Tóm tắt lý thuyết Quang và hạt nhân

12
Học nhanh
Học nhanh
VẬT LÝ CẤP 3
VẬT LÝ CẤP 3
QUANG HỌC
DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ - SÓNG ĐIỆN TỪ
c. Máy biến thế :
d. Truyền tải điện năng :
1. Sự biến thiên điện tích trong mạch dao động :
2. Năng lượng mạch dao động :
1. Đònh luật phản xạ ánh sáng :
2. Gương cầu :
a. Công thức xác đònh vò trí :
b. Độ phóng đại của ảnh :
* Hiệu điện thế :
* Công suất hao phí trên đường dây :
* Cường độ dòng điện :
Nếu H = 100% và hệ số công suất hai mạch sơ cấp và thứ cấp bằng nhau thì
I , I'
: cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch sơ cấp và thứ cấp
U,U' và N, N' : Hiệu điện thế và số vòng của cuộn sơ cấp, thứ cấp
N' > N
⇔
U' > U : Máy tăng thế
N' < N
⇔
U' < U : Máy hạ thế
R
: Tổng điện trở đường dây
P

: Công suất cần truyền tải
U
: Hiệu điện thế ở 2 đầu dây tải
- Tia phản xạ nằm trong mặt phẳng tới và ở bên kia pháp tuyến so với tia tới
- Góc phản xạ bằng góc tới :
i' = i
'
d
1
d
1
f
1
+=
Vật thật, ảnh thật (ở trước gương) :
d, d' > 0
Vật ảo, ảnh ảo (ở sau gương) :
d, d' < 0
Gương cầu lõm Gương cầu lồi
0
2
R
f >=
0
2
R
f <−=
d
'
d

'B'A
K −==
AB
K > 0
: Ảnh cùng chiều vật
K < 0
: Ảnh ngược chiều vật
13
Học nhanh
Học nhanh
VẬT LÝ
CẤP 3
VẬT LÝ
CẤP 3
c. Sự phản xạ toàn phần :
a. Độ tụ (D) và tiêu cự (f) của thấu kính :
b. Công thức xác đònh vò trí vật, ảnh :
c. Độ phóng đại của ảnh :
4. Lăng kính :
5. Thấu kính mỏng :
3. Sự khúc xạ ánh sáng - Hiện tượng phản xạ toàn phần :
a. Đònh luật khúc xạ ánh sáng :
b. Sự liên hệ giữa chiết suất và vận tốc truyền ánh sáng :
- Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới và ở bên kia pháp tuyến so với tia tới
- Đối với cặp môi trường trong suốt nhất đònh, tỉ số giữa sin góc tới (sini)với sin của
góc khúc xạ (sinr) luôn luôn là một số không đổi
n
21
: Chiết suất tỉ đối của môi trường (2) đối với môi trường (1)
Môi trường (1) : Môi tường chứa tia tới

Môi trường (2) : Môi tường chứa tia khúc xạ
1
2
21
n
n
n
rsin
isin
==
1
2
v
v
2
1
n
n
=
v
c
n =
với c = 3.10
8
.m/s
;
* Ánh sáng truyền từ môi trường chiết quang hơn
(n
1
)

sang môi trường chiết quang kém
(n
2
)
* Góc tới
(i)
lớn hơn góc giới hạn
(i
gh
)
:
i > i
gh

Với

sini
gh

=
< 1
1
n
2
n
* Nếu tia sáng truyền từ môi trường chiết suất
n
ra ngoài không khí :
sini
gh

=
n
1
* Tại
I

sini
1
= nsinr
1
* Tại
R

sini
2
= nsinr
2
*
Góc chiết quang

A = r
1
+ r
2
*
Góc lệch

D = i
1

+ i
2
−
A
*
Nếu góc tới
i
và góc chiết quang
A
nhỏ :
( ≤ 10
0
)
i
1
= nr
1
; i
2
= nr
2
; A = r
1
+ r
2
; D = (n
−
1)A
*
Khi có góc lệch cực tiểu :

