Vật lí a2 2024 in cho sinh viên (1)

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (19.32 MB, 98 trang )

Trang 1<div class="page_container" data-page="1">

Giảng viên: GVC.TS. TRẦN VĂN LƯỢNG Bộ mơn: Vật lí Ứng dụng

Khoa: Khoa học Ứng dụng

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINHTRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Mơn học: VẬT LÍ A2

TÀI LIỆU THAM KHẢO CHÍNH

[1] Nguyễn Thị Bé Bảy, “Vật lí đại cương A2”, NXB ĐH Bách Khoa – ĐH Quốc gia TP. HCM (2016).

[2] Trần Văn Lượng, “Bài tập Vật lí đại cương A2”, NXB ĐH Bách Khoa – ĐH Quốc gia TP. HCM (2017).

[3] D. Halliday, R. Resnick, J. Walker, “Cơ sở Vật lí”, Tập Chương II: TRƯỜNG ĐIỆN TỪ

Chương III: DAO ĐỘNG VÀ SÓNG CƠChương IV: SÓNG ÁNH SÁNG

Chương V: THUYẾT TƯƠNG ĐỐI HẸPChương VI: QUANG LƯỢNG TỬChương VII: CƠ HỌC LƯỢNG TỬChương VIII: VẬT LÍ NGUYÊN TỬ

Chương IX: HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ VÀ HẠT CƠ BẢN

NỘI DUNG MÔN HỌC VẬT LÍ A2

Copyright by Trần Văn Lượng - Trường ĐH Bách Khoa TP. HCM

Hình thức kiểm tra, thi:

v Thi cuối kì (chương 5 – 9): 50 %.

- Số câu trắc nghiệm: 40- Thời gian làm bài: 90 phút

v Kiểm tra giữa kì (chương 1 – 4): 30 %.

- Ghi bài (không cho bài giảng điện tử).- Làm bài tập áp dụng.

2. Về nhà:

- Củng cố lại kiến thức. - Tham gia thảo luận, đặt câu hỏi trên diễn đàn.- Đọc trước bài mới từ

</div>Trang 2<div class="page_container" data-page="2">

e-learning.hcmut.edu.vnĐăng nhập:

Khóa học: Vật lý 2_Trần Văn LượngDiễn đàn thảo luận môn học

- Các em đặt câu hỏi và trao đổi cùng nhau.- Thầy chỉ trả lời các câu hỏi lí thuyết có liên

quan tới bài học vào chủ nhật hàng tuần.- Bài tập thì các em trao đổi trên diễn đàn

của thầy cơ dạy bài tập.

§4. Năng lượng từ trường

§1. HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ

Thí nghiệm Ơxtet về tác dụng từ của dòng điện



Hiện tượng cảm ứng điện từ. Dòng điện xuất hiện khi có sự biến đổi từ thơng qua mạch điện kín gọi là dòng điện

</div>Trang 3<div class="page_container" data-page="3">

BÀI 1: Khi thanh kim loại MN chuyển động với vận tốc v trong từ trường đều có cảm ứng từ B thì dịng cảm ứng có chiều như hình vẽ. Vậy và hướng sang phải.

BÀI 2: Cho 1 dòng điện thẳng có cường độ i = I

0

cost chạy qua được đặt gần 1 khung dây

</div>Trang 4<div class="page_container" data-page="4">

- IFC=ec/R

→

tăng R (tăng ρ). Dịng Fucơ làm khối

kim loại rơi chậm lại

• Lợi: nấu kim loại, bếp điện từ.

Dịng Fucơ nấu chảy kim loại

BÀI 3: Một thanh kim loại chiều dài ℓ=40 cm quay với vận tốc 20 vịng/s trong 1 từ trường đều có cảm ứng từ B=10

-2

T. Trục quay đi qua 1 đầu của thanh và // với các đường cảm ứng từ. Hiệu điện thế ở 2 đầu thanh khi đó có độ lớn bằng

</div>Trang 5<div class="page_container" data-page="5">

§2. HIỆN TƯỢNG TỰ CẢM

Hiện tượng tự cảm: hiện tượng CƯĐT xảy ra trong mạch, được gây ra bởi chính dòng

Hiện tượng dòng điện cao tần hầu như không chạy trong ruột của dây dẫn, mà chỉ chạy ở bề mặt ngồi của nó.

• Tơi cứng bề mặt kim loại.• Dây dẫn rỗng (tiết kiệm).

