Lý thuyết vật lý dao động cơ 12 luyện thi đại học

Created by Tiểu Thiếu Gia



Chương I. DAO ĐỘNG CƠ
Tiết 1. DAO ĐỘNG DIỀU HÒA

I. Dao động cơ
1. Thế nào là dao động cơ?
Dao động cơ là chuyển động qua lại của vật quanh một vị trí cân bằng.
2. Dao động tuần hoàn
Dao động tuần hoàn là dao động mà sau những khoảng thời gian bằng nhau, gọi là chu kì, vật
trở lại vị trí cũ theo hướng cũ.
II. Phương trình của dao động điều hòa
. Định nghĩa dao động điều hòa.
Dao động điều hòa là dao động trong đó li độ của vật là một hàm côsin (hay sin) của thời gian.
. Phương trình dao động điều hòa
Phương trình dao động: x = Acos(t + )
Trong đó:
A là biên độ dao động (A > 0). Nó là độ lệch cực đại của vật; đơn vị m, cm.
(t + ) là pha của dao động tại thời điểm t.
 là pha ban đầu của dao động; đơn vị rad; có giá trị nằm trong khoảng từ -  đến .
4. Chú ý
+ Điểm P dao động điều hòa trên một đoạn thẳng luôn luôn có thể dược coi là hình chiếu của một
điểm M chuyển động tròn đều lên đường kính là đoạn thẳng đó.
+ Đối với phương trình dao động điều hòa x = Acos(t + ) ta qui ước chọn trục x làm gốc để
tính pha của dao động.
III. Chu kì, tần số, tần số góc của dao động điều hòa
1. Chu kì và tần số
+ Chu kì (kí hiệu T) của dao động điều hòa là khoảng thời gian để vật thực hiện một dao động
toàn phần; đơn vị giây (s).

+ Tần số (kí hiệu f) của dao động điều hòa là số dao động toàn phần thực hiện được trong một
giây; đơn vị héc (Hz).
2. Tần số góc
 trong phương trình x = Acos(t + ) gọi là tần số góc của dao động điều hòa.
Liên hệ giữa , T và f:  =
T

2
= 2f.
IV. Vận tốc và gia tốc của vật dao động điều hòa
1. Vận tốc
+ Vận tốc là đạo hàm của li độ theo thời gian: v = x' = - Asin(t + ).
+ Vận tốc của vật dao động điều hòa biến thiên điều hòa cùng tần số nhưng sớm pha hơn
2

so
với với li độ của dao động.
- Ở vị trí biên, x =  A thì vận tốc bằng 0.
- Ở vị trí cân bằng, x = 0 thì vận tốc có độ lớn cực đại: v
max
= A.
2. Gia tốc
+ Gia tốc là đạo hàm của vận tốc theo thời gian: a = v' = - 
2
Acos(t + ) = - 
2
x
+ x, v và a biến thiên điều hòa cùng tần số; a ngược pha với x, sớm pha
2


so với v.
+
a

luôn hướng về vị trí cân bằng và có độ lớn tỉ lệ với độ lớn của li độ.
Created by Tiểu Thiếu Gia



- Ở vị trí biên, x =  A thì gia tốc có độ lớn cực đại : a
max
= 
2
A.
- Ở vị trí cân bằng (x = 0) thì a = 0.
V. Đồ thị của dao động điều hòa
Đồ thị của dao động điều hòa là một đường hình sin.

CON LẮC LÒ XO
I. Con lắc lò xo
1. Cấu tạo
Gồm một vật nho, khối lượng m gắn vào đầu của một lò xo có độ cứng k, có khối lượng không
đáng kể. Đầu kia của lò xo được giữ cố định. Vât m có thể trượt trên một mặt phẵng ngang không
có ma sát.







2. Nhận xét
+ Vị trí cân bằng của vật là vị trí khi lò xo không bị biến
dạng.
+ Kéo vật nặng ra khỏi vị trí cân bằng cho lò xo dãn ra
một đoạn nhỏ rồi buông tay, ta thấy vật dao động trên
một đoạn thẳng quanh vị trí cân bằng.

II. Khảo sát dao động của con lắc lò xo về mặt động
lực học
1. Phương trình chuyển động
Vật chịu tác dụng của 3 lực: Trọng lực

P
, phản lực


N và lực đàn hồi

F
.
Created by Tiểu Thiếu Gia



Theo định luật II Newton: m

a =

P
+

N +

F




Chiếu lên trục Ox ta có:
ma = F = - kx  a = -
m
k
x.
Đặt 
2

=
m
k
ta có: a = - 
2
x
Nghiệm của phương trình này có dạng :
x = Acos(t + )
Như vậy con lắc lò xo dao động điều hòa.
2. Tần số góc và chu kì
Tần số góc:  =
m
k
.
Chu kì: T =


2
= 2
m
k

.
3. Lực kéo về
Lực luôn luôn hướng về vị trí cân bằng gọi là lực kéo về. Lực kéo về có độ lớn tỉ lệ với li độ, là
lực gây ra gia tốc cho vật dao động điều hòa.
III. Khảo sát dao động của con lắc lò xo về mặt năng lượng
1. Động năng của con lắc lò xo
W
đ

=
2
1
mv
2
=
2
1
m
2
A
2
sin
2
(t+)
=
2
1
kA
2
sin
2
(t + ) .
2. Thế năng của con lắc lò xo
W
t
=
2
1
kx

2
=
2
1
k A
2
cos
2
(t + )
3. Cơ năngcủa con lắc lò xo. Sự bảo toàn cơ năng
W = W
t
+ W
đ
=
2
1
k A
2

=
2
1
m
2
A
2
= hằng số.
Cơ năng của con lắc tỉ lệ với bình phương của biên độ dao động.
Cơ năng của con lắc được bảo toàn nếu bỏ qua mọi ma sát.

CON LẮC ĐƠN

I. Thế nào là con lắc đơn?
1. Cấu tạo
Gồm một vật nhỏ, khối lượng m, treo vào ở đầu một sợi dây không dãn,
có chiều dài l, có khối lượng không đáng kể.
Created by Tiểu Thiếu Gia





2. Nhận xét
Vị trí cân bằng là vị trí mà dây treo có phương thẳng đứng.
Kéo nhẹ quả cầu cho dây treo lệch khỏi vị trí cân bằng một góc rồi thả ra ta thấy con lắc dao
động xung quanh vị trí cân bằng.
II. Khảo sát dao động của con lắc đơn về mặt động lực học
1. Phương trình chuyển động
Vị trí của vật m được xác định bởi li độ góc  hay bởi li độ cong s = l ( tính ra rad). Chọn
chiều dương như hình vẽ.
Vật chịu tác dụng của hai lực: Trọng lực

