GIÚP ÔN NHANH CÁC TRỌNG ĐIỂM VẬT LÍ 12 - ĐỘNG LỰC HỌC VẬT RẮN pps

1
GIÚP ÔN NHANH CÁC TRỌNG ĐIỂM VẬT LÍ 12
(GV. Nguyễn Đức Hiệp)

ĐỘNG LỰC HỌC VẬT RẮN (*)

1. Động học vật rắn

Chuyển động quay đều

Chuyển động quay biến đổi
đều

- Gia tốc góc:  = 0
- Tốc độ góc:  = hằng số.
- Toạ độ góc:  = 
0
+ t
(
0
, 
0
là tọa độ góc và tốc
độ góc lúc t = 0).

- Gia tốc góc:  = hằng số.
- Tốc độ góc:  = 
0
+ t
- Toạ độ góc:  = 

0
+ 
0
t +
1
2
t
2

- Hệ thức giữa , , :

2
 
0
2
= 2(  
0
)

Hệ thức giữa các đại lượng góc và đại lượng dài
s = r ; v = r; a
t
= r ; a
n
= r
2
;
24

22

a = a + a
n
t
=r
.

Lưu ý : Góc quay :  =   
0
; 1 rad =
o
360
o
57, 3
2


.
Đối với chuyển động quay biến đổi đều, có thể dùng công thức :
 = 
tb
t =
0
+
2
t.
2. Động lực học vật rắn

- Momen lực : M = Fd (N.m)
- Momen quán tính :
I =

2
ii

mr
(kg.m
2
)

Phương trình động lực học
vật rắn (quay quanh một trục
cố định) :
M = I.

- Momen động lượng đối với một trục : L = I
- Định luật bảo toàn momen động lượng :
Nếu tổng các momen lực tác dụng lên một vật rắn (hay hệ
vật) đối với một trục bằng không thì tổng momen động
lượng của vật (hoặc hệ vật) đối với trục đó được bảo toàn :
M = 0  L = hằng số.
– Trường hợp I không đổi thì vật không quay hoặc quay
đều.
– Trường hợp vật (hoặc hệ vật) có momen quán tính đối
với trục quay thay đổi thì I = hằng số, suy ra I
1

1
= I
2

2

.
- Động năng quay : W
đ
=
1
2
I
2
- Định lí động năng trong chuyển động quay :

® 21
11
= I I
22
  
22
21
W


DAO ĐỘNG CƠ HỌC

1. Phương trình dao động điều hòa
- Tọa độ : x = A.cos(t + )
- Vận tốc : v = A..cos (t +  +

2
)
- Gia tốc : a =  
2

x
(v sớm pha

2
so với x ; a ngược pha với x)
2. Chu kì - Tần số: T =
2π
=
ω
t1
=
Nf

3. Hệ thức giữa A, x, v,  : A
2
= x
2
+
(
v

)
2

4. Con lắc lò xo


k
m
;

T = 2
m
k
;
1

f=
1
k
=
T2
m

5- Lực đàn hồi
- Dao động ngang : F =  kx
- Dao động đứng : F =  k(l +x)
F
đhmax
= k(l + A); F
đhmin
=
k kAl

Nếu l  A thì F
đhmin
= 0
6- Lực hồi phục : F =  k.x (= ma)
7- Thế năng đàn hồi : W
t
=

1
2
kx
2

8- Động năng : W
đ
=
1
2
m v
2

9- Cơ năng : W = W
t
+ W
đ
=
1
2
kA
2

10. Con lắc đơn
s = s
o
cos(t + ) ;  = 
o
cos(t + )
T = 2

l
g
; W
o
=
1
2
m
g
l
s
o
2
=
1
2
mgl
o
2

11. Gia tốc trọng trường ở độ cao h



0

2
MR
g G g
h

2
R+h
(R+h)
=

12. Gia tốc trọng trường hiệu dụng

; 
F
g = g a a =
m
(
F
: ngoại lực lạ).
13- Chiều dài dây kim loại ở t
o
C
l = l
o
(1 +  t) ; l
2
 l
1
(1 + t)
14- Vận tốc con lắc theo góc 
v =
()
0
  2gl cos cos

v
max
=
()
0
2gl 1 cos

15- Lực căng dây : T = mg (3cos  2cos
o
)
T
max
= mg(3  2cos
o
)
T
min
= mgcos 
o

16- Chu kì của con lắc vật lí : T =

I
2
mgd

17. Để tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số
x
1
= A

1
cos(t + 
1
) và
x
2
= A
2
cos(t + 
2
) người ta dùng phương pháp giản đồ Fre–nen
(còn gọi là phương pháp giản đồ vectơ quay).
Dao động tổng hợp x = x
1
+ x
2
là một dao động điều hòa cùng
phương, cùng tần số, với :

22
A = A + A + 2A A cos(φ - φ )
2 1 2 2 1
1


A sinφ + A sinφ
1 1 2 2
tanφ=
A cosφ + A cosφ
1 1 2 2

18. Dao động tự do, tắt dần, duy trì, cưỡng bức
 Dao động tự do là dao động xảy ra trong một hệ dưới tác
dụng của nội lực, sau khi hệ được kích thích ban đầu. Hệ có
khả năng thực hiện dao động tự do gọi là hệ dao động. Mọi dao
động tự do của một hệ dao động đều có cùng tần số góc  gọi
là tần số góc riêng của hệ ấy.
 Dao động tắt dần là dao động có biên độ giảm theo thời
gian.
- Trường hợp lực cản nhỏ thì dao động của vật (hay hệ) ấy trở
thành tắt dần chậm và có thể coi gần đúng là điều hoà (trong
vài chu kì đầu).
- Lực cản của môi trường càng lớn, dao động tắt dần càng
nhanh, hoặc có thể không xảy ra.