BÀI 1: Dòng điện biến thiên i = 0,04.(5-t) (A) chạy qua ống dây có

I1 thay đổi

→Φ

12 qua (C2) biến đổi

→

ic2 trong (C2)

→

I2 thay đổi

→Φ

21 qua (C1) biến đổi

→

ic1 trong (C1).

</div>Trang 6<div class="page_container" data-page="6">

• Ứng dụng: chế tạo máy biến áp.

Copyright by Trần Văn Lượng - Trường ĐH Bách Khoa TP. HCM

2. Suất điện động hỗ cảm: sđđ gây ra ihc.

M: hệ số hỗ cảm (đơn vị: H).

• Trong (C1):

• Trong (C2):

Copyright by Trần Văn Lượng - Trường ĐH Bách Khoa TP. HCM

§4. NĂNG LƯỢNG TỪ TRƯỜNG

μ

: độ từ thẩm. • chân khơng μ =1. • khơng khí μ ≈1.

2. Mật độ năng lượng từ trường

Ø Năng lượng từ trường định xứ trong thể

tích V:

Copyright by Trần Văn Lượng - Trường ĐH Bách Khoa TP. HCM

• B: cảm ứng từ

• H: cường độ từ trường

BÀI 1: Một ống dây thẳng dài 20 cm, đường kính tiết diện 1 cm, gồm 100 vòng dây, được đặt trong khơng khí. Khi cho dịng điện 5 A chạy qua ống dây thì năng lượng

</div>Trang 7<div class="page_container" data-page="7">

Chương II. TRƯỜNG ĐIỆN TỪ

1. Luận điểm thứ nhất. Điện trường xoáy

“Từ trư

ờ

ng bi

ế

n thiên theo th

ờ

i gian làm xu

ấ

t hi

ệ

n đi

ệ

n trư

ờ

ng xoáy”.

Ø Toán tử rot là một tốn

tử vectơ mơ tả độ xốy của một trường vectơ.

Ø Toán tử div hay toán tử phân

kỳ hay suất tiêu tán là một toán tử đo mức độ phát (ra) h a y t h u ( v à o ) c ủ a t r ư ờ n g vectơ tại một điểm cho trước.

Ø Toán tử gradien của

một trường vô hướng

</div>Trang 8<div class="page_container" data-page="8">

B À I 1 ( c â u 7 7 t r . 3 5 s á c h B T ) : Trong khơng gian từ trường có độ

lớn B=const quay đều quanh 1

“Đi

ệ

n trư

ờ

ng bi

ế

n thiên theo th

ờ

i gian làm xu

ấ

t hi

ệ

n từ trư

ờ

ng biến thiên”.

Dòngđiệndịch

Do sự biến thiên của điện trường sinh ra, khơng có sự dịch chuyển

• Mật độ năng lượng trường điện từ:

• Năng lượng trường điện từ:

</div>Trang 10<div class="page_container" data-page="10">

Trong điện môi hoặc chân không: ρ=0, j=0.

a) Hệ PT. Maxwell mơ tả sóng điện từ: trong chân khơng.Chiết suất mơi trường.Trong đó:

Ø Tốc độ truyền SĐT bằng tốc độ ánh sáng trong môi trường. Trong chân không SĐT truyền với tốc độ lớn

Ø SĐT truyền được trong mọi môi trường vật chất và cả trong chân không, điện môi.

2. Đặc điểm của sóng điện từ (SĐT)

 Lưu ý: Sóng cơ không truyền được trong chân không.

(mơi trường truyền sóng cơ phải có tính đàn hồi)

Ø E và B cùng chu kì, cùng

tần số, cùng bước sóng và

cùng pha.

Ø SĐT là sóng ngang: (ba vectơ E, B, v theo thứ tự

tạo thành một tam diện thuận).

</div>Trang 11<div class="page_container" data-page="11">

BÀI 1(tương tự câu 12 tr.21 sách BT): Cho biểu thức điện trường của sóng điện từ đơn

Độ lớn năng lượng điện từ.

Phương, chiều truyền n/lượng.

</div>Trang 12<div class="page_container" data-page="12">

Ø Sóng cực ngắn

(λ = 0,01 m → 10 m):

♣ Lưu ý: Trong chiếc điện thoại di động và “máy

bắn tốc độ” xe cộ trên đường có cả máy phát và máy thu sóng vơ tuyến.

</div>Trang 13<div class="page_container" data-page="13">

Ứng dụng : Đo gia tốc trọng trường:

Ø Biết giá trị của g tại các vị trí khác nhau

trong một vùng, có thể suy ra phân bố khối lượng khoáng vật ở dưới mặt đất trong vùng đó (giúp cho việc tìm mỏ dầu, nguồn nước dưới đất,...).

