Tải bản đầy đủ (.pdf) (12 trang)

tóm tắt lý thuyết vật lý 12

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (341.52 KB, 12 trang )

HVP – KSA!
1

LÝ THUYẾT CẦN NHỚ
Chương 1 – DAO ĐỘNG CƠ
1. Mối quan hệ x,v,x,φ,W
đ
,W
t
.








































2. Khoảng thời gian

x
O
-A/2
+A/2
-A
A
3
A
2


3
A
2
2
A
2

2
A
2
T/4
T/4
T/12
T/12
T/8 T/8
T/6
T/6
0
max
v
2
±
max
v
2
±
max
3.v
2
±

0
max
v
2
±
max
3.v
2
±
max
v
±
max
v
2
±
d
tmax
W 0
W W
=
=
t
d
W
W
3
=
d t
W W

=
d t
W 3.W
=
d t
W 3.W
=
d t
W W
=
t
d
W
W
3
=
d
tmax
W 0
W W
=
=
dmax
t
W W
W 0
=
=
v
ậntốc


nănglượng
v < 0
sin
π
3
π
4
π
6
π
6

π
4

π
3

π
2

2
π
3

3
π
4


5
π
6

π
5
π
6
π
2
2
π
3
3
π
4
3
A
2
A
2
A 2 2
A
2
23A
22A-
2
1
A-
23A-

A 3
2

A

0

-
A

0
W
đ
=3W
t
W
đ
=3W
t
W
đ
=W
t

W
t
=3W
đ
W
đ

=W
t
max
v
v
2
= ±
max
v
v
2
= ±
x
V > 0
W
t
=3W
đ
+
cos
A 2
2
A
2

A 2
2


max

v
v
2
= ±
max
3
v .v
2
= ±
max
v
v
2
= ±
VÒNG TRÒN LƯỢNG GIÁC GIẢI NHANH DAO ĐỘNG CƠ HỌC
max
3
v .v
2
= ±
HVP – KSA!
2

3. Dao động cưỡng bức và cộng hưởng:
Dao động cưỡng bức:
* Định nghĩa: Là dao động của vật chịu thêm tác dụng của một ngoại lực tuần hoàn theo thời gian có đạng:
F
n
= F
0

cos(2πf
n
t + φ). Trong đó: F
0
là biên độ của ngoại lực; f
n
là tần số của ngoại lực.
* Đặc điểm của dao động cưỡng bức:
+ Dao động cưỡng bức là điều hòa.
+ Tần số dao động cưỡng bức = tần số f
n
của ngoại lực
+ Biên độ của dao động cưỡng bức tỉ lệ thuận với biên độ F
0
của ngoại lực
và phụ thuộc vào tần số f
n
của ngoại lực theo đồ thị sau:
Từ đồ thị => f
n
càng gần f
riêng
thì biên độ dao động cưỡng bức càng lớn.
Chú ý: Chuyển động của vật chịu tác dụng của lực F
n
= F
0
cos(2πf
n
t + φ) bao gồm hai

giai đoạn:+ Giai đoạn chuyển tiếp: biên độ của dao động tăng dần tới khi ổn định
+ Giai đoạn ổn định: giai đoạn dao động cưỡng bức
Hiện tượng cộng hưởng:
* Định nghĩa: là hiện tượng biên độ dao động cưỡng bức tăng nhanh đến giá trị cực đại khi tần số của ngoại lực cưỡng
bức bằng tần số dao động của hệ dao động.
* Điều kiện xảy ra công hưởng: f
n
= f
riêng
hay T
n
= T
riêng

* Đặc điểm của cộng hưởng: Lực cản và ma sát càng nhỏ thì hiện tượng cộng hưởng xảy ra càng rõ nét (biên đôi cực đại
càng lớn)
Chương 2 – SÓNG CƠ
1. Đại cương về sóng cơ:
a. Đặc điểm của quá trình truyền sóng cơ:
*/ Khi sóng truyền qua, các phần tử môi trường chỉ dao động xung quanh vị trí cân bằng của nó mà không bị truyền đi
theo sóng
*/ Quá trình truyền sóng là quá trình truyền pha dao động
*/ Quá trình truyền sóng là quá trình truyền năng lượng.
*/ Qúa trình sóng là quá trình tuần hoàn trong không gian (theo tọa độ x với chu kì = λ) và tuần hoàn theo thời gian( chu
kì T)
*/ Sóng cơ chỉ truyền được trong các môi trường vật chất, không truyền được trong chân không
*/ Vận tốc truyền sóng cơ chỉ phụ thuộc vào tính chất của môi trường truyền, không phụ thuộc vào tần số của sóng
*/ Khi sóng cơ truyền từ môi trường này sang môi trường khác thì tần số sóng không đổi, vận tốc truyền và bước sóng
thay đổi tỉ lệ thuận với nhau.
*/ Năng lượng sóng tỉ lệ với bình phương biên độ:

b. Phương trình sóng
*/ Dạng chuẩn: Cho phương trình dao động tại gốc O: u
O
= Acos(ωt + ϕ), và sóng
truyền theo chiều dương của trục Ox thì:
u
M
= A
M
cos(ωt + ϕ -
x
v
ω
) = A
M
cos(ωt + ϕ -
2
x
π
λ
)
Chú ý:
+ u
M
là li
độ
dao
độ
ng c


a ph

n t

M, u
M


A cùng
đơ
n v


+ x là t

a
độ
c

a M so v

i g

c O, x và
λ
có cùng
đơ
n v



+ v là t

c
độ
truy

n sóng, v có
đơ
n v

tr
ươ
ng

ng v

i
λ

+ Phân bi

t t

c
độ
truy

n sóng v v

i v


n t

c dao
độ
ng v
M
c

a ph

n t

M:
v = λ/T = λf
v
M
= u’
M(t)
= -ωAsin(ωt +φ - 2πx/λ) => v
Mmax
= ωA
*/ Dạng khác:
Cho ph
ươ
ng trình d
đ
t

i

đ
i

m C : u
C
= Acos(
ω
t +
ϕ
)
=> Ph
ươ
ng trình d
đ
t

i D (D sau C theo chi

u truy

n sóng):

D
DC 2 .DC
u A.cos (t - )+ A.cos t +
v
π
   
= ω ϕ = ω ϕ−
   

λ
   
(D trễ pha hơn C)
=> Ph
ươ
ng trình sóng t

i B (B tr
ướ
c C theo chi

u truy

n sóng):

B
CB 2 .CB
u A.cos (t+ )+ A.cos t + +
v
π
   
= ω ϕ = ω ϕ
   
λ
   
(B sớm pha hơn C)
c. Độ lệch pha(
∆ϕ
):Độ
l


ch pha dao
độ
ng gi

a hai
đ
i

m M, N b

t k

trong môi tr
ườ
ng truy

n sóng cách ngu

n O l

n
l
ượ
t x
M
, x
N
:
N M

MN 2
2 (x x )
π
∆ϕ = π = −
λ λ

* Trong trường riêng:
A
max

A

f
n
f
riêng
O

O

x
M

x
C
D
B
Chiều truyền sóng
O
M

N
HVP – KSA!
3

+ N
ế
u hai
đ
i

m dao
độ
ng cùng pha:
2
k x k
ϕ π λ
∆ = ⇒ =
: M,N cách nhau s

nguyên l

n
λ

+ N
ế
u hai
đ
i


m dao
độ
ng ng
ượ
c pha:
1
(2 1) (2 1) ( )
2 2
k x k k
λ
ϕ π λ
∆ = + ⇒ = + = +
:M,N cách nhau s

l

l

n n

a b
ướ
c sóng
+ N
ế
u hai
đ
i

m dao

độ
ng vuông pha:
(2 1) (2 1)
2 4
k x k
π λ
ϕ
∆ = + ⇒ = +
:M,N cách nhau s

l

l

n m

t ph

n t
ư
b
ướ
c sóng
* Liên hệ độ lệch pha vơi thời gian và khoảng cách:
2
t x
T
ϕ
π λ
∆ ∆ ∆