2
 Dao động duy trì
Nhờ vào cơ cấu duy trì dao động thích hợp, ta có thể cung
cấp thêm năng lượng cho vật dao động tắt dần để bù lại sự tiêu
hao do ma sát mà không làm thay đổi chu kì riêng của nó, khi
đó dao động kéo dài mãi mãi và gọi đó là dao động duy trì. Ví
dụ: Người đưa võng chỉ cần đẩy nhẹ và đều tay vào chiếc
võng, để duy trì dao động của nó, nhưng cần đẩy đúng lúc.

 Dao động cưỡng bức là dao động xảy ra dưới tác dụng của
ngoại lực biến đổi điều hoà.
Đặc điểm :

- Dao động cưỡng bức là điều hoà.
- Tần số góc của dao động cưỡng bức bằng tần số góc của
ngoại lực
- Biên độ của dao động cưỡng bức tỉ lệ thuận với biên độ
của ngoại lực và phụ thuộc tần số góc của ngoại lực.
Hiện tượng đặc biệt : Khi tần số của lực cưỡng bức bằng tần số
riêng của hệ dao động thì biên độ đạt giá trị cực đại, đó là hiện
tượng cộng hưởng. Hiện tượng cộng hưởng càng rõ nét nếu
ma sát càng nhỏ.

SÓNG CƠ

1. Sóng cơ: Là những dao động cơ lan truyền theo thời gian trong
một môi trường.
Đặc điểm:
– Khi sóng lan truyền, các phần tử vật chất chỉ dao động tại
chỗ mà không chuyển dời theo sóng.
– Trong môi trường đồng tính và đẳng hướng, sóng lan
truyền với tốc độ không đổi.
– Sóng cơ không truyền được trong chân không.
Sóng ngang: phương dao động của các phần tử môi trường
vuông góc với phương truyền sóng. Trừ trường hợp sóng
mặt nước, sóng ngang chỉ truyền được trong chất rắn.
Sóng dọc: phương dao động của các phần tử môi trường
cùng phương truyền sóng. Sóng dọc truyền được cả trong
chất khí, chất lỏng và chất rắn.
2. Các đại lượng đặc trưng cho quá trình sóng
a) Chu kì sóng: Tất cả các phân tử của môi trường đều dao
động với cùng chu kì và tần số bằng chu kì, tần số của nguồn
dao động gọi là chu kì và tần số của sóng.

b) Biên độ sóng tại mỗi điểm trong không gian chính là biên
độ dao động của phần tử môi trường tại điểm đó. Trong thực
tế, càng xa tâm dao động thì biên độ sóng càng nhỏ.
c) Bước sóng: Là khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất
trên phương truyền sóng mà dao động tại hai điểm đó cùng
pha. Bước sóng cũng là quãng đường mà sóng truyền đi
được trong một chu kì dao động.
 = vT =
v
f

d) Tốc độ truyền sóng: Là tốc độ lan truyền biến dạng của
môi trường, được đo bằng quãng đường mà sóng truyền đi
được trong một đơn vị thời gian.
Tốc độ truyền sóng phụ thuộc vào bản chất của môi trường
và nhiệt độ của môi trường.
e) Năng lượng sóng
Năng lượng của một dao động điều hòa tỉ lệ với bình phương
biên độ của dao động. Sóng làm cho các phần tử vật chất
dao động, tức là đã truyền cho chúng một năng lượng. Quá
trình truyền sóng là một quá trình truyền năng lượng.

3. Phương trình của sóng cơ truyền dọc theo một đường
thẳng Ox có dạng:
- Khi sóng truyền theo chiều dương trục x :
u(x, t) = Acos
x
t
v









- Khi sóng truyền theo chiều âm trục x :
u(x, t) = Acos
x
t
v








Phương trình sóng cho phép ta xác định được li độ u của
một phần tử sóng tại một điểm M bất kì có tọa độ x.
Phương trình sóng là một hàm vừa tuần hoàn theo thời
gian, vừa tuần hoàn theo không gian.