4. Con lắc vật lí

• I: momen qn tính của con lắc đối với

trục quay O.

• m: khối lượng của vật rắn.

• d: khoảng cách từ khối tâm C của vật rắn thanh mảnh đồng chất tiết diện đều, chiều dài ℓ thực hiện dao động điều hịa quanh một trục nằm ngang O vng góc với thanh và đi qua một điểm của thanh. Chu kì dao động nhỏ nhất mà thanh có

</div>Trang 14<div class="page_container" data-page="14">

Lời giải:O

x • là dao động có biên độ (hoặc

cơ năng) giảm dần theo thời gian.

giảm xóc ơ tơ, xe máy,…

BÀI 2 (câu 68 tr.78 sách BT): Sau thời gian 2 phút biên độ dao động tắt dần của con lắc đơn giảm 3 lần. Chiều dài sợi dây của con lắc là

</div>Trang 15<div class="page_container" data-page="15">

Lời giải:

3. Dao động cưỡng bức

BÀI 3 (câu 76 tr.79 sách BT): Ứng với tần số góc Ω

1

= 150 rad/s của ngoại lực thì biên độ dao động cưỡng bức có giá trị là A. Với tần số góc Ω

2

nào sau đây của ngoại lực thì biên độ dao động cưỡng bức cũng có giá trị là A? Biết

</div>Trang 16<div class="page_container" data-page="16">

Lời giải§2. SĨNG CƠ

BÀI 1 (tương tự câu 91 tr.84 sách BT): Một nguồn sóng O trên mặt nước dao động với phương trình

u

0

= 5cos(2t + /4) (cm) (t đo bằng giây). Tốc độ truyền sóng trên mặt nước 10 cm/s, coi biên độ sóng truyền đi khơng đổi. Tại thời điểm t = 1,5 s, điểm M trên mặt nước cách nguồn 20

</div>Trang 17<div class="page_container" data-page="17">

Lời giải:

1. Các khái niệm

Ø Sóng âm là những sóng cơ truyền

trong các mơi trường khí, lỏng, rắn.

tai người cũng không nghe được và

gọi là siêu âm.

Thăm dị tàu ngầm

Tìm tài ngun biển

Đo độ sâu của đáy biển

vỨng dụng của siêu âm:

</div>Trang 18<div class="page_container" data-page="18">

kiểm tra mối hàn

Máy tẩy rửa bằng sóng siêu âm

Ø Những âm như tiếng búa đập,

tiếng sấm, tiếng ồn ở đường phố, ở chợ,… khơng có một tần số xác định thì gọi là các

tạp âm.

2. Sự truyền âm

a) Mơi trường truyền âm:

Ø Sóng âm có thể truyề n đi

trong tất cả các mơi trường chất (chất khí, chất lỏng, chất

rắn) và không truyền được

trong chân không. trong chân không

Ø Âm hầu như không truyền được qua các

chất xốp như bơng, len,… Những chất

đó được gọi là chất cách âm.

Ø Sóng âm truyền trong

mỗi mơi trường với một tốc độ hồn tồn xác định.

 Nói chung, tốc độ truyền âm trong chất rắn lớn hơn

trong chất lỏng, và trong chất lỏng lớn hơn trong chất khí (vr > vl > vk).

Ø Tốc độ truyền âm phụ thuộc vào tính đàn hồi, khối

lượng riêng (hay mật độ vật chất) và nhiệt độ của môi trường (v không phụ thuộc vào λ và f).

</div>Trang 19<div class="page_container" data-page="19">

1. Tần số âm

P là công suất sóng âm gửi qua diện tích S.- Tần số âm là một trong những đặc

trưng vật lí quan trọng nhất của âm.

- Cường độ âm là đại lượng đo bằng lượng năng lượng mà sóng âm tải qua một đơn vị diện tích đặt tại điểm đó, vng góc với phương truyền sóng trong một đơn vị thời gian.

2. Cường độ âm và mức cường độ âm

a) Cường độ âm (I):

II. Những đặc trưng vật lí của âm

- Mức cường độ âm của âm

I (so với âm I0):

Trong đó I0 là cường độ âm chuẩn:hồn tồn khác nhau.

II. Những đặc trưng vật lí của âm

1. Độ cao

III. Những đặc trưng sinh lí của âm

Ø Độ cao của âm là một đặc trưng sinh lí của âm

gắn liền với tần số âm.

2. Độ to

Ø Độ to chỉ là một khái niệm nói về đặc

trưng sinh lí của âm gắn liền với đặc trưng vật lí mức cường độ âm.

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.

