Lý thuyết vật lý 12

Giáo viên: Bùi Nguyễn Hoàng Hải Họ tên: Lớp: GV: BÙI NGUYỄN HOÀNG HẢI LÝ THUYẾT VẬT LÍ 12 LÝ THUYẾT VẬT LÍ LỚP 12 HỌC KỲ I Trang GV: BÙI NGUYỄN HỒNG HẢI LÝ THUYẾT VẬT LÍ 12 CHƯƠNG 1: DAO ĐỘNG CƠ BÀI 1: DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA I Dao động Khái niệm dao động - Dao động chuyển động qua lại quanh vị trí đặc biệt, gọi vị trí cân Dao động tuần hoàn - Dao động tuần hoàn chuyển động lặp lặp lại trạng thái khoảng thời gian gọi chu kỳ II Chu kỳ tần số dao động - Chu kỳ khoảng thời gian để thực dao động Ký hiệu T, đơn vị giây (s) - Tần số số dao động giây Ký hiệu f, đơn vị Hert (Hz) 𝟏 𝐟= 𝐓 III Dao động điều hòa Định nghĩa - Dao động điều hịa dao động có li độ vật hàm cos (hoặc sin) thời gian t Phương trình dao động - Dao động điều hịa có phương trình là: 𝐱 = 𝐀𝐜𝐨𝐬(𝛚𝐭 + 𝛗) x (m): li độ, vị trí vật thời điểm t A (m): biên độ dao động (t + ) (rad): pha dao động, gọi tắt pha thời điểm t  (rad): pha ban đầu dương, âm xmax = A xmin = −A |x|max = A |x|min = Liên hệ dao dộng điều hòa chuyển động tròn t ωt -A x t0 φ x0 A - Điểm P dao động điều hịa đoạn thẳng ln ln coi hình chiếu điểm M chuyển động trịn lên đường kính đoạn thẳng - Quy ước chọn trục Ox trục để tính pha dao động Chiều tăng pha dao động chiều Tần số góc - Trong dao động điều hồn, ω gọi tần số góc 𝟐𝛑 𝛚= 𝐡𝐨ặ𝐜 𝛚 = 𝟐𝛑𝐟 𝐓 - Đơn vị ω rad/s IV Vận tốc vật dao động điều hòa - Vận tốc đạo hàm li độ - Trong dao động điều hòa, vận tốc biến thiên điều hịa với phương trình Trang GV: BÙI NGUYỄN HỒNG HẢI LÝ THUYẾT VẬT LÍ 12 𝛑 𝐡𝐨ặ𝐜 𝐯 = 𝐀𝛚𝐜𝐨𝐬(𝛚𝐭 + 𝛗 + ) 𝟐 - Vận tốc cực đại vật vị trí cân bằng, theo chiều dương: 𝐯𝐦𝐚𝐱 = 𝐀𝛚 - Vận tốc cực tiểu vật vị trí cân bằng, theo chiều âm: 𝐯𝐦𝐢𝐧 = −𝐀𝛚 - Tốc độ cực đại vật vị trí cân (x = 0): |𝐯|𝐦𝐚𝐱 = 𝐀𝛚 - Tốc độ cực tiểu vật vị trí biên: |𝐯|𝐦𝐢𝐧 = 𝟎 π - Vận tốc sớm pha li độ góc hay vận tốc vuông pha với li độ 𝐯 = −𝐀𝛚𝐬𝐢𝐧(𝛚𝐭 + 𝛗) V Gia tốc dao động điều hòa - Gia tốc đạo hàm vận tốc đạo hàm cấp li độ - Trong dao động điều hòa, gia tốc biến thiên điều hịa với phương trình 𝐚 = −𝐀𝛚𝟐 𝐜𝐨𝐬(𝛚𝐭 + 𝛗) 𝐡𝐨ặ𝐜 𝐚 = 𝐀𝛚𝟐 𝐜𝐨𝐬(𝛚𝐭 + 𝛗 + 𝛑) 𝐚 = −𝛚𝟐 𝐱 - Gia tốc cực đại vật vị trí biên – A : 