4- Độ lệch pha dao động giữa hai điểm trên cùng một phương
truyền sóng :

    


21
x x d
22

5- Giao thoa sóng cơ
Trên mặt nước, khi giao thoa, tập hợp những điểm có biên độ
cực đại hay cực tiểu là những đường hypebol xen kẽ nhau,
được gọi là các vân giao thoa.
Nếu 2 nguồn cùng pha :
- Cực đại : (d
2
 d
1
) = k. (kZ)
- Cực tiểu : (d
2
 d
1
) = (2k + 1)

2

- Số điểm cực đại trên đoạn thẳng AB


AB
< k <

AB
(k Z); không kể A, B

Nếu hai nguồn ngược pha nhau :


AB

1
2
< k < 
1
2


AB

6- Sóng dừng
- Hai đầu cố định : l = n

2

- Một đầu cố định : l = n


24

- Khoảng cách giữa hai nút hoặc 2 bụng kế tiếp nhau là

2
.
7- Sóng âm
a) Tính chất :

Sóng âm truyền được trong các môi trường khí, lỏng, rắn.
Trong chất khí và chất lỏng, sóng âm là sóng dọc. Trong
chất rắn, sóng âm gồm cả sóng ngang và sóng dọc.
Sóng âm trong không khí được hình thành là do lớp không
khí xung quanh nguồn âm bị nén, dãn gây ra.
Tốc độ truyền âm phụ thuộc tính đàn hồi và mật độ của môi
trường. Nói chung tốc độ truyền âm trong chất rắn lớn hơn
trong chất lỏng, và trong chất lỏng lớn hơn trong chất khí.
Tốc độ truyền âm cũng thay đổi theo nhiệt độ.
b) Phân loại âm :
Âm nghe được : 16 Hz  f  20 kHz (tiếng nói con người có
tần số trong khoảng từ 200 Hz đến 1 000 Hz). Âm có tần số
f > 20 kHz gọi là siêu âm, âm có tần số f < 16 Hz gọi là hạ
âm.
c) Các đặc trưng của âm :
Âm có hai đặc trưng: đặc trưng vật lí (chu kì, tần số, biên
độ, dạng đồ thị dao động của âm, năng lượng) và đặc trưng
sinh lí (độ cao, độ to, âm sắc, giới hạn nghe).
Độ cao tăng theo tần số âm. Âm cao có tần số lớn, âm thấp
(âm trầm) có tần số nhỏ. Âm sắc gắn với đồ thị dao động
âm, để phân biệt cùng một âm có tần số f
0
nhưng do các
nguồn âm, nhạc cụ khác nhau phát ra.
Độ to tăng theo mức cường độ âm L. Mức cường độ âm
dùng để so sánh cường độ âm nghe được I với cường độ
âm tiêu chuẩn I
0
: L(dB) = 10lg
I

I
0
.
Khi cường độ âm tăng lên 10
n
lần thì mức cường độ âm
cộng thêm 10n dB).
(Vd :
0
l
l
=1000  lg
0
l
l
=3  L = 30 dB)
(I
0
là cường độ âm của âm chuẩn tần số 1000 Hz, I
0
= 10
–12

W/m
2
). Ngưỡng nghe của tai người phụ thuộc tần số âm (với
tần số 50 Hz, nó bằng 50 dB).

3
- Âm cơ bản có tần số f

0
thì các hoạ âm thứ hai, thứ ba, thứ
tư có tần số là 2f
0
, 3f
0
, 4f
0

8- Hiệu ứng Đôp-ple
 Khi có chuyển động tương đối giữa nguồn phát ra âm và
máy thu âm thì âm thu được có tần số khác với âm phát ra
(tăng hay giảm). Đó là hiệu ứng Đốp-ple.
 Hệ thức giữa tần số âm thu được f' và tần số âm f do
nguồn phát ra là : f  = f
v ± v
M
vv
S

v là tốc độ truyền âm đối với môi trường ; v
M
là tốc độ máy
thu đối với môi trường ; v
S
là tốc độ nguồn âm đối với môi
trường.
 Khi nguồn âm và máy thu lại gần nhau thì tần số âm thu
được tăng (f  > f ), nếu chúng ra xa nhau thì tần số âm thu
được giảm (f  < f ).

 Nếu máy thu chuyển động hướng về phía nguồn âm thì
trong công thức (1) lấy dấu cộng trước v
M
và lấy dấu trừ
nếu ngược lại. Nếu nguồn âm chuyển động hướng về phía
máy thu thì lấy dấu trừ trước v
S
và lấy dấu cộng nếu ngược
lại.


ĐIỆN XOAY CHIỀU

1- Từ thông :  = B.Scos(t + ) (Wb)
2- Suất điện động tức thời :
e = ’ = E
0
sin(t + ) (E
o
= NBS) (V)
3- Điện áp tức thời : u = U
o
cos(t + 
u
)
4- Cường độ dđ tức thời : i = I
o
cos(t + 
i
)

5- Giá trị hiệu dụng :
;
0
;
I
U
00
I = U = =
2 2 2
E
E

6- Cảm kháng : Z
L
= L.
7- Dung kháng : Z
C
=
1
Cω

8- Tổng trở :

22
LC
Z = R + (Z Z )

(C
1
//C

2
 C
12
= C
1
+ C
2
; C
12
tăng ;
C
1
ntC
2
 C
12
=
CC
12
C + C
12
; C
12
giảm)
9- Định luật Ôm :

C
RL
LC
U

UU
U
= = =
Z R Z Z
I

10- Độ lệch pha giữa u so với i : tan =
LC
Z - Z
R

11- Công suất : P = UI cos  = RI
2

12- Nhiệt lượng : Q = RI
2
t
13- Hệ số công suất : cos  =

RP
Z UI

14- Cộng hưởng điện : u và i cùng pha
I
max
=
U
R
 Z
L

= Z
C
  =
1
LC

( = 0  cos  = 1)
15- Công suất tỏa nhiệt đạt cực đại
- R = const.  P
max
=
2
U
R
 Z
L
= Z
C

- R biến thiên, Z
L
, Z
C
= const.