</div>Trang 20<div class="page_container" data-page="20">

BÀI 2: Ba điểm O, A, B cùng nằm trên một nửa đường thẳng xuất phát từ O. Tại O đặt một nguồn điểm phát sóng âm đẳng hướng ra không gian, môi trường không hấp thụ âm. Mức cường độ âm tại A là 60 dB, tại B là 20 dB. Tìm mức cường độ âm tại trung điểm M của đoạn AB.

của âm do nguồn sóng (NS) chuyển động

</div>Trang 21<div class="page_container" data-page="21">

- NS và MT c/đ không trên cùng 1 đường

phát ra tiếng cịi có tần số 500Hz. Khi chạy ngang qua một hành khách đang đứng ở bên đường thì tần số âm mà người đó cảm nhận được thay đổi đột ngột một lượng là bao nhiêu? Tốc độ truyền âm trong khơng khí là 336m/s.

</div>Trang 22<div class="page_container" data-page="22">

§1. CƠ SỞ CỦA QUANG HỌC SĨNG

1. Quang lộ (L):

l à đ o ạ n đ ư ờ n g á n h s á n g

truyền được trong chân không trong khoảng thời gian t, với t là thời gian ánh sáng đi được đoạn đường đó trong mơi trường chiết

Quang lộ của các tia sáng giữa hai mặt trực giao của một chùm sáng thì bằng nhau.

3. Cường độ sáng

Cường độ sáng tại 1 điểm là đại lượng có trị số bằng năng lượng as truyền qua 1S đặt

Sau khi gặp nhau các sóng as vẫn truyền đi như cũ, còn tại những điểm gặp nhau, dao động sóng bằng tổng các dao động thành phần.

5. Nguyên lí Huygens – Fresnel

- Bất kỳ một điểm nào nhận được sóng ánh sáng truyền đến đều trở thành nguồn sáng thứ cấp phát ás về phía trước nó (Huygens).

- Biên độ và pha của nguồn thứ cấp là biên độ và pha do nguồn thực gây ra tại vị trí của

nước – khơng khí dưới góc tới 60

o

. Sau đó tia sáng đi được 75cm thì đến điểm B. Quang lộ của tia sáng đi từ A đến B là

BÀI TẬP ÁP DỤNG

A. 145 cm. B. 135 cm. C. 155 cm. D. 180 cm.

</div>Trang 23<div class="page_container" data-page="23">

Lời giải:

§2. GIAO THOA ÁNH SÁNG

I. Hiện tượng giao thoa ánh sáng

hiện tượng chồng chập của 2

CÁCH TẠO RA HAI NGUỒN KẾT HỢP

1. Hai khe Young

CÁCH TẠO RA HAI NGUỒN KẾT HỢP

4. Lưỡng thấu kính Bier

CÁCH TẠO RA HAI NGUỒN KẾT HỢP

</div>Trang 24<div class="page_container" data-page="24">

quang lộ không thay đổi.

III. Giao thoa gây bởi bản mỏng

1. Bản mỏng có bề dày thay đổi: Vân cùng

Ø Các vân g/t cùng d: Vân cùng độ dày.

BÀI 2(tương tự câu 18 tr.135 sách BT): Chiếu as đơn sắc có bước sóng λ=0,4 m tới 1 bản mỏng có chiết suất n=1,5 dưới góc tới i=30

o

. Bề dày tối thiểu để bản mỏng cho vân

</div>Trang 25<div class="page_container" data-page="25">

BÀI 3(tương tự câu 19 tr.135 sách BT): Chiếu chùm ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ vng góc với mặt dưới của 1 nêm thủy tinh có góc nghiêng  rất nhỏ và chiết suất n. Nêm được đặt trong khơng khí. Khoảng cách giữa 5 vân tối liên tiếp trên mặt nêm là

Lời giải:

BÀI 4(câu 32 tr.138 sách BT): Chiếu 2 chùm ánh sáng đơn sắc song song có b ư ớ c s ó n g λ

1

= 0 , 5  m v à λ

2

= 0 , 6  m vuông góc với mặt dưới của 1 nêm khơng khí có góc nghiêng =5.10

-4

rad.