𝐚𝐦𝐚𝐱 = 𝐀𝛚𝟐 - Gia tốc cực tiểu vật vị trí biên A : 𝐚𝐦𝐢𝐧 = −𝐀𝛚𝟐 - Độ lớn gia tốc cực đại vật vị trí biên : |𝐚|𝐦𝐚𝐱 = 𝐀𝛚𝟐 - Độ lớn gia tốc cực tiểu vật vị trí cân : |𝐚|𝐦𝐢𝐧 = 𝟎 - Gia tốc ngược dấu với li độ - Gia tốc sớm pha li độ góc π hay gia tốc ngược pha với li độ π - Gia tốc sớm pha vận tốc góc hay gia tốc vng pha với vận tốc VI Các công thức độc lập thời gian 𝐯𝟐 𝐀 = 𝐱 + 𝟐 𝛚 𝐚𝟐 𝐯 𝟐 𝐀 = 𝟒+ 𝟐 𝛚 𝛚 𝐱𝟐 𝐯𝟐 + =𝟏 𝐀𝟐 𝐕𝐦𝐚𝐱 𝟐 𝐚𝟐 𝟐 𝟐 𝟐 𝐚𝐦𝐚𝐱 𝟐 + 𝐯𝟐 𝐕𝐦𝐚𝐱 𝟐 =𝟏 VII Hướng 𝐯⃗ 𝐚⃗ - Chiều v ⃗ chiều chuyển động vật - Chiều a⃗ hướng VTCB - Khi vật dao động chậm dần: 𝐯⃗ 𝐧𝐠ượ𝐜 𝐜𝐡𝐢ề𝐮 𝐚⃗ - Khi vật dao động nhanh dần: 𝐯⃗ 𝐜ù𝐧𝐠 𝐜𝐡𝐢ề𝐮 𝐚⃗ VIII Đồ thị dao động - Đồ thị biểu diễn phụ thuộc li độ vào thời gian dao động điều hòa - Xét vật dao động điều hòa xuất phát biên A (φ = 0) Đồ thị li độ Đồ thị vận tốc Trang Đồ thị gia tốc GV: BÙI NGUYỄN HOÀNG HẢI LÝ THUYẾT VẬT LÍ 12 CHƯƠNG 1: DAO ĐỘNG CƠ BÀI 2: CON LẮC LỊ XO I Con lắc lị xo - Con lắc lị xo gồm lị xo có độ cứng k, đầu cố định, đầu gắn với vật nặng có khối lượng m(kg) II Khảo sát dao động lắc lò xo Dao động điều hòa lắc lò xo treo thẳng đứng - Một lị xo có độ cứng k treo thẳng đứng cố định Khi mốc vật nặng m (kg) vào đầu cịn lại lị xo dãn đoạn Δℓ Tại vị trí đó, lị xo đứng n nên - Chọn trục Ox có gốc tọa độ vị trí cân bằng, chiều dương hướng xuống Từ vị trí cân đưa vật đến vị trí x thả vật Con lắc thực dao động điều hịa theo phương trình: Fđh Fđh đh l0 -A Fđh l0 Fđh đh - Δl Δl Fđh Δl -A Fđh đh Fđh Fđh P A P x A P Vị trí cân x P Vị trí có ly độ x Dao động điều hòa lắc lò xo nằm ngang - Một lị xo có độ cứng k đặt nằm ngang cố định Khi mốc vật nặng m (kg) vào đầu cịn lại lị xo đứng n Tại vị trí gọi - Chọn trục Ox có gốc tọa độ vị trí cân bằng, chiều dương từ trái qua phải Từ vị trí cân bằng, kéo vật đến vị trí x thả vật Con lắc thực dao động điều hòa theo phương trình: -A A X II Tần số góc, chu kỳ tần số lắc lò xo 𝐤 𝛚=√ 𝐦 𝐓 = 𝟐𝛑√ 𝐦 𝐤 𝐟= 𝟏 𝐤 √ 𝟐𝛑 𝐦 m (kg): khối lượng vật nặng k (N/m): độ cứng lò xo - Đối với lị xo treo thẳng đứng, vị trí cân thì: 𝐦𝐠 = 𝐤 ∆𝓵 Δℓ (m): độ dãn lị xo vị trí cân III Lực kéo dao động lắc lò xo Trang GV: BÙI NGUYỄN HỒNG HẢI LÝ THUYẾT VẬT