= =

Độ lệch pha ∆φ 2π π 2π/3 π/2 π/3 π/6
khoảng cáh ∆x=|x
N
-x
M
| λ λ/2 λ/3 λ/4 λ/6 λ/12
khoảng thời gian ∆t T T/2 T/3 T/4 T/6 T/12
3. Giao thoa 2 nguồn cùng pha:
1 2
u u
=
A.Cos t
= ω

a.
Phương trình dao động và biên độ của một điểm trong vùng giao thoa hai nguồn
+ Ph
ươ
ng trình dao
độ
ng t

ng h

p t

i M
M 1M 2M

u u u
= +
2 1 2 1
2A.cos (d d ) .cos t (d d )
π π
   
= − ω − +
   
λ λ
   

+ Biên
độ
sóng t

ng h

p t

i M :
2 1
M
d d
A 2A. cos

= π
λ

b. Điều kiện cực đại cực tiểu giao thoa:
+

Đ
i

m M thu

c vân c

c
đạ
i (A
M
= 2A):
2 1
d d K. (K Z)
− = λ ∈
,M thu

c c

c
đạ
i b

c n thì k = ±n
+
Đ
i

m M thu


c vân c

c ti

u (A
M
= 0):
2 1
d d (2K 1)
2
λ
− = +
(K Z)

,M thu

c c

c ti

u b

c n thì k = (n – 1), -n
* Lưu ý:
Kho

ng cách gi

a hai c


c
đạ
i (ho

c gi

a hai c

c ti

u) liên ti
ế
p trên
đườ
ng n

i hai ngu

n =
λ
/2
Kho

ng cách gi

a n c

c
đạ
i(ho


c gi

a n c

c ti

u) liên ti
ế
p trên
đườ
ng n

i hai ngu

n = (n -1)
λ
/2
Kho

ng cách gi

a 1 c

c
đạ
i và 1 c

c ti


u liên ti
ế
p trên
đườ
ng n

i hai ngu

n =
λ
/
4

c. Một số câu hỏi đơn giản:
*Xác định điểm M có ∆d = d
2
– d
1
thuộc vân cực đại cực tiểu bậc mấy:
Xét t

s

:
( ên) ôc CD bâc n
| |
,5 ôc CT bâc (n 1)
n nguy Mthu
d
n Mthu

λ
=>


=

=> +


cực đại
(
đườ
ng c

c
đạ
i, g

n l

i) là s

giá tr

c

a
k nguyên: - L/λ ≤ k ≤L/λ:
N
ế

u d

u “=” x

y ra
*
Số vân:
(

S
1
S
2
=L= k
λ
) thì h

vân có hai c

c
đạ
i ngoài cùng là hai
đườ
ng S
1
x và S
2
y
cực tiểu
(

đườ
ng c

c ti

u, g

n lõm) là s

giá tr

c

a
k nguyên: - L/λ – 0,5 ≤ k ≤L/λ – 0,5:
N
ế
u d

u
“=” x

y ra (

S
1
S
2
= (k+0,5)
λ

) thì h

vân có hai c

c ti

u ngoài cùng là hai
đườ
ng S
1
x và S
2
y

L
ư
u ý: giao thoa 2 ngu

n cùng pha, có c

c
đạ
i trung tâm => s

vân c

c
đạ
i l


, s

vân c

c ti

u ch

n

* Số điểm: dao động với biên độ cực đại trên S
1
S
2

là s

giá tr

c

a K(nguyên):
- L/λ < k <L/λ


dao động với biên độ cực tiểu

trên S
1
S

2

là s

giá tr

c

a K(nguyên):
- L/λ – 0,5 < k <L/λ – 0,5


4. Giao thoa hai nguồn ngược pha:
1
Acos( )
u t
ω
=

2
Acos( )
u t
ω π
= +

+ Có vân c

c ti

u


trung tâm là trung tr

c c

a
đ
o

n S
1
S
2
; H

vân giao thoa gi

ng nh
ư
h

vân giao thoa hai ngu

n cùng
pha nh
ư
ng
đổ
i v


trí vân C
Đ
cho các vân CT
=> Các k
ế
t qu

v

C
Đ
trùng v

i k
ế
t qu

CT trong giao thoa hai ngu

n cùng pha.
=> Các k
ế
t qu

v

CT trùng v

i k
ế

t qu

C
Đ
trong giao thoa hai ngu

n cùng pha.
5. Sóng dừng
a. Các đặc điểm của sợi dây có sóng dừng:
*/ Đầ
u c


đị
nh ho

c
đầ
u dao
độ
ng nh

là nút sóng;
đầ
u t

do là b

ng sóng.
*/ Kho


ng cách gi

a hai nút liên ti
ế
p( ho

c gi

a 2 b

ng liên ti
ế
p) =
λ
/2;
=> kho

ng cách gi

a n nút(ho

c n b

ng) liên ti
ế
p = (n - 1)
λ
/2
=> kho


ng cách gi

a m

t nút và m

t b

ng li

n k

=
λ
/4.
*/ Hình d

ng s

i dây khi có sóng d

ng

m

t th

i
đ

i

m:
*/ Các
đ
i

m n

m gi

a hai nút liên ti
ế
p luôn dao
độ
ng cùng pha, n

m v

hai phía c

a
m

t nút luôn dao
độ
ng ng
ượ
c pha
d

1

d
2
S
1

S
2
M

L

S
2
S
1
x

y

M

HVP – KSA!
4

*/ V

n t


c truy

n sóng trên dây ph

thu

c b

n ch

t c

a dây và t
ă
ng khi l

c c
ă
ng c

a dây t
ă
ng,v không ph

thu

c vào t

n
s


f c

a sóng.
*/ Kho

ng th

i gian th

i gian ng

n nh

t gi

a hai l

n s

i dây du

i th

ng = T/2
*/ Sóng t

i có biên
độ
là A thì:

+ B

ng sóng có biên
độ
là A
b
=2A, có v

n t

c dao
độ
ng c

c
đạ
i là v
bmax
=
ω
A
b
= 2
ω
A
+
Độ
r

ng b


ng sóng = 2A
b
= 4A
*/ N
ế
u s

i dây
đượ
c t

o sóng d

ng b

ng cách:
+ Cho dòng
đ
i

n xoay chi

u t

n s

f ch

y qua dây và

đặ
t nó trong kho

ng gi

a hai c

c c

a m

t nam châm hình
ch

U thì dây c
ũ
ng dao
độ
ng v

i t

n s

f.
+ N
ế
u dây kim lo

i

đượ
c kích thích dao
độ
ng b

i nam châm
đ
i

n v

i t

n s


dòng
đ
i

n là f thì t

n s

dao
độ
ng c

a dây là 2f.
b. Sóng dừng trong cột khí:

Khi sóng âm truy

n trong m

t c

t khí có th

x

y ra sóng
d

ng. Khi
đ
ó
đầ
u

ng ch

a c

t khí b

t kín tr

thành nút sóng (nghe th

y âm nh



ho

c không nghe th

y âm),
đầ
u h

tr

thành b

ng sóng (nghe th

y âm to nh

t)

c. Điều kiện để sợi dây dài l có sóng dừng:
+ S

i dây có 2
đầ
u c


đị
nh

: l = kλ/2 =kv/2f.