 P
max
=
2
LC

U
2|Z -Z |
; R = | Z
L
 Z
C
|
16- Điện áp hiệu dụng cực đại
U
Lmax
=

22
C
U R Z
R
(Khi L thay đổi )
 Z
L
.Z
C
= R
2
+ Z
2
C

U
Cmax
=


22
L
U R Z
R

(Khi C thay đổi )
17- Máy biến áp :
11
22
Un
= = k
Un
; U
1
I
1
= U
2
I
2
18- Công suất hao phí trên đường dây tải điện :
P = R

2
0
2
P
(Ucos )

Để giảm điện năng hao phí, người ta thường tăng điện áp
trước khi truyền tải bằng máy tăng áp và giảm điện áp ở nơi
tiêu thụ tới giá trị cần thiết bằng máy giảm áp. Hiệu suất
truyền tải điện đi xa được đo bằng tỉ số giữa công suất điện
nhận được ở nơi tiêu thụ và công suất điện truyền đi từ trạm
phát điện.
19- Dòng điện xoay chiều 3 pha: U
d
=
p
3U

20- Tần số dòng điện do máy phát ra :
f =
n.p
60

(p là số cặp cực ; n là số vòng/ phút).

DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ TỰ DO

1- Tần số dao động riêng: 
0
1
=;
LC

1
f=
2 LC

(c =3.10
8
m/s)
2- Điện tích : q = q
o
cos(t + )
3- Dòng điện : i = q
o
cos(t +  +

2
)
(i sớm pha

2
so với q ; với I
0
= q
o
)
4- Hiệu điện thế : u =
0
q
C
cos(t+)
5- Năng lượng dao động điện từ
2
  

22
00
2
q LI
q Li
W = = const.
0
2C 2 2C 2C

6- Cộng hưởng : f = f
0
=

1
2 LC
.
7- Phân loại sóng điện từ
- Sóng dài :  > 3 000 m
- Sóng trung : 200 m    3 000 m
- Sóng ngắn : 10 m    200 m
- Sóng cực ngắn : 0,01 m    10 m

SÓNG ÁNH SÁNG

A- Tán sắc ánh sáng
Thí nghiệm Niu-tơn về tán sắc ánh sáng chứng tỏ:
- Ánh sáng trắng không phải là ánh sáng đơn sắc, mà là hỗn
hợp của vô số ánh sáng đơn sắc có màu liên tục từ đỏ đến tím.
- Chiết suất của thuỷ tinh (và của mọi trường trong suất khác)
biến thiên theo màu sắc của ánh sáng và tăng dần từ đỏ đến

tím.
- Hiện tượng tán sắc ánh sáng được ứng dụng trong máy
quang phổ lăng kính để phân tích thành phần cấu tạo của
chùm ánh sáng do các nguồn sáng phát ra.


B- Các loại quang phổ

4
- Quang phổ liên tục chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ của nguồn
sáng và được ứng dụng để đo nhiệt độ của nguồn.
- Quang phổ vạch hấp thụ và phát xạ của các nguyên tố khác
nhau thì khác nhau. Những vạch tối trong quang phổ vạch hấp
thụ của một nguyên tố nằm ở đúng vị trí những vạch màu trong
quang phổ vạch phát xạ của nguyên tố ấy.
C- Các bức xạ không nhìn thấy : Tia hồng ngoại, ánh sáng
nhìn thấy, tia tử ngoại, tia X đều là các sóng điện từ nhưng có
bước sóng khác nhau.
Miền sóng điện từ
Bước sóng (m)
Sóng vô tuyến điện
3.10
4
 10

4

Tia hồng ngoại
10


4
 7,6.10

7

ánh sáng nhìn thấy
7,6.10

7
 3,8.10

7

Tia tử ngoại
3,8.10

7
 10

9

Tia X
10

8
 10

11

Tia gamma

Dưới 10

11


D- Nhiễu xạ ánh sáng
Nhiễu xạ ánh sáng là hiện tượng ánh sáng không tuân theo
định luật truyền thẳng, quan sát được khi ánh sáng truyền qua
lỗ nhỏ hoặc gần mép những vật trong suốt hoặc không trong
suốt.

