CONG THUC VAT LY 12 CO BAN NAM 2010-2011

Chuỷ ủe II. DAO ẹONG Cễ HOẽC
I. DAO NG IU HềA: (
dao ng c mụ t bng mt nh lut dng sin (hoc cos) i vi thi gian)
Con lc lũ xo Con lc n
Cỏc h d khỏc
k
m

=
;
2
2
m
T
k



= =
;
1
f
T
=

g
l

=
;
2

l
T
g

=
;
1
f
T
=

( )
x Acos t

= +

(
)
max
x A
=

' ( )
( / 2)
v x A sin t
A cos t


= = +
= + +

(
)
max
v A

=

2
2
' ( )
( )
a v A cos t
A cos t


= = +
= + +

(
)
2
max
a A

=

2
2 2
max

a x v v

= =

( )
( )
o
o
cos t
s s cos t


= +


= +


( 10)
( )
o
s l



=

' ( )
2 (cos cos )
o

o
s s sin t
v
gl



= +

=





Con lc chu lc
F
ur
cựng phng
P
ur
:
'
F
g g a g
m
= + = +
ur
ur ur r ur

Con lc vt lý
mgd
I

=
;
2
T


=

( )
o
cos t

= +

sin
M mgd

=

Phự k
gS
m


=
;

2
T


=

F gSz

=


2 2 2 2
( )
v A x

=

2 2 2 2
( )
o
v s s


=

PT ng lc hc
2 2 2 2
2 2 2 2
1 1
( )

2 2
1 1
( )
2 2

t
W mv m A sin t
W kx m A cos t



= = +




= = +



2 2 2
1 1
2 2
t
W W W m A kA

= + = =

2
1

(cos cos )
2
(1 cos )
o
t
W mv mgl
W mgh mgl





= =



= =


(1 cos )
t o
W W W mgl

= + =

10
o
o

:
2 2
2 2
o o
mgl mg
W s
l

= =

Lc n hi ca lũ xo úng vai trũ l lc kộo v:
( ) ( )
h cb o
F k l x k l l
= =

ngang thng ng

nghiờng gúc


0
l
=

| |
k l mg
=
| |
k l mgsin

=


max
min
(| | )
0
(| | )
h
h
F k l A
F
k l A
= +




=






(| | )
(| | )
l A
l A

>

Hp lc trng lc
P
ur
v lc cng
T
ur
ca
si dõy úng vai trũ l lc kộo v:
(3cos 2cos )
o
T mg


=



- VTCB:
max
(3 2cos )
o
T mg


=

- Biờn:

min
cos
o
T mg


=

10
o
o


:
2
max
2
min
(1 )
1
2
o
o
T mg
T mg

= +



=





max
min
o
o
l l l A
l l l A
= + +


= +

max min
'
;
2 2
l l
AA
A

= =

N di

:
(
)
1
o
l l t

= +
;
(
)
1 / 2
o
T T t

= +

Ph thuc cao h:
(
)
6.400
R km


( )
2
2

h
R
g g
R h
=
+
;
h
R h
T T
R
+
=

Thi gian ng h chy sai (T) sau t
gi so vi ng h chy ỳng (T
o
):
24.60.60 1
o
T
t t
T

=


(s)
n lũ xo ni tip n lũ xo song song

Ct on
l

1
1 1 1

nt n
k k k
= + +

1

ss n
k k k
= + +

o o
k l
k
l
=

2 2 2
1

nt n
T T T
= + +

2 2 2

1 1 1

nt nt nt
T T T
= + +

o
o
l
T T
l
=


2
n
mv
R P
l
=



Con lc lũ
xo
2
" 0
x x

+ =

Con lc
n
2
" 0
s s

+ =

Con lc vt
lý
2
" 0

+ =

Phự k
2
" 0
z z

+ =


Chỳ ý:
Nu
10
o
o

:
2
2
1 cos 2sin
2 2
o o
o


= =

l
P
ur
n
P
uur
R
ur
T

ur
O
s
o

2
Trang
II. CÁC LOẠI DAO ĐỘNG:

1. Dao động điều hòa (dđ đh):
Dao động điều hòa là một dao
động được mô tả bằng một định luật dạng
sin (hoặc cos) đối với thời gian.

2. Dao động tự do:
Dao động tự do là dao động có chu
kỳ (hay tần số) chỉ phụ thuộc vào đặc tính
của hệ dao động, mà không phụ thuộc
vào các yếu tố bên ngoài.
3. Dao động tắt dần:
- Dao động tắt dần là dao động có biên độ
A
giảm dần theo thời gian.
- Nguyên nhân: do lực ma sát
ms
F
uuur
hay lực cản
c
F
ur
của môi trường.
- Nếu ta cung cấp cho dao động tắt dần một lượng năng lượng bù lại sự tiêu hao năng lượng do ma sát mà không
làm thay đổi tần số riêng của nó, thì dao động sẽ kéo dài mãi mãi, và dao động được coi là dao động duy trỳ.
4. Dao động cưỡng bức:
Dao động cưỡng bức là dao động chịu tác dụng của ngoại lực điều hòa
cos( )
o
F F t

= Ω + Φ
.
Đặc điểm của dao động cưỡng bức:
- Thời gian đầu, hệ thực hiện dao động rất phức tạp (tổng hợp dao động riêng
o
f
và dao động ngoại lực
f
). Sau đó,
dđ riêng tắt dần, hệ dao động với tần số
f
và biên độ phụ thuộc vào quan hệ
f
và
o
f
. Nếu
F
duy trỳ lâu thì dđ duy trỳ lâu.
- Biên độ dao động cưỡng bức phụ thuộc tần số góc
Ω
của ngoại lực và đạt giá tri cực đại khi
o
ω
Ω =
.
5. Sự cộng hưởng cơ:
Cộng hưởng cơ là hiện tượng biên độ của dao động cưỡng bức tăng nhanh và đạt giá trị cực đại khi
o
f f

=
hay
o
ω
Ω =
. Khi đó
max
A A
=
.
III. TỔNG HỢP DAO ĐỘNG:
Tổng hợp 2 dao động cùng phương, cùng tần số Tổng hợp n dao động cùng phương, cùng tần số
1 1 1
2 2 2
cos( )
cos( )
cos( )
x A t
x A t
x A t
ω ϕ
ω ϕ
ω ϕ
= +

⇒ = +

= +


1 1 1
cos( )
cos( )
cos( )
n n n
x A t
x A t
x A t
ω ϕ
ω ϕ
ω ϕ
= +


⇒ = +


= +


2 2 2
1 2 1 2 2 1
cos( )
A A A A A
ϕ ϕ
= + + −

1 1 2 2
1 1 2 2
sin sin

tan
cos cos
A A
A A
ϕ ϕ
ϕ
ϕ ϕ
+
=
+

1 1
2 2
1 1
sin sin
cos cos
x n n
x y
y n n
A A A
A A A
A A A
ϕ ϕ
ϕ ϕ
= + +

⇒ = +

= + +


tan /
x y
A A
ϕ
=

•
2
k
ϕ π
∆ =
(đồng pha):
1 2
A A A
= +

•
(2 1)
k
ϕ π
∆ = +
(ngược pha):
1 2
| |
A A A
= −

•
k

ϕ π
∆ ≠
(pha bất kỳ):
1 2 1 2
| |
A A A A A
− < < +


Giản đồ Fresnen với hệ hai dao động cùng phương, cùng tần số:

1 1
1
2 2
2
x
x
x OP ch OM
x OP ch OM

= =


= =


uuuur
uuuur

1 2 x

x x x OP ch OM
= + = =
uuuur

ϕ
∆
M
2
M
1
M
x
O
P
2
P
1
P
3
Trang
Tọa độ
xét theo
T (dđ đh)
Chuû ñeà III. SOÙNG CÔ
I. ĐỊNH NGHĨA:
Sóng cơ là các dao động cơ học lan truyền theo thời
gian trong môi trường vật chất.
Sóng cơ có hai loại:
- Sóng ngang là sóng có phương dao động vuông góc
với phương truyền sóng.