Trong
đ
ó: s

b

ng =k; s

nút = k+1;
Khi k = 1(dây có 1 b

ng):
λ
max
= 2l
;
f
min
= v/2l

= hiệu hai tần số liên tiếp tạo được sóng dừng
Khi k = n(dây có n b

ng):
λ = 2l/k;
f
n
= nf

min
là t

n s

b

c n gây ra sóng d

ng
+ S

i dây có 2
đầ
u t

do:
l = kλ/2 =kv/2f
;
Trong
đ
ó s

b

ng = k+1; s

nút = k; b
ướ
c sóng dài nh


t gây ra sóng d

ng(k =1):
λ
max
= 2l
+ S

i dây có 1
đầ
u c


đị
nh,1
đầ
u t

do:
l = (k + 0,5)λ/2 = (k+ 0,5)v/2f.
Trong
đ
ó s

b

ng = s

nút = k +1;

Khi k = 0 (1nút, 1b

ng):
λ
max
= 4l;

f
min
=v/4l = ½ hiệu hai tần số liên tiếp tạo được sóng dừng

6. Sóng âm - Đặc điểm của quá trình truyền âm:
* Âm truy

n t

t nh

t trong môi tr
ườ
ng r

n, sau
đ
ó là l

ng và khí; âm truy

n kém trong môi tr
ườ

ng x

p (v

t li

u cách âm)
và không truy

n
đượ
c trong chân không.
* V

n t

c truy

n âm ch

ph

thu

c vào tính ch

t c

a môi tr
ườ

ng, không ph

thu

c vào t

n s

âm.
* Khi truy

n t

môi tr
ườ
ng này sang môi tr
ườ
ng khác t

n s

âm không
đổ
i, v

n t

c truy

n âm và b

ướ
c sóng bi
ế
n thiên t


l

thu

n.
* Sóng âm truy

n trong môi tr
ườ
ng l

ng và khí d
ướ
i d

ng sóng d

c, trong môi tr
ườ
ng r

n d
ướ
i d


ng c

sóng d

c và sóng
ngang.

CHƯƠNG 3 – ĐIỆN XOAY CHIỀU
1. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ CÓ R HOẶC L HOẶC C
Đặc điểm Mạch chỉ có R thuần Mạch chỉ có L thuần Mạch chỉ có C
Tác dụng đối
với dđxc
R c

n tr

dòng
đ
i

n xoay
chi

u, tiêu th


đ
i


n n
ă
ng
để

t

a nhi

t. (gi

ng nh
ư
tác
d

ng c

a R
đố
i v

i dòng
đ
i

n không
đổ
i)
L sinh ra c


m kháng

Z
L
=
ω
ωω
ω
L = 2πfL
- f càng l

n Z
L
càng l

n => cu

n
dây c

n tr

dòng
đ
i

n cao t

n

- Cu

n c

m thu

n L cho dòng
đ
i

n
không
đổ
i
đ
i qua hoàn toàn (không
c

n tr

).
C sinh ra dung kháng
Z
C
= 1/
ω
ωω
ω
C = 1/2πfC
- f càng l


n Z
C
càng nh

=> T


C d

dàng cho dòng cao t

n
đ
i
qua nó
- T

C không cho dòng
đ
i

n
không
đổ
i
đ
i qua.

Độ lệch pha

và giản đồ
vecto
u
R
cùng pha với i :
ϕ
ϕϕ
ϕ
R
=
ϕ
ϕϕ
ϕ
u

ϕ
ϕϕ
ϕ
i
= 0




u
L
nhanh pha hơn i là
π
ππ
π

/2:
ϕ
ϕϕ
ϕ
L
=
ϕ
ϕϕ
ϕ
u

ϕ
ϕϕ
ϕ
i
=
π
ππ
π
/2

u
C
chậm pha hơn i là
π
ππ
π
/2:
ϕ
ϕϕ

ϕ
C
=
ϕ
ϕϕ
ϕ
u

ϕ
ϕϕ
ϕ
i
= -
π
ππ
π
/2





Biểu thức u
và i
Cho i = I
0
cos(ωt + φ
i
)
=> u

R
=U
0R
cos(ωt +φ
i
)

+ Cho i = I
0
cos(
ω
t +
φ
i
)
=> u
L

=U
0L
cos(ωt + φ
i
+π/2)
+ Cho u
L
= U
0L
cos(
ω
t +

φ
u
)
=> i =
I
0
cos(ωt + φ
u
- π/2)

+ Cho i = I
0
cos(
ω
t +
φ
i
)
=> u
=U
0C
cos(ωt + φ
i
- π/2)
+ Cho u
C
=U
0C
cos(
ω

t +
φ
u
)
=> i
= I
0
cos(ωt + φ
u
+ π/2)

U
R
O I
U
L
O I
U
C
O
I
HVP – KSA!
5

Liên hệ giữa
các giá trị tức
thời




u
R
= i.R


22
2 2
0 0
1
L
L
ui
I U
+ =

2 2 2 2
0
( . ) 2
L L L L
i Z u U U
⇔ + = =

2
2 2 2
0
2
L
L
u
i I I

Z
 
⇔ + = =
 
 


22
2 2
0 0
1
L
C
ui
I U
+ =

2 2 2 2
0
( . ) 2
C C C C
i Z u U U
⇔ + = =

2
2 2 2
0
2
C
C

u
i I I
Z
 
⇔ + = =
 
 

Liên hệ giữa
các giá trị
hiệu dụng và
cực đại
U
I
R
=

0
0
U
I
R
=


R = ρl/S

L
L
U

I
Z
=

0
0
L
L
U
I
Z
=


Z
L
=
ω
ωω
ω
L = 2πfL

C
C
U
I
Z
=

0

0
C
C
U
I
Z
=


Z
C
= 1/
ω
ωω
ω
C = 1/2πfC

Công suất
điện
P
R
= P
2
2
R
U
RI
R
= =
Cosφ

R
= 1
P
L
= 0
cosφ
L
= 0
P
C
= 0
cosφ
C
= 0
2. Mạch RLC mắc nối tiếp:
a. Liên hệ giữa các giá trị tức thời mạch RLC mắc nối tiếp:
+ Dòng
đ
i

n t

c th

i
: i = i
R
= i
L
= i

C
; i = i
AM
= i
MB
+
Đ
i

n áp
: u = u
R
+ u
L
+ u
C
; u = u
AM
+ u
MB
;

L L L
C C C
u U Z
u U Z
= − = −
(vì u
L
và u

C
ng
ượ
c pha)

2
2 2 2
2 2 2 2
0 0 0 0
1
C
R L R
R L R C
u
u u u
U U U U
+ = + =

(vì u
R
vuông pha v

i u
L
và u
C
)
b. Tổng trở và độ lệch pha của u so với i
+
2 2 2 2

( ) ( 1/ )
L C
Z R Z Z R L C
ω ω
= + − = + −

+
ϕ
=
ϕ
u

ϕ
i
v

i:
tan
L C L C
R
U U Z Z
U R
ϕ
− −
= =
v

i
2 2
π π

ϕ
− ≤ ≤

c. Biểu thức định luật Ôm: Liên hệ của các giá trị hiệu dụng hoặc cực đại
* C
ườ
ng
độ
dòng
đ
i

n:
I = I
R
= I
L
= I
C

* Các hi

u
đ
i

n th
ế
:
2 2 2 2

0 0 0 0
( ) ( )
R L C R L C
U U U U U U U U= + −

= + −
Chú ý: + N
ế
u cu

n dây có
đ
i

n tr

r:
2 2 2 2
0 0 0 0 0
( ) ( ) ( ) ( )
R r L C R r L C
U U U U U U U U U U= + + − ⇒ = + + −

+ N
ế
u m

ch có 2 linh ki

n:

2 2 2
RC R C
U U U
= +
;
2 2 2
RL R L
U U U
= +
;
| |
LC L C
U U U
= −

*
Đị
nh lu

t Ôm (liên h

gi

a dòng
đ
i

n và hi

u

đ
i

n th
ế
): U = I.Z hay U
0
= I
0
.Z
d.

