - Biên độ dđ cưỡng phụ thuộc + Biên độ lực cưỡng bức
+ Độ chênh lệch tần số lực hệ
+ Ma sát ( lực cản môi trường)
Hiện tượng cộng hưởng :
- Là Hiện tượng biên độ dao động cưỡng tăng đến giá trị cực đại khi: +Tần số lực cưỡng tần số hệ dao động flực= f
+Tần số góc lực cưỡng tần số góc hệ dao động Tlực= T
+Chu kì lực cưỡng chu kì f0 hệ dao động lực=
Cộng hưởng xảy với dđ cưỡng bức
CHƯƠNG II SĨNG CƠ
1 Sóng là Dao động lan truyền mơi trường rắn, lỏng, khí. không truyền chân không
+ Sóng ngang có Phương dao động vng góc với phương truyền sóng Sóng ngang truyền chất rắn bề mặt chất lỏng
+ Sóng dọc có Phương dao động trùng với phương truyền sóng Sóng dọc truyền chất rắn, lỏng , khí
2 Các đặc trưng sóng cơ
1 Biên độ sóng :Là Biên độ dao động một phần tử 2 Chu kỳ sóng : Chu kỳ dao động một phần tử 3 Tần số: tần số dao động một phần tử
4 Năng lượng sóng : Năng lượng dao động một phần tử
(4)Sóng truyền từ mơi trường sang mơi trường khác có vận tốc bước sóng thay đổi cịn tần số khơng đổi.
3.. Bước sóng : Là Quãng đường mà sóng truyền chu kỳ λ=vT=v
f
Hai phần tử dao động gần + dao động cùng pha cách một bước sóng
+ dao động ngược pha cách nửa bước sóng
Khoảng cách giửa hai đỉnh sóng (ngọn sóng) liên tiếp bước sóng ứng với thời gian chu kì T
4 Phương trình sóng tại điểm M cách nguồn đoạn x M cos ( )
x
u A t
v
M
t x u A cos ( )
T
,
Tổng quát uM Acos(t )
5.Độ lệch pha hai điểm cách đoạn d :
2
d
hay 2
SÓNG DỪNG I Sự phản xạ sóng :
- Phản xạ vật cản cố định, sóng phản xạ ngược pha với sóng tới - Phản xạ vật cản tự do, sóng phản xạ cùng pha với sóng tới
II Sóng dừng : Là Sóng truyền sợi dây trường hợp xuất nút bụng
- Khoảng cách nút liên tiếp bụng liên tiếp bước sóng /2 2. Sóng dừng sợi dây có hai đầu cố định l=k λ
2 k số bụng sóng Chiều dài dây số nguyên lần bước sóng
3. Sóng dừng sợi dây có đầu cố định, đầu tự do l=(2k+1)λ Chiều dài dây số lẻ lần ¼ bước sóng.
GIAO THOA SĨNG
1 Giao thoa Hiện tượng sóng kết hợp gặp tạo nên gợn sóng ổn định
Vân cực tiểu có dạng hyperbol
Vân cực đại đường thẳng, hai bên hyperbol
Khoảng cách hai cực đại hai cực tiểu đường nối tâm nửa bước sóng /2 a Vị trí cực đại giao thoa : 2 sóng gặp cùng pha = 2k
Hiệu đường bằng số nguyên lần bước sóng d2 – d1 = k
(5)Hiệu đường số nguyên lần bước sóng d2− d1=(k+
1 2)λ
C Số cực đại cực tiểu hai nguồn dao động pha
+ Cđại
l l
k
+ C tiểu
1
2
l k l
2.Điều kiện giao thoa nguồn sóng phải nguồn kết hợp nghĩa : + Dao động cùng tần số Có hiệu số pha khơng đổi theo thời gian
ĐẶC TRƯNG VẬT LÝ CỦA ÂM
1 - Âm nghe tần số từ : 16Hz đến 20.000Hz
- Hạ âm : Tần số < 16Hz
- Siêu âm : Tần số > 20.000Hz
2 ĐẶC TRƯNG VẬT LÍ CỦA ÂM: gồm + Tần số,
+ Cường độ âm lượng âm(W/m2 ) và
+ Mức cường độ âm( đêxiben) : L(B) = lgIo
I
L(dB) = 10lgIo
I
3 Âm họa âm : Âm có tần số f họa âm bậc n có tần số n.f IV ĐẶC TRƯNG SINH LÍ CỦA ÂM
1 Độ cao gắn liền với tần số Tần số lớn : âm cao Tần số nhỏ : âm trầm
2 Độ to gắn liền với mức cường độ âm.