P
và sức căng

T
.
Theo định luật II Newton: m


a =

P
+

T

Chiếu lên phương tiếp tuyến với quỹ đạo ta có: ma = P
t
= - mgsin.
Thành phần P
t
= - mgsin của trọng lực là lực kéo về.
Với  lớn (sin  ) dao động của con lắc đơn không phải là dao động điều hòa.
Với  < 10
0
(sin   =
l
s
) thì:
ma = - mg
l
s
 a = -
l
g
s.
Đặt 
2

=
l
g
. Ta có: a = -
2
s
Nghiệm của phương trình này là :
s = S
0
cos(t + )
Vậy, khi dao động nhỏ (sin   (rad)), con lắc đơn dao động điều hòa.
2. Tần số góc và chu kì dao động
Tần số góc :  =
l
g
.
Chu kì: T =


2
= 2
g
l
.
III. Khảo sát dao động của con lắc đơn về mặt năng lượng
1. Động năng
W
đ
=
2

1
mv
2
.
2. Thế năng
W
t
= mgl(1 - cos) = 2mglsin
2
2

.
3. Cơ năng
Nếu bỏ mọi ma sát thì cơ năng của con lắc đơn được bảo toàn và đúng bằng thế năng của nó ở vị
trí biên:
W = W
đ
+ W
t
= mgl(1- cos
0
)
= 2mglsin
2
2
0

= hằng số
Created by Tiểu Thiếu Gia

Với 
0
< 10
0
thì W =
2
1
mgl
2
0

IV. Ứng dụng: Xác định gia tốc rơi tự do
Từ công thức tính chu kì của con lắc đơn:
T = 2
g
l
 g =
T
l
2
4

.
Làm thí nghiệm với dao động của con lắc đơn, đo T và l ta tính được g.
DAO ĐỘNG TẮT DẦN. DAO ĐỘNG CƯỞNG BỨC

I. Dao động tắt dần
1. Thế nào là dao động tắt dần?

Dao động có biên độ giảm dần theo thời gian gọi là dao động tắt dần.
2. Giải thích
Nguyên nhân làm tắt dần dao động là do lực ma sát và lực cản của môi trường làm tiêu hao cơ
năng của con lắc.
3. Ứng dụng
Các thiết bị đóng cửa tự động, các thiết bị giảm xóc ô tô, xe máy, … là những ứng dụng của dao
động tắt dần.
II. Dao động duy trì
Dao động được duy trì bằng cách giữ cho biên độ không đổi mà không làm thay đổi chu kì dao
động gọi là dao động duy trì.
Dao động của con lắc đồng hồ là dao động duy trì.
III. Dao động cưởng bức
1. Thế nào là dao động cưởng bức?
Dao động chịu tác dụng của ngoại lực cưởng bức tuần hoàn gọi là dao động cưởng bức.
Ví dụ: Khi ô tô đang dừng mà không tắt máy thì thân xe bị rung lên. Đó là dao động cưởng bức
dưới tác dụng của lực cưởng bức tuần hoàn gây ra bởi chuyển động của pit-tông trong xi lanh của
máy nổ.
2. Đặc điểm
Dao động cưởng bức có biên độ không dổi và có tần số bằng tần số lực cưởng bức.
Biên độ của dao động cưởng bức phụ thuộc vào biên độ của lực cưởng bức, vào lực cản trong hệ
và vào sự chênh lệch giữa tần số cưởng bức f và tần số riêng f
0
của hệ. Biên độ của lực cưởng bức
càng lớn, lực cản càng nhỏ và sự chênh lệch giữa f và f
0
càng ít thì biên độ của dao động cưởng
bức càng lớn.

IV. Hiện tượng công hưởng
1. Định nghĩa

Hiện tượng biên độ của dao động cưởng bức tăng đến giá trị cực đại khi tần số f của lực cưởng
bức bằng tần số riêng f
0
của hệ dao động gọi là hiện tượng cộng hưởng.
Điều kiện cộng hưởng: f = f
0
.
Đường biểu diễn sự phụ thộc của biên độ dao động cưởng bức vào tần số của ngoại lực gọi là đồ
thị cộng hưởng. Đồ thị cộng hưởng càng nhọn khi lực cản môi trường càng nhỏ.
2. Giả thích
Khi tần số của lực cưởng bức bằng tần số riêng của hệ dao động thì hệ được cung cấp năng
lượng một cách nhịp nhàng đúng lúc, lúc đó biên độ dao động của hệ tăng dần lên. Biên độ dao
động đạt tới giá trị không đổi và cực đại khi tốc độ tiêu hao năng lượng do ma sát bằng tốc độ
cung cấp năng lượng cho hệ.
3. Tầm quan trọng của hiện tượng cộng hưởng
Created by Tiểu Thiếu Gia



Những hệ dao động như tòa nhà, cầu, bệ máy, khung xe, đều có tần số riêng. Phải cẫn thận
không để cho các hệ ấy chịu tác dụng của các lực cưởng bức mạnh, có tần số bằng tần số riêng
của chúng để tránh sự cộng hưởng, gây gãy, đổ.
Hộp đàn của đàn ghi ta, viôlon, là những hộp cộng hưởng với nhiều tần số khác nhau của dây
đàn làm cho tiếng đàn nghe to, rỏ.





TỔNG HỢP HAI DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA CÙNG PHƯƠNG CÙNG TẦN SỐ

PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ FRE-NEN



I. Véc tơ quay
Dao động điều hòa: x = Acos(t + )
Được biểu diễn bằng véc tơ quay
OM

có
+ Gốc tại gốc tọa độ của trục Ox.
+ Độ dài bằng biên độ dao động: OM = A.
+ Hợp với trục Ox một góc bằng .
+ Quay đều quanh O theo chiều dương (ngược chiều kim
đồng hồ) với tốc độ góc .

II. Phương pháp giãn đồ Fre-nen
1. Đặt vấn đề
Xét hai dao động điều hòa cùng phương cùng tần số: x
1
= A
1
cos(t + 
1
)
x
2
= A
2
cos(t + 

2
)
Để tìm li độ dao động tổng hợp x = x
1
+ x
2
trong trường hợp A
1
 A
2
ta dùng phương pháp giãn
đồ Fre-nen.


Created by Tiểu Thiếu Gia




2. Phương pháp giãn đồ Fre-nen
a) Biểu diễn các dao động thành phần và dao động tổng hợp bằng véc tơ quay
Các dao động thánh phần x
1
và x
2
được biểu diễn bởi hai véc tơ quay

1
OM và


2
OM khi đó dao
động tổng hợp x = x
1
+ x
2
được biểu diễn bởi véc tơ quay

OM với

OM =

1
OM +

2
OM
Vậy, dao động tổng hợp của hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số là một dao động
điều hòa cùng phương, cùng tần số với hai dao động thành phần.

b) Biên độ và pha ban đầu của dao động tổng hợp.
Dựa vào giãn đồ véc tơ ta thấy
A
2
= A
1
2
+ A
2
2

+ 2 A
1
A
2
cos (
2
- 
1
)
tan =
2211
2211
coscos
sinsin


AA
AA



3. Ảnh hưởng của độ lệch pha
Biên độ và pha ban đầu của dao động tổng hợp phụ thuộc vào biên độ và pha ban đầu của các
dao động thành phần.
+ Khi hai dao động thành phần cùng pha (
2
- 
1
= 2k) thì dao động tổng hợp có biên độ cực
đại: A = A

1
+ A
2

+ Khi hai dao động thành phần ngược pha (
2
- 
1
= (2k + 1)) thì dao động tổng hợp có biên
độ cực tiểu: A = |A
1
- A
2
| .
+ Trường hợp tổng quát:
A
1
+ A
2
 A  |A
1
- A
2
| .