Biểu thức u và i
:
* Bi
ế
t bi

u th

c hi

u
đ
i

n th
ế

u = U

0
cos(ωt + φ
u
)
=> Bi

u th

c dòng
đ
i

n
i = I
0
cos(ωt + φ
u
- φ)

* Bi
ế
t bi

u th

c dòng
đ
i

n

i = I
0
cos(ωt + φ
i
)
=> Bi

u th

c hi

u
đ
i

n th
ế

u = U
0
cos(ωt + φ
i
+ φ)
e. Công suất của mạch điện xoay chiều có RLC mắc nối tiếp:
+ công su

t:
2 2
2
2 2

cos
( )
R
R
L C
U RU
P UI P RI
R R Z Z
ϕ
= = = = =
+ −
; H

s

công su

t: cosϕ =
R
U
R
U Z
=

Chú ý: + M

ch RLrC thì: P = P
R
+ P
r

= UIcosϕ =(U
R
+U
r
)
2
/(R+r)= (R + r)I
2
;cosϕ =
Z
rR
U
UU
rR
+
=
+

+ N
ế
u m

ch ch

có L, C ho

c LC thì cos
φ
= 0; P = 0 => cu


n dây thu

n c

m và t

C không tiêu th


đ
i

n n
ă
ng
2. Mạch RLC cộng hưởng:

* Điều kiện
M

ch có RLC n

i ti
ế
p c

ng h
ưở
ng khi:
Z

L
= Z
C


ω
2
= 1/LC
* Các đặc điểm của mạch cộng hưởng:
+ Về pha
:
φ
= 0 => u,i, u
R
cùng pha; u vuông pha v

i u
L
, v

i u
C
.
+ Về tổng trở:
Z
L
= Z
C
=> Z
min

= R (N
ế
u cu

n dây có r thì:Z
min
= R + r )
+ Cường độ dòng điện
: I
max
= U/R (N
ế
u cu

n dây có r thì:I
max
= U/(R+r) )
+ Điện áp
:
tức thời
: u = u
R
= i.R; u
L
= - u
C
;

Hiệu dung
: U = U

R
; U
L
= U
C
= Z
C
U/R = Z
L
U/R; U
LC
= 0
N
ế
u cu

n dây có r thì (U
LrC
)
min
= I.r =Ur/(R+r)
L Kiện 1 L Kiện 2
A
B
M
HVP – KSA!
6

+ Công suất và hệ số công suất
: P

max
= U
2
/R ; cos
φ
= 1
Chương IV – DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ:
1. Sóng điện từ:
*/ Định nghĩa sóng điện từ:
Là m

t
đ
i

n t

tr
ườ
ng bi
ế
n thiên (hay m

t dao
độ
ng
đ
i

n t


) lan truy

n trong không gian.
*/ Các đặc điểm và tính chất của sóng điện từ:
+ Truy

n trong m

i môi tr
ườ
ng v

t ch

t và truy

n trong c

chân không.
+ Trong chân không sóng
đ
i

n t

truy

n
đ

i v

i t

c
độ
b

ng t

c
độ
ánh sáng:
c = 3.10
8
m/s => có bước sóng: λ = c/f

+ Hai thành ph

n c

a sóng
đ
i

n t


E


(
đ
i

n tr
ườ
ng bi
ế
n thiên) và
B

(t

tr
ườ
ng bi
ế
n thiên) luôn bi
ế
n thiên
cùng tần số,
cùng pha
và trong hai m

t ph

ng vuông góc v

i nhau.
+ Sóng

đ
i

n t


sóng ngang
:
E B v
⊥ ⊥
  
và theo th

t

t

o thành tam di

n thu

n
+ Sóng
đ
i

n t

tuân theo
đị

nh lu

t truy

n th

ng, ph

n x

, khúc x

nh
ư
ánh sáng
+ Sóng
đ
i

n t

mang n
ă
ng l
ượ
ng, t

n s

càng l


n (b
ướ
c song càng nh

) n
ă
ng l
ượ
ng càng l

n; n
ă
ng l
ượ
ng c

a sóng
đ
i

n t


t

l

v


i l
ũ
y th

a b

c 4 c

a t

n s


+ Khi truy

n t

môi tr
ườ
ng này vào môi tr
ườ
ng khác thì t

n s

f c

a sóng
đ
i


n t

không
đổ
i, còn v và
λ
biên thiên t

l


thu

n.
2. Sóng vô tuyến và sự truyền sóng vô tuyến:
*/ Định nghĩa:
là sóng
đ
i

n t

có b
ướ
c sóng t

vài cm t

i vài ch


c km dùng trong thông tin liên l

c
*/ Phân lo

i: 4 lo

i:
Sóng cực ngắn Sóng ngắn Sóng trung Sóng dài
λ
= vài cm – 10m
f = 30MHz – 10
6
MHz

λ
= 10m – 100 m
f = 3MHz – 30MHz
λ = 100m – 1000m
f = 0,3MHz – 3MHz
λ = 1km – vài ch

c km
f = 3kHz – 0,3MHz
*/ Sự truyền sóng vô tuyến trong khí quyển:
+ Sóng dài: có n
ă
ng l
ượ

ng th

p, b

các v

t trên m

t
đấ
t h

p th

m

nh nh
ư
ng n
ướ
c l

i h

p th

ít, do
đ
ó sóng dài và
c


c dài
đượ
c dùng trong thông tin liên l

c
dưới
n
ướ
c (VD: liên l

c gi

a các tàu ng

m, ). Tuy nhiên, chúng b

y
ế
u
đ
i r

t
nhanh khi
đ
i ra xa kh

i ngu


n phát, vì v

y ngu

n phát ph

i có công su

t l

n.
+ Sóng trung: Ban ngày b

h

p th

m

nh nên không truy

n
đ
i xa. Ban
đ
êm sóng ít b

h

p th


, ph

n x

t

t

t

ng
đ
i

n li nên sóng có th

truy

n
đ
i xa. Sóng trung
đượ
c dùng trong vô tuy
ế
n truy

n thanh (th
ườ
ng s


d

ng ch

trong ph

m vi
m

t qu

c gia). Tuy nhiên, v

ban ngày thì ta ch

b

t
đượ
c các
đ
ài

g

n, còn v

ban
đ

êm s

b

t
đượ
c các
đ
ài

xa h
ơ
n (ban
đ
êm nghe
đ
ài sóng trung rõ h
ơ
n ban ngày).
+ Sóng ng

n: có n
ă
ng l
ượ
ng l

n, b

ph


n x

nhi

u l

n gi

a t

ng
đ
i

n ly và m

t
đấ
t. Do
đ
ó m

t
đ
ài phát sóng ng

n
có công su


t l

n có th

truy

n sóng t

i
mọi điểm
trên Trái
Đấ
t. Sóng ng

n th
ườ
ng
đượ
c dùng trong liên l

c vô tuy
ế
n hàng
h

i và hàng không, các
đ
ài phát thanh,
+ Sóng c


c ng

n: không b

t

ng
đ
i

n li h

p th

hay ph

n x

, nó xuyên qua t

ng
đ
i

n li vào v
ũ
tr

. Sóng c


c ng

n
th
ườ
ng
đượ
c dùng trong vi

c
đ
i

u khi

n b

ng vô tuy
ế
n, trong vô tuy
ế
n truy

n hình, trong thông tin v
ũ
tr

,
CHƯƠNG V – SÓNG ÁNH SÁNG
1. Một số tính chất của sóng ánh sáng:


- Ánh sáng
đơ
n s

c có t

n s

và màu s

c xác
đị
nh => Có b
ướ
c sóng trong chân không xác
đị
nh là
0
c
f
λ =

- B
ướ
c sóng c

a ánh sáng
đơ
n s


c gi

m d

n t


đỏ

đế
n tím:
λ
đ
>
λ
cam
> >
λ
tím

- Khi truy

n t

môi tr
ườ
ng này sang môi tr
ườ
ng khác t


n s

và màu s

c c

a ánh sáng không
đổ
i: f =
0
c v
λ λ
=

- Khi truy

n t

chân không vào môi tr
ườ
ng chi
ế
t su

t n t

c
độ
truy


n và b
ướ
c sóng ánh sáng gi

m n l

n:
n
n
c
v
v
c
n
00
;
λ
λ
λ
λ
===>==

- Chi
ế
t su

t c

a môi tr

ườ
ng trong su

t ph

thu

c vào màu s

c ánh sáng., t
ă
ng d

n t


đổ

đế
n tím :
Đố
i v

i ánh sáng màu
đỏ

là nh

nh


t, màu tím là l

n nh

t: n
đ
< n
cam
< < n
tím

-
Là t

p h

p c

a vô s

ánh sáng
đơ
n s

c có màu bi
ế
n thiên liên t

c t



đỏ

đế
n tím.B
ướ
c sóng c

a ánh sáng tr

ng: 0,38 µm
≤ λ ≤ 0,76 µm.