- Sóng dọc là sóng có phương dao động cùng phương
với phương truyền sóng.
Sóng được đặc trưng bởi các đại lượng sau:
- Vận tốc sóng
v
(vt truyền pha dđ).
- Chu kỳ sóng
T
(chu kỳ dđ = chu kỳ nguồn) và tần số
sóng
f
(tần số dao động = tần số nguồn sóng).
- Bước sóng
/
vT v f
λ
= =
(quãng đường truyền
sóng trong một chu kỳ, hay là khoảng cách ngắn nhất
giữa hai dao động cùng pha).
- Biên độ sóng
dd
A A
=
.
- Năng lượng sóng
2 2
1
2
m A

ε ω
=
:
• Trên 1 phương truyền:
const A const
ε
= ⇒ =

• Trên 1 mặt phẳng:
1 1
~ ~
M M M
r A r
ε
− −
⇒

• Trong không gian (sóng cầu):
2 1
~ ~
M M M
r A r
ε
− −
⇒

II. PHƯƠNG TRÌNH SÓNG:

cos
cos

cos2
M
O
x
u A t
v
u A t
t x
A
T
ω
ω
π
λ
 
= −
 
 
= ⇒
 
= −
 
 

2
N M
MN
d d
ϕ π
λ

−
∆ =
(
2
MN
MN
OM ON
ϕ π
λ
≡ ⇒ ∆ =
)
III. GIAO THOA SÓNG:
Giao thoa là sự tổng hợp hai hay nhiều sóng trong
không gian, trong đó có những chỗ tăng cường và
những chỗ làm suy yếu nhau. Xét:
1 2
cos
u u A t
ω
= =

1
1
1 2
2
2
cos2
cos2
M
M M M

M
dt
u A
T
u u u
dt
u A
T
π
λ
π
λ

 
= −
 

  
⇒ = +

 

= −
 

 


Biên độ dao động:
2 2 2

1 2 1 2
2
2 cos
2 cos
2
2 (1 cos )
M
M
A A A A A
A A
A
ϕ
ϕ
ϕ
= + + ∆
∆
⇒ =
= + ∆

Độ lệch pha:
( )
2 1
1 2 2 1
2
2
d d
d d
π
ϕ ϕ ϕ π
λ λ λ

 
∆ = − = − = −
 
 

•
2
k
ϕ π
∆ =

2 1
d d k
λ
⇒ − =
:
1 2
2
M
A A A A
= + =

•
(2 1)
k
ϕ π
∆ = +


2 1

1
2
d d k
λ
 
⇒ − = +
 
 
:
1 2
0
M
A A A
= − =

Vì:
1 2
max
S S
n
λ
≤
nên:
• Số bụng sóng giữa S
1
S
2
:
max
2 1

N n
= +

• Số nút sóng giữa S
1
S
2
:
max
' 2
N n
=

IV. SÓNG DỪNG:
Sóng dừng là hiện tượng sóng tới và sóng phản xạ gặp
nhau trên phương truyền sóng.
- Biên độ của mỗi phần tử sóng khi có hiện tượng sóng
dừng trên dây:
2
2 cos
2
d
a A
π π
λ
 
= +
 
 
.

- Khoảng cách giữa 2 bụng sóng (hoặc 2 nút sóng) bất
kỳ:
2
l k
λ
=
. Đây là điều kiện có sóng dừng 2 đầu cố định
(nút sóng) hoặc 2 đầu tự do (bụng sóng).

- Khoảng cách từ 1 nút sóng tới 1 bụng sóng bất kỳ:
(2 1)
4
l k
λ
= +
. Đây là điều kiện có sóng dừng có 1 đầu
cố định (nút sóng) và 1 đầu tự do (bụng sóng).
V. SÓNG ÂM:
sóng cơ học có
4
16 2.10
Hz f Hz
≤ ≤

1. Cường độ âm
I
: là năng lượng âm truyền qua một
đơn vị diện tích S đặt vuông góc với phương truyền âm
trong một đơn vị thời gian:
2

2
( / )
4
P P
I W m
S R
π
= =

Trong đó:
P
là công suất âm (W).

R
là khoảng cách từ nguồn đến điểm đang xét (m).
2. Mức cường độ âm:
log ( ) 10log ( )
o o
I I
L B dB
I I
= =

(
12 2
10 /
o
I W m
−
=

: cường độ âm chuẩn)
3. Đặc trưng âm: độ cao (tăng khi
f
tăng); âm sắc (phụ
thuộc đồ thị âm); độ to (tăng khi
I
tăng nhưng không tỉ lệ);
giới hạn nghe (tùy thuộc tai từng người, ngưỡng nghe
0 50
dB
÷
, ngưỡng đau
130
dB
). Vận tốc phụ thuộc nhiệt
độ và bản chất môi trường: v
rắn
> v
lỏng
> v
khí
.
4. Nguồn nhạc âm:
Dây đàn Ống sáo
2
l k
λ
=

(2 1)

4
l k
λ
= +

2
v v
f k
l
λ
= =

(2 1)
4
v v
f k
l
λ
= = +

5. Hiện tượng Doppler:
là hiện tượng tần số âm thu được thay đổi khi có sự
chuyển động tương đối giữa nguồn và máy thu:
'
M
S
v v
f f
v v
±

=
m

Trong đó:
v
,
M
v
,
S
v
: vận tốc âm, vận tốc máy thu, vận
tốc nguồn phát;
f
,
'
f
: tần số âm nguồn và máy thu.
Chú ý: sử dụng dấu bên trên khi máy thu và nguồn tiến
lại gần nhau và ngược lại sử dụng dấu bên dưới khi
chúng ra xa nhau. Khi một vật không chuyển động thì vận
tốc nó lấy bằng 0.
4
Trang
Chủ đề IV. DAO ĐỘNG và SÓNG ĐIỆN TỪ


I. MẠCH DAO ĐỘNG LC:
1
LC

ω
=
;
2
T LC
π
=
;
1 1
2
f
T
LC
π
= =

2
" 0
q q
ω
+ =

⇒

cos( )
o
q q t
ω ϕ
= +
(C)

Hiệu điện thế:
cos( )
o
q
q
u t
C C
ω ϕ
= = +

Cường độ dòng điện:
' sin( )
cos( )
2
o
o
i q q t
q t
ω ω ϕ
π
ω ω ϕ
= = − +
= + +

Cảm ứng từ tại L:
cos
2
o
B B t
π

ω ϕ
 
= + +
 
 

II. NĂNG LƯỢNG ĐIỆN TỪ TRONG MẠCH:
2
2 2
2 2 2 2
1 1
cos ( )
2 2
1 1
sin ( )
2 2
C o
L o
q
W q t
C C
W Li Lq t
ω ϕ
ω ω ϕ

= = +





= = +



2
2
1 1 1
2 2 2
o
o
q
W qU LI const
C
⇒ = = = =

Cơng suất bù phần năng lượng mất đi trong dao
động điện từ duy trì:
2 2 2
2
o
RC RC
P RI U U
L L
= = =

III. ĐIỆN TỪ TRƯỜNG:
Mỗi từ trường biến thiên theo thời gian đều sinh ra trong
khơng gian xung quanh nó một điện trường xốy biến
thiên theo thời gian, và ngược lại, mỗi biến thiên theo thời
gian của điện trường cũng sinh ra một từ trường biến

thiên theo thời gian trong khơng gian xung quanh nó. (Giả
thiết Maxwell)
Từ trường và điện trường biến thiên theo thời gian
khơng tồn tại độc lập mà chỉ biểu hiện của một trường
tổng qt, duy nhất là điện từ trường.
IV. SĨNG ĐIỆN TỪ:
Sóng điện từ là điện từ trường biến thiên theo thời gian
lan truyền trong khơng gian.
Đăc điểm của sóng điện từ:
- Sóng điện từ lan truyền được trong chân khơng với tốc
độ
8
3.10 ( / )
v c m s
= ≈
, phương truyền
∆
.
- Sóng điện từ là sóng ngang:
E B
⊥ ⊥ ∆
ur ur
.
- Sóng điện từ có mang năng lượng.
- Sóng điện từ có thể bị phản xạ, khúc xạ và giao thoa
như sóng cơ.
- Sóng điện từ có bước sóng
/ ( )
cT c f m
λ