D = D
min

thì :
i
1
= i
2
r
1
= r
2
=
A
2
D
min
= 2i
1

−
A
A
2
sin = nsin
D
min
+ A
2
* Tiêu cựï

= (n
−
1)( + )
1
f
1
R
1
1
R
2
* Độ tụ
D =
; f(m) ; D (Điốp)
1
f
-
n :
Chiết suất tỉ đối của chất làm thấu kính với môi trường trong đó đặt thấu kính
-
R
1
,
R
2
: Bán kính hai mặt thấu kính
Quy ước :

- Mặt cầu lồi
R > 0

, mặt cầu lõm
R < 0
, mặt phẳng
R =

∞
- Thấu kính hội tụ :
f > 0, D > 0
- Thấu kính phân kỳï :
f < 0, D < 0
1
f
= +
1
d
1
d
'
Quy ước :
- Vật thật (trước thấu kính) :
d > 0
- Vật ảo (sau thấu kính) :
d < 0
- Ảnh thật (sau thấu kính) :
d' > 0
- Ảnh ảo (trước thấu kính) :
d' < 0
K = =
−
A'B'

AB
d'
d
K > 0 :
Ảnh cùng chiều vật
K < 0 :
Ảnh ngược chiều vật
14
Học nhanh
Học nhanh
VẬT LÝ
CẤP 3
VẬT LÝ
CẤP 3
MẮT VÀ DỤNG CỤ QUANG HỌC
TÍNH CHẤT SÓNG CỦA ÁNH SÁNG
1. Mắt :
2. Kính lúp :
3. Kính hiển vi :
4. Kính thiên văn :
1. Giao thoa sóng :
Là sự gặp nhau của hai sóng kếp hợp.
(f
1
> f
2
)
x
* Sơ đồ tạo ảnh khi một người mang kính :
* Nhìn cực cận (Mắt điều tiết tối đa) : O

1
O
2
= d' + d
c
* Nhìn cực viễn (Mắt không điều tiết ) : O
1
O
2
= d' + d
v
1
f
c
= +
1
d
c
1
d'
m
1
f
v
= +
1
d
v
1
d'

m
* Chữa bệnh cận thò : d =
∞
* Kính cận thò : Thấu kính phân kỳ
* Mắt không có tật : d
v
=
∞
* Kính viễn thò : Thấu kính hội tụ
- Độ bội giác
- Độ bội giác
G = = K
tg
α
tg
α
0
Đ
d' + 
tg
α =
A'B'
d' + 
tg
α
0
=
AB
Đ
Đ = OC

c
= d
c
; ;
- Ngắm chừng cực cận
G
c
= K
- Ngắm chừng vô cực
G
∞
=
Đ
f
25
f
Ghi chú : Vành kính lúp ghi x5 nghóa là : G = 5 = ⇔ f = 5cm
G =
tg
α
tg
α
0
tg
α
0
=
AB
Đ
với

Nếu ngắm chừng cực cận : G
c
= K
c
= K
1
K
2

Nếu ngắm chừng vô cực : G
∞
=
δĐ
f
1
f
2
δ = O
1
O
2

−
f
1

−
f
2
:

Độ dài quang học của kính hiển vi
Khi ngắm chừng vô cực :
O
1
O
2
= f
1
+ f
2
G
∞
= =
tg
α
tg
α
0
f
1
f
2
- Hiệu đường đi của hai sóng
ánh sáng từ S
1
, S
2
tới M là :
ax
D

d
2

−
d
1
=
λ
D
a
d
2

−
d
1
= k
λ

⇒
x = k
λ
D
a
d
2

−
d
1

= (k +
½
)
λ

⇒
x = (k +
½
)
- Tại M là vân ánh sáng :
k = 0 : Vân sáng trung tâm (tại O)
k =
±
1 : Vân sáng bậc 1
k =
±
2 : Vân sáng bậc 2 . . .
- Tại M là vân tối
k = 0
hay
k =
−
1
: Vân tối bậc 1
k = 1
hay
k =
−
2
: Vân tối bậc 2