2. Hiện tượng tán sắc
*
Đị
nh ngh
ĩ
a: tán s

c ánh sáng là hi

n t
ượ
ng m

t chùm sáng ph

c t


p b

phân tách thành các chùm ánh sáng
đơ
n s

c khác
nhau.
* Nguyên nhân c

a hi

n t
ươ
ng tán s

c:
+ Nguyên nhân chính: là do chi
ế
t su

t c

a môi tr
ườ
ng ph

thu

c vào màu s


c c

a ánh sáng
+ Nguyên nhân khác: Ánh sáng tr

ng là ánh sáng t

ng h

p c

a nhi

u ánh sáng
đơ
n s

c
HVP – KSA!
7

Quang phổ bậc 3
vân sáng trắng

TT

Quang ph
ổ bậc
2


Quang phổ bậc 1
bËc 1

Đ
3
T
3
Đ
3
T
3
Đ
2
Đ
2
T
2
T
2
Đ
1
T
1
T
1
Đ
1
* Các hi


n t
ượ
ng tán s

c trong t

nhiên: C

u v

ng
* Các hi

n t
ượ
ng không ph

i là tán s

c: màu s

c c

a bóng bóng xà phòng, c

a l

p váng d

u m


là do hi

n t
ượ
ng giao thoa
ánh sáng tr

ng.
* Hiện tượng tán sắc qua lăng kính:
Tia
đỏ
l

ch v


đ
áy ít nh

t, tia tím l

ch v


đ
áy nhi

u nh


t
* Hiện tượng tán sắc qua mặt phân cách hai môi trường:
Tia tím l

ch kh

i ph
ươ
ng ban
đầ
u (ph
ươ
ng c

a tia t

i ) nhi

u
nh

t, tia
đỏ
l

ch ita nh

t:
3. Giao thoa ánh sáng
*Hiện tượng giao thoa áng sáng trắng:

VSTT có màu tr

ng,
đố
i x

ng hai bên là các quang
ph

b

c 1, b

c 2. Trong
đ
ó:
+ Quang ph

b

c 1 t

o b

i các vân sáng b

c 1 c

a các b


c
x

t


đỏ

đế
n tím, màu tím

trong (g

n VSTT), vân
đỏ


ngoài.
+ Quang ph

b

c 2 t

o b

i các vân sáng b

c 2 c


a các b

c x


t


đỏ

đế
n tím, màu tím

trong (g

n VSTT), vân
đỏ


ngoài
=> Bề rộng quang phổ bậc k
:
d t
đ
t
D
x ki ki k ( )
a
∆ = − = λ −λ



4. Các loại quang phổ:
Quang phổ liên tục Quang phổ vạch phát xạ Quang phổ vạch hấp thụ
Định
nghĩa
G

m nhi

u d

i màu t


đỏ

đế
n
tím, n

i li

n nhau m

t cách liên
t

c
G


m các v

ch màu riêng l


ng
ă
n cách nhau b

ng nh

ng
kho

ng t

i
Nh

ng v

ch t

i riêng l

trên n

n
quang ph


liên t

c
Nguồn
phát
Do ch

t r

n, l

ng, khí áp su

t cao
khi
đượ
c nung nóng phát ra
Do ch

t khí ho

c h
ơ
i

áp su

t
th


p khi
đượ
c kích thích phát ra
Do
đ
ám khí ho

c h
ơ
i

áp su

t th

p
h

p th

m

t s

b

c x


đơ

n s

c trong
ánh sáng tr

ng chi
ế
u qua nó t

o
thành.
Đ
ám khí ho

c h
ơ
i này ph

i co
nhi

t
đ
ô th

p h
ơ
n nhi

t

độ
c

a ngu

n
phát sáng.
Đặc
điểm
+ Không ph

thu

c vào b

n ch

t
c

a ngu

n sáng,
ch

ph

thu

c vào

nhiệt độ
c

a
ngu

n sáng.
+ Nh

ng v

t b

nung nóng t

i
500
0
C b

t
đầ
u phát ra ánh sáng
đỏ
, nhi

t
độ
t
ă

ng quang ph

m


r

ng d

n v

phí tím. T

i 1500
0
C
thì quang ph


đủ
các màu
+ Ph

thu

c vào b

n ch

t c


a
ngu

n phát: M

i nguyên t

hóa
h

c có quang ph

v

ch
đặc

trưng riêng của nó
( v

s


v

ch, màu s

c, v


trí và
độ
sáng
ti
đố
i gi

a các v

ch, )

+ Ph

thu

c vào b

n ch

t c

a
đ
ám khí
ho

c h
ơ
i h


p th

gi

ng nh
ư
quang
ph

v

ch phát x

.


Ứng
dụng
Dùng
đ
o nhi

t
độ
c

a ngu

n
sáng, nh


t là nh

ng ngu

n sáng


r

t xa (m

t tr

i, các sao) ho

c r

t
nóng
Dùng trong phép phân tích
quang ph


để
xác
đị
nh thành
ph


n c

u t

o c

a ngu

n sáng
(cho k
ế
t qu

nhanh, chính xác)
Dùng trong phép phân tích quang ph


để
xác
đị
nh thành ph

n c

u t

o c

a
ch


t h

p th

.
5. Các loại tia bức xạ không nhìn thấy
Tia Hồng ngoại Tia Tử ngoại Tia Rơn ghen (Tia X)
Định
nghĩa
Là b

