- Ánh sáng được tạo thành bởi các hạt gọi là phôtôn - Với mỗi ánh sáng đơn sắc có tần số f, các phôtôn đều giống nhau, mỗi năng lượng mang năng lượng bằng hf - Trong chân không, phôtôn b[r]
(1)TRƯỜNG THTP MẠC ĐĨNH CHI Dao động: + là quá trình chuyển động qua lại quanh vị trí cân + Là chuyển động vật lặp lại nhiều lần quanh vị trí cân Dao động tuần hoàn: là dao động mà sau khoảng thời gian gọi là chu kì vật trở lại vị trí cũ theo hướng cũ Dao động điều hoà: là dao động đó li độ vật là hàm côsin hay sin thời gian Đặc điểm: + Là hình chiếu chuyển động tròn xuống đường thẳng mặt phẳng quỹ đạo + Mỗi dao động điều hoà điều hoà biểu diễn vectơ quay + Biên độ dao động A phụ thuộc vào điều kiện ban đầu t : pha dao động cho biết vị trí vật thời điểm t + + : Pha ban đầu cho biết vị trí vật thời điểm t= Chu kì: là thời gian thực dao động toàn phần Tần số: là số dao động vật thực giây (nghịch đảo chu kì) 6.Vận tốc: V x A sin t + Vmax A x = ( Vật qua VTCB ) + v = x A ( Vật vị trí biên ) + v sớm pha x góc + Khi chuyển động từ vị trí cân vị trí biên thì v giảm x tăng và ngược lại a 2 x 2 A cos t Gia tốc: + amax A x A ( Vật vị trí biên ) + a = x = ( Vật qua vị trí cân ) đó Fhl = + a trái dấu với x, a luôn có hướng VTCB, độ lớn a tỉ lệ với độ lớn x + a ngược pha với x và sớm pha vận tốc góc * Chú ý: Nếu x A sin t v A cos t + thì vận tốc và gia tốc có biếu thức: a A sin t Định nghĩa: Là hệ gồm lò xo có độ cứng k đầu gắn vật nặng có khối lượng m đầu còn lại giữ cố định Lực: F = ma = - kx +luôn hướng vị trí cân + Tỉ lệ với li độ Chu kì – tần số: + T 2 m k + f 1 T = 2 Phương trình dao động: k m ( Chu kì – tần số phụ thuộc vào đặc tính hệ ) x A cos t Động năng, năng, lắc lò xo: Tài liệu ôn thi TNTHPT 2011 (2) TRƯỜNG THTP MẠC ĐĨNH CHI 1 Wñ mv2 m. A2 cos2 t k A2 cos t =2 =2 1 Wt k.x k A2 sin t 2 1 W Wd Wt m2 A kA hs 2 + Trong quá trình dao động điều hòa CLLX thì động tăng giảm và ngược lại tổng chúng ( ) thì không đổi T + Thế năng, động biến thiên tuần hoàn với chu kì ( 2f ) + Tại O ( VTCB ) Wđ max còn Wt = 0, vị trí biên biên ( x= A) Wđ = còn Wt max T + Sau khoảng thời gian là thì động + Cơ ( lượng ) không đổi và tỉ lệ với bình phương biên độ dao động ( A) Định nghĩa: + Con lắc đơn là hệ gồm vật nhỏ có khối lượng m, treo vào đầu sợi dây không dãn, khối lượng không dáng kể + Con lắc đơn dao động điều hòa < 100 , ma sát không đáng kể Lực: Pt m.g sin = m.g s l T 2 l g T g 2 l Chu kì – tần số: + + + Chu kì lắc đơn phụ thuộc vào vị trí địa lí ( g), chiều dài dây treo, nhiệt độ, không phụ thuộc vào khối lượng vật s s0 cos t cos t Phương trình dao động: và Động năng, năng, lắc đơn: 1 m.v W mgl cos W m.v mgl cos Wđ = ; t ; = hs Dao động tắt dần: là dao động có biên độ giảm dần theo thời gian Đặc điểm: không có tính điều hòa, không có chu kì, dao động tắt dần càng nhanh lực cản môi trường càng lớn Dao động trì: là dao động trì cách giữ cho biên độ dao động không đổi mà không làm thay đổi chu kì dao động Đặc điểm: Biên độ A không đổi, tần số dao động tần số dao động riêng Dao động cưỡng bức: là dao động tác dụng ngoại lực cưỡng điều hòa Đặc điểm: + Dao động cưỡng là dao động điều hoà + tần số góc dao động cưỡng tần số góc ngoại lực ( Chu kì DĐCB với chu kì ngoại lực) + Biên độ dao động cưỡng tỉ lệ thuận với biên độ ngoại lực và phụ thuộc độ chênh lệch tần số ngoại lực và tần số dao động riêng hệ Dao động tự do: là dao động hệ chịu ảnh hưởng nội lực Tài liệu ôn thi TNTHPT 2011 (3) TRƯỜNG THTP MẠC ĐĨNH CHI Đặc điểm: Chu kì dao động phụ thuộc đặc điểm hệ, không phụ thuộc vào các yếu tố bên ngoài Sự cộng hưởng: Hiện tượng biên độ dao động cưỡng tăng đến giá trị cực đại tần số f lực cưỡng tiến đến tần số riêng f hệ dao động gọi là tượng cộng hưởng Điều kiện : tần số f lực cưỡng tiến đến tần số riêng f0 hệ dao động a Đặc điểm: Tổng hợp dao động điều hòa cùng phương cùng tần số là dao động điều hòa cùng phương cùng tần số với các dao động thành phần b Công thức: A A A 2A A cos 1 2 Biên độ: Biên độ tổng hợp phụ thuộc vào biên độ và pha ban đầu hai dao động thành phần hai dao động thành tan A1 sin 1 A sin 2 A1 cos 1 A cos 2 Pha ban đầu: c Ảnh hưởng độ lệch pha: + Nếu dao động cùng pha: 2 1 = 2n Amax= A1 + A2 A A1 A2 + Nếu dao động ngược pha : 1 =( 2n+ 1) 2 n A A1 A2 1= + Nếu dao động vuông pha: A1 A2 A A1 A2 + Tổng quát: Định nghĩa: Sóng là dao động lan truyền môi trường không truyền chân không Sóng ngang: phương dao động các phần tử vuông góc với phương truyền sóng MTrường truyền: chất rắn, trên bề mặt ch.lỏng Sóng dọc: phương dao động các phần tử trùng với phương truyền sóng MTrường truyền: rắn, lỏng, khí Bản chất quá trình truyền sóng: là quá trình truyền lượng, và quá trình truyền pha(phần tử vật chất không truyền ) Các đặc trưng sóng hình sin: Chu kì: là chu kì dao động phần tử môi trường có sóng truyền qua = chu kì nguồn sóng không phụ thuộc môi trường Tốc độ truyền sóng: là tốc độ lan truyền dao động môi trường ( tốc độ truyền pha) + phụ thuộc chất môi trường ( VR > VL > VK ) + Nhiệt độ môi trường tăng thì tốc độ lan truyền càng nhanh Bước sóng: - Là quãng đường mà sóng truyền chu kì - Là khoảng cách điểm gần trên phương truyền sóng và dao động cùng pha + Phụ thuộc vào môi trường và tần số Tài liệu ôn thi TNTHPT 2011 (4) TRƯỜNG THTP MẠC ĐĨNH CHI + Khoảng cách hai đểm gần trên phương truyền sóng và dao động ngược pha lần bước sóng ( ) Ý nghĩa: + Ở điểm cách số nguyên lần bước sóng thì dao động cùng pha + Ở điểm cách số bán nguyên lần bước sóng thì dao động ngược pha Biên độ sóng: là biên độ dao động phần tử môi trường có sóng truyền qua Năng lượng sóng: là lựong dao động phần tử môi trường có sóng truyền qua (tỉ lệ với bình phương biên độ sóng) Phương trình truyền sóng: x t x uM Acos t- A cos 2 v T Phương trình: Đặc điểm: tuần hoàn theo thời gian và không gian ĐN: Giao thoa sóng là tượng sóng kết hợp, gặp điểm xác định, luôn luôn tăng cường triệt tiêu Điều