= =
.
Các sóng điện từ có bước sóng từ vài metre tới vài
kilometre được sử dụng trong thơng tin liên lạc vơ tuyến
nên gọi là sóng vơ tuyến điện.
Dãy sóng điện từ:
Tên sóng
Bước sóng
λ

Sóng dài
>3000m

Sóng trung
200 ÷ 3000m

Sóng ngắn 1
50 ÷ 200m

Sóng ngắn 2
10 ÷ 50m

Sóng cực ngắn
0,01
÷ 10m

V. NGUN TẮC THƠNG TIN LIÊN LẠC:
1. Ở máy phát:

2. Ở máy thu:

- Muốn sóng đi xa, người ta tạo dao động cao tần ở máy
phát vơ tuyến điện và dùng các dđ của thơng tin cần
truyền (âm thanh, hình ảnh) để làm biến đổi tương ứng
biên độ, tần số, pha của dđ cao tần đó (q trình biến
điệu dđ cao tần). Dđ cao tần được atenna phát truyền ra
trong khơng gian với vai trò “sóng mang”.
- Nhờ antenna thu, người ta nhận dao động cao tần biến
điệu trên và tách sóng tín hiệu khỏi sóng mang, đưa đến
bộ phận tái hiện thơng tin (loa, màn hình).
- Ta thu được sóng điện từ tần số
f
khi ta điều chỉnh
sao cho
1
2
o
f f
LC
π
= =
.
- Bướ c sóng của sóng ĐT thu được:
2
c LC
λ π
=
.
- Khi hai tụ C
1

, C
2
mắc song song thì:
1 2
2 2
1 2
f f
f
f f
=
+

- Khi hai tụ C
1
, C
2
mắc nối tiếp thì:
1 2
2 2
1 2
λ λ
λ
λ λ
=
+
u
Micro

Máy phát
cao t

ần

Khuếch đại
âm t
ần

Bi
ến điệu

Khuếch đại
cao t
ần

Antenna
phát


Khuếch

đại
cao
t
ần



Khuếch

đại
âm

t
ần

Loa

5
Trang
Chuỷ ủe V. DOỉNG ẹIEN XOAY CHIEU

I. NH LUT OHM CHO MCH XOAY CHIU:
AB

l
R
S

=

L
Z L

=

1
C
Z
C

=

l
U
I
R
=

L
U
I
Z
=

C
U
I
Z
=

u

cos
o
U t


i

cos
o
I t

cos
2
o
I t







cos
2
o
I t



+



o
I

o
U
R

o
L
U
Z

o
C
U
Z

Mch RLC ni tip
cos
2
cos cos
cos
2
o
C
o R o
L o
I
u t
C
u U t u I R t
u I L t

=





= =




= +





cos( )
o
i I t

=
vi
u i

=

( ) ( )
( )
2 2
2
2
1
R r L C
U U U U U
U
I
Z
Z R r L
C


= + +
=

= + +



0 0
0 0
tan
L C L C L C
R r R r
U U U U Z Z
U U U U R r

= = =
+ + +

cos
R r
U U
R r
U Z

+
+
= =
;
sin
L C
Z Z
Z


=

Cng hng in:
( )
max
2
2
max
1

cos 0
1
2
L C
U
Z Z
I I
R
L
C
U
LC
P
R r




=

= =




= =

=

=

+



on mch RLC cú

thay i, thỡ U
C
cc i khi:
2
2
1
2
R
LC L

=

(vi
2 2
2 0
LC R C
>
v
2
L

R
C
<
)
Cụng sut ta nhit tc thi:
(
)
( )
2 2
2 2
( ) ( ) cos
( ) ( )
cos 2 2
2 2
o
o o
p R r i R r I t
R r I R r I
t


= + = +
+ +
= +

Cụng sut tiờu th trung bỡnh:
2
cos
P UI I R

= =
(W)
L C
R r Z Z
+ =

0
L
=

C


( )
2
max
2
U
P
R r
=
+

2
2 2
C
U
P R
R Z
=

+

2
2 2
L
U
P R
R Z
=
+

Cụng sut cc tiu ca mch:
0 0
L
P C
f



=





H s cụng sut ca mch:
( )
2
2
cos

1
R r R r
Z
R r L
C



+ +
= =

+ +



in nng tiờu th (nhit lng ta ra trờn mch =
nhit lng vt nng cú khi lng
m
in dung
c
hp th núng thờm
o
t

):
o
Q Pt mc t
= =
(J)
Mch RLC ni tip cú C thay i thỡ:

U
L
cc i U
C
cc i U
LC
cc tiu

C L
Z Z
=
(CH)
( )
2
C L
L
R r
Z Z
Z
+
= +

C L
Z Z
=

2 2
L L
U
U r Z

R r
= +
+

C
C
UZ
U
Z
=

LC
Ur
U
R r
=
+

Tỡm on mch ni tip thiu 1 phn t b t k:
RL RC LC R L C
Z

2 2
L
R Z
+

2 2
C
R Z

+

L C
Z Z


R

L
Z

C
Z

tg


L
Z
R

C
Z
R



0

Mch RLC song song:

2
2 2
1 1 1 1
C L
Z R Z Z

= +


;
/
1 1
tan
i u
C L
R
Z Z


=



U
I

Z
=
;
o
o
U
I
Z
=

(
)
i u

=

II. NGUYấN TC TO DềNG XOAY CHIU:
- Tn s dũng in do mỏy cú p cp cc roto quay vi
tc n vũng/giõy phỏt ra:
f np
=
(Hz)
- T thụng qua mt khụng dõy tit din
S
gm
N
vũng
quay vi vn tc

quanh trc quay

trong mt t
trng u
B

ur
:
cos( )
BS t

= +
(Tesla)
(t thụng cc i:
(
)
( ); ,
o
BS Wb n B

= =
r ur
)
- Sut in ng cm ng trong mch:
sin( )
cos( / 2)
e N NBS t
t
NBS t

= = +

= +
(
( )
o
E NBS V

=
)
- U mch:
cos( )
o u
u U t

= +
(
0
r u e
= =
)
6
Trang
- Cng mch ngoi:
cos( )
o i
i I t

= +

- lch pha:
u i

=

- Cỏc giỏ tr hiu dng:
2
o
E
E =
;
2
o
U
U =
;
2 2
o o
I U
I
R
= =

III. DềNG IN BA PHA. CC MY IN:
1. Mỏy phỏt in xoay chiu ba pha:
- Nguyờn tc to ra dũng in xoay chiu: khi t thụng
qua mt vũng dõy bin thiờn iu hũa thỡ trong vũng dõy
xut hin sut in ng cm ng xoay chiu (hin tng
cm ng in t).

- Cu to ca mỏy phỏt in xoay chiu ba pha, gm:
phn cm (nam chõm), phn ng (cun dõy). Trong mỏy
phỏt in xoay chiu ba pha, cú phn ng yờn (stato,
thng l cun dõy) v phn quay (roto, thng l nam
chõm in).
2. Dũng in xoay chiu ba pha:
- Dũng in xoay chiu ba pha l h thng ba dũng
in xoay chiu cựng tn s, cựng biờn nhng lch pha
nhau 120
o
:
(
)
( )
( )
1
2
3
cos 2 /3
cos
cos 2 /3
o
o
o
e E t
e E t
e E t

=

=


= +


- Cú hai cỏch mc ngun v ti ba pha c bn:
Hỡnh sao (Y)
d p
I I
=

3
d p
U U
=

Tam giỏc ()
3
d p
I I
=

d p
U U
=

3. ng c khụng ng b:

- Nguyờn tc hot ng: t khung dõy (cú th quay t
do) trong mt t trng quay (nam chõm vnh cu ch U
quay quanh trc vi tc gúc

), khung dõy s quay
nhanh dn theo nam chõm v t
o

<
.
- Vi ng c khụng ng b ba pha, t trng quay
c to bi dũng in ba pha.
- Cm ng t ti tõm ca khung dõy trong ng c
khụng ng b ba pha cú ln bng 1,5 ln cm ng t
cc i do mi cun dõy gõy ra:
1,5
o
B B
=
.
4. Mỏy bin ỏp:
Tng quỏt
0
r
=