c x

không nhìn th

y có
b

n ch

t là sóng
đ
i

n t

, có
b
ướ

c sóng dài h
ơ
n b
ướ
c sóng
tia
đỏ
t

0,76
µ
m t

i vài mm
Là b

c x

không nhìn th

y có
b

n ch

t là sóng
đ
i

n t


, có b
ướ
c
sóng ng

n h
ơ
n b
ướ
c sóng tia tím
t

vài nanô mét (c


10
-9
m) t

i 0,38
µ
m
Là b

c x

không nhìn th

y có b


n ch

t
là sóng
đ
i

n t

, có b
ướ
c sóng ng

n h
ơ
n
b
ướ
c sóng tia t

ngo

i t


10
-11
m
đế

n 10
-8
m
Nguồn
phát
+ M

i v

t có nhi

t
độ
l

n h
ơ
n
không
độ
tuy

t
đố
i (0 K)
đề
u
phát ra tia h

ng ngo


i
+ Do v

t b

nung nóng t


2000
0
C tr

lên phát ra
+ Ngu

n phát t

ngo

i:
Đ
èn h


+ Tia X
đượ
c t

o ra b


ng

ng R
ơ
n-
ghen
hay

ng Cu-lit-gi
ơ

+ Nguyên t

c chung t

o ra tia X: D
ùng
HVP – KSA!
8

+ Ngu

n phát h

ng ngo

i: b
ế
p

than
đ
ang cháy, m

t tr

i
quang, m

t tr

i chùm tia catot có n
ă
ng l
ư

ng l

n
đậ
p
vào m

t v

t r

n thì v

t

đ
ó phát ra tia X

Tính
chất
công
dụng
+ Tác d

ng kính

nh =>

ng
d

ng
đề
quay phim, ch

p

nh
ban
đ
êm trong l
ĩ
nh v

c quân

s


+ Tác d

ng
nhiệt rất mạnh
=> để sưởi sấy các loại sản
phẩm
+ có th

bi
ế
n
đ
i

u nh
ư
sóng
đ
i

n
t

cao t

n => ch
ế

t

o b
ộđ
i

u
khi

n t

xa
+ Tác d

ng m

nh lên kính

nh
+ Kích thích n

t s

ch

t phát
quang =>Dò tìm v
ế
t n


t trên b


m

t kim lo

i.
+ Kích thích nhi

u ph

n

ng hóa
h

c: t

ng h

p vitaminD, ozon
+ Làm ion hóa không khí và gây
ra hi

n t
ư

ng quang
đ

i

n

m

t s


kim lo

i.
+ B

n
ướ
c, th

y tinh và t

ng ozon
h

p th

m

nh
+ Tác d


ng sinh h

c: h

y di

t t
ế

bào, di

t n

m m

c => Dùng ti

t
trùng, ch

a b

nh còi x
ươ
ng
+ Tính ch

t n

i b


t là kh

n
ă
ng
đ
âm
xuyên r

t m

nh
+ Tác d

ng m

nh kính

nh
+ Tác d

ng phát quang,
+ ion hóa không khí, gây ra hi

n t
ư

ng
quang

đ
i

n

h

u h
ế
t các kim lo

i.
+ Tác d

ng sinh lý: h

y di

t t
ế
bào
=>

ng d

ng:
- Trong ý t
ế
:ch


a b

nh
ư
ng th
ư
nông,
dùng chi
ế
u, ch

p
đ
i

n.
- Trong công nghi

p c
ơ
khí: ki

m tra
khuy
ế
t t

t c

a s


n ph

m
đ
úc b

ng kim
lo

i.
- trong khoa h

c: nguyên c

u câu truc
v

t r

n.
6. Thang sóng điện từ
Các sóng vô tuy
ế
n, tia h

ng ngo

i, ánh sáng nhìn th


y
đượ
c, tia t

ngo

i, tia R
ơ
n-ghen, tia Gama (xu

t hi

n do s

phân rã
h

t nhân nguyên t

)
đề
u có chung b

n ch

t là sóng
đ
i

n t


.
Đ
i

m khác nhau c
ơ
b

n gi

a chúng là b
ướ
c sóng dài, ng

n
khác nhau nên tính ch

t c

a các tia khác nhau.
+ Các tia có b
ướ
c sóng càng ng

n(tia gama, tia R
ơ
nghen) có tính
đ
âm, xuyên càng m


nh, d

tác d

ng lên kính

nh, d

làm
phát quang các ch

t và d

iôn hóa không khí.
+
Đố
i v

i các tia có b
ướ
c sóng càng dài ta càng d

quan sát hi

n t
ượ
ng giao thoa c

a chúng

+ S
ă
p x
ế
p các sóng
đ
i

n t

theo chi

u t
ă
ng d

n c

a b
ướ
c sóng (ho

c gi

m d

n) t

o thành thang sóng
đ

i

n t

:









CHƯƠNG VI – LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
1. Hiện tượng quang điện
a. Hiện tượng quang điện ngoài:
Hi

n t
ượ
ng ánh sáng làm b

t các êlectron ra kh

i b

m

t

kim lo

i g

i là hi

n t
ượ
ng quang
đ
i

n (ngoài)
* L
ư
u ý:+ Hi

n t
ượ
ng quang
đ
i

n x

y ra v

i c

kim lo


i mang
đ
i

n âm, không mang
đ
i

n và mang
đ
i

n d
ươ
ng
+Xét t

m kim lo

i cô l

p
đ
i

n:
+ Khi chi
ế
u phôtôn vào, t


m kim l

o b

b

t electron nên tích
đ
i

n d
ươ
ng
+
Đ
i

n tích d
ươ
ng t
ă
ng d

n nên
đ
i

n th
ế

V c

a t

m kim lo

i t
ă
ng d

n
+
Đ
i

n tr
ườ
ng
E

c

a t

m kim lo

i c

n l


i các electron quang
đ
i

n c
ũ
ng t
ă
ng d

n
+
Đ
i

n th
ế
V = V
max
khi
đ
i

n tr
ườ
ng c

n l

i m


i electron quang
đ
i

n (m

i electron b

t ra
đề
u b

kéo tr


l

i kim lo

i, k

c

các electron
đ
ã t

i sát
đấ

t n
ơ
i có V = 0), V
max
có vai trò gi

ng hi

u
đ
i

n th
ế
hãm c

a t
ế
bào
quang
đ
i

n: e.V
max
=
2
0max
1
m.v

2
= hf – A
b) Hiện tượng quang điện trong:
là hi

n t
ượ
ng ánh sáng gi

i phóng các e liên k
ế
t
để
chúng tr

thành các e d

n (e t

do)
đồ
ng th

i t

o ra các l

tr

ng cùng tham gia vào quá trình d


n
đ
i

n.
* L
ư
u ý: + Các ch

t quang d

n c
ũ
ng có gi

i h

n quang
đ
i

n nh
ư
ng
λ
0QD
>
λ
0KL

vì A
QD
< A
KL

+

ng d

ng c

a hi

n t
ượ
ng quang
đ
i

n trong và ch

t quang d

n: ch
ế
t

o quang
đ
i


n tr

, pin quang
đ
i

n
0,38 m
µ
0,76 m
µ
Ánh sáng nhìn thấy

Tia hồng ngoại
Sóng vô tuyến
Tia tử ngoại

Tia X
(Tia Rơnghen)
Tia Gama

11
10 m
−15
10 m

8
10 m


3
10 m

λ
Bước sóng tăng dần
Tần số giảm dần
HVP – KSA!
9

2. Thuyết lượng tử năng lượng của Anhxtanh:
(Anhxtanh v

n d

ng thuy
ế
t l
ượ
ng t

n
ă
ng l
ượ
ng c

a Plawng
để
gi


i thích ba
đị
nh lu

t quang
đ
i

n và
đề
ra thuy
ế
t l
ượ
ng
t

ánh sáng
)
a) Nội dung:
*
Chùm ánh sáng là m

t chùm h

t, m

i h

t là m


t photon, m

i photon mang m

t l
ượ
ng t

n
ă
ng l
ượ
ng
hc
hfε = =
λ
.
* Photon bay d

c theo tia sáng v

i t

c
độ
trong chân không b

ng
8

c 3.10

(m/s).
* C
ườ
ng
độ
c

a chùm sáng t

l

v

i s

photon chi
ế
u
đế
n trong m

t giây.
* M

i l

n nguyên t


h

p th

hay phát x

ánh sáng nó ch

h

p th

hay phát x

m

t photon.
Chú ý: Không t

n t

o photon

tr

ng thái
đứ
ng yên.
b) Giải thích ba định luật quang điện:
* Hệ thức Anhxtanh về hiện tượng quang điện:

Trong hi

n t
ượ
ng quang
đ
i

n, m

i electron c

a kim lo

i h

p th

tr

n
v

n m

t photon và nh

n toàn b

n

ă
ng l
ượ
ng c

a photon dùng
để
làm hai vi

c:
+ Chuy

n thành công thoát A giúp e th

ng
đượ
c l

c li

n k
ế
t và b

t ra kh

i kim lo

i.
+ Ph


n còn l

i chuy

n hóa thành
độ
ng n
ă
ng ban
đầ
u c

c
đạ
i c

a e quang
đ
i

n (xét v

i e

b

m

t kim


lo

i)

Theo định luật bảo toàn năng lượng:
2
0 ax
d0max
0
W
2
M
mv
hc hc
hf A
ε
λ λ
= = = + = +

* Gi

i thích
Đ
LQ
Đ
I:
Đ
i


u ki

n
để
có hi

n t
ượ
ng quang
đ
i

n:
0
hc hc
A
A
ε λ λ
λ
= ≥ ⇒ ≤ =

2. Hiện tượng quang phát quang.
*Huỳnh quang
:
+ Là s

phát quang có th

i gian phát quang ng


n. Ngh
ĩ
a là ánh sáng phát quang h

u nh
ư
t

t ngay sau khi t

t ánh sáng
kích thích;
+ S

hu

nh quang th
ườ
ng x

y ra v

i ch

t l

ng và ch

t khí.
+ Ánh sáng hu


nh quang có b
ướ
c sóng dài h
ơ
n b
ướ
c sóng c

a ánh sáng kích thích : λ
hq
> λ
kt

f
hu

nh quang
< f
kích thích.