Chương II. SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM
Tiết 12 - 13 . SÓNG CƠ VÀ SỰ TRUYỀN SÓNG CƠ

I. Sóng cơ
1. Thí nghiệm
+ Cho cần rung dao động nhưng mũi S không chạm mặt nước, ta thấy mẩu nút chai nhỏ ở M vẫn
đứng bất động.
+ Cho cần rung dao động để mũi S chạm mặt nước, ta thấy sau một thời gian ngắn, mẩu nút chai
cũng dao động. Vậy, dao động từ O đã truyền qua nước tới M. Ta nói đã có sóng trên mặt nước
và O là nguồn sóng.
2. Định nghĩa
Sóng cơ là dao động cơ lan truyền trong một môi trường.
Các gợn sóng phát đi từ O đều là những đường tròn tâm O. Vậy sóng nước truyền theo các
phương khác nhau trên mặt nước với cùng một tốc độ v.
3. Sóng ngang
Sóng ngang là sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương vuông góc với
phương truyền sóng.
Trừ trường hợp sóng mặt nước, sóng ngang chỉ truyền được trong chất rắn.
4. Sóng dọc
Created by Tiểu Thiếu Gia



Sóng dọc là sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương trùng với phương
truyền sóng.
Sóng dọc truyền được cả trong chất khí, chất lỏng và chất rắn.
Sóng cơ không truyền được trong chân không.
II. Các đặc trưng của một sóng hình sin
1. Sự truyền của một sóng hình sin
Căng ngang một sợi dây mềm, dài, đầu Q gắn vào tường, đầu P gắn vào cần rung để tạo dao
động điều hòa. Khi cho P dao động điều hòa theo phương thẳng đứng. Trên dây xuất hiện một
sóng cơ có dạng hình sin lan truyền về đầu Q.

Quan sát ta thấy trên dây có những điểm dao động hoàn toàn giống nhau và có những điểm dao
động hoàn toàn ngược nhau.
Sóng cơ lan truyền trên dây với tốc độ v.
2. Các đặc trưng của một sóng hình sin
+ Biên độ sóng A: là biên độ dao động của một phần tử của môi trường có sóng truyền qua.
+ Chu kì T, tần số f của sóng: Chu kì T của sóng là chu kì dao động của một phần tử của môi
trường có sóng truyền qua. Đại lượng f =
T
1
gọi là tần số của sóng.
+ Tốc độ truyền sóng v: là tốc độ lan truyền dao động trong môi trường.
+ Bước sóng : là quãng đường sóng lan truyền trong một chu kỳ:  = vT =
f
v
.
+ Hai phần tử cách nhau một bước sóng thì dao động cùng pha với nhau.
+ Năng lượng sóng là năng lượng dao động của các phần tử của môi trường có sóng truyền qua.

III. Phương trình sóng
Nếu phương trình sóng tại nguồn O là u
O
= Acost thì phương trình sóng tại M trên phương
truyền sóng (trục Ox) là:
u
M
= Acos (t - 2

OM
) = Acos (t - 2


x
)

GIAO THOA SÓNG
I. Hiện tượng giao thoa của hai sóng mặt nước.
1. Thí nghiệm
Trên mặt nước có hai nguồn phát sóng giống hệt nhau S
1
, S
2
lan tỏa ra gặp nhau, sau một thời
gian ta thấy trên mặt nước xuất hiện một loạt gợn sóng ổn định có hình các đường hypebol có tiêu
điểm là S
1
, S
2
.

2. Giải thích
Ở trong miền hai sóng gặp nhau, có những điểm dao động rất mạnh, do hai sóng gặp nhau
chúng tăng cường lẫn nhau, có những điểm đứng yên, do hai sóng gặp nhau chúng triệt tiêu nhau.
Tập hợp các điểm cực đại tại thành các đường hypebol, tập hợp các điểm đứng yên cũng tạo
thành các đường hypebol khác.
Created by Tiểu Thiếu Gia




Hiện tượng hai sóng gặp nhau tạo nên các gợn sóng ổn định gọi là hiện tượng giao thoa của hai
sóng. Các gợn sóng có hình các đường hypebol gọi là các vân giao thoa

II. Cực đại và cực tiểu
Xét điểm M trong vùng giao thoa của 2 sóng phát ra từ 2 nguồn S
1
và S
2
. Gọi d
1
= S
1
M, d
2
=
S
2
M là đường đi của mỗi sóng tới M.
+ Tại M sẽ có cực đại khi:
d
2
– d
1
= k; với k  Z.
Những điểm tại đó dao động có biên độ cực đại là những điểm mà hiệu đường đi của hai sóng
từ nguồn truyền tới bằng một số nguyên lần bước sóng

.
Quỹ tích của những điểm này là những đường hypebol có hai tiêu điểm là S
1
và S

2
, chúng được
gọi là những vân giao thoa cực đại.

+ Tại M sẽ có cực tiểu (đứng yên) khi:
d
2
– d
1
= (2k + 1)
2

= (k +
1
2
); với k  Z.
Những điểm tại đó dao động triệt tiêu là những điểm mà hiệu đường đi của hai sóng từ nguồn
truyền tới bằng một số nguyên lẻ nữa bước sóng.
Quỹ tích của những điểm này là những đường hypebol có hai tiêu điểm là S
1
và S
2
, chúng được
gọi là những vân giao thoa cực tiểu.


Created by Tiểu Thiếu Gia

III. Điều kiện giao thoa. Sóng kết hợp
+ Nguồn kết hợp, sóng kết hợp: Hai nguồn dao động cùng phương cùng tần số và có hiệu số pha
không thay đổi theo thời gian gọi là hai nguồn kết hợp. Hai sóng do hai nguồn kết hợp phát ra gọi
là hai sóng kết hợp.
Hai nguồn dao động cùng phương cùng tần số và cùng pha gọi là hai nguồn đồng bộ.
+ Để có các vân giao thoa ổn định trên mặt nước thì hai nguồn phát sóng trên mặt nước phải là
hai nguồn kết hợp.
+ Hiện tượng giao thoa là một hiện tượng đặc trưng của sóng: mọi quá trình sóng đều có thể gây
ra hiện tượng giao thoa và ngược lại quá trình nào gây được hiện tượng giao thoa thì đó chắc chắn
là một quá trình sóng.