Hiu sut
1 1 1 1 1
2 2 2 2 2
e u i r N

e u i r N
+
= =
+
1 1
2 2
N U
N U
=

2 2 2 2
1 1 1 1
cos
cos
P U I
H
P U I


= =
1 1 2
1 2
2 2 1
100%
cos cos
H
N U I
N U I

=

= =

=


IV. TRUY N TI IN:
Cụng sut hao phớ trờn ng dõy ti in:
( )
2
2
2
cos
P
P I R R
U

= =

gim th trờn ng dõy:
U IR
=

Chuỷ ủe VI. SONG ANH SANG
I. TN SC v NHIU X NH SNG:
1. Tỏn sc ỏnh sỏng: l s phõn tỏch mt chựm sỏng
phc tp thnh cỏc chựm sỏng n sc.
- Chựm sỏng trng (ỏnh sỏng Mt Tri, ỏnh sỏng h
quang in ) b phõn tỏch thnh nhiu chựm sỏng khỏc
nhau khi qua lng kớnh: chựm lch ớt nht, chựm tớm b

lch nhiu nht. Chựm sỏng n sc khụng b phõn tớch
khi qua lng kớnh m ch b lch.
- Trờn mn nh sau lng kớnh cú di cu vng, ú l
quang ph ca ỏnh sỏng Mt Tri (h quang in ).
- Bn cht ca tỏn sc ỏnh sỏng l do s bin thiờn ca
chit sut mụi trng i vi cỏc chựm sỏng n sc
khỏc nhau v chit sut tng dn t ti tớm.
2. Nhi u x ỏnh sỏng: l hin tng ỏnh sỏng khụng
tuõn theo nh lut truyn thng, quan sỏt c khi ỏnh
sỏng truyn qua mt l nh hay gn mộp nhng vt trong
sut hoc khụng trong sut.
- nh sỏng cú tớnh cht súng, l nh (hoc khe h) cú
vai trũ nh mt ngun phỏt súng.
- Mi chựm sỏng n sc (chựm bc x n sc) cú
tn s v bc súng (trong chõn khụng) xỏc nh.
Chõn khụng:
c
f

=
. Mụi trng:
'
n


=

II. GIAO THOA NH SNG:
- Hai súng ỏnh sỏng kt hp do hai ngun sỏng kt hp
phỏt ra, giao thoa khi gp nhau, to nờn cỏc võn sỏng

(cc i giao thoa) v cỏc võn ti (cc tiu giao thoa) trờn
mn quan sỏt. Hiu ng i hai súng:
Ti võn sỏng Ti võn ti Ti M bt k
2 1
d d k

=

( )
2 1
2 1
2
d d k

= +

2 1
ax
d d
D


- Khong võn:
o
D
D
i
a na

= =
. (n: chit sut trong mụi
trng,
o

: bc súng trong chõn khụng).
- V trớ võn sỏng bc (th) k:
sk
D
x ki k
a

= =
.
- Võn ti th k+1:
1 1
2 2
tk
D
x k i k
a


= + = +


.

- Ti mt im cỏch võn sỏng trung tõm mt khong
x

,
cú th cú s chng cht ca nhiu võn sỏng cú bc
súng khỏc nhau (n
k
l bc võn sỏng
k
ti x):
1 1

k k
x n i n i
= = =
hay
1
1

k
k
D
D
x n n
a a


= = =


2
S
1

S
M
O
I
2
d
1
d
D
a
x
7
Trang
Nếu có hai chùm sáng đơn sắc thì:
1 2 2
2 1 1
n i
k k
n i
λ
λ
= =
(n là chiết suất với λ)
- Một số hệ giao thoa thường gặp:
Lưỡng gương
phẳng Prenen
Lưỡng lăng kính
Prenen
Lưỡng thấu kính
Bier

2
a d
α
=

2 ( 1)
a d n A
= −

'
d d
a e
d
+
=

'
D d d
= +

'
D d d
= +

o
D D d
= −

'
d

MN a
d
=

'
d
MN a
d
=

o
D d
MN e
d
+
=

-
, '
d d
: kh.c từ
S, E tới giao
tuyến 2 gương.
-
α
: góc giữa
hai gương.
- 1’=2,9.10
-4
rad.

-
, '
d d
: kh.c từ
S, E tới 2 lăng
kính.
-
A
: góc chiết
quang.
-
:
n
chiết suất.
, , ', ,
o
e d d f D
:
kh.c giữa 2 nửa
th.k, vật – th.k,
ảnh – th.k, tiêu
cự; th.k – màn.
- Số vân quan sát được trên miền giao thoa MN là
2 1
m
+
, với
m
là phần nguyên của thương
2

MN
i
.
- Công thức thấu kính:
'
df
d
d f
=
−
;
( )
1 2
1 1 1
1n
f R R
 
= − +
 
 

- Với một môi trường trong suốt nhất định, chiết suất
n

của bước sóng càng dài thì càng nhỏ:
2
B
n A
λ
= +

(A, B; hằng số phụ thuộc môi trường).
t
đ
n n
>

⇒

đ t
v v
>

III. QUANG PHỔ:
1. Máy quang phổ:
- Khái niệm: là dụng cụ để phân tách chùm sáng phức
tạp thành các chùm sáng đơn sắc khác nhau.
- Cấu tạo: Ống chuẩn trực (tạo ra chùm sáng song
song); Hệ tán sắc (lăng kính – phân tách ánh sáng);
Buồng ảnh (thấu kính hội tụ và 1 kính mờ hay kính ảnh –
thu nhận quang phổ).
- Nguyên tắc hoạt động: dựa vào hiện tượng tán sắc
ánh sáng.
2. Các loại quang phổ:
- Quang phổ liên tục (quang phổ phát xạ): là quang
phổ gồm các dãy màu từ đỏ tới tím nối liền nhau một cách
liên tục. QPLT do các vật rắn, lỏng và khí có khối lượng
riêng lớn bị nung nóng phát ra. QPLT không phụ thuộc
bản chất chất phát xạ, mà phụ thuộc nhiệt độ (nhiệt độ
tăng thì dãy màu càng tiến dài về màu tím và sáng thêm).
QPLT để đo nhiệt độ cao và nguồn nhiệt ở xa.

- Quang phổ vạch phát xạ: là quang phổ gồm các
vạch màu riêng lẻ, phân cách với nhau bởi các khoảng tối.
QPVPX do các khí hay hơi ở áp suất thấp, bị kích thích
phát ra. QPVPX đặc trưng cho 1 nguyên tố về: số vạch,
bước sóng, màu sắc các vạch và cường độ sáng. QPVPX
để nhận biết sự có mặt của các nguyên tố.
- Quang phổ vạch hấp thụ: là quang phổ liên tục thiếu
một số vạch do bị chất khí (hay hơi kim loại) hấp thụ. Điều
kiện để có QPVHT: nhiệt độ khí (hay hơi) thấp hơn của
nguồn sáng, nhưng cũng đủ cao để phát được các vạch
ấy. Lúc đó, khi tắt nguồn sáng, nền QPLT bị mất, vạch QP
tối sẽ sáng lên và có màu của QPVPX (hiện tượng đảo
sắc). Ở 1 nhiệt độ xác định, 1 vật chỉ hấp thụ bức xạ mà
nó có thể hấp thụ và ngược lại. QPVHT đặc trưng cho
nguyên tố nên cũng dùng để nhận biết các nguyên tố.
IV. SÓNG ĐIỆN TỪ:
1. Tia hồng ngoại:
- là sóng điện từ có bước sóng dài hơn bức xạ đỏ và
ngắn hơn sóng vô tuyến điện:
0,76 1
m mm
µ λ
≤ ≤
.
- được mọi vật phát ra (50% năng lượng Mặt Trời).
- tác dụng nhiệt, xúc tác phản ứng hh, tác dụng lên kính
ảnh, tạo biến điệu điện từ, gây ht quang điện trong.
- để sưởi, sấy; chụp ảnh vệ tinh; camera đêm,
2. Tia tử ngoại:
- là sóng điện từ có bước sóng ngắn hơn bức xạ tím và

dài hơn tia X:
1 0,38
nm m
λ µ
≤ ≤
.
- do vật bị nung trên 200
o
C phát ra (đèn thủy ngân).
- tác dụng lên kính ảnh, ion hóa chất khí và chất khác,
làm phát quang nhiều chất, gây hiện tượng quang điện ở
kim loại, tác dụng sinh lý, bị thủy tinh và nước hấp thụ
mạnh (nhưng
0,18 0,4
m m
µ λ µ
≤ ≤
, có thể truyền qua
được thạch anh).
- dùng để khử trùng nước, thực phẩm và dụng cụ y tế;
chữa bệnh (còi xương); tìm vết nứt trên bề mặt kim loại
3. Tia X (tia Röntgen):
- là sóng điện từ có bước sóng ngắn hơn tia tử ngoại và
dài hơn tia
γ
:
8 11
10 10
m m
λ