</div>Trang 26<div class="page_container" data-page="26">

BÀI 5(câu 36 tr.139 sách BT): Trong 1 hệ thống cho vân trịn Newton đặt trong k h ơ n g k h í , c h ù m s á n g / / c h i ế u t ớ i vng góc với mặt thủy tinh gồm 2 bước sóng λ

1

=0,5m và λ

2

=0,6m. Quan sát ảnh giao thoa người ta thấy bán kính của vân tối thứ 5 (k

1

=5) ứng với sóng λ

1

và bán kính của vân tối thứ 6 (k

2

=6) ứng với sóng λ

2

hơn kém nhau 0,8mm. Bán kính cong của thấu kính làtấm thủy tinh của hệ thống cho vân tròn Newton đặt trong khơng khí. Bán kính cong của thấu kính là 20m. Số vân tối tối đa quan sát được là 250 vân (không kể vân tối ở điểm tiếp xúc). Xác định bán kính của vân

</div>Trang 27<div class="page_container" data-page="27">

VI. ỨNG DỤNG HIỆN TƯỢNG GIAO THOA AS

• λ: bước sóng ánh sáng trong chân khơng.

2. Kiểm tra phẩm chất các mặt quang học

3. Đo chiết suất của chất lỏng, khí – Giao thoa kế Rayleigh

4. Đo khoảng cách – Giao thoa kế Michelson

Hình ảnh giao thoa của màng xà phòng

Ánh sáng phản xạ qua bọt xà phòng

♣ Lưu ý: Màu sắc sặc sỡ của bong bóng xà phịng, váng dầu mỡ là do hiện tượng giao thoa ánh sáng.

Váng dầu

Hiện tượng cầu vồng, màu sắc sặc sỡ của viên kim cương là do

hiện tượng tán sắc ánh sáng.

BÀI 8(tương tự câu 18 tr.135 sách BT): Chiếu as đơn sắc song song có bước sóng λ=0,75m tới 1 bản mỏng c ó b ề d à y k h ô n g đ ổ i , c h i ế t s u ấ t n=1,5 dưới góc tới i=30

o

. Bề dày tối thiểu để bản mỏng cho vân tối là

</div>Trang 28<div class="page_container" data-page="28">

II. NHIỄU XẠ QUA LỖ TRÒN

2. Phân bố cường độ ảnh nhiễu xạ:

II. NHIỄU XẠ QUA LỖ TRỊN

3. Giải thích kết quả bằng pp đới cầu Fresnel

M0

</div>Trang 29<div class="page_container" data-page="29">

v Diện tích của mỗi đới cầu:

v Bán kính của đới cầu thứ k:

BÀI 1: Chiếu 1 chùm sáng song song, bước sóng λ=0,5m vng

</div>Trang 30<div class="page_container" data-page="30">

BÀI 2 (câu 54 tr.143 sách BT): Giữa n g u ồn s án g đ i ể m đ ơ n s ắc và đ i ể m quan sát M, người ta đặt 1 màn chắn có kht 1 lỗ trịn. Thay đổi rất chậm kích thước của lỗ trịn và quan sát cường độ sáng tại M. Ban đầu, người ta thấy M sáng nhất, sau đó M tối rồi trở

Giả sử đĩa tròn che mất m đới cầu Fresnel đầu tiên:1. Tiên đoán lý thuyết (Fresnel – Poisson):III. NHIỄU XẠ QUA ĐĨA TRỊN2. Thí nghiệm kiểm chứng (Arago):III. NHIỄU XẠ QUA ĐĨA TRÒN

BÀI 3(câu 59 tr.144 sách BT): Nguồn

</div>Trang 31<div class="page_container" data-page="31">

2. Phân bố cường độ ảnh nhiễu xạ:IV. NHIỄU XẠ QUA 1 KHE HẸP

BÀI 4(câu 63 tr.145 sách BT): Chiếu một chùm sáng đơn sắc song song có bước sóng λ đến đập vng góc với một khe hẹp có bề rộng b = 0,5 mm. Sau khe đặt một thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 1,5 m. Màn quan sát đặt tại mặt phẳng tiêu diện ảnh của thấu kính thu được cực đại trung tâm có độ rộng

</div>Trang 32<div class="page_container" data-page="32">

• Tại F: các tia gửi tới F đều cùng pha.không thay đổi.

BÀI 5(câu 67 tr.146 sách BT): Chiếu

V. NHIỄU XẠ QUA N KHE HẸP

Nhiễu xạ gây bởi 1 khe. Giao thoa gây bởi các khe.

2. Phân bố cường độ ảnh nhiễu xạ:

V. NHIỄU XẠ FRAUNHOFER QUA N KHE HẸPa) Giao thoa 2 khe

V. NHIỄU XẠ QUA N KHE HẸP

• Tất cả N khe đều cho cực tiểu nhiễu xạ:

</div>Trang 33<div class="page_container" data-page="33">

- Nếu: L2 – L1= d.sin



=mλ

cực đại chính.