LÍ 12 - Lực kéo lực tổng hợp dao động - Lực kéo có đặc điểm ln hướng vị trí cân bằng: 𝐅𝐤é𝐨 𝐯ề = −𝐤𝐱 - Độ lớn lực kéo cực đại, vị trí biên: |𝐅𝐤é𝐨 𝐯ề|𝐦𝐚𝐱 = 𝐤𝐀 - Độ lớn lực kéo cực tiểu, vị trí cân bằng:|𝐅𝐤é𝐨 𝐯ề |𝐦𝐢𝐧 = 𝟎 IV Chiều dài lò xo độ lớn lực đàn hồi lò xo dao động điều hòa lắc lò xo Chiều dài lò xo a Lò xo treo nằm ngang b Lị xo treo thẳng đứng - Tại vị trí bất kỳ: 𝓵 = 𝓵𝟎 + 𝒙 - Tại vị trí bất kỳ: 𝓵 = 𝓵𝟎 + 𝜟𝓵 + 𝒙 - Tại vị trí biên (lị xo dài nhất): - Tại vị trí lị xo dài nhất: 𝓵𝒎𝒂𝒙 = 𝓵𝟎 + 𝑨 𝓵𝒎𝒂𝒙 = 𝓵𝟎 + 𝜟𝓵 + 𝑨 - Tại vị trí biên (lị xo ngắn nhất): - Tại lò xo ngắn nhất: 𝓵𝒎𝒊𝒏 = 𝓵𝟎 − 𝑨 𝓵𝒎𝒊𝒏 = 𝓵𝟎 + 𝜟𝓵 − 𝑨 ℓ𝐦𝐚𝐱 − ℓ𝐦𝐢𝐧 ℓ𝐦𝐚𝐱 − ℓ𝐦𝐢𝐧 →𝐀= →𝐀= 𝟐 𝟐 Độ lớn lực đàn hồi lò xo a Lò xo nằm ngang - Với lò xo nằm ngang, lực kéo lực đàn hồi lị xo b Lò xo treo thẳng đứng * Δℓ > A: * Δℓ < A: - Nhận xét thấy lò xo bị dãn - Nhận xét thấy - Tại vị trí bất kỳ: lị xo bị dãn từ vị trí - Δℓ đến A lò xo bị nén từ vị trí - Δℓ đến - A 𝐅đ𝐡 = 𝐤(𝚫𝓵 + 𝐱) lị xo khơng biến dạng vị trí - Δℓ - Tại vị trí biên dưới: - Tại vị trí bất kỳ: 𝐅đ𝐡 𝐦𝐚𝐱 = 𝐤(𝚫𝓵 + 𝐀) 𝐅đ𝐡 = 𝐤(𝚫𝓵 + 𝐱) - Tại vị trí vị trí biên trên: - Tại vị trí biên dưới: 𝐅đ𝐡 𝐦𝐢𝐧 = 𝐤(𝚫𝓵 − 𝐱) 𝐅đ𝐡 𝐦𝐚𝐱 = 𝐤(𝚫𝓵 + 𝐀) - Tại vị trí vị trí biên trên: 𝐅đ𝐡 = 𝐤(𝐀 − ∆𝓵) - Tại vị trí vị trí - Δℓ: 𝐅đ𝐡 𝐦𝐢𝐧 = 𝟎 V Năng lượng dao động điều hòa lắc lò xo Động 𝐦𝐯 𝟐 𝐖đ = 𝟐 - Tại vị trí cân bằng, động đạt cực đại: 𝐖đ 𝐦𝐚𝐱 = - Tại vị trí biên, động đạt cực tiểu: 𝐖đ 𝐦𝐢𝐧 = 𝟎 Thế đàn hồi (thế năng) 𝐤𝐱 𝟐 𝐖𝐭 = 𝟐 - Tại vị trí hai biên, đạt cực đại: 𝐖𝐭 𝐦𝐚𝐱 = Trang 𝐤𝐀𝟐 𝟐 𝐦𝛚𝟐 𝐀𝟐 𝟐 GV: BÙI NGUYỄN HỒNG HẢI LÝ THUYẾT VẬT LÍ 12 - Tại vị trí cân bằng, đạt cực tiểu: 𝐖𝐭 𝐦𝐢𝐧 = 𝟎 Cơ - Cơ tổng động 𝐖 = 𝐖đ + 𝐖𝐭 𝟐 𝐦𝐯𝐦𝐚𝐱 𝐖 = 𝐖đ 𝐦𝐚𝐱 = 𝟐 𝐤𝐀𝟐 𝐖 = 𝐖𝐭 𝐦𝐚𝐱 = 𝟐 - Trong dao động điều hồ, bỏ qua ma sát, bảo toàn - Động chuyển hoá qua lại cho để đảm bảo bảo toàn - Trong dao động điều hòa, động biến thiên điều hòa với 𝐓 𝛚′ = 𝟐𝛚 𝐟′ = 𝟐𝐟 𝐓′ = 𝟐 Trang GV: BÙI NGUYỄN HOÀNG HẢI LÝ THUYẾT VẬT LÍ 12 PHƯƠNG PHÁP VECTƠ QUAY - Vectơ quay vectơ có độ dài biên độ A dao động điều hòa, gốc vectơ đặt vị trí cân bằng, đầu vectơ chuyển động trịn với quỹ đạo đường trịn tâm O, bán kính OA, hình chiếu vectơ quay lên trục Ox tương đương