− −
≤ ≤
.
- do ống Röntgen (ống tia cathod lắp thêm điện cực đối
cathod bằng nguyên tố nặng để chặn đường đi của chùm
tia tới anod, U
AK
từ vài chục tới vài trăm kV và áp suất
trong ống khoảng 3mmHg) phát ra.
- đâm xuyên mạnh, gây phát quang, tác dụng kính ảnh,
ion hóa chất khí, td quang điện, hủy diệt tế bào
- y học (chiếu điện, chụp điện, diệt tế bào ); tìm khuyết
tật bên trong vật đúc, tìm vết nứt; kiểm ta hành lý hành
khách hàng không
4. Tia
γ
: (xem mục 1, phần III, chủ đề IX trang 11)
V. THUYẾT ĐIỆN TỪ VỀ ÁNH SÁNG:
1. Thuyết điện từ: Ánh sáng là sóng điện từ có bước
sóng rất ngắn (so với sóng vô tuyến điện), lan truyền trong
không gian.
Công thức liên hệ giữa tính chất từ và tính chất quang
của môi trường:
/n c v
εµ
= =
.
Trong đó,
c
: tốc độ ánh sáng trong chân không,

v
: vận
tốc ánh sáng trong môi trường có hằng số điện môi
ε

(phụ thuộc tần số
( )
F f
ε
=
), và độ từ thẩm
µ
(= 1 đối
với không khí, > 1 với chất khác),
n
: chiết suất của ánh
sáng trong môi trường đó.
2. Thang sóng điện từ:
Miền sóng Bước sóng (m) Tần số (Hz)
Gammar
γ

11
10
−
<

19
3.10
>

Röntgen (X)
11 8
10 10
− −
÷

16 19
3.10 3.10
÷

Tử ngoại
7 9
3,8.10 10
− −
÷

14 17
8.10 3.10
÷

As khả kiến
7 7
3,8.10 7,6.10
− −
÷

14 14
4.10 8.10
÷

Hồng ngoại
7 3
3,8.10 10
− −
÷

11 14
3.10 4.10
÷

Vô tuyến
4 4
10 3.10
−
÷

4 12
~10 3.10
÷


8
Trang
Chủ đề VII. LƯNG TỬ ÁNH SÁNG
I. HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN NGỒI:
1. Hiện tượng quang điện ngồi:
- là hiện tượng ánh sáng làm bật các electron (e quang
điện hay quang e) ra khỏi bề mặt kim loại.
- Tế bào quang điện là một bình thạch anh đã hút hết

khơng khí, bên trong có hai điện cực (A nối
⊕
, K nối
Θ
).
Nếu chiếu vào cathod một chùm sáng có bước sóng ngắn
thích hợp thì xảy ra hiện tượng quang điện và trong mạch
xuất hiện dòng quang điện I.

2. Các định luật quang điện:
- Hiện tượng quang điện chỉ xảy ra khi ánh sáng kích
thích chiếu vào kim loại có bước sóng
λ
nhỏ hơn hoặc
bằng giới hạn quang điện
o
λ
của kim loại đó:
o
λ λ
≤
.
- Với
o
λ λ
≤
, cường độ dòng quang điện bão hòa
e
bh
N e

q
I
t t
= =
tỉ lệ thuận với cường độ as kích thích.
- Động năng ban đầu cực đại của các quang electron
2
1
0max 0max
2
đ
W mv
=
khơng phụ thuộc cường độ chùm sáng
kích thích mà chỉ phụ thuộc bước sóng ánh sáng kích
thích
λ
và bản chất kim loại (cơng thốt
A
).
3. Thuyết lượng tử ánh sáng:
- Giả thuyết lượng tử năng lượng Planck: lượng năng
lượng mà mỗi lần 1 ngun tử hay phân tử hấp thụ hay
phát xạ là hồn tồn xác định, gọi là lượng tử năng lượng
hf
ε
=
(
34
6,625.10 .

h J s
−
=
).
- Thuyết lượng tử ánh sáng (thuyết photon):
• Chùm ánh sáng là một chùm các photon ( các lượng tử
ánh sáng). Mỗi photon có mức năng lượng xác định
(
hf
ε
=
) và ln chuyển động. Cường độ chùm sáng tỉ
lệ số photon phát ra trong một giây.
• Phân tử, ngun tử, e phát xạ hay hấp thụ ánh sáng
cũng có nghĩa là chúng phát xạ hay hấp thụ photon.
• Các photon bay dọc theo tia sáng với tốc độ ánh sáng.
Dù năng lượng photon là rất nhỏ, nhưng một chùm
sáng dù u thế nào cũng chứa rất nhiều photon do
chúng được rất nhiều các ngun tử hay phân tử phát ra.
Vì vậy, chùm sáng phát ra là liên tục.
4. Cơng thức Einstein về hiện tượng quang điện:
Hiện tượng quang điện là kết quả va chạm giữa photon
và quang electron trong kim loại: photon bị quang electron
hấp thụ hồn tồn và nhường tồn bộ năng lượng của nó
cho electron:
2
0max 0max
1
2
đ

hc
hf A W A mv
ε
λ
= = = + = +

0max
2 1 1
o
hc
v
m
λ λ
 
⇒ = −
 
 

- Cơng thốt:
o
hc
A
λ
=
.
- Dòng quang điện bị triệt tiêu hồn tồn khi:
2
0max 0max
1
2

h đ
eU W mv
= =

- Hiệu suất quang điện (h/s lượng tử):
e
p
N
H
N
=

- Cơng suất dòng quang điện:
p
P N
ε
=

- Nhiệt độ tăng thêm của đối cathod sau một phút:
'
0max
e đ
N W
t
Mc
∆ =

Trong đó,
t
∆

: nhiệt độ tăng (
o
C),
'
e
N
: số e đập vào bề mặt
đối cathod mà khơng tạo tia X,
M
: khối lượng đối cathod
(kg),
c
: nhiệt dung riêng đối cathod (J/kg.K).
-
min
λ
của tia X phát ra từ ống Rưntgen:
minX
đ
hc
W
λ λ
≥ =
với
đ h
hc
W A eU
λ
= − =

- Nhiệt lượng tỏa ra trong ống Rưntgen:
0max min
/
đ
Q W hc
λ
= −

Khi electron chuyển động vào trong từ trường thì chịu lực
Lorenz:
(
)
sin ,
L
F qBv B v
=
r r r
r r
. Nếu electron chuyển động
tròn trong từ trường thì:
2
/
L ht
F F mv R
= =