. SÓNG DỪNG


I. Sự phản xạ của sóng

1. Phản xạ của sóng trên vật cản cố
định
Khi phản xạ trên vật cản cố định, sóng phản xạ luôn ngược pha với sóng tới ở điểm phản xạ.
2. Phản xạ của sóng trên vật cản tự do
Khi phản xạ trên vật cản tự do, sóng phản xạ luôn cùng pha với sóng tới ở điểm phản xạ.

II. Sóng dừng
1. Sóng dừng
a) Thí nghiệm

Cho đầu P của dây dao động liên tục, thì sóng tới và sóng phản xạ liên tục gặp nhau, chúng giao
thoa với nhau và tạo ra trên dây những điểm luôn luôn đứng yên (nút) và những điểm luôn luôn
dao động với biên độ cực đại. Đó là sóng dừng.
b) Định nghĩa
Sóng dừng là sóng truyền trên sợi dây trong trường hợp xuất hiện các nút và các bụng.
2. Sóng dừng trên một dây có 2 đầu cố định


+ Hai đầu cố định là hai nút
sóng.
+ Vị trí các nút: Các nút sóng
nằm cách các đầu cố định
những khoảng bằng một số
nguyên nửa bước sóng. Hai
Created by Tiểu Thiếu Gia



nút liên tiếp nằm cách nhau một khoảng bằng /2 .
+ Vị trí các bụng: Xen giữa 2 nút là một bụng, nằm cách đều hai nút đó. Các bụng nằm cách hai
đầu cố định những khoảng bằng một số nguyên lẽ một phần tư bước sóng. Hai bụng liên tiếp nằm
cách nhau một khoảng bằng /2 .
Điều kiện để có sóng dừng trên một sợi dây có hai đầu cố định là chiều dài của sợi dây phải
bằng một số nguyên lần nửa bước sóng l = k./2


2. Sóng dừng trên một sợi dây có một đầu cố định, một đầu tự do

Điều kiện để có sóng dừng dừng trên một sợi dây có một đầu cố định, một đầu tự do là chiều dài
của sợi dây phải bằng một số nguyên lẻ một phần tư bước sóng: l = (2k + 1)/4



ĐẶC TRƯNG VẬT LÍ CỦA ÂM


I. Âm, nguồn âm
1. Âm là gì?
Sóng âm là những sóng cơ truyền trong các môi trường khí, lỏng, rắn.
Tần số của sóng âm cũng là tần số âm.
2. Nguồn âm
Nguồn âm là vật dao động phát ra âm.
Tần số của âm phát ra bằng tần số dao động của nguồn âm.
3. Âm nghe được, hạ âm, siêu âm
Âm nghe được (âm thanh) có tần số từ 16 Hz đến 20000 Hz.
Âm có tần số dưới 16 Hz gọi là hạ âm.
Âm có tần số trên 20 000 Hz gọi là siêu âm.
4. Sự truyền âm
a) Môi trường truyền âm
Âm truyền được qua các chất rắn, lỏng và khí. Âm không truyền được trong chân không.
Âm hầu như không truyền được qua các chất xốp như bông, len, … Những chất đó gọi là chất
cách âm.
b) Tốc độ truyền âm

Trong một môi trường, âm truyền với một tốc độ xác định.
Khi sóng âm truyền qua không khí, mỗi phần tử không khí dao động quanh vị trí cân bằng theo
phương trùng với phương truyền sóng, làm cho áp suất không khí tại mỗi điểm cũng dao động
quanh giá trị trung bình nào đó.

II. Những đặc trưng vật lí của âm
Nhạc âm là những âm có tần số xác định. Tạp âm là âm không có một tần số xác định.
Created by Tiểu Thiếu Gia



1. Tần số âm
Tần số âm là một trong những đặc trưng vật lí quan trọng nhất của âm.

2. Cường độ và mức cường độ âm
a) Cường độ âm
Cường độ âm I tại một điểm là đại lượng đo bằng năng lượng mà sóng âm tải qua một đơn vị
diện tích đặt tại điểm đó, vuông góc với phương truyền sóng trong một đơn vị thời gian.
Đơn vị cường độ âm là W/m
2
.
b) Mức cường độ âm
Đại lượng L = lg
0
I
I
gọi là mức cường độ âm của âm có cường độ I.
Với I
0
= 10

-12
W/m
2
cường độ âm chuẩn của âm có tần số 1000Hz.
Đơn vị của mức cường độ âm ben (B). Trong thực tế người ta thường dùng ước số của ben là
đêxiben (dB): 1dB = 0,1B.
Công thức tính mức cường độ âm theo đơn vị đềxiben: L (dB) = 10lg
0
I
I


3. Âm cơ bản và họa âm
Khi một nhạc cụ phát ra một âm có tần số f
0
thì bao giờ nhạc cụ đó cũng đồng thời phát ra một
loạt âm có tần số 2f
0
, 3f
0
, có cường độ khác nhau. Âm có tần số f
0
gọi là âm cơ bản hay họa âm
thứ nhất, các âm có tần số 2f
0
, 3f
0
, … gọi là các họa âm thứ 2, thứ 3, … Biên độ của các họa âm
lớn, nhỏ không như nhau, tùy thuộc vào chính nhạc cụ đó. Tập hợp các họa âm tạo thành phổ của
nhạc âm.

Phổ của cùng một âm do các nhạc cụ khác nhau phát ra thì hoàn toàn khác nhau.
Tổng hợp đồ thị dao động của tất cả các họa âm trong một nhạc âm ta được đồ thị dao động của
nhạc âm đó.
Đồ thị dao động âm là đặc trưng vật lý thứ ba của âm.

. ĐẶC TRƯNG SINH LÍ CỦA ÂM

I. Độ cao
Độ cao của âm là một đặc trưng sinh lí của âm gắn liền với tần số của âm.
Âm nghe càng thanh (cao) khi tần số càng lớn. Âm nghe càng trầm (thấp) khi tần số càng nhỏ.
II. Độ to
Độ to của âm là một khái niệm nói về đặc trưng sinh lí của âm gắn liền với với đặc trưng vật lí
mức cường độ âm.
Tuy nhiên ta không thể lấy mức cường độ âm làm số đo độ to của âm dược.
Độ to của âm phụ thuộc vào cường độ âm, mức cường độ âm và tần số của âm.
III. Âm sắc
+ Các nhạc cụ khác nhau phát ra các âm có cùng một độ cao nhưng tai ta có thể phân biệt được
âm của từng nhạc cụ, đó là vì chúng có âm sắc khác nhau.
+ Âm có cùng một độ cao do các nhạc cụ khác nhau phát ra có cùng một chu kì nhưng đồ thị dao
động của chúng có dạng khác nhau.
Vậy, âm sắc là một đặc trưng sinh lí của âm, giúp ta phân biệt âm do các nguồn khác nhau phát
ra. Âm sắc có liên quan mật thiết với đồ thị dao động âm.