• Xét phân bố I giữa 2 cực đại chính:

Đk ctiểu giao thoa.

Ø Giữa cực đại phụ này và 2 cực đại chính

hai bên phải có 2 cực tiểu phụ.

v Nhiễu xạ qua N khe:

• Vị trí cực tiểu chính (do nhiễu xạ trên 1

khơng xuất hiện (vị trí đó là ctiểu chính).

v Số cực đại chính tối đa (Nmax):

• Để quan sát được các cực đại chính:



<d.

Ø Lưu ý:

BÀI 6(câu 106 tr.156 sách BT): Trong hình nhiễu xạ qua 7 khe hẹp có d = 5b (b là bề rộng mỗi khe, d là khoảng cách giữa hai khe liên tiếp), số cực đại chính nằm giữa hai cực tiểu chính (liên tiếp, ở cùng một phía) và số cực đại phụ giữa hai cực đại chính kế tiếp lần

</div>Trang 34<div class="page_container" data-page="34">

• 2 – Phân bố cường độ ảnh nhiễu xạ:

• Chu kì của cách tử (d): khoảng cách giữa

hai khe kế tiếp.

• Số khe trên 1 đơn vị chiều dài:

VII. NHIỄU XẠ TIA X TRÊN TINH THỂ

• d: k/c giữa 2 m/p ngun tử liên tiếp.• φ: góc nx theo phương phản xạ gương.

VIII. ỨNG DỤNG HIỆN TƯỢNG NHIỄU XẠ AS ♣ Lưu ý: Hiện tượng tán sắc,

giao thoa và nhiễu xạ chứng

tỏ ánh sáng có tính chất sóng.

Nhiễu xạ Giao thoa

Tán sắc

</div>Trang 35<div class="page_container" data-page="35">

cực đại chính nằm giữa hai cực tiểu chính đầu tiên (bậc 1) là:m chiếu vng góc với mặt cách tử. Số cực đại chính tối đa cho bởi

§1. Sự ra đời của thuyết tương đối hẹp§2. Phép biến đổi Lorentz

§3. Động lực học tương đối tính§4. Hiệu ứng Doppler tương đối tính

§1. SỰ RA ĐỜI CỦA THUYẾT TƯƠNG ĐỐI HẸP

Cơ học cổ điểnTh tương đối1. Hạn chế của cơ học cổ điển

Thời gianKhông gian

Tương đốiTuyệt đối

</div>Trang 36<div class="page_container" data-page="36">

2. Thí nghiệm Michelson – Morley (1887)

3. Phép biến đổi Lorentz (1904)

• Phương pháp thử nghiệm và sai số.

• Giải thích kết quả t/n Michelson – Morley. • Ý n g h ĩ a : T ố c đ ộ á n h s á n g t r o n g c h â n

khơng là như nhau trong mọi hqc qn tính.Giả thuyết môi trường ête

Tốc độ ánh sáng trong chân khơng có cùng độ lớn bằng c trong mọi hqc qn tính, khơng phụ thuộc vào phương truyền và vào tốc độ của nguồn sáng hay máy thu:

c299 792 458 m s3 .10 m s

• Tiên đề I (nguyên lí tương đối):

Các định luật vật lí (cơ học, điện từ học,…) có cùng một dạng như nhau trong mọi hqc qn tính.

• Tiên đề II (nguyên lí về sự bất biến của tốc

độ ánh sáng):

§2. PHÉP BIẾN ĐỔI LORENTZ

I. Phép biến đổi Lorentz

II. Hệ quả của phép biến đổi Lorentz1. Tính đồng thời - Quan hệ nhân quả

Sự đồng thời có tính tương đối. Nguyên nhân luôn

xảy ra trước kết quả.



</div>Trang 37<div class="page_container" data-page="37">

BÀI 1(câu 37 tr.180 sách BT): Người quan sát trong hqc O phát hiện 2 sự kiện riêng rẽ xảy ra trên trục x ở điểm x1 tại thời điểm t1 và điểm x2 tại thời điểm t2với

x1 – x2 = 5000m và t2 – t1 = 4 μs.Tìm vận tốc v của hqc O’ c/động dọc theo trục x của hệ O sao cho người quan sát đứng trong hệ O’ thấy 2 sự kiện đó xảy ra đồng thời.

A. v=-72 Mm/s. B. v=24 Mm/s. C. v=-24 Mm/s. D. v=72 Mm/s.

Lời giải:

2. Sự co lại của độ dài

chuyển động trong Ođứng yên trong O'

2. Sự co lại của độ dài

Khơng gian có tính tương đối.