kiện: hai sóng phải xuất phát từ hai nguồn kết hợp: cùng phương dao động, cùng tần số và có độ lệch pha không đổi theo thời gian 2 2 (d d1 ) d Độ lệch pha hai nguồn sóng: = * Biên độ dao động cực đại (cùng pha): 2k d d1 k * Biên độ dao động cực tiểu: (2k 1) d d1 k 0,5 Phản xạ sóng: sóng truyền môi trường mà gặp vật cản thì bị phản xạ *Tính chất: + có cùng tần số và bước sóng sóng tới + Vật cản cố định: sóng phản xạ ngược pha sóng tới + Vật cản tự do: sóng phản xạ cùng pha sóng tới Định nghĩa : - Sóng dừng là sóng có các nút và các bụng cố định không gian - Sóng dừng là giao thoa sóng tới và sóng phản xạ chính nó trên cùng phương Điều kiện xảy sóng dừng: k ( k : số bó = số bụng = số nút – 1) k 0,5 2k 1 (k : số bó = số bụng - = số nút – 1) *1 đầu cố định,1 đầu tự do: * Hai đầu cố định: Chú ý: - Khoảng cách hai bụng ( hai nút ) liên tiếp bước sóng ( ) - Khoảng cách bụng và nút liên tiếp phần tư bước sóng ( ) ĐN: Sóng âm là sóng truyền các môi trường rắn, lỏng, khí ( tần số sóng âm là tần số âm ) Âm nghe được, hạ âm, siêu âm: Tài liệu ôn thi TNTHPT 2011 (5) TRƯỜNG THTP MẠC ĐĨNH CHI - Âm nghe (âm thanh): có tần số từ 16Hz đến 20000Hz - Hạ âm: có tần số nhỏ 16Hz - Siêu âm: có tần số lớn 20000Hz Môi trường truyền âm: Âm truyền qua các môi trường rắn, lỏng, khí + Trong chất lỏng và chất khí sóng âm là sóng dọc + Trong chất rắn sóng âm gồm sóng ngang và sóng dọc Tốc độ truyền âm: phụ thuộc vào nhiệt độ, tính đàn hồi và khối lượng riêng môi trường: vraén vloûng vkhí (t.độ truyền âm m.trường có giá trị hoàn toàn x.định) Đặc trưng vật lí âm: * Tần số: là đặc trưng quan trọng âm * Cường độ âm và mức cường độ âm: + Cường độ âm ( I ): Cường độ âm điểm là đại lượng đo lượng lượng mà sóng âm tải qua đơn vị diện tích đặt điểm đó, vuông góc với phương truyền sóng đơn vị thời gian Đơn vị I(W/m2) L( B ) lg + Mức cường độ âm ( L ): * Đồ thị dao động âm I I L(dB ) 10 lg I và I0 * Độ cao: là đặc trưng sinh lí âm gắn liền với tần số f âm + Âm có tần số càng lớn nghe càng cao và ngược lại âm có tần số càng nhỏ nghe càng trầm * Độ to âm: là đặc trưng sinh lí âm gắn liền với mức cường độ âm và tần số * Âm sắc: là đặc trưng sinh lí âm liên quan mật thiết với đồ thị dao động âm (biên độ và tần số âm) giúp phân biệt âm các nguồn âm khác phát 1.Định nghĩa : Dòng điện xoay chiều là dòng điện có cường độ bíen thiên tuần hòan với thời gian theo quy luật hàm số sin hay cosin i I cos t i i: cường độ dòng điện tức thời( cường độ thời điểmt) I0: Cường độ cực đại – luôn dương ( biên độ dòng điện) 2 T f : tần số góc, : chu kì và 2 là tần số i t i : pha i; i : pha ban đầu i Nguyên tắc tạo dòng điện xoay chiều: Dựa trên tượng cảm ứng điện từ 3.Giá trị hiệu dụng a Cường độ hiệu dụng: Cường độ hiệu dụng dòng điện xoay chiều là đại lượng có giá trị cường độ dòng điện không đổi, cho qua cùng điện trở R thì công suất tiêu thụ R dòng điện không đổi công suất trung bình tiêu thụ R dòng điện xoay chiều nói trên b Giá trị hiệu dụng: Giá trị cực đại Giá trị hiệu dụng = Tài liệu ôn thi TNTHPT 2011 (6) TRƯỜNG THTP MẠC ĐĨNH CHI c Chú ý: Chỉ số các dụng cụ đo là giá trị hiệu dụng Chỉ có điện trở thuần: + u và i cùng pha Chỉ có tụ điện: U I R R + Định luật ôm: + điện áp u trễ pha so với cường độ dòng điện i ( i sớm pha so với u) U I C ZC Z C với dung kháng C. ( dung kháng tỉ lệ nghịch với điện dung C và + Định luật ôm: tần số f dòng điện ) + Cường độ hiệu dụng tỉ lệ thuận với tần số dòng điện + Ý nghĩa dung kháng : * Cản trở dòng điện ( C và f cáng lớm thì Zc càng nhỏ cản trở ít ) * Làm cho i sớm pha so với u (u trễ pha so i) Chỉ có cuộn cảm: + điện áp u sớm pha so với cường độ dòng điện i ( i trễ pha so với u) U I L Z L với cảm kháng Z L L. ( cảm kháng tỉ thuận với hệ số tự cảm L và + Định luật ôm: tần số f dòng điện ) + Cường độ hiệu dụng tỉ lệ nghịch với tần số dòng điện + Ý nghĩa dung kháng : * Cản trở dòng điện ( L và f cáng lớm thì ZL càng lớn cản trở nhiều ) * Làm cho i trễ pha so với u (u sớm pha so i) Định luật điện áp tức thời: Trong mạch điện xoay chiều gồm nhiều đọan mạch mắc nối tiếp thì điện áp tức thời hai đầu mạch tổng đại số các điện áp tức thời hai đầu đọan mạch ( u = uR+uL+uC ) 2.Điện áp hiệu dụng: U U R2 U L U C U 2 I Z với tổng trở Z R Z L ZC Định luật ôm: U R cos R U Z Công suất tiêu thụ- Hệ số công suất: P UI cos R.I ; 5.Cộng hưởng điện Nếu ZL = ZC, hay : LC 1 thì xảy tượng cộng hưởng điện U I max R + Cường độ dòng điện đạt cực đại: Tài liệu ôn thi TNTHPT 2011 (7) TRƯỜNG THTP MẠC ĐĨNH CHI + 0 u và i cùng pha + Tổng trở đạt giá trị cực tiểu điện trở R + Điện áp hai đầu tụ điện áp hai đầu cuộn cảm + Điện áp hai đầu đoạn mạch với điện áp hai đẩu điện trở ( U luôn luôn lớn UR ) U2 Pmax R và hệ số công suất cực đại ( cos = 1) +Công suất đạt cực đại .Chú ý: + u trễ pha so với i : có tụ điện, mạch LC có tính dung kháng, mạch R,C , mạch R,L,C có tính dung kháng ( Zc = R thì u trễ pha so với i) + u sớm pha so với i : có cuộn cảm , mạch LC có tính cảm kháng, mạch R,L , mạch R,L,C có tính cảm kháng ( ZL = R thì u sớm pha so với i) Khái niệm là các thiết bị dùng để biến đổi điện áp ( cường độ dòng điện ) dòng xoay chiều không làm thay đổi tần số dòng điện ) Cấu tạo: * Hai cuộn dây có số vòng khác nhau quấn trên lõi sắt kín + Cuộn nối với nguồn điện xoay chiều cuộn sơ cấp + Cuộn nối với tải tiêu thụ điện cuộn thứ cấp * Lõi thường làm các lá sắt thép pha silic, ghép cách điện với để giảm hao phí điện dòng Fu-co Nguyên tắc hoạt động: Dựa trên tượng cảm ứng điện từ U1 N1 I U N I1 2 Công thức: + Nếu N > N thì U1 U2 : máy hạ áp + Nếu N1 < N2 thì U1 U : máy tăng áp Sự truyền tải điện năng: P2 U cos2 * Công suất hao phí: + Tăng điện áp trước truyền tải ít tốn kém dễ thực P RI2 R * Nguyên tắc truyền tải: Tăng điện áp trước truyền tải và giảm điện áp trước sử dụng Ứng dụng: + Điều chỉnh điện áp phù hợp với dụng cụ tiêu thụ điện + Sử dụng truyền tải điện + Dùng nấu chảy kim