li độ x dao động điều hoà, thời điểm ban đầu (t = 0) vectơ quay hợp với trục nằm ngang góc φ pha ban đầu - Khi vectơ chuyển động bán cầu tương đương vật dao động điều hòa theo chiều âm trục Ox - Khi vectơ chuyển động bán cầu tương đương vật dao động điều hịa theo chiều dương trục Ox - Sau khoảng thời gian Δt, vectơ quay quay ngược chiều kim đồng hồ góc ∆φ Tương ứng lúc vật dao động đoạn từ x0 đến x ∆𝐭 ∆𝛗 = 𝐓 𝟐𝛑 Trang GV: BÙI NGUYỄN HOÀNG HẢI LÝ THUYẾT VẬT LÍ 12 CHƯƠNG 1: DAO ĐỘNG CƠ BÀI 3: CON LẮC ĐƠN I Con lắc đơn - Con lắc đơn gồm vật nhỏ khối lượng m treo vào đầu sợi dây không dãn, khối lượng khơng đáng kể, có chiều dài ℓ II Dao động điều hòa lắc đơn α α0 s S0 - Tại vị trí có phương thẳng đứng, vật đứng n gọi vị trí cân - Chọn chiều dương từ trái qua phải Kéo vật lệch khỏi vị trí cân góc nhỏ α hay lệch li độ cong s Nếu góc α 𝛌𝐤𝐭 λkt λpq III Lân quang - Lân quang phát quang chất rắn (chất lân quang) có đặc điểm ánh sáng phát quang kéo dài khoảng thời gian sau tắt ánh sáng kích thích Trang 37 GV: BÙI NGUYỄN HOÀNG HẢI LÝ THUYẾT VẬT LÍ 12 CHƯƠNG 6: LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG BÀI 33: MẪU NGUYÊN TỬ BOHR I Các tiên đề Bohr cấu tạo nguyên tử Tiên đề trạng thái dừng - Nguyên tử tồn số trạng thái có lượng xác định gọi trạng thái dừng Khi trạng thái dừng ngun tử khơng xạ - Trong trạng thái dừng nguyên tử, electron chuyển động quanh hạt nhân quỹ đạo dừng có bán kính hồn tồn xác định gọi quỹ đạo dừng - Đối với nguyên tử hydro, bán kính quỹ đạo dừng tăng tỉ lệ bình phương số nguyên liên tiếp TÊN QUỸ ĐẠO K L M N O P … CHỈ SỐ CỦA QUỸ ĐẠO BÁN KÍNH QUỸ ĐẠO r0 4r0 9r0 16r0 25r0 36r0 … … 𝐫𝐧 = 𝐧𝟐 𝐫𝟎 Với r0 = 5,3.10-11(m) - Bình thường nguyên tử trạng thái dừng có lượng thấp electron chuyển động quỹ đạo gần hạt nhân Đó trạng thái - Khi hấp thụ lượng, nguyên tử chuyển lên trạng thái dừng có lượng cao electron chuyển động quỹ đạo xa Năng lượng cao, bán kính quỹ đạo lớn Đó trạng thái kích thích - Thời gian sống trạng thái kích thích ngắn nên sau chuyển dần trạng thái có lượng thấp cuối trạng thái 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 thấp Em phát photon có