8
3.10 /
c m s
=

34
6,625.10 .
h J s
−
=

31
9,1.10
e
m kg
−
=

19
1,6.10
e C
−
=

6 19
1 10 1,6.10
eV MeV J
− −
= =

5. Lưỡng tính sóng – hạt của ánh sáng:
- Sóng điện từ bước sóng càng ngắn, photon ứng với
nó có năng lượng càng lớn thì tính hạt càng rõ (hiện
tượng quang điện, khả năng đâm xun, tác dụng phát

quang ), còn tính chất sóng càng mờ nhạt.
- Sóng điện từ có bước sóng càng dài, photon có năng
lượng càng nhỏ, tính chất sóng lại càng rõ (giao thoa,
nhiễu xạ, tán sắc ), tính chất hạt thì mờ nhạt.
II. HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN TRONG:
1. Hiện tượng quang điện trong: là ht tạo thành các e
và lỗ trống khi chiều vào bán dẫn ánh sáng thích hợp.
- Hiện tượng quang dẫn: là hiện tượng giảm điện trở
suất (tăng độ dẫn điện) khi có as thích hợp chiếu vào.
- Quang điện trở: là tấm bán dẫn (đế thủy tinh hay chất
dẻo, phủ lớp bán dẫn dày 20 ÷ 30 μm là PbS hay CdS) có
trị số điện trở thay đổi khi cường độ chùm sáng chiếu vào
nó thay đổi. Quang điện trở thường lắp với tranzito trong
các thiết bị điều khiển bằng ánh sáng, máy đo ánh sáng.
- Pin quang điện: là nguồn mà quang năng biến đổi
thành điện năng. Gồm: bán dẫn n phủ lớp mỏng bán dẫn
p. Khi chiếu as thích hợp vào lớp p, as gây ht qđ trong và
giải phóng e và lỗ trống. Điện trường tại p–n đẩy e xuống
n, giữ lỗ trống ở p, tạo hiệu điện thế quang điện.
2. Mẫu ngun tử Bohr:
- Tiên đề Bohr:
• Ngun tử chỉ tồn tại trong các trạng thái dừng có năng
lượng xác định. Khi đó, e chuyển động quanh hạt nhân
với bán kính:
2 11 2
5,3.10 ( )
n o
r r n n m
−
= =

.
I
A K
U
b h
I
h
U
−
O
1
U
9
Trang
• Khi ngun tử chuyển từ trạng thái dừng có mức năng
lượng
n
E
sang trạng thái dừng
m n
E E
<
thì ngun tử
phát ra một photon có tần số
f
:
n m
E E hf
− =
.

• Khi ở trạng thái dừng
m
E
, mà hấp thụ một photon tần số
f
thì chuyển lên trạng thái dừng
n
E
.
- Vạch quang phổ Hydro:

42 43 32 41 21
1 1 1 1 1
λ λ λ λ λ
= + = −
;
42 43 32 41 21
f f f f f
= + = −

2 2
13,6
( )
o
n
E
E eV
n n
= − = −

Vận tốc e chuyển động quanh hạt nhân:
e
G
v e
m r
=

(
9
9.10
G =
: hằng số hấp dẫn)
3. Hấp thụ và phản xạ lọc lựa:
- Cường độ chùm sáng đơn sắc truyền qua mơi trường
hấp thụ giảm theo định luật hàm mũ của độ dài đường đi
tia sáng
d
:
d
o
I I e
α
−
=
(
o
I
: cường độ chùm sáng tới,
α
:

hệ số hấp thụ của mơi trường).
• Ánh sáng có bước sóng khác nhau bị mơi trường hấp
thụ nhiều ít khác nhau (hấp thụ lọc lựa).
• Khi chiếu chùm sáng trắng vào vật, sự phản xạ (tán xạ)
ánh sáng từ vật có tính chọn lọc, phụ thuộc vào bản
chất của vật (phản xạ hay tán xạ lọc lựa).
- Màu sắc các vật phụ thuộc vào sự hấp thụ và phản
xạ lọc lựa của các vật chất cấu tạo nên vật, lớp phủ lên bề
mặt vật với ánh sáng chiếu vào vật.
4. Hiện tượng quang phát quang:
- Sự quang phát quang của các chất lỏng và khí bị tắt
nhanh (huỳnh quang, <10
-8
s); của chất rắn sẽ kéo dài
hơn (lân quang, ≥10
-8
s) sau khi tắt as kích thích.
- Định luật Stock về sự phát quang: ánh sáng phát
quang có bước sóng
'
λ
dài hơn bước sóng của ánh sáng
kích thích:
'
λ λ
>
.
5. Lazer (Light Amplification by Stimulated Emission of
Radiation – Sự khuếch đại ánh sáng bằng ph.x cảm ứng):
- Lazer là nguồn sáng phát ra chùm sáng song song

(định hướng rất cao), kết hợp (photon có cùng tần số và
nồng độ), có tính đơn sắc rất cao (
15
/ 10
f f
−
∆ ≈
) và có
cường độ lớn (lazer rubi:
6
10
W/cm
2
).
- Các loại lazer: rubi, thủy tinh pha neodim
(
9
20.10 /
W xung
); He – Ne, CO
2
, Ar, N
2
; bán dẫn.
- Cáp quang, vơ tuyến định vị, điều khiển tàu vũ trụ ;
phẩu thuật mắt, chữa bệnh ngồi da ; đọc CD, bút trỏ
bảng ; khoan, cắt, tơi vật liệu cơng nghiệp.
Chủ đề VIII. SƠ LƯC THUYẾT TƯƠNG ĐỐI HẸP
I. CÁC TIÊN ĐỀ EINSTEIN:
- Các định luật vật lý có một dạng như nhau đối với các

hệ quy chiếu qn tính khác nhau.
- Tốc độ ánh sáng trong chân khơng
8
3.10 /
c m s
=
đối
với mọi hệ quy chế qn tính, nó khơng phụ thuộc hướng
truyền ánh sáng, cũng như tốc độ của nguồn sáng hay
của máy thu.
II. HỆ QUẢ CỦA THUYẾT TƯƠNG ĐỐI HẸP:
- Độ dài thanh co lại dọc theo phương chuyển động:
2
2
1
o
v
l l
c
= −

- Đồng hồ gắn với quan sát viên chuyển động chạy chậm
hơn đồng hồ gắn với người quan sát đứng n:
2
2
1
o
t
t
v

c
∆
∆ =
−

- Khối lượng của một vật chuyển động sẽ tăng:
2
2
1
o
m
m
v
c
=
−

⇒

2
2
1
o
m v
p mv
v
c
= =
−

- Năng lượng tương đối tính của vật chuyển động:
2
2
2
2
1
o
m c
E mc
v
c
= =
−
;
2 2 4 2 2
o
E m c p c
= +

- Động năng của vật chuyển động với tốc độ v:
( )
2 2
2
2
1
1
1
đ o o
W m m c m c
v

c
 
 
 
= − = −
 
−
 
 

- Động năng của một hạt có động lượng p:
( )
2
2 2
đ o o
W c p m c m c
= + −

2
2
đ
o
đ
W
p m W
c
 
⇒ = +
 
 

- Tốc độ của một hạt có động lượng p:
( )
2
2
o
pc
v
m c p
=
+

- Năng lượng tồn phần bảo tồn:
đ
E W const
+ =
.
Chú ý: đối với photon,
2 2
ph
hf h
m
c c c
ε
λ
= = =
;
0
0
ph

m
=

ph ph
h
p m c
c
ε
λ
= = =

10
Trang
Chủ đề IX. HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ
I. CẤU TẠO HẠT NHÂN và ĐỘ HỤT KHỐI:
- Hạt nhân cấu tạo từ các nuclon (notron và proton).
•
1
1
p
+
:
27
1,6726.10 1,007276
p
m kg u
−
= =
.
•

1
0
n
:
27
1,6748.10 1,008665
n
m kg u
−
= =
.
- Ký hiệu hạt nhân:
A
Z
X
.
- Bán kính hạt nhân:
(
)
15
3 3
1,2.10
o
R R A A m
−
= =
.
- Thể tích hạt nhân:
3 45
4

2,3.10
3
V R A
π π
−
= =

- Khối lượng riêng của hạt nhân:
17 3
45
10 /
2,3.10
hn
m u
kg m const
V
ρ
π
−
= = ≈ =

- Đồng vị: các ngun tử có cùng
Z
, khác nhau
A
.
- Đơn vị khối lượng ngun tử:
27 2
1 1,66055.10 931,5 /
u kg MeV c

−
= =

II. ĐỘ HỤT KHỐI CỦA HẠT NHÂN:
(
)
p n hn
m Zm A Z m m
∆ = + − −

- Năng lượng liên kết hạt nhân (tức năng lượng cần cung
cấp để tách một hạt nhân thành các nuclon):
(
)
2 2
lk p n hn
W mc Zm A Z m m c
 