E- Giao thoa ánh sáng


1- Hiệu quang trình :  = d
2
 d
1
=
ax
D

2- Vị trí vân sáng :
s
λ.D
x = k
a

3- Vị trí vân tối : x
t

= (k +
1
2
).
λ.D
a
(k Z)
4- Khoảng vân :
λ.D
i =
a

5- Số vân sáng trong trường giao thoa : n = 2[
L
2i
] + 1
Lưu ý : khi tính [
L
2i
] ta chỉ lấy phần nguyên.
Hay có thể dùng điều kiện :

LL
< ki < +
22

6- Vị trí vân sáng của các bức xạ trùng nhau
k
1


1
= k
2

2
(k
1
; k
2
 Z)

7- Chiều rộng quang phổ bậc n
x = n (i
đ
 i
t
) = n
D
a
(
đỏ
 
tím
)
8- Giao thoa với ánh sáng trắng
Tìm những bức xạ có vân sáng tại vị trí x :





ax
x = k
kD
D
a
(k  Z) (0,38 m    0,76 m)

LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG

A- Hiện tượng quang điện ngoài
Hiện tượng ánh sáng làm bật các êlectron ra khỏi bề mặt kim
loại gọi là hiện tượng quang điện ngoài, thường gọi tắt là hiện
tượng quang điện. Các êlectron bị bật ra gọi là quang êlectron
hay êlectron quang điện.

1. Các định luật quang điện
a) Định luật 1: Hiện tượng quang điện chỉ xảy ra khi ánh
sáng kích thích chiếu vào kim loại có bước sóng nhỏ hơn,
hoặc bằng bước sóng 
0
. 
0
được gọi là giới hạn quang
điện của kim loại :   
0
.
b) Định luật 2: Đối với mỗi ánh sáng thích hợp (  
0
)
cường độ dòng quang điện bão hòa tỉ lệ thuận với cường

độ chùm sáng kích thích.
c) Định luật 3 : Động năng ban đầu cực đại của các êlectron
quang điện không phụ thuộc cường độ chùm sáng kich
thích mà chỉ phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng kích thích
và bản chất kim loại.
2. Thuyết lượng tử năng lượng của Plăng Lượng năng
lượng mà mỗi lần một nguyên tử hay phân tử hấp thụ hay
phản xạ có giá trị hoàn toàn xác định, gọi là lượng tử năng
lượng, kí hiệu là  :  = hf (f là tần số ánh sáng, h là hằng số
Plăng h = 6,625.10
–34
J.s.
3. Thuyết lượng tử ánh sáng
- Chùm ánh sáng là một chùm các phôtôn (các lượng tử ánh
sáng). Mỗi phôtôn có năng lượng xác định  = hf (f là tần số của
sóng ánh sáng đơn sắc tương ứng). Cường độ của chùm sáng tỉ
lệ với số phôtôn phát ra trong 1 giây.
- Phân tử, nguyên tử, êlectron phát xạ hay hấp thụ ánh
sáng, cũng có nghĩa là chúng phát xạ hay hấp thụ phôtôn.
- Các phôtôn bay dọc theo tia sáng với tốc độ c = 3.10
8
m/s
trong chân không.
4. Các công thức về quang điện
- Năng lượng của lượng tử:  = hf =

hc
.
- Công thức Anh–xtanh : hf = A +
1

2
mv
2
omax
.
- Giới hạn quang điện: 
o
=
hc
A
.
- Hiệu điện thế hãm U
h
: mv
2
omax
= eU
h

(U
AK =


U
h
)
- Dòng quang điện bão hòa: I
bh
= N
e

e
N
e
: Số êlectron bứt khỏi kim loại trong 1 s.
- Công suất chiếu sáng : P = N
p

hc

N
p
: Số phôtôn chiếu tới trong 1s
- Hiệu suất lượng tử : H =
e
p
N
N

- Êlectron chuyển động trong từ trường F = |e|.v.B =
2
mv
R
 R =
|e|B
mv

5. Tia Rơn-ghen : 
min
=
d

hc
W

 Định lí động năng : W
đ
 W
đo
= eU
AK

 Định luật bảo toàn năng lượng :
W
đ
= hf + Q (eU  hf


X min
)
 Cường độ dđ trong ống Rơn-ghen : i =
N
t
e
B- Hiện tượng quang điện trong
Hiện tượng tạo thành các êlectron dẫn và lỗ trống trong chất
bán dẫn, do tác dụng của ánh sáng có bước sóng thích hợp,
gọi là hiện tượng quang điện trong.
Giới hạn quang điện của nhiều bán dẫn (như Ge, Si, ) nằm
trong vùng ánh sáng hồng ngoại.
Hiện tượng giảm điện trở suất, tức là tăng độ dẫn điện của bán
dẫn, khí có ánh sáng thích hợp chiếu vào gọi là hiện tượng

quang dẫn. Quang điện trở, pin quang điện được chế tạo dựa
trên hiện tượng quang điện trong và quang dẫn.
C- Quang phổ của hiđrô
1- Các tiên đề của Bo
- Nguyên tử chỉ tồn tại trong các trạng thái dừng có năng
lượng xác định.
- Khi chuyển từ trạng thái dừng có mức năng lượng E
n
sang
trạng thái dừng có năng lượng E
m
< E
n
thì nguyên tử phát ra
phôtôn có tần số f xác định bởi : E
n
 E
m
= hf (h là hằng số


5
Plăng).
Ngược lại, nếu nguyên tử đang ở trạng thái dừng E
n
mà hấp
thụ được một phôtôn có tần số trên đây thì nó chuyển lên
trạng thái E
n
.