lượng hiệu En – Em 𝛆 = 𝐄𝐧 − 𝐄𝐦 - Khi nguyên tử trạng thái dừng có lượng Em mà hấp thụ photon có lượng hiệu En – Em chuyển sang trạng thái dừng có lượng cao En 𝛆 = 𝐄𝐧 − 𝐄𝐦 hf En hf Em Trang 38 GV: BÙI NGUYỄN HOÀNG HẢI LÝ THUYẾT VẬT LÍ 12 II Quang phổ phát xạ hấp thụ nguyên tử hydro Dãy Lyman Gồm vạch tử ngoại từ mức có số n = 2, 3,….∞ mức có số n = λmax : λ21 λmin : λ∞1 Dãy Balme Bốn vạch khả kiến đỏ, làm, chàm, tím vạch tử ngoại từ mức có số n = 3, 4, 5…∞ mức có số n = λmax : λ32 λmin : λ∞2 Dãy Paschen Gồm vạch hồng ngoại từ mức có số n = 4, 5,….∞ mức có số n = ∞ ∞ P O N M Dãy Paschen Vùng hồng ngoại L Hδ Hγ Hβ Hα tím chàmlam đỏ Dãy Balmer λmax : λ43 λmin : λ∞3 Vùng khả kiến tử ngoại K Dãy Lyman Vùng tử ngoại CHƯƠNG 6: LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG BÀI 34: SƠ LƯỢC VỀ LASER I Laser - Laser nguồn sáng phát chùm sáng có cường độ lớn dựa việc ứng dụng tượng phát xạ cảm ứng - Tia laser có đặc điểm: có tính đơn sắc cao, tính định hướng tính kết hợp cao, có cường độ lớn II Hiện tượng phát xạ cảm ứng - Nếu nguyên tử trạng thái kích thích, sẵn sàng phát photon có lượng ε = hf, bắt gặp photon có lượng ε’ = hf, bay lướt qua nó, ngun tử phát photon ε Photon có lượng ε bay phương photon ε’ - Ngoài ra, sóng điện từ ứng với photon ε hồn tồn pha dao động mặt phẳng song song với mặt phẳng dao động sóng điện từ ứng với photon ε’ III Ứng dụng laser - Trong y học, laser dùng làm dao mổ, chữa bệnh da tác dụng nhiệt laser - Trong thông tin liên lạc, laser dùng để liên lạc vô tuyến truyền tin cáp quang - Trong công nghiệp, laser dùng để cắt, khoan, luyện vật liệu - Trong trắc địa, laser dùng làm đo khoảng cách, ngắm thẳng đường - Ngồi ra, laser cịn dùng đầu đọc đĩa CD, bút bảng biểu diễn Trang 39 GV: BÙI NGUYỄN HOÀNG HẢI LÝ THUYẾT VẬT LÍ 12 CHƯƠNG 7: HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ BÀI 35: TÍNH CHẤT VÀ CẤU TẠO HẠT NHÂN I Cấu tạo hạt nhân - Hạt nhân cấu tạo từ hai loại hạt proton notron, gọi chung nucleon - Gọi Z số lượng hạt proton hạt nhân Z thứ tự nguyên tố tuần hồn nên gọi Z nguyên tử số - Gọi N số lượng hạt notron hạt nhân - Tổng số hạt nucleon hạt