3 Âm sắc giúp ta phân biệt âm nguồn âm khác phát ÂM sắc Gắn liền với Tần số, biên độ đồ thị âm
CHƯƠNG III: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
1.DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
Là Dịng điện có cường độ điệp áp biến thiên điều hòa theo hàm sin hay cosin Cường độ dđ: i I 0cos(t)
Điện áp: u U c os(t) Biến thiên điều hòa theo thời gian Suất điện động: e E cos( t )
Với ω=2π
T =2πf (T: chu kỳ (s); f: tần số (Hz )
Trong giây dòng điện đổi chiều 2f lần
2 GIÁ TRỊ HIỆU DỤNG xây dựng dựa vào tác dụng nhiệt dòng điện Hiệu dụng = cực đại chia cho 2
Cường độ hiệu dụng I= I0
√2 Điện áp hiệu dụng
0
2
U
U
(6)Suất điện động hiệu dụng
0
E E
2
Khi đo ta đo Giá trị hiệu dụng
3 Nguyên tắc tạo dòng điện xoay chiều dựa vào tượng cảm ứng điện từ Từ thông : NBScos t 0cos t Từ thông cực đại 0 NBS
Suất điện động : e NBS sin t E sin t Suất điện động cực đại E0 NBS 0
\
4 CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU
+ Đoạn mạch có điện trở R: cđdđ điện áp pha R
+ Đoạn mạch có cuộn cảm L: điện áp sớm pha cđdđ π2 L
+ Đoạn mạch có tụ điện C: điện áp trễ pha cđdđ π2 C
- Cảm kháng: ZL L fL L độ tự cảm (H)
- Dung kháng: C
1
Z
C fC
C điện dung (F)
- Tổng trở : Z R2(ZL Z )C
- Điện áp : U UR2(ULUC)2 - Độ lệch pha: tan
L C L C R
Z Z U U
R U
Khi ZL ZC: Mạch có tính cảm kháng u sớm pha i > Khi ZL ZC: Mạch có tính dung kháng u trễ pha i <
- Cđ dđ: - Định luật Ohm:
0
U I
Z
0R
U R
0L
L
U Z
0C
C
U Z
Công suất P = UIcos = RI2
Hệ số công suất :
R
R U cos
Z U
Nếu hệ số cơng suất cos nhỏ hao phí đường dây lớn ngược lại
Độ lệch pha điện áp u cđdđ i u i
Điện tiêu thụ W = Pt =RI t2
Điện thiêu thụ điện trở R không tiêu thụ L C
VIẾT BIỂU THỨC CMPLX: mod2 ; rad: shif mod4
r : shif23 ; i: ENG
Viết i: Bấm U0u : (R Z i Z i r L C ) I0 i
Viết u: Bấm I0i(R Z i Z i r L C ) U0u
I U
R U L
I U
(7)5 CỘNG HƯỞNG +
1
L C
Z Z hay
LC
f=
2π√LC + Tổng trở nhỏ Zmin = R: + Dòng điện lớn Imax
U R
: + 0: u i cùng pha + Hệ số công suất cực đại Cos = 1, + Công suất cực đại P =
2
U UI
R
+ UR m ax U + UL UC
6 Khi R thay đổi mà cơng suất cực đại RZL ZC
7 MÁY BIẾN ÁP
Máy biến áp dùng biến đổi điện áp dòng điện xoay chiều giữ nguyên tần số.