2- Năng lượng của nguyên tử hiđrô


n
2
-13,6
E (eV) ; n N
n

E
1
= 13,6 eV năng lượng ở trạng thái cơ bản.

E
ion hoá
=
1
E - E

= 13,6 eV; với E

= 0
3- Bán kính của quỹ đạo dừng : (nguyên tử hiđrô) r
n
= n
2
r
o
với r
o

= 5,3.10

11
m bán kính Bo.

4- Các dãy quang phổ của nguyên tử hiđrô:
 Dãy Lai-man (n = 2, 3, 4  m = 1): gồm các vạch
quang phổ thuộc miền tử ngoại.
 Dãy Ban-me (n = 3, 4, 5  m = 2): gồm 4 vạch
quang phổ đầu thuộc miền nhìn thấy, các vạch quang
phổ còn lại thuộc miền tử ngoại.
 Dãy Pa-sen (n = 4, 5, 6  m = 3): gồm các vạch
quang phổ thuộc miền hồng ngoại.



SỰ PHÁT QUANG - LAZE

1. Hiện tượng quang phát quang
Đặc điểm:
- Mỗi chất phát quang cho một quang phổ riêng đặc trưng
cho nó.
- Sau khi ngừng kích thích, sự phát quang còn tiếp tục kéo
dài một thời gian nào đó. Nếu thời gian phát quang ngắn
dưới 10
–8
s gọi là huỳnh quang. Nếu thời gian dài từ 10
–6
s
trở lên gọi là lân quang.

- Ánh sáng phát quang có bước sóng  lớn hơn bước sóng
 của ánh sáng kích thích,  > . (Định luật Xtốc về sự phát
quang).
Ứng dụng : dùng trong đèn ống, đèn hình TV, máy tính, biển
báo giao thông
2. Hiện tượng hấp thụ ánh sáng là hiện tượng môi trường vật
chất làm giảm cường độ của chùm sáng truyền qua nó.
Cường độ I của chùm sáng đơn sắc khi truyền qua môi
trường hấp thụ, giảm theo định luật hàm mũ của độ dài d của
đường đi tia sáng: I = I
0
.e
–

d
; với I
0
là cường độ của sáng tới
môi trường,  được gọi là hệ số hấp thụ của môi trường.
- Hệ số hấp thụ của môi trường phụ thuộc vào bước sóng của
ánh sáng.
- Màu sắc các vật là kết quả của sự hấp thụ và phản xạ, tán
xạ lọc lựa ánh sáng chiếu vào vật.
3. Tia laze là ánh sáng kết hợp, có tính đơn sắc rất cao. Chùm
tia laze rất song song, có công suất lớn. (ứng dụng : vi phẩu
thuật, thông tin vô tuyến, đầu đọc đĩa CD, bút trỏ, khoan cắt
vật liệu ).
4. Lưỡng tính sóng hạt của ánh sáng
Tính chất sóng thể hiện rõ với ánh sáng có bước sóng dài,
còn tính chất hạt thể hiện rõ với ánh sáng có bước sóng

ngắn.


HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ

1. Hạt nhân nguyên tử được cấu tạo từ các prôtôn và các
nơtron, gọi chung là nuclôn, liên kết với nhau bởi lực hạt
nhân rất mạnh nhưng có bán kính tác dụng rất ngắn.
Hạt nhân của nguyên tố có nguyên tử số Z thì chứa Z prôtôn
và N nơtron : A = Z + N gọi là số khối. Các nguyên tử, mà hạt
nhân có cùng số prôtôn Z nhưng khác số nơtron N, gọi là các
đồng vị.
2. Đơn vị khối lượng nguyên tử u :
1 u =
1
12
m( C)
6
12
 1,66055.10

27
kg.
Hạt nhân có số khối A thì có khối lượng xấp xỉ bằng Au.
Khối lượng hạt nhân còn có thể đo bằng đơn vị MeV/c
2
. (1 u
= 1,66055.10

27

kg = 931,5 MeV/c
2
).
3. Sự phóng xạ : là hiện tượng một hạt nhân tự động phân rã,
phát ra các tia phóng xạ và biến đổi thành hạt nhân khác.
- Chu kì bán rã T của một chất phóng xạ là thời gian sau đó số
hạt nhân của một lượng chất ấy chỉ còn bằng nửa số hạt nhân
ban đầu N
0
.
- Tia phóng xạ gồm nhiều loại : , 