nhân A = Z + N gọi số khối hạt nhân - Hạt proton mang điện tích +e Hạt notron khơng mang điện nên hạt nhân mang điện tích dương +Ze - Ký hiệu hạt nhân nguyên tố X AZX II Đồng vị - Các hạt nhân đồng vị hạt nhân có số Z, khác số khối A, nghĩa số proton khác số notron III Khối lượng hạt nhân - Khối lượng nguyên tử gần tập trung toàn hạt nhân - Đơn vị khối lượng nguyên tử, kí hiệu u, có giá trị 1/12 khối lượng nguyên tử đồng vị cacbon 126𝐶 u = 1, 66055 10– 27 kg u = 931,5 MeV/c IV Khối lượng lượng theo lý thuyết Einstein - Khi vật trạng thái nghỉ có khối lượng nghỉ m0 Tương ứng lúc này, vật tồn lượng nghỉ là: 𝐄𝟎 = 𝐦𝟎 𝐜 𝟐 - Khi vật chuyển động với vận tốc v khối lượng vật tăng lên là: 𝐦𝟎 𝐦= 𝟐 √𝟏 − 𝐯 𝟐 𝐂 - Do lượng lúc chuyển động tổng lượng nghỉ động vật 𝐄 = 𝐄𝟎 + 𝐖đ 𝐄 = 𝐦𝐜 𝟐 𝐦𝟎 𝐄= 𝐜𝟐 𝟐 √𝟏 − 𝐯 𝟐 𝐜 Trang 40 GV: BÙI NGUYỄN HỒNG HẢI LÝ THUYẾT VẬT LÍ 12 CHƯƠNG 7: HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ BÀI 36: NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT CỦA HẠT NHÂN PHẢN ỨNG HẠT NHÂN I Lực hạt nhân - Các nucleon hạt nhân hút lực mạnh tạo nên bền vững hạt nhân gọi lực hạt nhân - Lực hạt nhân lực tĩnh điện hay lực hấp dẫn - Lực hạt nhân phát huy phạm vi kích thước hạt nhân (cỡ 10-15m) II Năng lượng liên kết hạt nhân Độ hụt khối - Khối lượng hạt nhân nhỏ tổng khối lượng hạt tạo thành hạt nhân Độ chênh lệch gọi độ hụt khối MX: khối lượng hạt nhân X ∆𝐦 = (𝐙𝐦𝐩 + 𝐍 𝐦𝐧 ) − 𝐌𝐗 Năng lượng liên kết - Năng lượng liên kết hạt nhân tính tích độ hụt khối hạt nhân với thừa số c2 𝐖𝐋𝐊 = [(𝐙𝐦𝐩 + 𝐍 𝐦𝐧) − 𝐌𝐗 ] 𝐜 𝟐 𝐖𝐋𝐊 = [(𝐙𝐦𝐩 + 𝐍 𝐦𝐧) − 𝐌𝐗 ] 𝟗𝟑𝟏, 𝟓 với m (kg) Wlk (J) với m (u) Wlk (MeV) Năng lượng liên kết riêng - Năng lượng liên kết riêng thương số WLK/A lượng liên kết WLK số khối A hạt nhân Năng lượng liên kết riêng trưng cho mức độ bền vững hạt nhân Các hạt nhân bền vững hạt nhân có số khối từ 50 đến 95 III Phản ứng hạt nhân Định nghĩa phân loại - Các hạt nhân tương tác với để biến đổi thành hạt nhân khác, gọi phản ứng hạt nhân - Phản ứng hạt nhân chia làm hai loại là: trình tự phân rã hạt nhân không bền vững thành hạt nhân bền vững gọi phản ứng hạt nhân tự phát, trình hạt nhân