Created by Tiểu Thiếu Gia

Chương III. DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
Tiết 21 . ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
I. Khái niệm về dòng điện xoay chiều
Dòng điện xoay chiều là dòng điện có cường độ biến thiên tuần hoàn với thời gian theo quy luật
của hàm số sin hay côsin, với dạng tổng quát: i = I
0
cos(t + ).
Trong đó: i là cường độ dòng điện tức thời tại thời điểm t; I
0
> 0 là cường độ dòng điện cực đại;
 > 0 là tần số góc; T =
2


là chu kỳ; f =
2


là tần số; (t + ) là pha và  là pha ban đầu của
i.
II. Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều
Cho cuộn dây dẹt, hình tròn có N vòng, mỗi vòng có diện tích S, quay đều với tốc độ góc 
xung quanh một trục cố định đồng phẵng với cuộn dây đặt trong một từ trường đều

B

có phương
vuông góc với trục quay.
Giả sử lúc t = 0 góc hợp giữa pháp tuyến

n của mặt phẵng chứa cuộn dây và véc tơ cảm ứng từ

B
là  = 0, tại thời điểm t > 0 thì  = t, từ thông qua cuộn dây cho bởi:

= NBScos = NBScost
Trong cuộn dây xuất hiện suất điện động cảm ứng: e = -
dt
d

= NBSsint
Nếu cuộn dây khép kín có điện trở R thì cường độ dòng điện cho bởi:
I =
R
NBS

sint
Đây là dòng điện xoay chiều với tần số góc  và cường độ cực đại: I
0
=
R
NBS

.
III. Giá trị hiệu dụng
1. Cường độ hiệu dụng

Đại lượng I =
2
0
I
được gọi là giá trị hiệu dụng của cường độ dòng điện xoay chiều (cường độ hiệu
dụng).
Cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều bằng cường độ của một dòng điện không đổi, sao
cho khi đi qua cùng một điện trở R thì công suất tiêu thụ trong R bởi hai dòng điện đó là như nhau.
2. Các giá trị hiệu dụng khác
Những đại lượng điện và từ biến thiên theo hàm sin hay côsin theo thời gian đều có giá trị hiệu
dụng tính theo công thức:
Giá trị cực đại
Giá trị hiệu dụng = 

2

Created by Tiểu Thiếu Gia



Điện áp hiệu dụng: U =
0
2
U

Suất động hiệu dụng: E =
0
2
E
.

Khi tính toán, đo lường, các mạch điện xoay chiều, chủ yếu sử dụng các giá trị hiệu dụng. Các số
liệu ghi trên các thiết bị điện đều là các giá trị hiệu dụng.
CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU

Nếu trong một mạch điện có dòng điện xoay chiều i = I
0
cost = I
2
cost thì điện áp xoay
chiều giữa hai đầu đoạn mạch là:
u = U
0
cos(t + ) = U
2
cos(t + )
 gọi là độ lệch pha giữa u và i.
Nếu  > 0 thì ta nói u sớm pha  so với i.
Nếu  < 0 thì ta nói u trể pha || so với i.
Nếu  = 0 thì ta nói u cùng với i.
I. Mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở
+ Cường độ hiệu dụng trong mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở có giá trị bằng thương số giữa
điện áp hiệu dụng và điện trở của mạch.
+ Cường độ tức thời trong mạch chỉ có điện trở cùng pha với điện áp tức thời hai đầu mạch.

II. Đoạn mạch xoay chiều chỉ có tụ điện
Tụ điện C không cho dòng điện không đổi đi qua (cản trở hoàn toàn) nhưng lại cho dòng điện
xoay chiều đi qua.
+ Cường độ hiệu dụng trong mạch chỉ chứa tụ điện có giá trị bằng thương số của điện áp hiệu
dụng giữa hai đầu mạch và dung kháng của mạch.
+ Trong mạch chỉ chứa tụ điện, cường độ dòng điện sớm pha

2

so với điện áp hai đầu tụ điện
(hoặc điện áp ở hai đầu tụ điện trể pha
2

so với cường độ dòng điện).
Ý nghĩa của dung kháng
Dung kháng Z
C
=
C

1
là đặc trưng cho tính cản trở dòng điện xoay chiều của tụ điện.
Nếu điện dung C của tụ điện và tần số góc  của dòng điện càng lớn thì Z
C
càng nhỏ và dòng
điện xoay chiều bị cản trở càng ít.
Ngoài ra dung kháng làm u trể pha hơn i.



III. Đoạn mạch xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần
1. Hiện tượng tự cảm trong mạch điện xoay chiều
Khi có dòng điện cường độ i chạy qua một cuộn dây có độ tự cảm L (gọi là cuộn cảm) thì từ
thông tự cảm trong cuộn dây là:  = Li
Nếu i là dòng điện xoay chiều thì  biến thiên tuần hoàn theo t và trong cuộn dây xuất hiện một
suất điện động: e = - L
dt

di
= - Li’
Created by Tiểu Thiếu Gia



Điện áp giữa hai đầu cuộn cảm: u = ri - e; với cuộn thuần cảm (r = 0) thì u = -e.

+ Trong mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần, cường độ hiệu dụng có giá trị bằng thương
số của điện áp hiệu dụng và cảm kháng của mạch.
+ Trong mạch điện xoay chiều chỉ có một cuộn cảm thuần, cường độ dòng điện trể pha
2

so
với điện áp, hoặc điện áp sớm pha
2

so với cường độ dòng điện.


. Ý nghĩa của cảm kháng
Cảm kháng Z
L
= L đặc trưng cho tính cản trở dòng điện xoay chiều của cuộn cảm.
Khi độ tự cảm của cuộn cảm và tần số góc  của dòng điện xoay chiều càng lớn thì Z
L
càng lớn,
cuộn cảm L sẽ cản trở càng nhiều đối với dòng điện xoay chiều.
Ngoài ra cảm kháng làm u sớm pha hơn i.