loại, hàn điện Cách làm giảm công suất hao phí: + Giảm điện trở R ( + Tắng tiết diện dây dẫn, + Đổi chất dây dấn : bạc, dây siêu dẫn) tốn kém không hiệu Tài liệu ôn thi TNTHPT 2011 (8) TRƯỜNG THTP MẠC ĐĨNH CHI + Tăng điện áp máy biến áp hiệu cao Nguyên tắc hoạt động: dựa trên tượng cảm ứng điện từ: từ thông qua vòng dây biến thiên điều hoà, vòng dây xuất suất điện động cảm ứng xoay chiều Máy phát điện xoay chiều pha: Cấu tạo: có phận chính là: + Phần cảm: là phần tạo từ trường có thể là nam châm điện nam châm vĩnh cữu + Phần ứng: là cuộn dây đó xuất suất điện động cảm ứng máy hoạt động + Phần cố định là stato, phần quay là roto Hoạt động: phần ứng quay, phần cảm cố định Hoặc phần cảm quay, phần ứng cố định Công thức tính tần số : f = p.n (p: Số cặp cực, n: Số vòng quay 1s) Máy phát điện xoay chiều pha: Dòng điện xoay chiều pha : là hệ thống dòng điện xoay chiều gây suất điện động 2 xoay chiều có cùng tần số biên độ lệch pha đôi và - Nếu các tải là đối xứng thì dòng điện này có cùng biên độ - Dòng điện xoay chiều pha máy phát điện xoay chiều pha phát Cấu tạo: + stato có cuộn dây hình trụ giống gắn cố định trên vòng tròn ba vị trí đối xứng + Roto là nam châm điện Hoạt động: roto quay các suất điện động cảm ứng xuất cuộn dây có cùng 2 biên độ, cùng tần số lệch pha là Nếu nối các đầu dây cuộn với mạch ngòai giống thì ta có hệ dòng điện cùng biên độ, cùng tần số lệch pha pha 2 là Cách mắc dòng điện xoay chiều pha: * Mắc hình sao: Udây = Upha; Idây = Ipha * Mắc hình tam giác: Udây = Upha; Idây = Ipha - Điện áp pha(Upha): điện áp dây pha và dây trung hòa (hay điện áp đầu cuộn dây) - Điện áp dây(Udây): điện áp dây pha Ưu việt dòng pha: + Truyền tải điện xa dòng pha tiết kiệm dây dẫn so với truyền tải dòng pha + Cung cấp điện cho các động pha, dùng phổ biến các nhà máy, xí nghiệp Định nghĩa : là thiết bị biến đổi điện thành Nguyên tắc hoạt động: Dựa trên tượng cảm ứng điện từ, tác dụng từ trường quay Cấu tạo: - Stato có cuộn dây giống quấn trên lõi sắt bố trí lệch 1/3 vòng tròn - Roto là hình trụ tạo nhiều lá thép mỏng ghép cách điện với nhau, các rãnh xẻ mặt ngoài roto có đặt các kim loại Hai đầu nối vào các vành kim loại tạo thành lồng Lồng này cách điện với lõi thép và có tác dụng nhiều khung dây đầu đặt lệch tạo thành roto lồng sóc Tài liệu ôn thi TNTHPT 2011 (9) TRƯỜNG THTP MẠC ĐĨNH CHI Hoạt động: Khi mắc các cuộn dây stato với nguồn điện pha từ trường quay tạo thành có tốc độ góc tần số góc dòng điện Từ trường quay tác dụng lên dòng điện càm ứng khung dây roto làm roto quay với tốc độ nhỏ tốc độ góc quay từ trường ’< 1.Khái niệm mạch dao động: là mạch điện kín gồm cuộn cảm có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp 2.Sự biến thiên q, u, i: q qo Biểu thức: q = qocos(t+φ) u = C C cos(t+φ) i = q’ = - qosin(t+φ) = qo cos(t+φ+ ) Đặc điểm: + q, u, i biến thiên điều hoà cùng tần số + i sớm pha so với q và u (q và u trể pha so với i); q cùng pha với u Dao động điện từ tự mạch dao động: - Định nghĩa: biến thiên điều hòa theo thời gian điện tích q tụ điện và cường B ) mach dao động độ điện trường i (hoặc cường độ điện trường E và cảm ứng từ gọi là dao động điện từ tự - Nguyên tắc: dựa trên tượng tự cảm Công thức tính chu kì và tần số mạch dao động: Chu kì: T 2 LC 1 f T 2 LC Tần số: Năng lượng điện từ mạch dao động: Biểu thức: 1 q2 Wñ C.u q.u 2C * Năng lượng điện trường: Wt L.i 2 * Năng lượng từ trường: 1 1 Q02 W Wñ Wt C.u L.i C.U 02 L.I 02 hs 2 2 C * Năng lượng điện từ: Đặc điểm: - Năng lượng mạch dao động gồm: lượng điện trường tập trung tụ điện và lượng từ trường tập trung cuộn dây T T , f 2 f - Wđ và Wt biến thiên điều hoà với tần số ’=2, - Năng lượng mạch dao động ( tổng lượng điện trường và lượng từ trường ) bảo toàn Mối liên hệ điện trường và từ trường: Tài liệu ôn thi TNTHPT 2011 (10) TRƯỜNG THTP MẠC ĐĨNH CHI - Nếu nơi có từ trường biến thiên theo thời gian thì nơi đó xuất điện trường xoáy - Điện trường xoáy là điện trường có đường sức khép kín - Nếu nơi có điện trường biến thiên theo thời gian thì nơi đó xuất từ trường - Trường xoáy: là trường có đường sức khép kín Điện từ trường: Điện từ trường là trường có hai thành phần biến thiên theo thời gian, liên quan mật thiết với là điện trường biến thiên và từ trường biến thiên Đặc điểm: + Điện trường và từ trường biến thiên cùng tồn không gian và có thể chuyển hóa lẫn + Điện trường hay từ trường không thể tồn độc lập riêng biệt 1.Định nghĩa: Sóng điện từ là điện từ trường lan truyền không gian Đặc điểm: - Tốc độ lan truyền sóng điện từ chân không tốc độ ánh sáng(c =3.108m/s) - Sóng điện từ là sóng ngang( E và B và với phương truyền sóng) - Trong sóng điện từ thì dao động điện trường và từ trường điểm luôn đồng pha với - Sóng điện từ tuân theo các qui luật: truyền thẳng, phản xạ, khúc xạ, giao thoa, nhiễu xạ - Sóng điện từ mang lượng Sóng vô tuyến: Định nghĩa: là các sóng điện từ có bước sóng từ vài chục mét đến vài kilômét dùng thông tin vô tuyến Phân loại: Sóng cực ngắn, sóng ngắn, sóng trung và sóng dài Đặc điểm lan truyền sóng: - Các phân tử không khí hấp thụ mạnh sóng dài, sóng trung và sóng cực ngắn, ít hấp thụ sóng ngắn nên sóng ngắn phản xạ tốt trên tầng điện li và trên mặt đất Nguyên tắc chung truyền thông sóng điện từ: + Phải dùng sóng điện từ cao tần + Phải biến điệu các sóng mang + Ở nơi thu phải tách sóng âm tần khỏi sóng cao tần để đưa loa + Khi tín hiệu thu có cường độ nhỏ, ta phải khuếch đại chúng các mạch khuếch đại Máy phát thanh: Mirô, mạch phát sóng điện từ cao tần, mạch biến điệu, mạch khuếch đại, anten phát Máy thu thanh: Anten thu, mạch khuếch đại dao động điện từ cao tần, mạch tách sóng, mạch khuếch đại dao động điện từ âm tần, loa chú ý: Mạch tách sóng hoạt động dựa trên tưởng cộng hưởng Sự tán sắc ánh sáng : là phân tách chùm ánh sáng phức tạp thành các chùm ánh sáng đơn sắc khác Nguyên nhân gây tượng tán sắc ánh sáng: Là chiết suất môi trường suốt