tương tác với tạo hạt nhân khác gọi phản ứng hạt nhân kích thích Các định luật bảo tồn phản ứng hạt nhân A A A A - Cho phản ứng hạt nhân: Z11A + Z22B → Z33C + Z44D - Định luật bảo toàn số nucleon: 𝐀 𝟏 + 𝐀 𝟐 = 𝐀 𝟑 + 𝐀 𝟒 - Định luật bảo tồn điện tích: 𝐙𝟏 + 𝐙𝟐 = 𝐙𝟑 + 𝐙𝟒 - Định luật bảo toàn lượng toàn phần: 𝐄𝐂 + 𝐄𝐁 = 𝐄𝐂 + 𝐄𝐃 ⃗𝐀+𝐏 ⃗𝐁 = 𝐏 ⃗𝐂+ 𝐏 ⃗𝐃 - Định luật bảo toàn động lượng: 𝐏 Năng lượng phản ứng hạt nhân - Gọi W lượng phản ứng hạt nhân 𝐖 = (𝐦𝐭𝐫ướ𝐜 − 𝐦𝐬𝐚𝐮 )𝐜 𝟐 𝐖 = 𝐖đ 𝐬𝐚𝐮 − 𝐖đ 𝐭𝐫ướ𝐜 𝐖 = (∆𝐦𝐬𝐚𝐮 − ∆𝐦𝐭𝐫ướ𝐜 )𝐜 𝟐 - Nếu W > 0: phản ứng hạt nhân tỏa lượng W - Nếu W < 0: phản ứng hạt nhân thu lượng W Trang 41 𝐖 = 𝐖𝐥𝐤 𝐬𝐚𝐮 − 𝐖𝐥𝐤 𝐭𝐫ướ𝐜 GV: BÙI NGUYỄN HỒNG HẢI LÝ THUYẾT VẬT LÍ 12 CHƯƠNG 7: HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ BÀI 37: PHÓNG XẠ I Hiện tượng phóng xạ Định nghĩa - Phóng xạ 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 điện từ - Hạt nhân tự phân hủy gọi hạt nhân mẹ Hạt nhân tạo thành sau phân hủy gọi hạt nhân X → Y + tia phóng xa Các dạng phóng xạ a Phóng xạ α - Hạt nhân mẹ X phân rã tạo thành hạt nhân Y phát tia phóng xạ α - Tia α có chất hạt nhân 42He, có tốc độ 2.10 m/s Quãng đường cỡ vài cm đến μm b Phóng xạ 𝛃− phóng xạ 𝛃+ - Cả hai tia phóng xạ có tốc độ xấp xỉ tốc độ ánh sáng, xa vài m khơng khí vài mm kim loại - Có hai loại tia β là: Tia β− electron −10e Trong phân rã β− ln phát kèm theo phản hạt notrino ϑ̃ Tia β+ pozitron 01e Trong phân rã β+ ln phát kèm theo hạt notrino ϑ c Phóng xạ γ - Tia γ có chất sóng điện từ có bước sóng 10 – 11 m Do chất có photon mang lượng cao nên khả đâm xuyên cao tia α tia β II Định luật phóng xạ Chu kỳ bán rã số phóng xạ - Chu kỳ bán rã thời gian mà số lượng hạt nhân phóng xạ (hạt nhân mẹ) cịn lại 50% - Hằng số phóng xạ: 𝛌 = 𝐥𝐧 𝟐 𝐓 Định luật số hạt hạt nhân mẹ - Hạt nhân mẹ X ban đầu có N0 hạt Sau khoảng thời gian t, số hạt nhân mẹ X N hạt 𝐭 𝐍 = 𝐍𝟎 𝟐− 𝐓 𝐡𝐨ặ𝐜 𝐍 = 𝐍𝟎 𝐞− 𝛌 𝐭 - Số hạt nhân mẹ X (hoặc số hạt nhân Y hình thành) sau khoảng thời gian t 𝐭 ∆𝐍 = 𝐍𝟎 − 𝐍 ↔ ∆𝐍 = 𝐍𝟎 ( 𝟏 − 𝟐− 𝐓 ) Khối lượng chất phóng xạ - Sự liên hệ khối lượng số lượng hạt nhân lượng chất có số khối A là: 𝐦 𝐀 = 𝐍 𝐍𝐀 với NA gọi số Avogdro - Chất phóng