CÔNG SUẤT ĐIỆN TIÊU THỤ CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU. HỆ SỐ CÔNG SUẤT

I. Công suất của đoạn mạch xoay chiều
1. Biểu thức của công suất
Xt đoạn mạch xoay chiều có:
i = I
2
cost v u = U
2
cos(t + )
Thì công suất của đoạn mạch xoay chiều này là: P = UIcos
2. Điện năng tiêu thụ của mạch điện
W = Pt
II. Hệ số công suất
1. Biểu thức của hệ số công suất và công suất
Trong công thức P = UIcos thì cos được gọi là hệ số công suất. Vì || < 90
0
nên
1  cos  0
Dựa vào giãn đồ véc tơ ta có
cos =
Z
R
R
U
R

Công suất của đoạn mạch RLC:
P = UIcos =
2

2
Z
RU
= I
2
R
2. Tầm quan trọng của hệ số công suất trong quá trình cung cấp và sử dụng điện năng
Vì P = UIcos  I =

cosU
P
nên công suất hao phí trên đường dây tải (có điện trở r) là P
hp
=
rI
2
=

22
2
cosU
rP
. Nếu hệ số công suất cos nhỏ thì công suất hao phí trên đường dây tải P
hp
sẽ
lớn, do đó người ta phải tìm cách nâng cao hệ số công suất.
Với cùng một điện áp U và dụng cụ dùng điện tiêu thụ một công suất P, tăng hệ số công suất
cos để giảm cường độ hiệu dụng I từ đó giảm hao phí vì tỏa nhiệt trên dây

Created by Tiểu Thiếu Gia




TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG. MÁY BIẾN ÁP

I. Bài toán truyền tải điện năng đi xa
Công suất phát đi từ nhà máy phát điện
P = UI
Công suất hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây tải: P
hp
= rI
2
= r(
U
P
)
2
= P
2
2
U
r

Với công suất phát P xác định, để giảm P
hp
ta phải giảm r hoặc tăng U
Biện pháp giảm r có những hạn chế: Vì r = 
S

l
nên để giảm ta phải dùng các loại dây có điện
trở suất nhỏ như bạc, dây siêu dẫn, với giá thành quá cao hoặc tăng tiết diện S, mà tăng tiết
diện S thì tốn kim loại và phải xây cột điện lớn nên không kinh tế.
Trái lại, biện pháp tăng U có hiệu quả rỏ rệt: Tăng U lên n lần thì P
hp
giảm n
2
lần.

II. Máy biếp áp
Máy biến áp là những thiết bị có khả năng biến đổi điện áp xoay chiều.
1. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động
Bộ phận chính là một lỏi biến áp hình khung bằng sắt non có pha silic cùng với hai cuộn dây có
điện trở nhỏ và độ tự cảm lớn quấn trên lỏi biến áp. Cuộn thứ nhất có N
1
vòng nối vào nguồn phát
điện gọi là cuộn sơ cấp, cuộn thứ 2 có N
2
vòng nối ra các cơ sở tiêu thụ điện năng gọi là cuộn thứ
cấp.
Nối hai đầu cuộn sơ cấp vào nguồn phát điện xoay chiều, dòng điện xoay chiều chạy trong cuộn
sơ cấp tạo ra từ trường biến thiên trong lỏi biến áp. Từ thông biến thiên của từ trường đó qua
cuộn thứ cấp gây ra suất điện động cảm ứng trong cuộn thứ cấp.
2. Khảo sát thực nghiệm một máy biến áp
Khảo sát thực nghiệm một máy biến áp ta thấy:
1
2
1
2

N
N
U
U

Nếu N
2
> N
1
thì U
2
> U
1
: Máy tăng áp.
Nếu N
2
< N
1
thì U
2
< U
1
: Máy hạ áp.
Nếu bỏ qua hao phí trên máy biến áp (thật ra hao phí trên máy biến áp rất nhỏ) thì:
P
1
= U
1
I
1

= P
2
= U
2
I
2


Kết luận: Đối với máy biến áp lí tưởng:
+ Tỉ số các điện áp hiệu dụng ở cuộn thứ cấp và cuộn sơ cấp bằng tỉ số
2
1
N
N
.
+ Tỉ số các cường độ hiệu dụng ở mạch thứ cấp và mạch sơ cấp bằng nghịch đảo của tỉ số
2
1
N
N
.
III. Ứng dụng của máy biến áp
+ Thay đổi điện áp của dòng điện xoay chiều đến các giá trị thích hợp.
+ Sử dụng trong việc truyền tải điện năng để giảm hao phí trên đường dây truyền tải.
+ Sử dụng trong máy hàn điện nấu chảy kim loại.



Created by Tiểu Thiếu Gia

MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU

I. Máy phát điện xoay chiều một pha
1. Cấu tạo và hoạt động.



+ Cấu tạo gồm bộ phận chính:
Phần cảm là nam châm vĩnh cữu hay nam châm điện: phần tạo ra từ trường.
Phần ứng là những cuộn dây, trong đó xuất hiện suất điện động cảm ứng.
Một trong hai phần đặt cố định, phần còn lại quay quanh một trục. Phần cố định gọi là stato,
phần quay gọi là rôto.
+ Hoạt động: Khi rôto quay, từ thông qua cuộn dây biến thiên, trong cuộn dây xuất hiện suất điện
động cảm ứng, suất điện động này được đưa ra ngoài để sử dụng.

2. Tần số của dòng điện xoay chiều.

Nếu máy phát có 1 cuộn dây và 1 nam châm (một cặp cực), rôto quay n vòng trong 1 giây thì tần
số của dòng điện là f = n.
Nếu máy có p cặp cực và rô to quay n vòng trong 1 giây thì f = np.
Nếu máy có p cặp cực và rô to quay n vòng trong 1 phút thì f =
60
n
p.



Created by Tiểu Thiếu Gia
















II. Máy phát điện xoay chiều ba pha
1. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động.

Máy phát điện xoay chiều ba pha gồm:
+ Ba cuộn dây hình trụ giống nhau gắn cố định trên một vành tròn tại ba vị trí đối xứng (ba trục
của ba cuộn dây đồng quy tại tâm O của đường tròn và lệch nhau 120
0
).
+ Một nam châm NS có thể quay quanh trục O với tốc độ góc  không đổi.
Khi nam châm quay từ thông qua ba cuộn dây biến thiên theo hàm số sin của thời gian với cùng
tần số góc , cùng biên độ nhưng lệch pha nhau
3
2

. Kết quả là trong ba cuộn dây xuất hiện ba
suất điện động xoay chiều cùng tần số, cùng biên độ và lệch pha nhau
3
2

.
2. Cách mắc mạch ba pha (giảm tải)
3. Dòng ba pha
Created by Tiểu Thiếu Gia



Dòng điện xoay chiều do máy phát điện xoay chiều ba pha phát ra là dòng ba pha. Đó là hệ ba
dòng điện xoay chiều hình sin có cùng tần số, nhưng lệch pha nhau
3

2

từng đôi một. Nếu tải
đối xứng thì ba dòng điện này sẽ có cùng biên độ.
4. Những ưu việt của dòng ba pha
+ Truyền tải điện năng đi xa bằng dòng ba pha tiết kiệm được dây dẫn so với truyền tải bằng dịng
một pha.
+ Cung cấp điện cho các động cơ ba pha, dùng phổ biến trong các nhà máy, xí nghiệp









ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ


I. Nguyên tắc hoạt động của động cơ không đồng bộ
Quay đều một nam châm hình chử U với tốc độ góc  thì từ trường giữa hai nhánh của nam
châm cũng quay với tốc độ góc .
Đặt trong từ trường quay với tốc độ góc  một khung dây dẫn kín có thể quay quanh một trục
trùng với trục quay của từ trường thì khung dây quay với tốc độ góc ’ < . Ta nói khung dây
quay không đồng bộ với từ trường.
Giải thích: Từ trường quay làm từ thông qua khung dây biến thiên, trong khung dây xuất hiện
dòng điện cảm ứng. Cũng chính từ trường quay này tác dụng lên dòng điện trong khung dây một
mômen lực làm khung dây quay. Theo định luật Len-xơ, khung dây quay theo chiều quay của từ
trường để giảm tốc độ biến thiên của từ thông.