Nguyên tắc hoạt động Dựa tượng cảm ứng điện từ
Công thức
2
1
U N I
U N I = k k: hệ số máy biến áp
k >1 N2 > N1 nên U2 > U1 Máy tăng áp k <1 N2 < N1 nên U2 < U1 Máy hạ áp
+ Để giảm hao phí MBA thì lõi thép ghép nhiều thép mỏng cách điện để tránh dòng điện Phuco
+ Để giảm hao phí Khi truyền tải điện ta dùng MBA để nâng cao điện áp trước truyền tải
Cơng suất hao phí truyền tải : Phaophí = rI2 =
2
2
( os )
phát phát
rP
U c
8 MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU
MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU PHA Hoạt động dựa tượng cảm ứng điện từ. - Phần cảm rôto: Là nam châm tạo từ từ trường cách quay quanh trục - Phần ứng sato: Gồm cuộn dây giống cố định vòng tròn
- Tần số dòng điện xoay chiều: f = pn, với p số cặp cực, n tốc độ quay (vòng /giây)
MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU PHA: nguyên tắc cảm ứng điện từ dùng từ trường quay
Máy phát điện xoay chiều ba pha tạo suất điện động xoay chiều cùng tần số, cùng biên độ lệch pha 2/3 1200
- Sato Gồm cuộn dây giống gắn cố định vòng tròn lệch 1200
- Roto Một nam châm quay quanh tâm tạo từ trường quay
Cách mắc mạch ba pha Mắc hình hình tam giác.Cách mắc hình Udây=√3Upha
ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA
(8)Cho dòng điện ba pha vào động : khung dây quay với tốc độ nhỏ tốc độ từ trường
HỌC KỲ 2
CHƯƠNG IV: DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ
1 MẠCH DAO ĐỘNG
+ Mạch dao động gồm có:Cuộn cảm có độ tự cảm L mắc nối tiếp với tụ điện C thành mạch điện kín
+ Dao động điện từ tự mạch dao động nhờ tượng tự cảm Điện tích: q q cos t cường độ dòng điện i I cos( t0 2)
Cđ dđ cực đại I0 q0
0
0
I q
Dòng điện qua cuộn cảm L sớm pha điện tích tụ điện C góc π2
Dao động điện từ là Sự biến thiên điều hoà điện tích q cường độ dịng điện i(hoặc cường độ điện trường E cảm ứng từ B) mạch dao động
2 Chu kỳ tần số riêng mạch dao động LC - Chu kỳ T 2 LC
2
4
T C
L
- Tần số
1 f
2 LC
2
1
C
f L
- Tần số góc
1 LC
1
C L
- Bước sóng
c
c T f
3.10 28 LC
2
8
(3.10 )
C
L
c = 3.108 m/s : Vận tốc ánh sáng chân không
3 Năng lượng điện từ là Tổng năg lượng điện trường tụ điện lượng từ trường cuộn cảm
- Có biến thiên qua lại giửa NL điện NL từ tổng chúng NL điện từ thì khơng đổi
- Năng lượng điện từ mạch dao động NL Điện trường cực đại NL Từ trường Cực đại
- Nănglượng điện trường từ trường biến thiên với chu kì
T
tần số 2f, tần số góc 2 4 ĐIỆN TỪ TRƯỜNG
(9)+ Từ trường biến thiên theo thời gian sinh điện trường xoáy.