xạ X ban đầu có khối lượng m0 Sau khoảng thời gian t, Chất phóng xạ X lại m 𝐭 𝐦 = 𝐦𝟎 𝟐 − 𝐓 𝐡𝐨ặ𝐜 Trang 42 𝐦 = 𝐦𝟎 𝐞 − 𝛌 𝐭 GV: BÙI NGUYỄN HOÀNG HẢI LÝ THUYẾT VẬT LÍ 12 CHƯƠNG 7: HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ BÀI 38: PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH I Phản ứng phân hạch Khái niệm phản ứng phân hạch - Phân hạch phản ứng hạt nhân hạt nhân nặng vỡ thành hai mảnh nhẹ Phản ứng phân hạch kích thích - Để phân hạch hạt nhân X cần phải truyền lượng tối thiểu gọi lượng kích hoạt cách bắn nơtron vào hạt nhân X để chuyển sang trạng thái kích thích Kết thu hai hạt nhân nhẹ vài hạt nơtron n + X → X ∗ → Y + Z + kn II Năng lượng phân hạch phản ứng phân hạch dây chuyền - Phản ứng phân hạch 235U tỏa lượng cỡ 200MeV trì theo trình dây chuyền - Sau n lần phân hạch, ta có kn hạt nơtron giải phóng kn phân hạch k < 1: phản ứng phân hạch dây chuyền tắt nhanh k = 1: phản ứng phân hạch tự trì lượng tỏa khơng đổi theo thời gian k > 1: phản ứng phân hạch tự trì lượng tỏa tăng nhanh gây bùng nổ - Để k ≥ 1, cần khối lượng chất phân hạch đủ lớn để số nơtron bị bắt nhỏ số nơtron giải phóng - Để giữ k = 1, ta dùng điều khiển chứa Bo Cadimi có tác dụng hấp thụ nơtron CHƯƠNG 7: HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ BÀI 39: PHẢN ỨNG NHIỆT HẠCH I Phản ứng nhiệt hạch - Nhiệt hạch phản ứng hạt nhân hai hay nhiều hạt nhân nhẹ tổng hợp lại thành hạt nhân nặng ( A < 10) II Năng lượng phản ứng nhiệt hạch - Năng lượng toản phản ứng nhiệt hạch gọi lượng nhiệt hạch Trang 43 ...GV: BÙI NGUYỄN HỒNG HẢI LÝ THUYẾT VẬT LÍ 12 LÝ THUYẾT VẬT LÍ LỚP 12 HỌC KỲ I Trang GV: BÙI NGUYỄN HỒNG HẢI LÝ THUYẾT VẬT LÍ 12 CHƯƠNG 1: DAO ĐỘNG CƠ BÀI 1: DAO ĐỘNG ĐIỀU... cuộn dây đặt lệch 120 o khung tròn Khi cho dòng điện qua ba cuộn dây từ trường tâm từ trường quay Trang 23 GV: BÙI NGUYỄN HOÀNG HẢI LÝ THUYẾT VẬT LÍ 12 LÝ THUYẾT VẬT LÍ LỚP 12 HỌC KỲ Trang 24... HỒNG HẢI LÝ THUYẾT VẬT LÍ 12 CHƯƠNG 2: SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM BÀI 9: SĨNG DỪNG I Sự phản xạ sóng - Khi phản xạ vật cản cố định sóng phản xạ ngược pha sóng tới điểm phản xạ - Khi phản xạ vật cản tự