= ∆ = + − −
 

- Năng lượng liên kết riêng
lk
W
A
càng lớn thì hạt nhân
càng bền vững và ngược lại.
50 70 /
lk
A W A

= ÷ ⇒
đạt
giá trị cực đại (cỡ 8,8 MeV/nuclon).
III. SỰ PHĨNG XẠ:
1. Sự phóng xạ (phân rã phóng xạ):
- Sự phóng xạ là hiện tượng một hạt nhân tự phát ra
những bức xạ (tia phóng xạ) và biến thành các hạt nhân
khác. Sự phóng xạ chỉ do các ngun nhân bên trong nó
chi phối và hồn tồn khơng phụ thuộc vào yếu tố thuộc
mơi trường (nhiệt độ, áp suất ).
Phóng xạ
α
:
4 4
2 2
'
A A
Z Z
X He X
−
−
→ +

Phóng xạ
β
−
:
0
1 1
A A

Z Z
X Y e
ν
−
+ −
→ + +
%

Phóng xạ
β
+
:
0
1 1
A A
Z Z
X Y e
ν
+
− +
→ + +

- Các loại tia phóng xạ:
• Tia
α
: chính là hạt nhân
4
2
He
,

7
2.10 /
v m s
α
≈
; có tác
dụng ion hóa các ngun tử trên đường đi và mất năng
lượng rất nhanh, nên chỉ đi 8 cm trong khơng khí và
khơng thể xun qua tấm bìa dày 1 mm.
• Tia
β
: gồm
β
−
(electron
0
1
e
−
hay
1
e
−
) đi kèm hạt phản
notrino
0
0
ν
%
và pozitron (electron dương

0
1
e
+
hay
1
e
+
) đi
kèm hạt notrino
0
0
ν
; ion hóa mơi trường nhưng yếu hơn
tia
4
2
α
nên đi được vài metre trong khơng khí và xun
qua lá nhơm cỡ milimetre.
• Tia
γ
: là sóng điện từ có bước sóng rất ngắn (tức
photon có năng lượng cao), nên có khả năng đâm
xun mạnh hơn
α
và
β
. Mỗi chất phóng xạ chỉ có
thể phóng ra một trong ba tia

α
,
β
−
hay
β
+
và có thể
kèm theo tia
γ
.
2. Định luật phóng xạ:
- Trong q trình phóng xạ, số hạt nhân phóng xạ giảm
theo định luật hàm mũ.
- Các cơng thức trong phóng xạ:
Khối lượng (g) Số hạt nhân Độ phóng xạ (Bq)
t
o
m m e
λ
−
=

t
o
N N e
λ
−
=

t
o
H H e
λ
−
=

ln 2
T
λ
=

A
m
N N
A
=

H N
λ
=

T
: chu kỳ (s).
λ
: hs phóng xạ.

:
A
số khối (u).

23
6,022.10
A
N =

1 1 phân rã/s
Bq
=

10
1 3,7.10
Ci Bq
=

IV. PHẢN ỨNG HẠT NHÂN:
1. Phản ứng hạt nhân:
- Phản ứng hạt nhân là mọi q trình dẫn đến sự biến
đổi hạt nhân (phân rã hạt nhân, tương tác hai hạt nhân ).
- Phương trình:
A B C D
+ → +

- Các định luật bảo tồn trong phản ứng hạt nhân:
• Số nuclon (số khối):
A B C D
A A A A
+ = +

• Điện tích (ngun tử số):
A B C D

Z Z Z Z
+ = +

• Động lượng:
A A B B C C D D
m v m v m v m v
+ = +
r r r r

• Năng lượng tồn phần:
(
)
2
0
A B C D đA đB đC đD
m m m m c W W W W
+ − − + + − − =

- Năng lượng trong phản ứng hạt nhân:
(
)
(
)
(
)
2 2
o A B C D
W m m c m m m m c
= − = + − +
 

 

o
m m
>

o
m m
<

phản ứng tỏa nhiệt phản ứng thu nhiệt
Chú ý:
2
2
đ
p
W
m
=

2. Phản ứng phân hạch:
- là phản ứng hạt nhân tương tác, hạt nhân nặng
(U235, Pu238 ) hấp thụ notron chậm (
0,01
eV
ε
≈
) và
vỡ thành hai hạt nhân có số khối trung bình.
- Phản ứng phân hạch Uranium:

1 2
1 2
1 235 1
0 92 1 2 0
185
A A
Z Z
n U X X k n MeV
+ → + + +

(
[
]
1 2
, 80 160
A A ∈ ÷
;
2 3
k
= ÷
) .
11
Trang
• Số notron sinh ra tiếp tục bị các ngun tử phóng xạ
khác phân rã tạo chuỗi phản ứng hạt nhân dây chuyền.
Khi đó, số notron trung bình
k
còn lại sau mỗi phản ứng
phải bằng 1 (phản ứng dây chuyền điều khiển được)
hoặc >1 (phản ứng dây chuyền khơng điều khiển được,

gây vụ nổ ngun tử); đồng thời, khối lượng nhiên liệu
phải ít nhất bằng khối lượng tới hạn.
• Lò phản ứng hạt nhân: thiết bị xảy ra phản ứng hạt
nhân tự duy trì và điều khiển được. Chất làm chậm
notron là nước thường, nước nặng Chất hấp thụ
notron (đảm bảo cho
1
k
=
) là Bo hay Cadimi.
• Nhà máy điện hạt điện hạt nhân có lò phản ứng hạt
nhân (quan trọng nhất), chất tải nhiệt sơ cấp (nước), lò
sinh hơi, tua-bin khí và máy phát điện.
3. Phản ứng nhiệt hạch: là phản ứng hạt nhân tổng
hợp hai hạt nhân nhẹ thành hạt nhân nặng hơn.
- Ví dụ:
2 2 3 1
1 1 2 0
4
H H He n MeV
+ → + +

- Điều kiện xảy ra: Detori có động năng lớn nhất, nên
7 8
10 10
T K
= ÷
; mật độ hạt nhân
n
phải đủ lớn; thời

gian duy trì nhiệt độ
t
∆
phải đủ dài:
14 3
10 /
n t s cm
∆ ≥
.
- Nguồn gốc năng lượng Mặt Trời và các ngơi sao là
các phản ứng nhiệt hạch. Con người có thể thực hiện
được được nhiệt hạch khơng kiểm sốt (như boom khinh
khí). Con người cần các phản ứng nhiệt hạch để duy trì
nguồn năng lượng lâu dài cho Trái Đất.

Chủ đề X. TỪ VI MÔ ĐẾN VĨ MÔ
I. CÁC HẠT SƠ CẤP: là
các hạt có kích thước và khối lượng nói chung nhỏ hơn hạt nhân ngun tử.
Phân loại Tên hạ t
NL nghỉ
ε (MeV)
Điện tích
Q (e)
Spins
s
Th/gian
sống (s)
Photon Phơtơn 0 0 1 ∞
Nơtrinơ (
,

ν ν
%
)
0 0 ± 1/2 ∞
Electron (e
+
; e
-
) 0,511 ±1 1/2 ∞
Mun (µ
+
; µ
-
)

105,64 ±1 _ 2,2.10
-6



Lepton
Tau (τ
+
; τ
-
) _ _ _ _
Piơn (π
o
) 135,01 0 _ 0,8.10
-16

Piơn (π
±
) 139,60 ±1 0 2,6.10
-8

Kn (
o
κ
)
497,7 0 0 8,8.10
-11

Mezon
Kn (
κ
+
)
493 +1 _ 1,2.10
-8

Prơton (p) 938,3 +1 1/2 ∞
Nuclon
Nơton (n) 939,6 0 1/2 932
Xicma (Σ
o
) 1192 0 _ 7,4.10
-20

Xicma (Σ

+
) 1189 +1 1/2 8,0.10
-11

- Phần lớn các hạt sơ cấp
đều tạo thành cặp - hạt
và phản hạt (chúng có
cùng khối lượng nghỉ
o
m
, nhưng khác dấu
nhau). Trong q trình
tương tác các hạt sơ cấp,
có thể xảy ra hiện tượng
phá hủy một cặp “hạt +
phản hạt” thành các hạt
khác, hoặc cùng lúc sinh
ra một cặp “hạt + phản
hạt” mới.
- Tất cả các hạt sơ cấp
đều cấu tạo từ các hạt
nhỏ hơn là các hạt
quark. Có 6 hạt quark u
(up)
, d
(down)
, s
(strange)
, c
(charm)