+ Trường xốy có đường sức đường cong khép kín + Xung quang dịng điện có từ trường
+ Xung quang điện tích đứng yên có điện trường
+ Xung quanh điện tích dao động tia lử điện có điện từ trường
- Thuyết điện từ nói mối quan hệ điện trường, từ trường , cường độ dòng điện điện tích
5 SĨNG ĐIỆN TỪ
I Sóng điện từ :Sóng điện từ điện từ trường lan truyền không gian
Đặc điểm sóng điện từ :
- Sóng điện từ lan truyền chân không Tốc độ c = 3.108 m/s
- Sóng điện từ sóng ngang E B c
- Dao động điện trường từ trường điểm ln cùng pha - Sóng điện từ phản xạ khúc xạ, giao thoa ánh sáng - Sóng điện từ mang lượng
- Sóng điện từ dùng thơng tin vơ tuyến gọi sóng vơ tuyến II Sự truyền sóng vơ tuyến khí :
- Sóng dài, sóng trung, sóng cực ngắn bị khơng khí hấp thu mạnh nên khơng truyền xa - Sóng ngắn phản xạ tốt tầng điện li, mặt đất mặt nước biển nên xa
- Thơng tin nước dùng sóng dài
- Thông tin vũ trụ xuyên qua tầng điện li dùng sóng cực ngắn
6.NGUYÊN TẮC THƠNG TIN LIÊN LẠC BẰNG SĨNG VƠ TUYẾN
- Máy phát gồm có:Micrơ, phát sóng cao tần, mạch biến điệu để trộn sóng, mạch khuếch đại ăng ten
- Máy thu gồm có : Ăngten, mạch khuếch đại dao động điện từ cao tần âm tần,
mạch tách sóng, loa
Sự khác là máy phát có mạch biến điệu để trộn sóng máy thu có mạch tách sóng
Thu sóng điện từ nhờ tượng cộng hưởng
CHƯƠNG V: SÓNG ÁNH SÁNG TÁN SẮC ÁNH SÁNG
1. Tán sắc ánh sáng là: Sự phân tách chùm sáng phức tạp thành chùm sáng đơn sắc
Nguyên nhân tán sắc suất chất làm lăng kính màu sắc khác nhau khác nhau
(10)3 Ánh sáng trắng Là tập hợp nhiều ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím Nên ánh sáng trắng khơng có bước sóng tần số xác định
CHIẾC SUẤT môi trường suốt phụ thuộc vào tần số bước sóng ánh sáng.( tia tím lệch nhiều nên suất lớn Tia đổ lệch nên suất nhỏ)
SỰ GIAO THOA ÁNH SÁNG ( chứng minh ánh sáng có tính chất sóng)
I. Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng Là Hiện tượng truyền sai lệch so với truyền thẳng ánh sáng gặp vật cản
II.Hiện tượng giao thoa ánh sáng là tượnghai nguồn sáng kết hợp gặp tạo nên vân sáng trung tâm vân sáng tối xen kẽ
Giao thoa as trắng vân trung tâm màu trắng hai bên dảy màu cầu vồng
IV. Vị trí vân
1 Khoảng vân i Là khoảng cách hai vân sáng hai vân tối liên tiếp
Khoảng vân :
D i
a
Bước sóng
ia D
Khoảng cách vân tối vân sáng kề
i 2 Vị trí vân sáng xS k.i
Vân sáng bậc n k = n , x = n.i
3 Vị trí vân tối t
1 x (k ).i
2
Vân tối bậc n k = n-1 , x = (n-0,5)i
4 Tại vị trí x vân sáng hay vân tối bậc mấy? Ta lập tỉ số
x k
i
Nếu k số nguyên vân sáng bậc k
Nếu k bán nguyên (k,5) vân tối bậc k+1
5 Số vân sáng vân tối vùng giao thoa rộng L
Tìm
L N
i
lấy phần nguyên
Nếu N số lẻ: Số vân sáng N Số vân tối N+1 Nếu N số chẳn: Số vân tối N Số vân sáng N+1
6 Sự trùng vân sáng x1 x2 k1 1 k2 2
7 Bề rộng quang phổ bậc k ( k/c từ vân sáng đỏ bậc k đến vân sáng tím bậc k)
x xsáng đỏ -xsáng tím= d t
kD
(11)V Điều kiện nguồn kết hợp tượng giao thoa
- Hai nguồn phải phát ánh sáng có cùng tần số bước sóng ( cùng màu) - Hiệu số pha dao động nguồn phải không đổi theo thời gian
CÁC LOẠI QUANG PHỔ
I. Máy quang phổ Là dụng cụ dùng để phân tích chùm ánh sáng phức tạp tạo thành thành phần đơn sắc
Máy quang phổ hoạt động dựa hiện tượng tán sắc lăng kính Máy quang phổ gồm có phận chính:
+ Ống chuẩn trực: dùng thấu kính hội tụ để tạo chùm tia song song + Hệ tán sắc: dùng lăng kính để tán sắc ánh sáng
+ Buồng tối: để thu ảnh quang phổ * Quang phổ liên tục
+ Định nghĩa: Quang phổ liên tục quang phổ gồm dải sáng có màu biến đổi liên tục từ đỏ đến tím
+ Nguồn phát: vật rắn, lỏng khối khí có tỉ khối lớn bị nung nóng phát quang phổ liên tục
+ Đặc điểm:Chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ nguồn sáng
+ Ứng dụng: xác định nhiệt độ vật phát sáng, đặc biệt vật xa Mặt Trời, sao,
* Quang phổ vạch phát xạ
+ Định nghĩa :Quang phổ vạch phát xạ quang phổ có dạng vạch màu riêng rẽ nằm tối
+ Nguồn phát : Khí hay áp suất thấp bị kích thích phát quang phổ vạch
+ Đặc điểm : Quang phổ vạch phát xạ nguyên tố khác khác số lượng vạch, vị trí vạch, màu sắc vạch độ sáng tỉ đối vạch
Mỗi ngun tố hố học có quang phổ vạch riêng, đặc trưng cho nguyên tố
+ Ứng dụng : Nhận biết có mặt nguyên tố hố học có hỗn hợp hay hợp chất
* Quang phổ vạch hấp thụ
+ Định nghĩa :Quang phổ vạch hấp thụ quang phổ có dạng vạch tối nằm riêng rẽ quang phổ liên tục
+ Nguồn phát : Chiếu ánh sáng từ nguồn qua khối khí hay bị nung nóng chiếu qua máy quang phổ, ta thu quang phổ vạch hấp thụ
+ Điều kiện để có quang phổ vạch hấp thụ nhiệt độ đám gây quang phổ hấp thụ phải thấp nhiệt độ nguồn phát ánh sáng
(12)
Vô Tuyến Hồng Ngoại
Đỏ =0,76m
Da Cam Vàng
Lục Nhìn thấy
Lam Chàm
Tím =0,4m
Tử Ngoại Tia X Tia Gama Bước sóng dài
Thể hiên t/c Sóng
Tia nằm Trên có bước sóng chu kì lớn Tia nằm có NL, Tần số, Chiếc suất, Độ lệch lớn Thu vào: Phát Ra:
Bước sóng ngắn Thể t/c Hạt
+ Ứng dụng : Nhận biết có mặt ngun tố hố học có hỗn hợp hay hợp chất
TIA HỒNG NGOẠI VÀ TIA TỬ NGOẠI TIA X cùng có chất sóng điện từ
* Tia hồng ngoại
+ Định nghĩa : Tia hồng ngoại xạ khơng nhìn thấy có bước sóng lớn bước sóng ánh sáng đỏ (0,76m )
+ Nguồn phát: vật có nhiệt độ cao nhiệt độ mơi trường
+ Tính chất, tác dụng.