Tốc độ góc của khung dây luôn nhỏ hơn tốc độ góc của từ trường vì nếu tốc độ góc của khung
dây bằng tốc độ góc của từ trường thì từ thông qua khung dây không biến thiên nữa, dòng điện
cảm ứng không còn, momen lực từ bằng 0, momen cản làm khung dây quay chậm lại. Lúc đó lại
có dòng cảm ứng và có momen lực từ. Khung dây sẽ quay đều khi momen lực từ và momen cản
cân bằng
Chương IV. DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ.
MẠCH DAO ĐỘNG



I. Mạch dao động
+ Một cuộn cảm có độ tự cảm L mắc nối tiếp với một tụ điện có điện dung C thành một mạch
điện kín gọi là mạch dao động.
Nếu điện trở của mạch rất nhỏ coi như bằng không thì mạch là một mạch dao động lí tưởng.
+ Muốn cho mạch dao động hoạt động thì ta tích điện cho tụ điện rồi cho nó phóng điện trong
mạch. Tụ điện sẽ phóng điện qua lại nhiều lần, tạo ra một dòng điện xoay chiều trong mạch.
+ Người ta sử dụng điện áp xoay chiều được tạo ra giữa hai bản tụ điện bằng cách nối hai bản này
với mạch ngoài.
Created by Tiểu Thiếu Gia



II. Dao động điện từ tự do trong mạch dao động
1. Sự biến thiên điện tích và cường độ dòng điện trong một mạch dao động lí tưởng
+ Điện tích trên tụ điện biến thiên điều hòa theo thời gian:
q = q
0
cos(t + )
+ Cường độ dòng điện chạy trong mạch dao động biến thiên điều hòa theo thời gian:
i = q’ = I

0
cos(t +  +
2

)
Với:  =
LC
1
; I
0
= q
0
.
Vậy: Điện tích q của một bản tụ điện và cường độ dòng điện i trong mach dao động biến thiên
điều hòa theo thời gian; i sớm pha
2

so với q.
2. Định nghĩa dao động điện từ tự do
Sự biến thiên điều hòa theo thời gian của điện tích q của một bản tụ điện và cường độ dòng điện
i (hoặc cường độ điện trường

E
và cảm ứng từ

B
) trong mạch dao động được gọi là dao động
điện từ tự do.
3. Chu kì và tần số riêng của mạch dao động
T =



2
= 2 LC ; f =
T
1
=
LC

2
1

III. Năng lượng điện từ
+ Năng lượng điện trường tập trung trên tụ:
W
C
=
2
1
C
q
2
=
2
1
C
q
2
0
cos

2
(t + )
+ Năng lượng từ trường trên cuộn cảm:
W
L
=
2
1
Li
2
=
2
1
LI
2
0
sin
2
(t + )
+ Năng lượng điện từ trên mạch dao động:
W = W
C
+ W
L
=
2
1
C
q
2

0
=
2
1
CU
2
0

=
2
1
LI
2
0

Nếu không có tiêu hao năng lượng thì năng lượng điện từ trong mạch được bảo toàn.

ĐIỆN TỪ TRƯỜNG


I. Mối quan hệ giữa điện trường và từ trường
1. Từ trường biến thiên và điện trường xoáy
a) Phân tích thí nghiệm cảm ứng điện từ
+ Khi từ thông qua một vòng dây kín biến thiên thì trong vòng dây xuất hiện một dòng
điện cảm ứng.
Sự xuất hiện của dòng điện cảm ứng chứng tỏ trong vòng dây có một điện trường mà
đường sức nằm dọc theo dây và là đường cong kín.
Điện trường có đường sức là đường cong kín gọi là điện trường xoáy.
+ Khi từ trường trong một vùng không gian nào đó biến thiên thì trong vùng không gian
đó xuất hiện một điện trường xoáy.

Tác dụng của vòng dây trong thí nghiệm chỉ là để nhận biết điện trường xoáy thôi.
Created by Tiểu Thiếu Gia



b) Kết luận
Nếu tại một nơi có một từ trường biến thiên theo thời gian thì tại nơi đó xuất hiện một điện
trường xoáy.
2. Điện trường biến thiên và từ trường
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 bao giờ cũng khép kín.
II. Điện từ trường.
Điện từ trường là trường có hai thành phần biến thiên theo thời gian, liên quan mật thiết với
nhau là điện trường biến thiên và từ trường biến thiên.

SÓNG ĐIỆN TỪ


I. Sóng điện từ
1. Sóng điện từ là gì?
Sóng điện từ là điện từ trường lan truyền trong không gian.
2. Những đặc điểm của sóng điện từ
+ Sóng điện từ lan truyền được trong chân không và trong các điện môi. Tốc độ của sóng điện từ
trong chân không bằng tốc độ ánh sáng c  3.10
8
m/s. Tốc độ của sóng điện từ trong điện môi nhỏ
hơn trong chân không và phụ thuộc vào hằng số điện môi.
Bước sóng điện từ trong chân không:  =
f
c

Bước sóng điện từ trong môi trường trong suốt có chiết suất n: ’ =
v c
f nf n

 
.
+ Sóng điện từ là sóng ngang:

E
và

B
luôn luôn vuông góc với nhau và vuông góc với phương
truyền sóng. Ba véc tơ

E
,

B
và
v

tại một điểm tạo với nhau thành một tam diện thuận.
+ Trong sóng điện từ thì dao động của điện trường và của từ trường tại một điểm luôn luôn đồng
pha với nhau.
+ Khi sóng điện từ gặp mặt phân cách giữa hai môi trường thì nó cũng bị phản xạ và khúc xạ như
ánh sáng.
+ Sóng điện từ mang năng lượng. Nhờ có năng lượng mà khi sóng điện từ truyền đến một anten,
nó làm cho các electron tự do trong anten dao động.