phụ thuộc vào bước sóng ( màu sắc ) ánh sáng Ánh sáng đơn sắc: là ánh sáng không bị tán sắc mà bị lệch qua lăng kính Tài liệu ôn thi TNTHPT 2011 10 (11) TRƯỜNG THTP MẠC ĐĨNH CHI + Là ánh sáng có màu định + Mỗi ánh sáng đơn sắc có bước sóng và chiết suất xác định + Chiết suất ánh sáng tím lớn nhất, ánh sáng đỏ nhỏ Ánh sáng trắng: là hỗn hợp nhiều ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím Ứng dụng : Giải thích tương tự nhiên ( cầu vồng, quầng ) ứng dụng máy quang phổ lăng kính Chú ý: +chiết suất ánh sánh đỏ là nhỏ , ánh sáng tím là lớn + Góc tia đó là nhỏ nhất, tia tím là lớn Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng là tượng ánh sáng không tuân theo định luật truyền thẳng, quan sát ánh sáng truyền qua lỗ nhỏ gần mép các vật suốt không suốt Là tượng truyền sai lệch so với truyền thẳng ánh sáng gặp vật cản Ý nghĩa: Chứng minh ánh sáng có tính chất sóng Hiện tượng giao thoa: a Thí nghiệm Y-âng: Ý nghĩa: Chứng minh ánh sáng có tính chất sóng, là sở đo bước sóng ánh sáng Kết thí nghiệm và giải thích: Xuất vạch sáng và vạch tối nằm xen kẽ cách đặn + Vạch sáng: là sóng ánh sáng gặp tăng cường lẫn + Vạch tối: là sóng ánh sáng gặp triệt tiêu lẫn b Giao thoa ánh sáng : là tượng sóng ánh sáng kết hợp gặp giao thoa với nhau, tạo thành các vân giao thoa ( hai sóng cùng bước cùng phương và độ lệch pha không đổi ) c Khoảng vân, bước sóng và màu sắc ánh sáng: D Khoảng vân: là khoảng cách hai vân sáng, hai vân tối liên tiếp ( Vị trí các vân giao thoa: + Hiệu đường đi: + Vị trí vân sáng : d d1 i a ) a.x D d d1 k x k D a D d d1 k 0, x (k 0,5) a + Vị trí vân tối : d Bước sóng và màu sắc ánh sáng: - Mỗi ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ xác định (tần số f ) xác định - Mọi ánh sáng đơn sắc mà ta nhìn thấy có 0,38 m ≤ λ ≤ 0,76 μm (đỏ: λ = 0,76 μm; tím: λ = 0,38 μm) - Ánh sáng mặt trời có bước sóng từ đến Máy quang phổ : là dụng cụ dùng để phân tích chùm sáng phức tạp thành thành phần đơn sắc khác Máy quang phổ lăng kính gồm phận chính : + Ống chuẩn trực: Dùng để tạo chùm tia song song + Hệ tán sắc: Dùng để tán sắc ánh sáng + Buồng ảnh: Dùng để ghi nhận hình ảnh quang phổ Tài liệu ôn thi TNTHPT 2011 11 (12) TRƯỜNG THTP MẠC ĐĨNH CHI Nguyên tắc hoạt động : dựa trên tượng tán sắc ánh sáng Các loại quang phổ : QP Vạch liên tục QP Vạch phát xạ Định nghĩa Là QP gồm các vạch Là QP gồm nhiều dải màu từ màu riêng lẻ, ngăn đỏ đến tím, nối liền cách cách liên tục khoảng tối Nguồn phát Các chất rắn, chất lỏng và Các chất khí hay chất khí áp suất lớn bị áp suất thấp bị kích nung nóng thích nóng sáng Tính chất Ứng dụng Định nghĩa - Không phụ thuộc chất vật, phụ thuộc nhiệt độ vật - Ở nhiệt độ, vật xạ - Khi nhiệt độ tăng dần thì cường độ xạ càng mạnh và miền quang phổ lan dần từ xạ có bước sóng dài sang xạ có bước sóng ngắn Nguyên tố khác có quang phổ vạch riêng khác số lượng vạch, màu sắc vạch, vị trí vạch và cường độ sáng vạch QP vạch đặc trưng riêng cho nguyên tố Đo nhiệt độ vật Xác định thành phần (nguyên tố), hàm lượng các thành phần vật Tia hồng ngoại - Là sóng điện từ có bước sóng dài 0,76 μm ( đỏ ) - Là xạ không nhìn thấy nằm ngoài vùng đỏ Tia tử ngoại - Là sóng điện từ có bước sóng ngắn 0,38 μm (tím) - Là xạ không nhìn thấy nằm ngoài vùng tím Nguồn phát Các vật bị nung nóng Mọi vật nhiệt độ đến trên 2000oC; đèn (T>0K); lò than, lò thủy ngân, hồ điện, đèn dây tóc… quang điện có nhiệt độ Chú ý: Tvật>Tmôi trường trên 3000oC… Tính chất QP Vạch hấp thụ Là QP liên tục bị thiếu số vạch màu chất khí hay kim loại hấp thụ Đám khí hay kim loại có nhiệt độ thấp nhiệt độ nguồn sáng phát QP liên tục - Tác dụng nhiệt - Tác dụng lên phim - Gây số phản ảnh ứng hóa học - Làm ion hóa không - Có thể biến điệu khí Tài liệu ôn thi TNTHPT 2011 12 - Ở nhiệt độ xác định, vật hấp thụ xạ mà nó có khả phát xạ, và ngược lại - Các nguyên tố khác có QP vạch hấp thụ riêng đặc trưng cho nguyên tố đó Tia X Là sóng điện từ có bước sóng từ 10-8m ÷ 10-11m (ngắn bước sóng tia tử ngoại) - Ống rơnghen, ống cu-lít-giơ - Khi cho chùm tia e có vận tốc lớn đập vào đối âm cực kim loại khó nóng chảy vonfam platin - Khả đâm xuyên ( khả đâm xuyên phụ thuộc vào bước sóng và kim loại dùng (13) TRƯỜNG THTP MẠC ĐĨNH CHI - Gây phản ứng quang hóa, quang hợp - Tác dụng sinh lí: hủy sóng cao tần diệt tế bào da, diệt - Gây tượng khuẩn… quang điện - Gây tượng số chất bán dẫn quang điện - Bị nước và thủy tinh hấp thụ mạnh Ứng dụng - Sấy khô, sưởi ấm - Điều khiển từ xa - Chụp ảnh bề mặt Trái Đất từ vệ tinh - Quân (tên lửa tự động tìm mục tiêu, camera hồng ngoại, ống nhòm hồng ngoại…) - Khử trùng nước uống, thực phẩm - Chữa bệnh còi xương - Xác định vết nức trên bề mặt kim loại làm đối âm cực ) - Tác dụng mạnh lên phim ảnh, làm ion hóa không khí - Tác dụng làm phát quang nhiều chất - Gây tượng quang điện hầu hết kim loại - Tác dụng diệt vi khuẩn, hủy diệt tế bào - Chiếu điện, chụp điện dùng y tế để chẩn đoán bệnh - Chữa bệnh ung thư - Kiểm tra vật đúc, dò bọt khí, vết nứt kim loại - Kiểm tra hành lí hành khách máy bay Dụng cụ phát hiện: + Tia hồng ngoại – tia tử ngoại : hệ tán sắc và cặp nhiệt điện + Tia X: ống cu – lít – giơ ( nhà vật lí học Rơn – ghen tìm ) Thang sóng điện từ : Sóng vô tuyến, tia hồng ngoại, ánh sáng khả kiến, tia tử ngoại, tia X, tia gamma có cùng chất, cùng là sóng điện từ, khác tần số ( hay bước sóng) Các sóng tạo thành phổ liên tục gọi là thang sóng điện từ Khái niệm: Hiện tượng quang điện ngoài là tượng ánh sáng làm bật các electron khỏi bề mặt kim loại * Các electron bị bật gọi là electron quang điện hay quang electron Định luật giới hạn quang điện: Đối với kim loại, ánh sáng kích thích phải có bước sóng ngắn hay giới hạn quang điện 0 kim loại đó, mói gây tượng quang điện ( 0 ) ( f f ) Thuyết lượng tử ánh sáng : a Giả thuyết Plăng: Lượng lượng mà lần nguyên tử hay phân tử hấp thụ hay phát xạ có giá trị hoàn toàn xác định hf , gọi là lượng