- Tác dụng bật tia hồng ngoại tác dụng nhiệt - Tác dụng lên kính ảnh hồng ngoại
- Bị nước, khí CO2 hấp thụ mạnh
+ Cơng dụng Dùng tia hồng ngoại để sấy khô, sưởi ấm, chụp ảnh hồng ngoại * Tia tử ngoại
+ Định nghĩa Tia tử ngoại xạ khơng nhìn thấy có bước sóng ngắn bước sóng ánh sáng tím ( 0,40m)
+ Nguồn phát: vật bị nung nóng đến nhiệt độ 2000oC
+ Tính chất, tác dụng
- Bị nước, thuỷ tinh, … hấp thụ mạnh.Không bị thạch anh hấp thụ - Tác dụng mạnh lên kính ảnh
- Có thể làm số chất phát quang - Có tác dụng ion hố khơng khí
- Có tác dụng gây số phản ứng quang hoá, quang hợp - Có số tác dụng sinh học
+ Công dụng
- Phát vết nứt nhỏ, vết xước bề mặt sản phẩm tiện
- Chữa bệnh còi xương, diệt khuẩn, diệt nấm mốc - Sử dụng phân tích quang phổ Tia Rơngen( tia X) thang sóng điện từ
+ Nguyên tắc tạo tia Rơnghen
Cho chùm electron chuyển động với vận tốc lớn đập vào kim loại có nguyên tử lượng lớn
* Bản chất, tính chất cơng dụng
+ Bản chất tia Rơnghen sóng điện từ có bước sóng ngắn bước sóng tia tử ngoại
+ Tính chất cơng dụng
- Có khã đâm xuyên mạnh nên dùng để chiếu điện, chụp điện, dò lổ hỏng, khuyết tật bên sản phẩm đúc
- Bị lớp chì (kim loại nặng) vài mm cản lại
(13)- Làm phát quang số chất nên dùng để quan sát hình việc chiếu điện - Có khả iơn hóa chất khí
- Có tác dụng sinh lí Nó hủy hoại tế bào, giết vi khuẫn nên dùng để chữa ung thư cạn gần da
CHƯƠNG VI: LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN.THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
I Định nghĩa tượng quang điện tượng eletron bị bật khỏi kim loại
khi bị chiếu sáng với bước thích hợp
II.Định luật giới hạn quang điện
Muốn xảy tượng quang điện bước sóng ánh sáng kích thích phải nhỏ hay giới hạn quang điện0 : as 0
III Thuyết lượng tử ánh sáng
1 Thuyết lượng tử ánh sáng
- Ánh sáng tạo hạt gọi phôtôn
- Với ánh sáng có cùng tần số bước sóng phôtôn giống - Mỗi phô tôn mang lượng hf
- Phôtôn bay với vận tốc c = 3.108 m/s dọc theo tia sáng.
- Mỗi lần nguyên tử phát hay hấp thụ phôtôn ( theo lượng gián đoạn)
- Chỉ có phơtơn trạng thái chuyển động, khơng có phơtơn trạng thái đứng n 2 Lượng tử lượng lượng photon ánh sáng hf ¿h.cλ
Cơng
hc A hf
Giới han quang điện
hc A
Đơn vị lượng eV=1,6 10−19J 1MeV 1,6.1013J
Phải đổi đơn vị J mét .( Nếu thấy eV thêm mấu số 1,6.1019 vế phải)
VI. Lưỡng tính sóng hạt ánh sáng :
- Ánh sáng vừa có tính chất sóng vừa có tính chất hạt Nên ás có lưỡng tính sóng - hạt - Giao thoa chứng minh as có tính chất sóng Quang điện chúng minh as có tính chất hạt HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN TRONG
I Hiện tượng quang điện trong
- Hiện tượng bị chiếu sáng thích hợp kim loại giải phóng êlectron liên kết
để cho chúng trở thành êlectron tự dẫn điện gọi tượng quang điện Giới hạn quang điện 0 qđ < 0 qđ trong, quang dẫn
(14)II Chất quang dẫn
Là Chất bán dẫn dẫn điện không bị chiếu sáng dẫn điện tốt bị chiếu ánh sáng thích hợp
Vì Khi bị chiếu sáng điện trở điện trở suất giảm giải phóng e tự nên dẫn điện tốt
III. Pin quang điệnLà nguồn điện chạy lượng ánh sáng, biến đổi trực tiếp
quang thành điện năng,
Pin quang điện hoạt động dựa vào tượng quang điện trong. HIỆN TƯỢNG QUANG – PHÁT QUANG
I. Hiện tượng quang – phát quang
Là hấp thụ ánh sáng có bước sóng để phát ánh sáng khác có bước sóng dài hơn
phát >thu fphát <fthu II. Huỳnh quang lân quang
- Sự huỳnh quang: Ánh sáng phát quang bị tắt nhanh sau tắt ánh sáng kích thích chất lỏng khí
- Sự lân quang: Ánh sáng phát quang kéo dài khoảng thời gian sau tắt ánh sáng kích thích chất rắn
MẪU NGUYÊN TỬ BOHR
Hai tiên đề Bohr cấu tạo nguyên tử 1 Tiên đề trạng thái dừng
- Nguyên tử tồn số trạng thái dừng nghĩa là: + Có năng lượng xác định
+ Nguyên tử không xạ hấp thụ.