- Khoảng vân : Khoảng cách giữa 2 vân sáng hay 2 vân tối liên tiếp :
λ
D
a
i =
15
Học nhanh
Học nhanh
VẬT LÝ
CẤP 3
VẬT LÝ
CẤP 3
LƯNG TỬ ÁNH SÁNG
2. Thang sóng điện từ :
1. Thuyết lượng tử :
VẬT LÝ HẠT NHÂN
2. Hiện tượng quang điện :
4. Thuyết lượng tử trong nguyên tử Hydro (mẫu nguyên tử Bo (Bohr)) :
1. Cấu tạo hạt nhân nguyên tử :
a. Điều kiện xảy ra hiện tượng quang điện :
b. Công thức Anhxtanh (Einstein) :
c. Hiệu điện thế hãm (U
h
) :
d. Đònh lý động năng :
(Bức xạ)(Hấp thụï)
- Tia Gamma (γ)
:
dưới 10
−12

m
- Tia Rơnghen (tia X) : 10
−12
m đến 10
−9
m
- Tia Tử ngoại : 10
−9
m đến 4.10
−7
m
- Ánh sáng nhìn thấy : 4.10
−7
m đến 7,6.10
−7
m
- Tia Hồng ngoại : 7,6.10
−7
m đến 10
−3
m
- Các sóng vô tuyến : 10
−3
m trở lên
∗
Lượng tử ánh sáng hay photon :
ε
= hf =
hc
λ

h = 6,625.10
−
34
.Js :
Hằng số Plank
c = 3.10
8
.
m
/s :
Vận tốc ánh sáng trong chân không
f :
Tần số ánh sáng
λ
:
Bước sóng ánh sáng
λ ≤ λ
0

-
λ
:
Bước sóng của ánh sáng kích thích
- A :
Công thoát của e khỏi kim loại
: Giới hạn quang điện của kim loại
λ
0
=
hc

/A
ε
= hf = = A + mv
hc
λ
1
2
2
0max
(m = 9,1.10
−
31
kg)
v
omax
: Vận tốc ban đầu cực đại của electron quang điện
mv
1
2
2
0max
E
đ
0
max

=

: Động năng ban đầu cực đại của electron quang điện
Khi

U
AK

≤
U
h

⇔
I
= 0
⇔
eU
h
= E
đ
0
max

mv
1
2
2
0max
mv
1
2
2
max
e U
AK

=
−
3. Tia Rơnghen (Tia X) :
Tần số cực đại (hay bước sóng cực tiểu) của tia X do
ống Rơnghen phát ra ứng với toàn bộ động năng cực đại của electron biến
thành năng lượng của photon tia X :
mv
1
2
2
max
ε

= hf
max
= =
hc
λ
min
(Q = 0)
ε
mn

= hf
mn
= = E
m
−
E
n

hc
λ
mn
∗ Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng, có năng
lượng E
m
đến trạng thái dừng, có năng lượng E
n
thì nguyên tử phát ra một photon
có năng lượng :
Z : Nguyên tử số hay số proton bên trong hạt nhân
N : Số nơtron trong hạt nhân
A = N + Z : Số khối
X
A
Z
∗ Các hạt nhân cùng số proton
Z
nhưng số khối
A
khác nhau gọi là đồng vò
∗
Đơn vò khối lượng nguyên tư
û
(u)
b
ằng
1
/12

khối lượng của
C
⇒
u
≅
1,66058.10
−
27
kg
12
6
16
Học nhanh
Học nhanh
VẬT LÝ CẤP 3
VẬT LÝ CẤP 3
2. Sự phóng xạ :
3. Phản ứng hạt nhânï :
a. Các tia phóng xạ :
b. Đònh luật phóng xạ :
c. Độ phóng xạ :
b. Các luật bảo toàn :
d. Sự phân hạch và phản ứng nhiệt hạch (tỏa năng lượng) :
Tia
α
( )
He
4
2
Tia