, b
(bottom)
, t
(top)
; chúng
có các điện tích
2
;
3 3
e e
± ±
).
H
A
D
R
O
N
Barion

Hiperon

Ơmêga (Ω
-
) 1672 -1 3/2 1,3.10
-10
Tương tác của các hạt sơ cấp:
Tương
tác
Bản chất tương tác

Cường độ
tương tác
Bán kích
tác dụng
Hạt truyền tương
tác (Hạt trường)
Mạnh
Tương tác giữa các hadron: giữa nuclon (lực hạt nhân),
giữa hadron trong va chạm hadron, giữa các hạt quark.
1

15
10
m
−

Gluon,
mezon ảo
Điện từ
Tương tác giữa các hạt mang điện, giữa các vật tiếp
xúc gây ma sát. Cơ chế: trao đổi photon giữa các hạt.
2
~10
−

∞

Photon
Yếu
Tương tác giữa các hạt trong phân rã

β
:
: n p e
β ν
− −
→ + +
%
;
: p n e
β ν
+ +
→ + +

14
10
−

18
10
m
−

Hạt
0
,
W Z
±

Hấp dẫn Tương tác giữa các hạt có khối lượng.
39

10
−

∞

Graviton

12
Trang
II. HỆ MẶT TRỜI: (số liệu 2007)
(chú ý: 1 đvtv = 150.10
6
km, 1 năm ánh sáng = 9,5.10
12
km)

Thiên thể
Kh.c tới Mặt
Trời (đvtv)
Bán kính
(km)
Khối lượng
(so với TĐ)
D
(kg/m
3
)
Chu kỳ
quanh trục
Chu kỳ quanh

Mặt Trời
Số vệ tinh
đã biết
Thủy tinh 0,39 2.440 0,055 5.400 59 ngày 87,9 ngày 0
Kim tinh 0,72 6.056 0,81 5.300 243 ngày 244,7 ngày 0
Trái Đất 1,00 6.375 1 5.500 23h 56’ 365,25 ngày 1
Hỏa tinh 1,52 3.395 0,11 3.900 24h 37’ 1,88 năm 2
Mộc tinh 5,20 71.490 318 1.300 9h 50’ 11,86 năm 63
Thổ tinh 9,54 60.270 95 700 14h 14’ 29,46 năm 34
Thiên Vương tinh 19,19 25.760 15 1.200 17h 14’ 84,00 năm 27
Hải Vương tinh 30,07 25.270 17 1.700 16h 11’ 164,80 năm 13
Mặt Trời
- Cấu tạo: a. Quang cầu: khối cầu nóng sáng có r = 7.10
5
km, D = 1.400 kg/m
3
, t
o
= 6.000 K.
b. Khí quyển (H, He ): Sắc cầu (lớp khí sát quang cầu dày 10.000 km, t
o
= 4.500 K)
và Nhật hoa (bên ngoài, vật chất dạng ion hóa mạnh – trạng thái plasma, t
o
= 10
6
K).
- Năng lượng:
( )
2

26
4 1 3,9.10 W
xq MT
P S H H R đvtv
π
= = + =
. H
ằng số Mặt Trời
2
1360 /
H W m
=
là lượng bức xạ Mặt Trời trên một đơn vị diện tích cách nó 1đvtv.
- Năm Mặt Trời hoạt động có chu kỳ 11 năm và thường kèm theo các hiện tượng vết đen
(4.000 K), bùng sáng (phóng tia X cùng với các dòng hạt tích điện – “gió Mặt Trời”) và tai lửa.
Trái Đất - Trục Trái Đất ngiêng 23
o
27’ so với quỹ đạo chuyển động quanh Mặt Trời của nó.
- Trái Đất có dạng phỏng cầu (hơi dẹt ở hai cực), bán kính ở xích đạo bằng 6.378 km (bán
kính trung bình là 6.375 km, khối lượng riêng trung bình D = 5.520 kg/m
3
.
- Cấu tạo: lớp lõi NiFe (r = 3.000 km, t
o
= 3.000 ÷ 4.000
o
C), lớp trung gian và lớp vỏ (chủ yếu
là đá granit, dày khoảng 35 km và khối lượng riêng khoảng 3.300 kg/m
3
).

Mặt Trăng (vệ tinh
của Trái Đất)
- Mặt Trăng nằm cách Trái Đất 384.000 km. Nó có bán kính 1.738 km, khối lượng 7,35.10
22
kg và gia tốc trọng trường 1,63 m/s
2
.
- Chu kỳ chuyển động của Mặt Trăng quanh Trái Đất là 27,32 ngày và chu kỳ tự quay quanh
trục của nó đúng bằng chu kỳ tự quay quanh trục của Trái Đất (khoảng 23h 56’).
- Mặt Trăng không có khí quyển mà bề mặt chỉ được bao phủ bởi một lớp vật chất xốp. Bề
mặt nó chứa các dãy núi cao và các vùng bằng phẳng ( là các biển đá). Trên các đỉnh núi có
nhiều lỗ tròn (có thể là các miệng núi lửa đã tắt hoặc các hố va chạm với các thiên thạch).
Sao chổi - Sao chổi là hành tinh chuyển động quanh Mặt Trời với quỹ đạo rất dẹt.
- Các sao chổi có kích thước và khối lượng nhỏ (đ.k d vài kilometre), cấu tạo bởi các chất dễ
bốc hơi (như tinh thể băng, NH
3
, CH
4
). Có những sao chổi thuộc loại thiên thể không bền.
- Chu kỳ chuyển động quanh Mặt Trời của nó từ vài năm đến 150 năm.
Thiên thạch
- Thiên thạch là những khối đá chuyển động quanh Mặt Trời với tốc độ hàng chục kilometre
trên giây theo các quỹ đạo rất khác nhau.
- Khi các thiên thạch đến gần một hành tinh, nó sẽ bị hút và thường gây va chạm. Sao băng
là hiện tượng thiên thạch bị ma sát, nóng sáng và bốc cháy khi vào khí quyển Trái Đất.
III. THUYẾT BIGBANG:
- Định luật Hubble: tốc độ chạy ra xa của các thiên hà tỉ lệ với khoảng cách d giữa thiên hà đó và chúng ta: v = Hd
(
2
1,7.10

H
−
=
m/s.năm ánh sáng, là hằng số Hubble). Vậy, vũ trụ đang giản nở.
- Bức xạ nền vũ trụ: bức xạ 2,735 K được phát xạ từ mọi phía trong vũ trụ (nay đã nguội) do Penzias và Wilson phát hiện.
- Thuyết Bigbang: Vũ trụ bắt đầu từ điểm Zero Bigbang (các định luật vật lý đã biết và thuyết tương đối rộng không áp
dụng được). Ở thời điểm Planck (t
p
= 10
-43
s sau Vụ nổ lớn), kích thước vũ trụ là 10
-35
km, nhiệt độ 10
32
K, khối lượng riêng
10
91
kg/cm
3
(các con số cực đại và cực tiểu này gọi là các con số Planck, các trị số này được coi là miêu tả đầy đủ và đúng
những điều kiện vật lý, hóa học ban đầu của vũ trụ nguyên thủy) và tràn ngập các hạt có năng lượng cao (electron, notrino,
quark), năng lượng ít nhất khoảng 10
15
GeV. Từ đây, vũ trụ dãn nở rất nhanh và nhiệt độ giảm dần.
Các nuclon được tạo sau vụ nổ 1 giây ► Ba phút sau xuất hiện các hạt nhân đầu tiên ► 300.000 năm sau xuất
hiện các nguyên tử đầu tiên ► 3 triệu năm sau xuất hiện các sao và thiên hà ► Tại thời điểm t = 14 tỉ năm, vũ trụ ở trạng
thái như hiện nay với nhiệt độ trung bình 2,7 K.
13
Trang