• ℓ: chiều dài thanh trong

hqc chuyển động.

• ℓ0: chiều dài thanh trong

hqc đứng yên (chiều dài riêng).

v Lưu ý: Chiều dài chỉ

co lại dọc theo phương

độ v=0,6c đối với hình lập phương và theo phương // với một trong

</div>Trang 38<div class="page_container" data-page="38">

Lời giải:3. Sự dãn nở của thời gian (hay sự chậm lại của đồng hồ chuyển động)

Thời gian có tính tương đối.

• ∆t0: kh oản g th ời gi an xảy r a hiện tượng đo theo đồng hồ gắn với hqc O’ chuyển động (hạt đứng

yên trong hệ O’ – thời gian riêng).

• ∆t: kho ản g thời gian xảy ra

hiện tượng này đo theo đồng hồ

• Theo cơ học cổ điển:

Hạt khơng thể đi tới mặt đất.

• Theo thuyết tương đối:

Hạt đi được quãng đường:

Lời giải:4. Khoảng không - thời gian giữa 2 biến cố

Khoảng không - thời gian là 1 đại lượng

</div>Trang 39<div class="page_container" data-page="39">

Lời giải:

BÀI 5(tương tự câu 17 tr.176 sách BT): Hai hạt chuyển động ngược chiều dọc theo một đường thẳng với các tốc độ v

1

=0,7c và v

2

=0,5c đối với phịng thí nghiệm. Tốc độ ra xa nhau của hai hạt là

A. 0,2c. B. 0,31c. C. 0,89c. D. 1,2c.

</div>Trang 40<div class="page_container" data-page="40">

Lời giải:

§3. ĐỘNG LỰC HỌC TƯƠNG ĐỐI TÍNH

1. Động lượng tương đối tính của hạt

2. Phương trình ĐLH tương đối tính của hạt

• m: khối lượng hạt.

• F: lực tác dụng lên hạt.

• v: vận tốc của hạt.

3. Năng lượng toàn phần của hạt

4. Năng lượng nghỉ của hạt

Động năng của một hạt có khối lượng m bằng năng lượng nghỉ của

</div>

Vật lí a2 2024 in cho sinh viên (1)

<b>Giảng viên: GVC.TS. TRẦN VĂN LƯỢNG Bộ mơn: Vật lí Ứng dụng</b>

<b>Khoa: Khoa học Ứng dụng </b>

<b>ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINHTRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA </b>

<b>Mơn học: VẬT LÍ A2</b>

<b>TÀI LIỆU THAM KHẢO CHÍNH</b>

<b>NỘI DUNG MÔN HỌC VẬT LÍ A2</b>

<b>§4. Năng lượng từ trường </b>



<b>BÀI 1: Khi thanh kim loại MN chuyển động với vận tốc v trong từ trường đều có cảm ứng từ B thì dịng cảm ứng có chiều như hình vẽ. Vậy và hướng sang phải.</b>

<b>BÀI 2: Cho 1 dòng điện thẳng có cường độ i = I</b>

<b>cost chạy qua được đặt gần 1 khung dây </b>

<b>→</b>

<b>BÀI 3: Một thanh kim loại chiều dài ℓ=40 cm quay với vận tốc 20 vịng/s trong 1 từ trường đều có cảm ứng từ B=10</b>

<b>T. Trục quay đi qua 1 đầu của thanh và // với các đường cảm ứng từ. Hiệu điện thế ở 2 đầu thanh khi đó có độ lớn bằng</b>

<b>BÀI 1: Dòng điện biến thiên i = 0,04.(5-t) (A) chạy qua ống dây có </b>

<b>→Φ</b>

<b>→</b>

<b>→</b>

<b>→Φ</b>

<b>→</b>

<b>μ</b>

<b>BÀI 1: Một ống dây thẳng dài 20 cm, đường kính tiết diện 1 cm, gồm 100 vòng dây, được đặt trong khơng khí. Khi cho dịng điện 5 A chạy qua ống dây thì năng lượng </b>

<i><b>Chương II. TRƯỜNG ĐIỆN TỪ</b></i>

<i><b>ờ</b></i>

<i><b>ế</b></i>

<i><b>ờ</b></i>

<i><b>ấ</b></i>

<i><b>ệ</b></i>

<i><b>ệ</b></i>

<i><b>ờ</b></i>

<b>B À I 1 ( c â u 7 7 t r . 3 5 s á c h B T ) : Trong khơng gian từ trường có độ </b>