tử lượng b Thuyết lượng tử ánh sáng: Tài liệu ôn thi TNTHPT 2011 13 (14) TRƯỜNG THTP MẠC ĐĨNH CHI - Ánh sáng tạo thành các hạt gọi là phôtôn - Với ánh sáng đơn sắc có tần số f, các phôtôn giống nhau, lượng mang lượng hf - Trong chân không, phôtôn bay với tốc độ c = 3.108m/s dọc theo các tia sáng ( không có phôtôn đứng yên) - Mỗi lần nguyên tử hay phân tử phát xạ hấp thụ ánh sáng thì chúng phát hay hấp thụ phôtôn Phôtôn tồn trạng thái chuyển động, không có phôtôn đứng yên Lưỡng tính sóng – hạt: Ánh sáng vừa có tính chất vừa có tính chất hạt gọi là lưỡng tính sóng hạt + ánh sáng có bước sóng dài thể rõ tính chất sóng + ánh sáng có bước sóng dài thể rõ tính chất hạt Hiện tượng quang điện trong: Hiện tượng ánh sáng giải phóng các electron liên kết chúng trở thành electron dẫn đồng thời tạo các lỗ trống cùng tham gia vào quá trình dẫn điện, gọi là tượng quang điện * Điều kiện: 0 ( 0 nằm vùng ánh sáng hồng ngoại) So sánh tượng quang điện và quang điện ngoài: * Giống: Ánh sáng làm bứt các electron khỏi liên kết, có giới hạn quang điện xác định * Khác nhau: - Hiện tượng quang điện ngoài: + Bứt các electron khỏi kim loại + Giới hạn quang điện nằm vùng tử ngoại - Hiện tượng quang điện trong: + Giải phóng các electron liên kết thành các electron dẫn chuyển động chất bán dẫn + Giới hạn quang điện có thể nằm vùng hồng ngoại Hiện tượng quang dẫn: là tượng giảm điện trở suất, tức là tăng độ dẫn điện bán dẫn, có ánh sáng thích hợp chiếu vào bán dẫn Quang trở : - Định nghĩa: Là điện trở làm chất quang dẫn - Cấu tạo: gồm sợi dây làm chất quang dẫn gắn trên đế cách điện Chú ý: Điện trở quang điện trở có thể thay đổi từ vài megaôm không chiếu sáng xuống đến vài chục ôm chiếu sáng - Nguyên tắc hoạt động: dựa trên tượng quang điện - Ứng dụng: lắp với các mạch khuếch đại các thiết bị điều khiển ánh sáng, các máy đo ánh sáng Pin quang điện: - Định nghĩa: Là nguồn điện đó quang biến đổi trực tiếp thành điện - Cấu tạo: gồm bán dẫn loại n, bên trên có phủ lớp mỏng bán dẫn loại p Mặt trên cùng là lớp kim loại mỏng, suốt với ánh sáng và cùng là đế kim loại Giữa n, p hình thành lớp tiếp xúc p-n, lớp này ngăn không cho e khuếch tán từ n sang p và lỗ trống khuếch tán từ p sang n ( lớp chặn ) - Nguyên tắc hoạt động: dựa trên tượng quang điện - Ứng dụng: nguồn điện cho vùng sâu, vùng xa, hải đảo, vệ tinh nhân tạo, máy đo ánh sáng, máy tính bỏ túi… Tài liệu ôn thi TNTHPT 2011 14 (15) TRƯỜNG THTP MẠC ĐĨNH CHI Sự phát quang: là tượng mà số chất có khả hấp thụ ánh sáng có bước sóng này để phát ánh sáng có bước sóng khác * Đặc điểm: - Mỗi chất phát quang có quang phổ đặc trưng cho nó - Sau ngừng kích thích, phát quang số chất còn tiếp tục kéo dài thêm khoảng thời gian nào đó ngừng hẳn gọi là thời gian phát quang ( phụ thuộc vào chất phát quang ) Huỳnh quang và lân quang: Huỳnh quang: Là phát quang các chất lỏng và khí có đặc điểm là ánh sáng phát quang bị tắt nhanh sau tắt ánh sáng kích thích Lân quang: Là dự phát quang nhiều chất rắn có đặc điểm là ánh sáng phát quang có thể kéo dài thời gian nào đó sau tắt ánh sáng kích thích Đặc điểm ánh sáng huỳnh quang: kt Ánh sáng huỳnh quang có bước sóng dài bước sóng ánh sáng kích thích ( hq ) Tiên đề các trạng thái dừng: + Nguyên tử tồn số trạng thái có lượng xác định gọi là trạng thái dừng Khi trạng thái dừng, nguyên tử không xạ + Ở các trạng thái dừng các e chuyển động quanh hạt nhân trên quỹ đạo có bán kính hoàn toàn xác định Hệ quả: - Đối với nguyên tử hiđrô, bán kính các quỹ đạo dừng tăng tỉ lệ với bình phương các số nguyên liên tiếp + Công thức: rn = n2r0 đó: r0 = 5,3.10-11m gọi là bán kính Bo - Trạng thái bản: là trạng thái dừng có lượng thấp và electron chuyển động trên quỹ đạo gần hạt nhân - Trạng thái kích thích: là trạng thái hấp thụ lượng thì nguyên tử chuyển lên trạng thái dừng có lượng cao và electron chuyển động trên quỹ đạo xa hạt nhân Tiên đề hấp thụ và xạ lượng nguyên tử: - Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có mức lượng En sang trạng thái dừng có mức lượng Em nhỏ thì nguyên tử phát photon có lượng đúng hiệu En – Em hfnm E n E m - Khi nguyên tử trạng thái dừng có mức lượng Em mà hấp thụ photon có lượng hf đúng hiệu En – Em thì nó chuyển sang trạng thái dừng có mức lượng En lớn Quang phổ nguyên tử Hidro: Đặc điểm: Sắp xếp thành các dãy khác nhau: - Dãy Laiman: nằm vùng tử ngoại - Dãy Banme: phần nằm vùng tử ngoại, phần nằm ánh sáng nhìn thấy: đỏ , lam , chàm , tím - Dãy Pasen: miền hồng ngoại Giải thích: * Sự tạo thành quang phổ vạch: * Năng lượng electron nguyên tử Hidrô các trạng thái dừng khác ( các mức lượng nguyên tử hidrô EK,EL,EM…) Tài liệu ôn thi TNTHPT 2011 15 (16) TRƯỜNG THTP MẠC ĐĨNH CHI Khi elctron chuyển từ từ mức lượng cao ( Ecao ) xuống mức lượng thấp (Ethấp) thì nó phát phôn tôn có lượng hòan tòan xác định :hf = Ecao – E thấp c f , tức là ứng với Mỗi phôtôn có tần số f ứng với sóng ánh sáng đơn sắc có bước sóng vạch quang phổ có màu ( hay vị trí) định * Ngược lại, nguyên tử hidrô mức lượng thấp Ethấp nào đó mà nằm chùm ánh sáng trắng, đó có tất các phôtôn có lượng từ lớn đến nhỏ khác nhau, thì nguyên tử đó hấp thụ phôtôn có lựơng phù hợp = Ecao – Ethấp để chuyển lên mức lượng Ecao Như sóng ánh sáng đã bị hấp thụ, làm cho trên quang phổ liên tục xuất vạch tối * Sự tạo thành các dãy: - Laiman: tạo thành e chuyển từ quỹ đạo bên ngoài vào K - Banme: tạo thành e từ các quỹ đạo phía ngoài chuyển quỹ đạo L - Pasen: tạo thành e từ quỹ đạo ngoài chuyển quỹ đạo M Định nghĩa: Laze là nguồn sáng phát chùm sáng cường độ lớn dựa trên việc ứng dụng tượng phát xạ cảm ứng Đặc điểm: là chùm sáng song song có tính đơn sắc cao, tính định hướng, tính kết hợp, cường độ lớn Phân loại: * Cơ sở: dựa vào vật liệu phát xạ * Phân loại: laze rắn (laze hồng ngọc ), laze khí, laze bán dẫn Sự phát xạ cảm ứng: Nếu nguyên tử trạng thái kích thích, sẳn sàng phát phôtôn có lượng ε = hf, bắt gặp phôtôn có