+ Các electron chuyển động quanh hạt nhân theo quỹ đạo có bán kính hồn toàn xác 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 ; 22 r0 ; 32r0 ; 42r0; 52r0 ; 62r0…
Tên quỹ đạo: K ; L ; M ; N ; O ; P ……
2 Tiên đề xạ hấp thụ lượng nguyên tử
- Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có lượng EN sang trạng thái dừng có lượng EM phát thu vào phơtơn có lượng hiệu EN EM
12
12
c
hf h E E
SƠ LƯỢC VỀ LAZE
I LazeLà nguồn sáng phát chùm sáng có cường độ lớn dựa việc ứng dụng tượng phát xạ cảm ứng
- Tia laze có đặc điểm
(15)HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ I Cấu tạo hạt nhân nguyên tử Độ hụt khối:
1 Cấu tạo hạt nhân nguyên tử: Hạt nhân mang điện dương cấu tạo từ nuclôn
Có hai loại nuclơn:
- Prơtơn (p), mang điện tích nguyên tố dương +e (e = 1,6.10 -19C).
- Nơtrôn (n), không mang điện
- Ký hiệu hạt nhân nguyên tử là: ZAX đó:
+ Z là nguyên tử số hay số prôtôn hạt nhân.là số e ngtử, số thứ tự bảng t̀n hồn., số điện tích hạt nhân Z.e
+ A số khối tổng số proton (Z) số nơtron (N): A = Z + N gọi số nuclon
Vậy Số nuclon A Số proton Z
Số notron N =A-Z
2 Đồng vị: Là nguyên tử mà hạt nhân có cùng số prơton Z khác số nơtron N số nuclon A
3 Đơn vị khối lượng nguyên tử- Đơn vị khối lượng vật lí hạt nhân kí hiệu u 1u = 121 khối lượng nguyên tử cacbon 126 C
- Khối lượng cịn đơn vị: eV/c2 MeV/c2 1uc2.= 931,5 MeV
4 Lực hạt nhân: là lực tương tác nuclon hạt nhân Không phải lực điện hấp dẫn.
Lực hạt nhân phát huy tác dụng phạm vi kích thước hạt nhân
Độ hụt khối m.Khối lượng hạt nhân nhỏ tổng khối lượng nuclon tạo thành hạt nhân
m Zmp A Z m n mx.
6 Năng lượng liên kết Wlk : lượng liên kết nuclôn hạt nhân:
Wlk=Δm.c2
2
( )
p n x
Zm A Z m m c
nhân 931,5MeV
7 Năng lượng liên kết riêng WLKR lượng liên kết tính cho nuclôn:,và đặc trưng cho độ bền vững hạt nhân.Hạt nhân có lượng liên kết riêng lớn càng bền vững.
W
lk LKR
W A
=
2
( )
p n x
Zm A Z m m c A
PHẢN ỨNG HẠT NHÂN
Prôton: 11p H,11 Nơtron
(16)Xét phản ứng hạt nhân:
3
1
1
A
A A A
Z A Z B Z C Z D.
- Định luật bảo toàn số nuclon (số khối): A1 + A2 = A3 + A4
- Định luật bảo toàn điện tích: Z1 + Z2 = Z3 + Z4 - Định luật bảo toàn động lượng
- Định luật bảo toàn lượng toàn phần
Khơng có định luật bảo tồn khối lượng bảo toàn động năng.