β
−

( )
e
0
−
1
Tia
β
+

( )
e
0
1
Tia
γ

( )
ε
= hf =
hc
λ
; ; ;
N = N
0
.e
−λ
t

m = m
0
.e
−λ
t
∗ N
0
, m
0
:
Số nguyên tử, khối lượng ban đầu (t = 0) của chất phóng xạ
∗ N, m :
Số nguyên tư, khối lượng ở thời điểm t của chất phóng xạ
∗ :
Hằng số phóng xạ , với
T
: Chu kì bán rã
λ
= =
Ln2
T
0,693
T
∗
N
0

=
m
0

.
N
A
A
N

=
m.
N
A
A
e
−
λt

=
1
2
t/T
; ;
H = H
0
.e
−
λ
t
=
λ
N H
0

=
λ
N
0
với
Đơn vò
H :
Beccơren
(Bq)
= phân rã/giây
Đơn vò khác
:
Curi
(Ci)
=
3,7.10
10
Bq
H
0
:
Độ phóng xạ lúc ban đầu
(t = 0)
H :
Độ phóng xạ ở thời điểm
t
a. Phản ứng hạt nhân :
A
A
1

Z
1
B
A
2
Z
2
C
A
3
Z
3
D
A
4
Z
4
+ +
∗ Đònh luật bảo toàn số khối :
∗ Đònh luật bảo toàn điện tích :
∗ Đònh luật bảo toàn năng lượng : Tổng các dạng năng lượng của hệ
trước và sau phản ứng bảo toàn.
A
1
+ A
2
= A
3
+ A
4

Z
1
+ Z
2
= Z
3
+ Z
4
∗ E = m.c
2
:
Năng lượng nghỉ (Hệ thức Anhxtanh)
∗ W
đ
=

: Động năng
mv
2
1
2
Ghi chú : Không có đònh luật bảo toàn khối lượng của hệ
∗
Đònh luật bảo toàn động lượng :

p
A
+ p
B
= p

C
+ p
D

⇔
m
A
v
A
+ m
B
v
B
= m
C
v
C
+ m
D
v
D
c. Phản ứng tỏa và thu năng lượng :
Gọi : M
0
= m
A
+ m
B

; M = m

C
+ m
D
∗ M < M
0

⇔
Phản ứng tỏa năng lượng
∗ M > M
0

⇔
Phản ứng thu năng lượng
∗ Sự phân hạch : Là hiện tượng một hạt nhân (loại rất nặng) hấp thụ nơtron
rồi vỡ thành hai hạt nhân trung bình
∗ Phản ứng nhiệt hạch :
Sự kếp hợp 2 hạt nhân rất nhẹ thành 1 hạt nhân nặng hơn
U
235
92
U
236
92
X
A
Z
200MeV
X'
A'
Z'

n
1
0
k n
1
0
+ + + +
H
2
1
H
3
1
He
4
2
17,6MeV
n
1
0
+ + +
Ví dụ :
Ví dụ :
4. Năng lượng liên kết - Độ hụt khối của hạt nhân nguyên tử :
( X)
A
Z
∆
m = m
0

- m
∆
E = (m
0
- m)c
2

∆
E' =
∆
E
A
⇔
: Độ hụt khối của hạt nhân
: Năng lïng liên kết của hạt nhân
: Năng lïng liên kết riêng của hạt nhân
với
m
0
= Zm
p
+ Nm
n
m

= m
x
Hạt nhân có năng lượng liên kết riêng càng lớn, thì càng bền vững