lượng ε ' đúng hf, bay lướt qua nó, thì lặp tức nguyên tử này phát phôtôn ε Phôtôn ε có cùng lượng và bay cùng phương với phôtôn ε ' Ngoài sóng điện từ ứng với phôtôn ε hòan tòan cùng pha và dao động mặt phẳng song song với mặt phẳng dao động sóng điện từ ứng với phôtôn ε ' Ứng dụng: - Y học: Dùng tia laze dao mỗ phẫu thuật mắt, chữa bệnh ngoài da - Thông tin liên lạc vô tuyến: vô tuyến định vị, liên lạc vệ tinh, điều khiển các tàu vũ trụ, truyền thông tin cáp quang… - Trong công nghiệp: khoan, cắt, tôi … - Trong trắc địa: đo khoảng cách, tam giác đạc, ngắm đường thẳng… - Dùng các đầu đọc đĩa CD, bút trỏ bảng… Cấu tạo hạt nhân: - Hạt nhân: tạo thành loại hạt là prôtôn và nơtron, loại hạt này gọi tên chung là nuclôn + Prôtôn (p): có mp = 1,67262.10-27kg, mang điện tích nguyên tố dương + Nơtron (n): có mn = 1,67493.10-27kg, không mang điện - Số prôtôn hạt nhân số thứ tự Z Số nơtron hạt nhân: N = A-Z với A là số khối (tổng số nuclôn) - Kích thước hạt nhân khoảng 10-15(m) ( nhỏ kích thước nguyên tử khỏang 104 – 105 lần ) Tài liệu ôn thi TNTHPT 2011 16 (17) TRƯỜNG THTP MẠC ĐĨNH CHI Đồng vị: Đồng vị là hạt nhân chứa cùng số Z, khác số A, nghĩa là cùng số prôtôn và khác số nơtron Đơn vị khối lượng hạt nhân: 1u = 1,6605.10-27kg = 931,5MeV/c2 Hệ thức khối lượng và lượng: E mc Chú ý: Khối lượng hạt nhân còn đo đơn vị: MeV/c2 Lực hạt nhân: là lực hút mạnh các nuclôn hạt nhân * Đặc điểm: + Không cùng chất với lực hút tĩnh điện và lực hấp dẫn + Chỉ phát huy tác dụng phạm vi kích thước hạt nhân 10-15m Độ hụt khối: Khái niệm: Khối lượng hạt nhân nhỏ tổng khối lượng các nuclôn tạo thành hạt nhân đó Độ chênh lệch khối lượng đó gọi là độ hụt khối hạt nhân m Zm ( A Z )m m N X p Công thức: Năng lượng liên kết: Khái niệm: - Năng lượng liên kết hạt nhân là lượng tối thiểu cần thiết phải cung cấp để tách các nuclôn cấu tạo nên hạt nhân thành các nuclôn riêng lẽ - Là lượng toả tạo thành hạt nhân W m.c [ Zm p ( A Z ) mn mhn ].c Công thức: lk Năng lượng liên kết riêng: Khái niệm: - Năng lượng liên kết tính cho nuclôn gọi là lượng liên kết riêng ( là thương số lượng liên kết và số nuclôn A) - Đặc trưng cho độ bền vững hạt nhân - Hạt nhân có lượng liên kết riêng càng lớn thì càng bền vững W Wlkr lk A Công thức: Phản ứng hạt nhân: là quá trình các hạt nhân có thể tương tác với và biến đổi thành các hạt nhân khác a Phân loại: Phản ứng hạt nhân tự phát: là quá trình tự phân rã hạt nhân không bền vững thành các hạt nhân khác Phản ứng hạt nhân kích thích: là quá trình các hạt nhân tương tác với tạo thành các hạt nhân khác b Các định luật bảo toàn: Bảo toàn điện tích ( Z ) – Bảo toàn số nuclôn (số A) – Bảo toàn lượng toàn phần – Bảo toàn động lượng Chú ý: Trong phản ứng hạt nhân không bảo toàn số nơtron và khối lượng c Năng lượng: W : Phản ứng tỏa lượng W m.c m trước msau c W < : Phản ứng thu lượng Hiện tượng phóng xạ: - Phóng xạ là quá trình phân hủy tự phát hạt nhân không bền vững - Qúa trình phân hủy kèm theo tạo các hạt và có thể kèm theo phát các xạ điện từ Tài liệu ôn thi TNTHPT 2011 17 (18) TRƯỜNG THTP MẠC ĐĨNH CHI - Hạt nhân tự phân hủy gọi là hạt nhân mẹ Hạt nhân tạo thành sau phân hủy gọi là hạt nhân Đặc điểm: - Có chất là quá trình biến đổi hạt nhân - Có tính tự phát và không điều khiển Nó phụ thuộc vào các yếu tố bên mà không phụ thuộc các yếu tố bên ngoài - Là quá trình ngẫu nhiên Các loại tia phóng xạ: a Tia α: A Z X 24 He ZA 42Y Bản chất: là dòng hạt nhân He mang điện tích +2e Quy tắc dich chuyển: lùi ô so với h.nhân mẹ, số khối giảm Tính chất: - Tốc độ khoảng 2.107m/s, làm ion hoá mạnh các nguyên tử trên đường nó nên lượng nhanh - Quãng đường được: vài cm không khí, vài mirômét vật rắn tính đâm xuyên yếu - Bị lệch từ trường và điện trường b Tia β : A A Tia : Z X e Z 1Y + Bản chất: là dòng các electron ( e ) + Quy tắc dich chuyển: tiến ô so với hạt nhân mẹ, số khối không đổi Tia : A Z X 10 e Z A1Y + Bản chất: là dòng các pôzitron( 1 e ) là phản hạt electron có cùng khối lượng có điện tích trái dấu với electron + Quy tắc dich chuyển: lùi ô so với hạt nhân mẹ, số khối không đổi Tính chất chung phóng xạ và : - Chuyển động với tốc độ xấp xỉ tốc độ ánh sáng - Bị lệch từ trường và điện trường - Quãng đường được: vài mét không khí và vài mm kim loại tính đâm xuyên mạnh tia Chú ý : Qúa trình phóng xạ và còn xuất hạt Nơtrino( 0 ) và phản notriono ( ) là các hạt không mang điện, có khối lượng nhỏ, chuyển động tốc độ xấp xỉ tốc độ ánh sáng c Tia γ: 11 Bản chất: Là sóng điện từ có bước sóng ngắn ( 10 m ), là hạt photon có lượng cao Tính chất: - Chuyển động với tốc độ tốc độ ánh sáng - Quãng đường được: vài mét bêtông và vài cm chì tính đâm xuyên mạnh - Không biến đổi hạt nhân - Không bị lệch điện trường và từ trường Công thức định luật phóng xạ: Công thức: m m0 t T m0 e Tài liệu ôn thi TNTHPT 2011 t N N t T 18 N e t (19) TRƯỜNG THTP MẠC ĐĨNH CHI mc.laïi m0 mphaân raõ N m NA A Định luật: Trong quá trình phân rã, số hạt nhân phóng xạ giảm theo thời gian theo định luật hàm số mũ Chu kì bán rã: là khỏang thời gian mà qua đó số hạt nhân có bị phân rã T ln 0, 693 Độ phóng xạ: Đặc trưng cho tính phóng xạ mạnh hay yếu chất phóng xạ Đơn vị: Số phân rã/ giây (Bq) Phản ứng tỏa lượng: là phản ứng mà khối lượng nghỉ và lượng nghỉ giảm, hạt nhân sinh bền vững Phản ứng phân hạch – Phản ứng phân hạch dây chuyền Phản ứng phân hạch: a Định nghĩa: là phản ứng đó hạt nhân nặng vỡ thành hai mảnh nhẹ * Chú ý: Phản ứng phân hạch tự phát có thể xảy với xác suất nhỏ b Điều kiện: - Để có phản ứng phân hạch kích thích là ta phải cung cấp cho nó lượng gọi là lượng kích hoạt - Phương pháp đơn giản là người ta truyền lượng kích hoạt cách cho hạt nơtron bắn phá hạt nhân X c Đặc điểm: - Phản ứng tỏa lượng lớn gọi là lượng phân hạch Phản ứng phân hạch dây chuyền: - Số nơtron còn lại (k) sau phân hạch 1 + k = phản ứng dây chuyền điều khiển (xảy các lò phản ứng hạt nhân) + k > phản ứng