+ B

t hu

nh quang ph

trong các

ng

đ
èn hu

nh quang
* Lân quang
:
+ Là s

phát quang có th

i gian phát quang dài. Ngh
ĩ
a là ánh sáng phát quang có th

kéo dài m

t kho

ng th

i gian
nào
đ
ó sau khi t

t ánh sáng kích thích;
+ S

lân quang th
ườ

ng x

y ra v

i ch

t r

n. Các ch

t này g

i là ch

t lân quang.
+

ng d

ng: s

d

ng s
ơ
n phát quang quét trên các bi

n báo giao thông.
3. Lưỡng tính sóng hạt của ánh sáng:
Ánh sáng có b


n ch

t là sóng
đ
i

n t

nh
ư
ng có
đồ
ng th

i hai tính ch

t:
+ Tính ch

t sóng th

hi

n

hi

n t
ượ

ng: tán s

c, giao thoa nhi

u x


+ Tính ch

t h

t trong hi

n t
ượ
ng quang
đ
i

n, kh

n
ă
ng ion hóa môi tr
ườ
ng,
đ
âm xuyên
=> Ta nói ánh sáng có l
ưỡ

ng tính sóng và h

t. Khi
λ
càng nh

(f càng l

n, n
ă
ng l
ượ
ng càng l

n) thì ch

t h

t th

hi

n rõ
h
ơ
n tính ch

t sóng và ng
ượ
c l


i.
4. Tính chất của tia laze:

+ Tính
đơ
n s

c r

t cao vì các phôtôn có cùng t

n s

(có cùng n
ă
ng l
ượ
ng)
+ Tính
đị
nh h
ướ
ng r

t cao vì các phôtôn bay song song v

i nhau.
+ Tính k
ế

t h

p r

t cao vì t

t c

các sóng
đ
i

n t

trong chùm sáng do các nguyên t

phát ra
đề
u cùng pha.
+ C
ườ
ng
độ
r

t l

n vì khi phát x

c


m

ng x

y ra trong môi tr
ườ
ng ho

t tính (có m

t
độ
nguyên t



tr

ng thái kích thích
l

n h
ơ
n

tr

ng thái c
ơ

b

n) thì s

phôtôn t
ă
ng lên theo c

p s

nhân.
5. Mẫu nguyên tử Bo
a. Nội dung của mẫu nguyên tử Bo:
M

u nguyên t

Bo: Bo gi

l

i mô hình hành tinh nguyên t

c

a R
ơ
d
ơ
Pho và b



xung thêm hai tiên
đề
Bo
Tiên đề 1 về trạng thái dừng
:

+ Nguyên t

ch

t

n t

i trong m

t s

tr

ng thái có n
ă
ng l
ượ
ng xác
đị
nh E
n

, g

i là các tr

ng thái d

ng. Khi

tr

ng
thái d

ng, nguyên t

không b

c x

.
+ Trong các tr

ng thái d

ng c

a nguyên t

, electron ch


chuy

n
độ
ng quanh h

t nhân trên nh

ng qu


đạ
o có bán
kính hoàn toàn xác
đ
inh g

i là các qu


đạ
o d

ng"
=> Hệ quả:
+ Nguyên t



tr


ng thái có m

c n
ă
ng l
ượ
ng càng l

n thì e quay quanh h

t nhân trên qu


đạ
o càng xa h

t nhân =>
Nguyên t

càng kém b

n v

ng.
+ Tr

ng thái c
ơ
b


n là tr

ng thái d

ng có n
ă
ng l
ượ
ng th

p nh

t, e quay g

n h

t nhân nh

t, nguyên t

b

n v

ng nh

t
+ Tr


ng thái kích thích là tr

ng thái có n
ă
ng l
ượ
ng cao h
ơ
n tr

ng thái c
ơ
b

n
HVP – KSA!
10

+ Nguyên t

‘s

ng ‘

tr

ng thái kích thích trung bình c

10
-8

s r

i nhanh chóng chuy

n v

tr

ng thái có n
ă
ng l
ượ
ng th

p
h
ơ
n.
+ Áp d

ng cho nguyên t

Hidro:
+

tr

ng thái c
ơ
b


n e quay xung quanh h

t nhân trên qu


đạ
o K có bán kính: r
0
=5,3.10
-11
m ;
e có v

n t

c:v
0
= 2,186.10
6
m/s
+

tr

ng thái kích thích th
ư
n: Bán kính qu



đạ
o d

ng nguyên t

hi
đ
rô: r
n
= n
2
r
0
;
V

n t

c chuy

n
độ
ng c

a e:
9
0
0
9.10
n

v
e
v
n mr n
= =

+ Tên các qu


đạ
o d

ng c

a nguyên t

Hidro:
n 1 2 3 4 5 6


Bán kính r
n
r
0
4.r
0
9. r
0
16.r
0

25. r
0
36. r
0



Tên quỹ đạo K L M N O P
Mức năng
lượng
E
1
E
2
E
3
E
4
E
5
E
6

E

= 0
+ V


đượ

c s
ơ

đồ
chuy

n m

c n
ă
ng l
ượ
ng

Tiên đề 2 về sự bức xạ và hấp thụ năng lượng của nguyên tử:
+ Khi nguyên t

chuy

n t

tr

ng thái d

ng có n
ă
ng l
ượ
ng E

n
sang tr

i thái d

ng có n
ă
ng l
ượ
ng E
m
nh

h
ơ
n thì
nguyên t

phát ra m

t phôtôn có n
ă
ng l
ượ
ng
đ
úng b

ng hi


u E
n
- E
m
:
nm n m
nm
hc
hf E E
ε = = = −
λ

+ Ng
ượ
c l

i, n
ế
u nguyên t


đ
ang

tr

ng thái d

ng có n
ă

ng l
ượ
ng E
m
mà h

p th


đượ
c m

t phôtôn có n
ă
ng
l
ượ
ng hf
đ
úng b

ng hi

u E
n
– E
m
thì nó chuy

n sang tr


ng thái d

ng có n
ă
ng l
ượ
ng E
n
l

n h
ơ
n"
6. Quang phổ của hidro: Người ta chia quang phổ vạch của hidro thành các dãy
-
Dãy Laiman
: N

m trong vùng t

ngo

i, v

i e chuy

n t

qu



đạ
o bên ngoài v

qu


đạ
o K
Lưu ý
:
+V

ch dài nh

t λ
LK
khi e chuy

n t

L→ K
+V

ch ng

n nh

t λ


K
khi e chuy

n t

∞→ K.
-
Dãy Banme
: M

t ph

n n

m trong vùng t

ngo

i, m

t ph

n
n

m trong vùng ánh sáng nhìn th

y,


ng v

i e chuy

n t

qu


đạ
o bên ngoài v

qu


đạ
o L. Vùng ánh sáng nhìn th

y có 4 v

ch:
+ V

ch
đỏ
H
α


ng v


i e: M → L
+ V

ch lam H
β


ng v

i e: N → L
+ V

ch chàm H
γ


ng v

i e: O → L
+ V

ch tím H
δ


ng v

i e: P → L
Lưu ý

: -V

ch dài nh

t λ
ML
(V

ch
đỏ
H
α

)
-V

ch ng

n nh

t λ

L
khi e chuy

n t

∞ → L.
-
Dãy Pasen

: N

m trong vùng h

ng ngo

i,

ng v

i e chuy

n t


qu


đạ
o bên ngoài v

qu


đạ
o M
Lưu ý
: + V

ch dài nh


t λ
NM
khi e chuy

n t

N → M.
+ V

ch ng

n nh

t λ

M
khi e chuy

n t

∞ → M.
* Mối liên hệ giữa các bước sóng và tần số của các vạch quang phổ của nguyên từ hiđrô:

13 12 23
1 1 1
λ λ λ
= +
và f
13

= f
12
+ f
23
(nh
ư
c

ng véct
ơ
CHƯƠNG VII – VẬT LÝ HẠT NHÂN
1.