+ Những sóng điện từ có bước sóng từ vài mét đến vài km được dùng trong thông tin liên lạc vô
tuyến nên gọi là các sóng vô tuyến. Người ta phân chia sóng vô tuyến thành: sóng cực ngắn, sóng
ngắn, sóng trung và sóng dài.
II. Sự truyền sóng vô tuyến trong khí quyễn
1. Các vùng sóng ngắn ít bị hấp thụ
Các phân tử không khí trong khí quyển hấp thụ rất mạnh các sóng dài, sóng trung và sóng cực
ngắn nên các sóng này không thể truyền đi xa.
Trong một số vùng tương đối hẹp, các sóng có bước sóng ngắn hầu như không bị không khí hấp
thụ.
2. Sự phản xạ của các sóng ngắn trên tầng điện li
Tầng điện li là một lớp khí quyển, trong đó các phân tử khí đã bị ion hóa rất mạnh dưới tác dụng
của các tia tử ngoại trong ánh sáng Mặt Trời. Tầng điện li kéo dài từ độ cao khoảng 80 km đến
800 km.
Created by Tiểu Thiếu Gia



Các sóng ngắn vô tuyến phản xạ rất tốt trên tầng điện li cũng như trên mặt đất và mặt nước biển
như ánh sáng. Đó là vì đối với các sóng ngắn (có tần số lớn) thì các môi trường nói trên coi như
dẫn điện tốt.
Nhờ có sự phản xạ liên tiếp trên tầng điện li và trên mặt đất mà các sóng ngắn có thể truyền đi
rất xa trên mặt đất.

NGUYÊN TẮC LIÊN LẠC BẰNG SÓNG VÔ TUYẾN

I. Nguyên tắc chung của của việc thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến
1. Sóng mang
Những sóng vô tuyến dùng để tải các thông tin gọi là các sóng mang.
Sóng mang thường dùng là các sóng điện từ cao tần.
2. Biến điệu sóng mang

Để sóng mang truyền tải được những thông tin có tần số âm, người ta thực hiện:
+ Dùng micrô để biến dao động âm thành dao động điện cùng tần số. Dao động này ứng với một
sóng điện từ gọi là sóng âm tần.
+ Dùng mạch biến điệu để “trộn” sóng âm tần với sóng mang. Việc làm này được gọi là biến điệu
sóng điện từ. Sóng mang đã được biến điệu sẽ truyền từ đài phát đến máy thu.
3. Tách sóng
Ở nơi thu phải dùng mạch tách sóng để tách sóng âm tần ra khỏi sóng cao tần để đưa ra loa. Loa
sẽ biến dao động điện thành dao động âm có cùng tần số.
4. Khuếch đại
Khi tín hiệu thu được có cường độ nhỏ, ta phải khuếch đại chúng bằng mạch khuếch đại

II. Sơ đồ khối của một máy phát thanh đơn giản
Một máy phát thanh vô tuyến đơn giãn gồm năm bộ phận cơ bản sau: micrô (1); mạch phát sóng
điện từ cao tần (2); mạch biến điệu (3); mạch khuếch đại (4); anten phát (5).

III. Sơ đồ khối của một máy thu thanh đơn giản
Một máy thu thanh vô tuyến đơn giãn gồm năm bộ phận cơ bản sau: anten thu (1); mạch khuếch
đại dao động điện từ cao tần (2); mạch tách sóng (3); mạch khuếch đại dao động điện từ âm tần
(4); loa (5).


Created by Tiểu Thiếu Gia



Chương V. SÓNG ÁNH SÁNG
Tiết 41 . TÁN SẮC ÁNH SÁNG
I. Thí nghiệm về sự tán sắc ánh sáng của Newton
Chiếu một chùm sáng song song, hẹp của ánh sáng Mặt Trời qua một lăng kính ta thấy chùm
sáng không những bị lệch về phía đáy của lăng kính mà còn bị tách thành một dải màu liên tục từ

đỏ đến tím.



Dải sáng màu liên tục từ đỏ đến tím gọi là quang phổ của ánh sáng Mặt Trời.
Ánh sáng Mặt Trời là ánh sáng trắng.
Hiện tượng chùm ánh sáng trắng qua lăng kính bị tách ra thành nhiều chùm sáng có màu sắc
khác nhau gọi là hiện tượng tán sắc ánh sáng.

II. Thí nghiệm với ánh sáng đơn sắc của Newton
Chùm ánh sáng vàng, tách ra từ quang phổ Mặt Trời nhờ lăng kính P, sau khi đi qua lăng kính
P’, chỉ bị lệch mà không bị đổi màu.
Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng sáng có một màu nhất định và không bị tán sắc khi truyền qua
lăng kính.






Created by Tiểu Thiếu Gia



III. Giải thích hiện tượng tán sắc
+ Ánh sáng trắng không phải là ánh sáng đơn sắc mà là hỗn hợp của nhiều ánh sáng đơn sắc có
màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím.
+ Chiết suất của thủy tinh đối với các ánh sáng đơn sắc có màu khác nhau thì khác nhau. Chiết
suất có giá trị nhỏ nhất đối với ánh sáng đỏ, và tăng dần khi chuyển sang màu da cam, màu vàng,
… và có giá trị lớn nhất đối với ánh sáng tím.

Vì góc lệch của một tia sáng khúc xạ qua lăng kính tăng theo chiết suất, nên các chùm tia sáng
có màu khác nhau trong chùm ánh sáng tới bị lăng kính làm lệch những góc khác nhau, do đó khi
ló ra khỏi lăng kính, chúng không trùng nhau nữa
Sự tán sắc ánh sáng là sự phân tích một chùm ánh sáng phức tạp thành các chùm sáng đơn sắc.
IV. Ứng dụng của hiện tượng tán sắc
Giải thích được một số hiện tượng tự nhiên, ví dụ: cầu vồng bảy sắc.
Ứng dụng trong máy quang phổ lăng kính để phân tích một chùm sáng đa sắc thành các thành
phần đơn sắc.

GIAO THOA ÁNH SÁNG

I. Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng



Hiện tượng truyền sai lệch so với sự truyền thẳng khi ánh sáng gặp vật cản gọi là hiện tượng
nhiễu xạ ánh sáng.
Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng chỉ có thể giải thích được nếu thừa nhận ánh sáng có tính chất
sóng: Mỗi chùm sáng đơn sắc coi như một sóng có bước sóng xác định


II. Hiện tượng giao thoa ánh sáng
1. Thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng
Trong vùng hai chùm sáng gặp nhau xuất hiện những vạch tối và những vạch sáng xen kẻ.
Những vạch tối là chổ hai sóng triệt tiêu lẫn nhau. Những vạch sáng là chổ hai sóng ánh sáng tăng
cường lẫn nhau.

Created by Tiểu Thiếu Gia

2. Vị trí các vân giao thoa
Đặt: a = F
1
F
2
, x = OA, IO = D
Ta có: d
2
– d
1
=
D
ax
D
ax
dd
ax

 2
22
2

 x =
D
a
(d
2
– d
1
)
Để tại A có vân sáng thì d
2
– d
1
= k
 Vị trí vân sáng: x
k
= k
a
D


Với k  Z và k gọi là bậc giao thoa.
Để tại A có vân tối thì d
2
– d
1
= (k’ +
2
1
)
 Vị trí vân tối: x

k’
= (k’ +
2
1
)
a
D


Với k’  Z và với vân tối thì không có khái niệm bậc giao thoa.