dây chuyền không kiểm soát (bom nguyên tử) - Khối lượng nhiên liệu phải lớn khối lượng tới hạn Phản ứng nhiệt hạch a Định nghĩa: là phản ứng đó hay nhiều hạt nhân nhẹ tổng hợp thành hạt nhân nặng b Điều kiện: - Phải biến đổi hỗn hợp nhiên liệu chuyển sang trạng thái plasma tạo các hạt nhân và các e tự - Thực nhiệt độ cao - Mật độ hạt nhân plasma phải đủ lớn - Thời gian trì trạng thái plasma phải đủ dài c Đặc điểm: - Phản ứng tỏa lượng gọi là lượng nhiệt hạch ( là nguồn gốc lượng hầu hết các và lòng Mặt Trời) - Năng lượng phản ứng nhiệt hạch < lượng phản ứng phân hạch - Xét cùng khối lượng nhiên liệu thì lượng nhiệt hạch lớn nhiều so với lượng phân hạch - Năng lượng nhiệt hạch “ “ không gây ô nhiễm môi trường - Con người thực phản ứng nhiệt hạch dạng không kiểm soát Hạt sơ cấp: là các hạt có kích thước và khối lượng nhỏ, nhỏ hạt nhân nguyên tử: phôtôn , electron , pôzitron , prôtôn(p), nơtron(n), nơtrino Phân loại: - Phôton: có mo - Leptôn: gồm các hạt có khối lượng từ đến 200me (êlectron, nơtrinoo, pôzitôn, mêzôn e Tài liệu ôn thi TNTHPT 2011 e 19 (20) TRƯỜNG THTP MẠC ĐĨNH CHI - Hađrôn: có khối lượng trên 200me và đựoc tạo thành ba nhóm: + Mezôn ,K: có khối lượng trên 200me nhỏ khối lượng nuclon + Nuclon p,n + Hipêron: có khối lượng lớn khối lượng nuclon Nhóm các nuclon và hipêrôn còn gọi là barion Tính chất: * Thời gian sống trung bình: Một số ít hạt sơ cấp là bền còn đa số là không bền, chúng tự phân hủy và biến thành các hạt sơ cấp khác * Phản hạt: Mỗi hạt sơ cấp có phản hạt tương ứng Phản hạt hạt sơ cấp có cùng khối lượng điện tích trái dấu và cùng giá trị tuyệt đối Tương tác các hạt sơ cấp : * Tương tác điện từ: Là tương tác phôtôn và các hạt mang điện và các hạt mang điện với * Tương tác mạnh: là tương tác các hađrôn * Tương tác yếu: tương tác các hạt phân rã * Tương tác hấp dẫn: tương tác các hạt vật chất có khối lượng.khác không Cấu tạo hệ Mặt Trời: bao gồm Mặt Trời, các hành tinh, vệ tinh, chổi và thiên thạch Mặt Trời: - Mặt Trời là thiên thể trung tâm hệ Mặt Trời, là cầu khí nóng sáng ( 75% khí hidrô, và 23% khí heli ) - Có bán kính lớn 109 lần bán kính Trái Đất, khối lượng 333000 lần khối lượng Trái Đất - Nhiệt độ mặt ngòai là 6000K và lòng khoảng hành chục triệu độ - Công suất xạ là 3,9.1026W, nguồn n.lượng MT là phản ứng nhiệt hạch Các hành tinh khác: - Có hành tinh hệ Mặt trời: Thủy tinh, Kim tinh, Trái Đất, Hỏa tinh, Mộc tinh, Thổ Tinh, Thiên vương tinh và Hải vương tinh, chia thành hai nhóm: “nhóm Trái Đất” và “nhóm Mộc tinh” X.quanh hành tinh có các vệ tinh - Các hành tinh này chuyển động quanh Mặt trời cùng chiều trùng với chiều quay Mặt Trời quanh mình nó - Qũy đạo các hành tinh gần vòng tròn, nghiêng góc ít coi hệ Mặt Trời có cấu trúc hình đĩa phẳng Các tiểu hành tinh: Những hành tinh có đường kính từ vài trăm km và nhiều các hành tinh có bán kính từ vài km đến vài chục km chuyển động quanh Mặt Trời trên quỹ đạo có bán kính từ 2,2 đến 3,6 đvtv gọi là các tiểu hành tinh Sao chổi: là khối khí đóng băng lẫn với đá Có đường kính vài kilomet, chuyển động xung quang M.Trời theo quỹ đạo hình elip dẹt mà Mặt Trời là tiêu điểm - Chu kì chuyển động chổi quanh M.Trời khoảng từ vài năm đến trên 150 năm Thiên thạch: là tảng đá chuyển động xung quanh Mặt Trời Các thiên thạch chuyển động theo nhiều quỹ đạo khác - Sao băng: là trường hợp thiên thạch bay vào bầu khí Trái Đất thì nó bị ma sát mạnh, nóng sáng và bốc cháy III CÁC SAO: Định nghĩa: là khối khí nóng sáng Mặt Trời Tài liệu ôn thi TNTHPT 2011 20 (21) TRƯỜNG THTP MẠC ĐĨNH CHI Tính chất: - Nhiệt độ lòng các lên đến hàng chục triệu độ - K.lượng các nằm khoảng từ 0,1 đến vài chục lần khối lượng Mặt Trời Các loại sao: - Sao chắt: là có nhiệt độ bề mặt cao có bán kính phần trăm hay phần nghìn lần bán kính Trái Đất - Sao kềnh: là có nhiệt độ bề mặt thấp có bán kính gấp hàng nghìn lần bán kính Trái Đất - Sao đôi: Cặp có k.lượng tương đương nhau, quay x.quanh khối tâm chung - Sao mới: Sao có độ sáng đột nhiên tăng lên hàng vạn lần và các siêu có độ sáng đột nhiên tăng lên hàng triệu lần gây các vụ nổ lòng các - Còn có không phát sáng: các punxa và cac lổ đen + Punxa: là phát sóng vô tuyến mạnh + Lỗ đen: cấu tạo từ các nởton xếp khít chặt với tạo loại chất có khối lượng riêng lớn - Tinh vân : là đám bụi khổng lồ rọi sáng các ngôi gần đó đám khí bị ion hóa phóng từ hay siêu IV THIÊN HÀ - NGÂN HÀ: Thiên hà: - Thiên hà là hệ thống gồm nhiều lọai và tinh vân ( có thể lên đến vài trăm tỉ ) - Thiên hà gần ta là thiên hà Tiên nữ ( cách ta hai triệu năm ánh sáng ) - Đường kính thiên hà vào khỏang 100000 năm ánh sáng Các loại thiên hà: thiên hà có hình xoắn ốc, elipxôit, không xác định Thiên hà chúng ta - Ngân hà: Được cấu tạo từ vô số các ngôi Là loại thiên hà hình xoắn ốc có dạng đĩa, phần phồng to, ngoài mép dẹt - Hệ M.Trời nằm trên mặt phẳng qua tâm và vuông góc với trục Ngân Hà và cách tâm khoảng 2/3 bán kính nó Các đám thiên hà: các thiên hà có xu hướng tập hợp với thành đám Ngày người ta phát có 50 đám thiên hà Quaza: là cấu trúc nằm ngoài thiên hà, phát xạ mạnh cách bất thường các sóng vô tuyến và tia X I DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA : x A cos t Phương trình dao động : 2 t T 2f; T n ; v2 2 A x 2 x t=0 shift cos A Vt 0 Cách lập ptdđ : Vt x t A sin t V A x , V A max Vận tốc : x Tài liệu ôn thi TNTHPT 2011 21 (22) TRƯỜNG THTP MẠC ĐĨNH CHI a 2 x 2 A cos t a 2 A Gia tốc ( m/s ) : max II CON LẮC LÒ XO : 0 m k T 2 2 2 K g m) Chu kỳ ( s ) : ,( Wt Kx 2 Thế ( J ) : 1 Wñ mv2 K A x 2 Động ( J ) : 1 W=Wñ Wt m2 A kA m f A 2 2 Cơ ( J ) : Lực đàn hồi – Lực hồi phục ( N ) : Fñh max TN K 0 A Fñh K 0 x Fñh CN K 0 A Lò xo treo thẳng đứng Neáu 0 A thì Fñhmin 0 k0 mg F K x Fmax KA Lò xo nằm ngang : Chiều dài – độ nén ( dãn ) lò xo : Lấy dấu ( - ) chiều dương chọn hướng lên x 0 +0 x l l l A l l l A ; max ; Chiều dài quỹ đạo: L = lmax – lmin = 2A Khoảng thời gian từ vị trí x1 đến x2 : x x shift sin shift sin A A t = c Quãng đường – vận tốc trung bình sau nT : 4A S 4nA , Vtb T Xác định thời điểm qua vị trí x : t lần 3,5,7 t đầu tiên kT ;* t lần 4,6 t lần thứ kT với K so lan - t t x t x1 x1 x Cách tính tđầu tiên và tlần : Cách : t x k2 A t Shift cos Tài liệu ôn thi TNTHPT 2011 22 (23) TRƯỜNG THTP MẠC ĐĨNH CHI x Shift cos k2 A t t Đầu tiên : tmin nhỏ, lần thứ : tmin còn lại IV CON LẮC ĐƠN : Chu kì n T T g * = ; 2 1 T1 g2 T 2 n T1 g * Ttổng - hiệu Tlớ2 n Tnhỏ 2 S S0 cos t cos t 2.Ptdđ : 3.Năng lượng W mg cos Thế năng: t Wd m.v2 Động năng: g l 1 W m2 S20 mg 20 2 V 2g cos cos Vận tốc : *Vận tốc qua vị trí cân bằng: ( Với : S0 ) Vcb max S0 g Lực căng dây : T R mg 3cos cos Bước sóng – chu kì – Tần số- tốc độ truyền sóng t T soá ñænh soùng -1 V V.T f = soá ñænh soùng -1 Phương trình sóng : u A cos t .Phương trình dao động tạo O là: O thì phương trình dao động M cách O đoạn x x t x uM A cos t A cos 2 v T ( dấu – sóng truyền từ O đến M) là: AB Xác định số cực đại – cực tiểu : Tính * Số cực đại = (p.nguyên x2)+1 ; 2 2 d d1 d Độ lệch pha : Tài liệu ôn thi TNTHPT 2011 * Soá c tieåu = số làm tròn x 2; 23 (24) TRƯỜNG THTP MẠC ĐĨNH CHI d d d1 X ñònh t.chaát cuûa ñieåm vùng giao thoa: Tính * Nguyên : cực đại , * Bán nguyên : cực tiểu Phương trình dao động điệm nằm vùng giao thoa: uM d d t d d d d 2 A cos cos 2 A cos 2 , Biện độ : T Sóng dừng: k ( k : số bó = số bụng = số nút – 1) * Hai đầu cố định ( nút): (k 0,5) (k : số bó = số bụng - = số nút – 1) * Một đầu cố định ( nút) – đầu tự do( bụng): (k 1) ( k + : số nút ) * Hai đầu tự : Cường độ âm: W P I S t S Với S 4 r * I1 r22 I r1 * 9.Mức cường độ âm: L B lg I I0 ; L dB 10 lg I I0 ZL L Z R ZL ZC ZC C Tổng trở : U U U U I R L C Z R Z L ZC C.độ hiệu dụng : Công suất : P UIcos =RI 2 U R cos R U Z Hệ số c suất : Z ZC U L U C tg L R UR Độ l.pha : Độ lệch pha u1 và u2 : 1 tg1.tg u2 vaø u1 lệch pha II BIỂU THỨC TỨC THỜI CỦA u VÀ i : i I cos pha.u .Tổng quát : + u U cos pha.i + Tài liệu ôn thi TNTHPT 2011 24 (25) TRƯỜNG THTP MẠC ĐĨNH CHI u U cos t i I cos t AB .Chú ý : AB uR I R cos t AB u I Z cos t L AB L 2 u I Z cos t C AB C 2 uMN Z MN I cos t AB MN IV SỰ CỘNG HƯỞNG : u vaø i cuøng pha ( =0 ) I U vaø P U max ZL ZC max R R cos 1 U R U vaø U L U C V TÌM R ĐỂ CÔNG SUẤT CỰC ĐẠI : U2 P max Z Z , cos= / L C R ZL ZC U I max ZL ZC Pmmax R r Z L ZC PRmax R r Z L Z C Prmax Chú ý : ; R=0 ; VI TÌM R ( L HOẶC C) ĐỂ I CỰC ĐẠI Tìm R : R = ; Tìm L : ZL = ZC , U U R U L U C VII ĐỊNH LUẬT CỘNG HIỆU ĐIỆN THẾ : VIII GHÉP TỤ ĐIỆN C2 vào C1 : Tìm ZCb So sánh ZCb và ZC1 : ZCb ZC1 C2 ? C * Z > Z : C nt C Cb C1 * ZCb < ZC1 : C1 C2 1 .C2 C2 ? ZCb ZC1 1.Tần số góc ( ) – tần số( f ) – chu kì ( T ) – bước sóng ( ) : V 2 f 2 3.108 L.C T 2 L.C 2 2 L.C ; f L.C ; ; 2) Phương trình : * Điện tích : q q0 cos(t ) * Hiện điện thế: Tài liệu ôn thi TNTHPT 2011 u q q0 cos(t ) U cos(t ) C C 25 (26) TRƯỜNG THTP MẠC ĐĨNH CHI Q0 C ) ( với i q .q0 sin(t ) I cos(t ) * Cường độ dòng điện : U0 (với I .Q0 = U0 C L ) 1 q2 Wd C.u q.u 2C * Điện trường : Wt L.i 2 * Từ trường : 3) Năng lượng : 1 1 Q02 2 W Wd Wt C.u L.i C.U L.I 2 2 C * Mạch dao động : 1 f f12 f 22 f2 f2 f2 1 1 2 4) Ghép tụ : * C1 nối tiếp C2 : * C1 song song C2 : 1 Cb C1 C1ntC2 Cb C1 C2 * Chú ý : + ; + Cb C1 C1 // C2 Cb C1 C2 5)Công suất : P R.I I ( Với I0 2) Khoảng vân: i D Khoảng cách x, L, x Khoảng cách a số khoảng soá vaân lieân tieáp - xs K i K D D xt K 0,5 i K 0,5 a ; a Vị trí vân sáng – vân tối : * Soá nguyeân vaân saùng x thứ số làm tròn i * Soá baùn nguyeân vaân toái Tính chất vân : * Soá vaân saùng = nguyeân.2+1 L 2i * Soá vaân toái = soá laøm troøn.2 Số vân vùng g.thoa : cùng môt bên dôi voi vân trung tâm " - " x xm xn hai bên doi voi vân trung tâm " + " Kh.cách vân : Môi trường có chiết suất n : n n i D a n i D a n Tăng giảm khoảng vân : Tài liệu ôn thi TNTHPT 2011 26 (27) TRƯỜNG THTP MẠC ĐĨNH CHI x K D lớn bé a Bề rộng quang phổ ( ánh sáng trắng ): Bước sóng ánh sáng trắng ( Dùng máy tính thì chuyển sang chế độ Mode ) k + Tìm giới hạn k: * Vân sáng : xs a x a ;k s tím D do D k + Tìm : 10 Vân trùng : * Vân tối : xs a xt a KD ( K 0,5) D xs a x a 0,5; k s 0,5 tím D do D K11 K 11Tán sắc ánh sáng : CT LAÊNG KÍNH sin i1 n sin r1 A r1 r2 GĨC LÊÏCH CỰC TIỂU sin i2 n sin r2 D i1 i2 A ; ; i2 nr2 A * CT : + Dmin 2i1 A * Góc tới nhỏ ( i1 ,A 10 ) i1 nr1 * Ñk : i1 i2 ; r1 r2 A D A sin n.sin 2 + ; A r1 r2 D A n 1 N.lượng lượng tử as – photôn : hf hc Điều kiện để tượng quang điện xảy ra: Công thức Anhxtanh : hc ( f f0 ) Với giới hạn quang điện A hc A m.v02max hc hc eU h mv02max hf A 0 hf H Hiệu suất lượng tử : Công suất xạ: ne 100% np P nP nP hf nP hc ( nP số photon ) n e I e t Cường độ dòng quang điện bão hòa: ( ne số elctron ) Tài liệu ôn thi TNTHPT 2011 27 (28) TRƯỜNG THTP MẠC ĐĨNH CHI hc eU AK hfmax Wñ e.E.d I n e N e e t Tia X : hc 13,6 hf Ecao E thap En eV n Tiên đề Bo: Bán kính quỹ đạo dừng : rn n r0 r0 5,3.10 11 m 1 1 mn mc cn mc nc c n c n Ứng dụng : Electron bay từ trường B : mV0max V0max ,B R e Bsin mV0max V 0max B R eB hc eV max mV max A Đ.thế cực đại ( Vmax ) : N.lượng liên kết : Wlk m.c Z m p A Z mn mhn c Độ hụt khối m = m m Z.m P A Z m n m X NL lieân keát rieâng : Wlk / A m W= N A Wlk n.N A Wlk A NL tỏa 1mol khí : m E N A W A NL t.thành m(g) hạt X : ) N.lượng hạt nhân : W M c WL.KS WL.K Ñ Wñ S Wñ Ñ Với M=m Đ m S m S m Đ m m sau trước : p.ứng toả lượng ( W > 0) m m sau trước :p.ứng thu lượng (W < ) 2.Phóng xạ: Xác định khối lượng ( m) – Số hạt nhân ( N ) – Độ phóng ( H) mc.laïi m0 t T m0 e t m0 mphaân raõ Tài liệu ôn thi TNTHPT 2011 28 () (29) TRƯỜNG THTP MẠC ĐĨNH CHI ( Thay m thành N H công thức () ta công thức tính số nguyên tử và độ phóng xạ ) ln m N NA T s H N A Độ phóng xạ với Khối lượng hạt nhân ( khối lượng chất tạo thành sau thời gian t ) : mcon m0 mc.laïi Acon Ameï Tài liệu ôn thi TNTHPT 2011 mcon Hoặc 29 Acon N N c.laïi NA (30)