, 
+
, .
 Hạt  là hạt nhân của heli
4
2
He

 Hạt 

là các êlectron, kí hiệu là e


 Hạt 
+
là pôzitron kí hiệu là e
+

 Tia  là sóng điện từ có bước sóng rất ngắn (ngắn hơn tia
X).
- Trong phân rã , hạt nhân con lùi hai ô trong bảng tuần hoàn
so với hạt nhân mẹ. Trong phân rã 

hoặc 
+
, hạt nhân con
tiến hoặc lùi một ô. Trong phân rã , hạt nhân không biến đổi
mà chỉ chuyển xuống mức năng lượng dưới.
4. Định luật phóng xạ
N = N
0
.e
-

t
=
0
N
k
2
= N
0
.2
- t/T

m = m
0
e

-

t
=
0
2
k
m
Với :


ln2 0,693
TT
; k =
t
T

5. Độ phóng xạ : H(t) =

dN
dt
= .N(t) = H
o
.e
-

t

Với : H
o

(Bq) = N
o
ln 2
T

(1 Ci = 3,7.10
10
Bq)
6. Số mol :
A
mN
n
AN


7. Số hạt nhân bị phân rã từ t
1
đến t
2
:
N = N
1
 N
2
= N
o
(
21
tt
ee




)
8. Độ hụt khối :
m = Zm
p
+ (A  Z)m
n
 m
hạt nhân

9. Năng lượng liên kết hạt nhân :
W
lk
= mc
2
= [Zm
p
+ (A  Z)m
n
 m
hn
].c
2

10. Năng lượng liên kết riêng :
W
lk
A

(MeV/nuclôn)
(Hạt nhân có

năng lượng liên kết riêng càng

lớn, càng bền
vững).

11. Phản ứng hạt nhân
a) Phản ứng hạt nhân là mọi quá trình dẫn đến sự biến đổi
hạt nhân
b) Các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân
- Định luật bảo toàn điện tích.
- Định luật bảo toàn số khối.
- Định luật bảo toàn năng lượng toàn phần.
- Định luật bảo toàn động lượng.

6
Xét phản ứng : a + b  c + d, ta có :






a b c d
a b c d
A + A = A + A
Z + Z = Z + Z

c) Trong phản ứng hạt nhân, tổng khối lượng m
0
(m
0
= m
A
+
m
B
) của các hạt nhân tham gia phản ứng khác tổng khối
lượng m (m = m
C
+ m
D
) của các hạt tạo thành.
Nếu m < m
0
(hay độ hụt khối các hạt tạo thành lớn hơn độ
hụt khối các hạt nhân tham gia phản ứng) thì phản ứng tỏa
năng lượng và ngược lại: m
0
< m thì phản ứng hạt nhân thu
năng lượng.
12- Năng lượng của phản ứng hạt nhân : W = (M
0
 M).c
2
W = (M
0
 M)c

2
= (m
A
+ m
B
 m
c
 m
D
).c
2

W = (m
c
+ m
D
- m
A
- m
B
) c
2
=
ε ε ε ε  
C C D D A A B B
A A A A

(W > 0 : pứ toả NL ; W < 0 : pứ thu NL)

13. Có hai loại phản ứng hạt nhân tỏa ra năng lượng:

- Phản ứng phân hạch: Một hạt nhân rất nặng như
235
92
U

khi hấp thụ một nơtron chậm sẽ vỡ thành hai hạt trung bình,
cùng với k nơtron được sinh ra. k có giá trị từ 2 đến 3; A và
A có giá trị từ 80 đến 160.
Nếu sự phân hạch tiếp diễn liên tiếp thành một dây chuyền
thì ta có phản ứng phân hạch dây chuyền, khi đó số phân
hạch tăng lên rất nhanh trong một thời gian ngắn và có
năng lượng rất lớn được tỏa ra.
Điều kiện xảy ra phản ứng dây chuyền: Xét số nơtron trung
bình k còn lại sau mỗi phân hạch (hệ số nhân nơtron).
– k < 1: không xảy ra phản ứng dây chuyền.
– k = 1: phản ứng dây chuyền xảy ra, điều khiển được
(kiểm soát được)
– k > 1: phản ứng không kiểm soát được. Ngoài ra khối
lượng U235 phải đạt giá trị tối thiểu gọi là khối lượng tới
hạn.
- Phản ứng nhiệt hạch: Hai hạt nhân rất nhẹ, có thể kết
hợp với nhau thành một hạt nhân nặng hơn. Phản ứng này
chỉ xảy ra ở nhiệt độ rất cao, nên gọi là phản ứng nhiệt
hạch.
So với phản ứng phân hạch, phản ứng nhiệt hạch tỏa ra năng
lượng lớn hơn nhiều với cùng khối lượng nhiên liệu.

THUYẾT TƯƠNG ĐỐI HẸP (*)
1. Các tiên đề của Anh-xtanh
 Hiện tượng vật lí xảy ra như nhau trong mọi hệ quy chiếu

quán tính.
 Vận tốc của ánh sáng trong chân không có cùng độ lớn c
trong mọi hệ quy chiếu quán tính. c là giới hạn của các
vận tốc vật lí.
2. Một số hệ quả của thuyết tương đối
 Độ dài của một thanh bị co lại dọc theo phương chuyển
động của nó.
 Đồng hồ gắn với quan sát viên chuyển động chạy chậm
hơn đồng hồ gắn với quan sát viên đứng yên.
 Khối lượng của vật chuyển động với vận tốc v (khối lượng
tương đối tính) là :

0
2
2
m
m=
v
1-
c

m
0
là khối lượng nghỉ.
 Hệ thức Anh-xtanh giữa năng lượng và khối lượng : E =
mc
2
.
Đối với hệ kín, khối lượng và năng lượng nghỉ không được
bảo toàn nhưng năng lượng toàn phần (bao gồm cả động

năng và năng lượng nghỉ) được bảo toàn : W = W
đ
+ m
0
c
2
.