2 Năng lượng phản ứng hạt nhân:
Wtỏa / thu = (mtrước - msau)c2 =
2
(mAmB) ( mC mD) c
nhân 931,5MeV * Nếu mtrước > msau W > phản ứng toả lượng
* Nếu mtrước < msau W < phản ứng thu lượng
Các pư tỏa NL: Phóng xạ, Phân hạch, nhiệt hạch
PHĨNG XẠ
1 Hiện tượng phóng xạ:Hiện tượng hạt nhân không bền vững tự phân rã
phát tia phóng xạ biến đổi thành hạt nhân khác ''
A A
ZX ZY + tia phóng xạ
2 Các tia phóng xạ: Phóng từ hạt nhân nguyên tử
a Phóng xạ anpha (α):
+ Tia α hạt nhân nguyên tử
He Mang điện dương lệch âm tụ
điện
+ Tia α Phóng từ hạt nhân với tốc độ 2.107m/s, iơn hóa mơi trường mạnh, tầm bay
xa ngắn 42 24
A A
ZX Z Y He
lùi t̀n hồn
b Phóng xạ bêta ( β ): phóng với tốc độ lớn gần vận tốc ánh sáng, có khả iơn hóa mơi trường yếu tia α , tầm bay xa dài Có hai loại tia bêta:
+ Tia bêta trừ β− êlectron, kí hiệu −10e hay e− Mang điện âm
nên lệch dương 01
A A
ZX ZY e tiến
t̀n hồn
+ Tia bêta cộng: +β¿¿ pơzitron hay electron dương, kí hiệu: +10e Mang
điện dương nên lệch âm 01
A A
ZX Z Y e lùi ô bant tuần
hồn
c Phóng xạ gamma ( γ ) sóng điện từ có bước sóng ngắn, hạt phơtơn có lượng cao
Phóng xạ β γ không làm thay đổi số khối A
3 Định luật phóng xạ: Mỗi chất phóng xạ có chu kì bán rã T sau chu kì bán rã nửa ( 50%) chất biến thành chất khác.Nên chúng giảm theo hàm số mũ
(17)Số hạt lại :
t
0 t
T N
N N e
2
Khối lượng lại
t
0 t
T
m
m m e
2
Công thức liên hệ khối lượng(gam) số hạt A
m
N N
A
NA 6, 023.1023 - λ số phóng xạ λ=ln
T = 0,693
T ,
- T gọi chu kì bán rã Khi tính số phóng xạ phải đổi thời gian giây (s)
Số chu kì T 1 T 2 T 3 T 4 T 5 T 6 T
KL lại 0
2
m 0
4
m 0
8
m 0
16
m 0
32
m 0
64
m
% Còn lại 50% 25% 12,5% 6,25% 3,125% 1,5625%
% Đã mất 50% 75% 87,5% 93,75% 96,875% 98,4375%
PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH
Phản ứng phân hạch
Là phản ứng hạt nhân nặng vỡ thành hai hạt nhân nhẹ hơn(có số khối trung bình) hấp thụ notron chậm
01n 23592U 13953I9439Y n 01
+ Mỗi hạt nhân 23592U phân rã tỏa lượng khoảng 200MeV
Phản ứng phân hạch dây chuyền (k1)
- Giả sử lần phân hạch có k nơtron giải phóng đến kích thích hạt nhân
235U
tạo nên k phân hạch
- Khi k<1 phản ứng tắt nhanh.khơng trì
- Khi k1 phản ứng phân hoạch dây chuyền trì bùng nổ
lượng.( bom hat nhân)
- Khi k = 1 phản ứng phân hạch dây chuyền tự trì lượng phát không đổi theo thời gian Đây phản ứng phân hạch có điêu khiển thực lò phản ứng hạt nhân
PHẢN ỨNG NHIỆT HẠCH
Phản ứng nhiệt hạch
- Là phản ứng hay nhiều hạt nhân nhẹ tổng hợp lại thành hạt nhân nặng
2
1H 1H 2He 0n + 17,6MeV
- Đặc điểm
+ Phản ứng nhiệt hạch phản ứng toả lượng
+ Sản phẩm phản ứng nhiệt hạch ( khơng có tính phóng xạ) + Nguồn nhiên liệu dồi dào.nên có hướng phát triển mạnh
Điều kiện để có phản ứng nhiệt hạch xảy ra Nhiệt độ cao cao khoảng 100 triệu độ + Phản ứng nhiệt hạch xảy mặt trời
III.Hệ thức Einstein lượng nghỉ E mc
+ Một vật có khối lượng m0 trạng thái nghỉ chuyển động với vận tốc v,
(18)