1. Lý thuyết
+ Điện trường biến thiên và từ trường biến thiên cùng tồn tại trong không gian. Chúng có thể chuyển hóa lẫn nhau trong một trường thống nhất được gọi là điện từ trường.
+ Mỗi biến thiên theo thời gian của từ trường sinh ra trong không gian xung quanh một điện trường xoáy biến thiên theo thời gian; ngược lại mỗi biến thiên theo thời gian của điện trường cũng gây ra một từ trường biến thiên theo thời gian trong không gian xung quanh.
+ Nếu tại một nơi có từ trường biến thiên theo thời gian thì tại đó xuất hiện một điện trường xoáy. Điện trường xoáy là điện trường có các đường sức là đường cong kín.
+ Nếu tại một nơi có điện trường biến thiên theo thời gian thì tại nơi
đó xuất hiện một từ trường. Đường sức của từ trường luôn khép kín. + Sóng điện từ là điện từ trường lan truyền trong không gian.
+ Sóng điện từ là sóng ngang. E → , B → và v →
tại một điểm luôn luôn tạo thành một tam diện thuận: nắm các ngón tay của bàn tay phải theo chiều từ E
→
sang B →
thì ngón tay cái duỗi thẳng chỉ chiều của v →
. Dao động của điện trường và từ trường trong sóng điện từ luôn luôn đồng pha với nhau.
+ Sóng điện từ lan truyền được trong chân không và trong các điện môi. Tốc độ lan truyền của sóng điện từ trong các điện môi nhỏ hơn trong chân không và phụ thuộc vào hằng số điện môi.
+ Khi sóng điện từ gặp mặt phân cách giữa hai môi trường thì nó cũng bị phản xạ và khúc xạ như ánh sáng. Ngoài ra cũng có hiện tượng nhiễu xạ, giao thoa, ... sóng điện từ.
+ Nguồn phát sóng điện từ có thể là bất kỳ vật nào phát ra điện trường hoặc từ trường biến thiên như: tia lửa điện, cầu dao đóng ngắt mạch điện, …
+ Sóng vô tuyến là các sóng điện từ dùng trong vô tuyến, có bước sóng từ vài mét đến vài kilômét.
Lý thuyết – Công thức Lý 12CB – Dương Văn Đổng – Bình Thuận
Người ta chia sóng vô tuyến thành các loại theo bước sóng: Sóng dài có bước sóng vài km, sóng trung có bước sóng vài trăm mét, sóng ngắn có bước sóng vài chục mét, sóng cực ngắn có bước sóng vài mét. Các sóng ngắn phản xạ tốt trên tầng điện li và trên mặt đất nên một đài phát sóng ngắn với công suất lớn có thể đi rất xa trên Trái Đất. + Trong thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến, ta phải dùng các sóng điện từ cao tần.
+ Muốn cho các sóng mang cao tần tải được các tín hiệu âm tần thì phải biến điệu chúng.
+ Sơ đồ khối của máy phát thanh vô tuyến đơn giản gồm: Micrô: tạo ra dao động điện có tần số âm.
Mạch phát sóng điện từ cao tần: phát ra sóng điện từ có tần số cao. Mạch biến điệu: trộn dao động điện từ cao tần với dao động điện từ âm tần.
Mạch khuếch đại: khuếch đại dao động điện từ cao tần đã biến điệu. Anten: tạo ra điện từ trường cao tần lan truyền trong không gian. + Sơ đồ khối của máy thu thanh đơn giản gồm:
Anten: thu sóng điện từ cao tần biến điệu.
Mạch khuếch đại dao động điện từ cao tần: khuếch đại dao động điện từ cao tần thu được từ anten.
Mạch tách sóng: tách dao động điện từ âm tần ra khỏi dao động điện từ âm tần.
Mạch khuếch đại dao động điện từ âm tần: khuếch đại dao động điện từ âm tần thu được từ mạch tách sóng.
Loa: biến dao động điện từ âm tần thành dao động âm.
2. Công thức
+ Bước sóng điện từ : Trong chân không: λ = f
c
.
Trong môi trường có chiết suất n: λ’ = nf
c
= n λ .
+ Mạch chọn sóng của máy thu vô tuyến thu được sóng điện từ có bước sóng: λ = f
c
= 2πc LC .
Lý thuyết – Công thức Lý 12CB – Dương Văn Đổng – Bình Thuận
λmin = 2πc LminCmin đến λmax = 2πc LmaxCmax .
+ Mạch dao động thu sóng điện từ: nếu dùng tụ có điện dung C1 thì thu được sóng có tần số f1, bước sóng λ1 ; nếu dùng tụ có điện dung C2
thì thu được sóng điện từ có tần số f2, bước sóng λ2; khi dùng tụ có điện dung C = C1 + C2 (hai tụ ghép song song) thì thu được sóng điện từ có tần số f = 1 2 2 2 1 2 f f f + f , bước sóng λ = 2 2 1 2 λ +λ ; khi dùng tụ có điện dung C = 1 2 1 2 C C
C +C (hai tụ ghép nối tiếp) thì thu được sóng điện từ
có tần số f = 2 2 1 2 f + f ; bước sóng λ = 1 2 2 2 1 2 λ λ λ +λ .
+ Tụ xoay dùng trong mạch dao động có điện dung là hàm bậc nhất của góc xoay α, có: C = aα + C0.
+ Độ tự cảm của cuộn dây tỉ lệ với bình phương số vòng dây: L ∼ N2.
Chương V. SÓNG ÁNH SÁNG I. TÁN SẮC ÁNH SÁNG
1. Lý thuyết
+ Sự tán sắc ánh sáng là sự phân tách một chùm sáng phức tạp thành các chùm sáng đơn sắc.
+ Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng có một màu nhất định và không bị tán sắc khi truyền qua lăng kính.
+ Mỗi màu đơn sắc trong mỗi môi trường có một bước sóng xác định. + Ánh sáng trắng của Mặt Trời là hỗn hợp của vô số ánh sáng đơn sắc có bước sóng biến thiên liên tục từ 0 đến ∞. Nhưng chỉ các bức xạ có bước sóng trong khoảng từ 380 nm đến 760 nm là giúp cho mắt nhìn mọi vật và phân biệt màu sắc.
+ Ánh sáng nhìn thấy (ánh sáng khả kiến) được chia thành 7 vùng chính sắp xếp theo bước sóng giảm dần (tần số tăng dần) là: đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm và tím.
+ Chiết suất của các chất trong suốt biến thiên theo màu sắc của ánh sáng và tăng dần từ màu đỏ đến màu tím.
Lý thuyết – Công thức Lý 12CB – Dương Văn Đổng – Bình Thuận
+ Khi truyền từ môi trường trong suốt này sang môi trường trong suốt khác thì bước sóng (λ =
c
nf ) và vận tốc truyền (v =
c
n) của ánh sáng
đơn sắc thay đổi còn màu sắc và tần số (f) thì không đổi.
2. Công thức
+ Bước sóng ánh sáng trong chân không: λ = f
c
; với c = 3.108 m/s. + Bước sóng ánh sáng trong môi trường: λ’ = nf n
c f v = = λ ; v = c n.
+ Công thức của lăng kính khi góc chiết quang A và góc tới i1 nhỏ: i1 = nr1; i2 = nr2; A = r1 + r2; D = Dmin = A(n – 1).
+ Định luật phản xạ ánh sáng: i = i’.
+ Định luật khúc xạ ánh sáng: n1sini1 = n2sini2. + Góc giới hạn phản xạ toàn phần: sinigh =
21 1
n
n với n
1 > n2.