TỪ VI MÔ ĐẾN VĨ MÔ

1. Hạt sơ cấp là hạt có kích thước và khối lượng nhỏ hơn
hạt nhân nguyên tử.
a) Các đặc trưng của hạt sơ cấp
- Khối lượng nghỉ m
0
(hay năng lượng nghỉ E
0
= m
0
c
2
)
- Điện tích Q
- Spin: mỗi hạt sơ cấp có momen động lượng riêng và
momen từ riêng, đặc trưng cho chuyển động nội tại và
bản chất của hạt. Momen này được đặc trưng bằng số
lượng tử spin, kí hiệu s.
-Thời gian sống trung bình T: Có 4 hạt không phân rã
gọi là các hạt bền (prôtôn, êlectron, phôtôn, nơtrinô), còn
tất cả các hạt khác không bền và phân rã thành hạt

khác, riêng nơtron thời gian sống dài, khoảng 932 s, các
hạt còn lại có thời gian sống ngắn cỡ 10
–24
đến 10
–6
s.
b) Phân loại hạt sơ cấp. Người ta thường sắp xếp các
hạt sơ cấp đã biết thành các loại theo khối lượng tăng
dần: phôtôn, leptôn, mêzôn và barion. Mêzôn và barion
có tên chung là hađrôn.
c) Có bốn loại tương tác cơ bản đối với các hạt sơ cấp
là tương tác hấp dẫn, tương tác điện từ, tương tác yếu
(là tương tác giữa các hạt trong phân rã , ví dụ: n  p +
e
–
+ ), tương tác mạnh (là tương tác giữa các hađrôn,
như tương tác giữa các nuclôn trong hạt nhân tạo nên
lực hạt nhân).
d) Phần lớn các hạt sơ cấp đều tạo thành cặp gồm hạt
và phản hạt. Phản hạt có cùng khối lượng nghỉ và spin
như hạt nhưng đặc trưng khác có trị số bằng về độ lớn
và trái dấu. Trong quá trình tương tác của các hạt sơ
cấp, có thể xảy ra hiện tượng hủy một cặp “hạt + phản
hạt” có khối lượng nghỉ khác 0 thành các phôtôn, hoặc,
cùng một lúc sinh ra một cặp “hạt + phản hạt” từ những
phôtôn.
e) Tất cả các hađrôn đều cấu tạo từ các hạt nhỏ hơn, gọi
là quac. Có 6 loại quac (kí hiệu là u, d, s, c, b, t), mang
điện tích 
e

3
, 
2e
3
. Các hạt quac đã được quan sát
thấy trong thí nghiệm, nhưng đều ở trạng thái liên kết.
2. Hệ Mặt Trời gồm Mặt Trời, 8 hành tinh lớn, hàng ngàn
tiểu hành tinh, các sao chổi Tất cả các hành tinh đều
chuyển động quanh Mặt Trời theo cùng một chiều (chiều
thuận) và gần như trong cùng một mặt phẳng. Mặt Trời và
các hành tinh đều tự quay quanh mình nó và đều quay
theo chiều thuận (trừ Kim tinh).
Mặt Trời được cấu tạo thành hai phần : quang cầu và khí
quyển. Khí quyển Mặt Trời được phân ra hai lớp : sắc cầu
ở trong và nhật hoa ở ngoài. Ở thời kì hoạt động của Mặt
Trời, trên Mặt Trời có xuất hiện nhiều hiện tượng như vết
đen, bùng sáng, tai lửa.
3. Sao là thiên thể nóng sáng, giống như Mặt Trời, nhưng ở
rất xa chúng ta. Có một số sao đặc biệt : sao biến quang,
sao mới, punxa, sao nơtron
Thiên hà là một hệ thống sao gồm nhiều loại sao và tinh
vân. Có ba loại thiên hà chính : thiên hà xoắn ốc, thiên hà
elip, thiên hà không định hình. Thiên Hà của chúng ta
thuộc loại thiên hà xoắn ốc, chứa vài trăm tỉ sao, có
đường kính khoảng 100 nghìn năm ánh sáng, là một hệ
phẳng giống như một cái đĩa. Hệ Mặt Trời của chúng ta
cách trung tâm Thiên Hà khoảng 30 nghìn năm ánh sáng.
4. Thuyết Big Bang cho rằng vũ trụ được tạo ra bởi một Vụ
nổ lớn cách đây khoảng 14 tỉ năm, hiện nay đang dãn nở
và loãng dần. Tốc độ chạy ra xa của thiên hà tỉ lệ với

khoảng cách d giữa thiên hà và chúng ta (định luật Hớp–
bơn) :
v = Hd.
H là hằng số Hớp-bơn, H = 1,7.10
–2
m/s.năm ánh sáng.
(1 năm ánh sáng = 9,46.10
12
km).