<i><b>lớn B=const quay đều quanh 1 </b></i>

<i><b>ệ</b></i>

<i><b>ờ</b></i>

<i><b>ế</b></i>

<i><b>ờ</b></i>

<i><b>ấ</b></i>

<i><b>ệ</b></i>

<i><b>ờ</b></i>

<b>BÀI 1(tương tự câu 12 tr.21 sách BT): Cho biểu thức điện trường của sóng điện từ đơn </b>

<b>BÀI 2 (câu 68 tr.78 sách BT): Sau thời gian 2 phút biên độ dao động tắt dần của con lắc đơn giảm 3 lần. Chiều dài sợi dây của con lắc là </b>

<b>Lời giải:</b>

<b>BÀI 3 (câu 76 tr.79 sách BT): Ứng với tần số góc Ω</b>

<b>= 150 rad/s của ngoại lực thì biên độ dao động cưỡng bức có giá trị là A. Với tần số góc Ω</b>

<b> nào sau đây của ngoại lực thì biên độ dao động cưỡng bức cũng có giá trị là A? Biết </b>

<b>Lời giải§2. SĨNG CƠ </b>

<b>BÀI 1 (tương tự câu 91 tr.84 sách BT): Một nguồn sóng O trên mặt nước dao động với phương trình </b>

<b>u</b>

<b> = 5cos(2t + /4) (cm) (t đo bằng giây). Tốc độ truyền sóng trên mặt nước 10 cm/s, coi biên độ sóng truyền đi khơng đổi. Tại thời điểm t = 1,5 s, điểm M trên mặt nước cách nguồn 20 </b>

<b>phát ra tiếng cịi có tần số 500Hz. Khi chạy ngang qua một hành khách đang đứng ở bên đường thì tần số âm mà người đó cảm nhận được thay đổi đột ngột một lượng là bao nhiêu? Tốc độ truyền âm trong khơng khí là 336m/s.</b>

<b>§1. CƠ SỞ CỦA QUANG HỌC SĨNG</b>

<b>nước – khơng khí dưới góc tới 60</b>

<b>. Sau đó tia sáng đi được 75cm thì đến điểm B. Quang lộ của tia sáng đi từ A đến B là</b>

<b>BÀI TẬP ÁP DỤNG</b>

<b> A. 145 cm. B. 135 cm. C. 155 cm. D. 180 cm.</b>

<b>§2. GIAO THOA ÁNH SÁNG</b>

<b>CÁCH TẠO RA HAI NGUỒN KẾT HỢP</b>

<b>CÁCH TẠO RA HAI NGUỒN KẾT HỢP</b>

<b>4. Lưỡng thấu kính Bier</b>

<b>CÁCH TẠO RA HAI NGUỒN KẾT HỢP</b>

<b>BÀI 2(tương tự câu 18 tr.135 sách BT): Chiếu as đơn sắc có bước sóng λ=0,4 m tới 1 bản mỏng có chiết suất n=1,5 dưới góc tới i=30</b>

<b>. Bề dày tối thiểu để bản mỏng cho vân </b>

<b>BÀI 4(câu 32 tr.138 sách BT): Chiếu 2 chùm ánh sáng đơn sắc song song có b ư ớ c s ó n g λ</b>

<b>= 0 , 5  m v à λ</b>

<b>= 0 , 6  m vuông góc với mặt dưới của 1 nêm khơng khí có góc nghiêng =5.10</b>

<b>rad. </b>

<b>BÀI 5(câu 36 tr.139 sách BT): Trong 1 hệ thống cho vân trịn Newton đặt trong k h ơ n g k h í , c h ù m s á n g / / c h i ế u t ớ i vng góc với mặt thủy tinh gồm 2 bước sóng λ</b>

<b>=0,5m và λ</b>

<b>=0,6m. Quan sát ảnh giao thoa người ta thấy bán kính của vân tối thứ 5 (k</b>

<b>=5) ứng với sóng λ</b>

<b>và bán kính của vân tối thứ 6 (k</b>

<b>=6) ứng với sóng λ</b>

<b>BÀI 8(tương tự câu 18 tr.135 sách BT): Chiếu as đơn sắc song song có bước sóng λ=0,75m tới 1 bản mỏng c ó b ề d à y k h ô n g đ ổ i , c h i ế t s u ấ t n=1,5 dưới góc tới i=30</b>

<b>. Bề dày tối thiểu để bản mỏng cho vân tối là</b>

<b>BÀI 1: Chiếu 1 chùm sáng song song, bước sóng λ=0,5</b><b>m vng </b>

<b>BÀI 3(câu 59 tr.144 sách BT): Nguồn </b>

<b>BÀI 5(câu 67 tr.146 sách BT): Chiếu </b>