Lực hạt nhân:

+
Đ
/n: Là l

c
hút
liên k
ế
t các nuclon trong m

t h

t nhân.
+
Đặ

c
đ
i

m: + Có b

n ch

t khác l

c
đ
i

n và l

c h

p d

n.
+ Không ph

thu

c vào
đ
i

n tích c


a các h

t
+ Có c
ườ
ng
độ
l

n – nên còn g

i là l

c t
ươ
ng tác m

nh
+ Có bán kính tác d

ng trong ph

m vi kích th
ướ
c h

t nhân (c

10

-15
m ), n
ế
u ra ngoài ph

m vi trên
thì l

c h

t nhân gi

m nhanh xu

ng 0.
2. Năng lượng liên kết và năng lượng liên kết riêng:

* N
ă
ng l
ượ
ng liên k
ế
t :
W
lk
=

∆∆


m.c
2
= (m
0
-m)c
2
= n
ă
ng l
ượ
ng t

a ra khi A nuclon riêng r

ban
đầ
u liên k
ế
t t

o thành X =
N
ă
ng l
ượ
ng c

n thi
ế
t t


i thi

u
để
phá v

X thành các nuclon riêng r

ban
đầ
u.
Laiman

O
P

Banme

Pasen

H
α
αα
α

H
β
ββ
β

H
γ
γγ
γ
H
δ
δδ
δ

E
5
E
6
E
4
E
3
E
2
E
1
K

M

L

N

E


=0
λ
max
λ
min
HVP – KSA!
11

* Năng lượng liên kết riêng
:
lk
r
W
W
A
=
là n
ă
ng l
ượ
ng liên k
ế
t tính cho 1 nuclôn, nó
đặ
t tr
ư
ng cho m

c

độ
b

n
v

ng c

a h

t nhân. H

t nhân có s

kh

i trung bình (

gi

a b

ng HTTH) b

n v

ng h
ơ
n h


t nhân có s

kh

i nh

và l

n (


đầ
u và cu

i b

ng HTTH)
3. Các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân:
+ B

o toàn s

nuclôn (s

kh

i): A
1
+ A
2

= A
3
+ A
4

+ B

o toàn
đ
i

n tích (nguyên t

s

): Z
1
+ Z
2
= Z
3
+ Z
4

+ B

o toàn
độ
ng l
ượ

ng:

A B X Y
p p p p
+ = +
   

Các bài toán th
ườ
ng cho 1 ho

c 2 trong s

4
độ
ng l
ượ
ng b

ng không
+ B

o toàn n
ă
ng l
ượ
ng toàn ph

n (n
ă

ng l
ượ
ng ngh

+
độ
ng n
ă
ng):
(m
A
+ m
B
)c
2
+ K
A
+ K
B
= (m
X
+ m
Y
)c
2
+ K
X
+ K
Y


Th
ườ
ng cho m

t h

t t
ươ
ng tác có
độ
ng n
ă
ng b

ng 0 và coi v

n t

c các h

t nh

so v

i v

n t

c ánh sáng, khi
đ

ó
độ
ng n
ă
ng
c

a các h

t nhân v

n
đượ
c tính b

ng công th

c: K = 0,5m.v
2
= p
2
/2m
Chú ý:
- N
ă
ng l
ượ
ng ngh

không b


o toàn => có
đị
nh lu

t b

o toàn kh

i l
ượ
ng,
- Không b

o toàn s

prôtôn và s

n
ơ
trôn.
- Bài t

p vi
ế
t ph
ươ
ng trình ph

n


ng s

d

ng hai
đị
nh lu

t b

o toàn: s

nuclon và
đ
i

n tích.
4. Năng lượng phản ứng hạt nhân: Các cách tính năng lượng của phản ứng hạt nhân:



Bi
ế
t kh

i l
ượ
ng c


a các h

t nhân :

E =
[
]
2
( ) ( ) .
A B X Y
m m m m c
+ − +



Bi
ế
t
độ
h

t kh

i c

a các h

t nhân :

E =

[
]
2
( ) ( ) .
X Y A B
m m m m c
∆ + ∆ − ∆ + ∆



Bi
ế
t n
ă
ng l
ượ
ng liên k
ế
t c

a các h

t nhân :

E = (W
lkX
+ W
lkY
) – (W
lkA

+ W
lkB
)


Bi
ế
t n
ă
ng l
ượ
ng liên k
ế
t riêng c

a các h

t nhân :

E = (A
X
.W
rX
+ A
Y
.W
rY
)– (A
A
.W

rA
+ A
B
.W
rB
)


Bi
ế
t
độ
ng n
ă
ng (K) c

a các h

t :

E = (K
X
+ K
Y
) – (K
A
+ K
B
)
4. Phân loại các phản ứng hạt nhân:

* Theo cơ chế phản ứng:
g

m ph

n

ng h

t nhân t

phát và ph

n

ng h

t nhân kích thích.
* Theo năng lượng phản ứng hạt nhân gồm:
+ Ph

n

ng h

t nhân t

a n
ă
ng l

ượ
ng: N
ế
u M
0
> M =>

E > 0
- N
ă
ng l
ươ
ng

E t

a ra d
ướ
i d

ng
độ
ng n
ă
ng c

a các h

t X,Y ho


c n
ă
ng l
ượ
ng c

a các phôtôn
đ
i kèm.
- Các h

t sinh ra có
độ
h

t kh

i l

n h
ơ
n nên b

n v

ng h
ơ
n.
- Ph


n

ng có th

x

y ra m

t cách t

phát
+ Ph

n

ng h

t nhân thu n
ă
ng l
ượ
ng: N
ế
u M
0
< M =>

E < 0
- Ph


n

ng không t

x

y ra, mu

n ph

n

ng x

y ra ph

i cung c

p cho ph

n

ng m

t n
ă
ng l
ượ
ng = |


E| d
ướ
i d

ng
độ
ng
n
ă
ng c

a các h

t A, B.
- Các h

t sinh ra có
độ
h

t kh

i nh

h
ơ
n nên kém b

n v


ng.
5. Hai loại phản ứng tỏa năng lượng: phản ứng phân hạch và phản ứng nhiệt hạch:
Phản ứng phân hạch Phản ứng nhiệt hạch
Định
nghĩa
Là ph

n

ng h

t nhân t

a n
ă
ng l
ượ
ng trong
đ
ó
m

t h

t n
ă
ng b

v


thành hai m

nh nh

h
ơ
n
Là ph

n

ng h

t nhân t

a n
ă
ng l
ượ
ng trong
đ
ó hai
hay nhi

u h

t nh

t


ng h

p l

i thành m

t h

t nhân
n

ng h
ơ
n
Ví dụ
235 1 95 138 1
92 0 39 53 0
3
U n Y I n
+ → + +

235 1 95 139 1
92 0 38 54 0
2
U n Sr Xe n
+ → + +

2 3 4 1
1 1 2 0
H H He n

+ → +

1 3 4
1 1 2
H H He
+ →

Đặc điểm
+ C
ơ
ch
ế
: H

t n
ă
ng
A
Z
X
h

p th

n ch

m


H


t
1A
Z
X
+

tr

ng thái kích thích, sau
đ
ó h

t này
m

i v

thành các m

nh
+ S

n ph

m kèm theo t

2
đế
n 3 n

ơ
tron
+ H

t nhân n

ng có nhi

u cách phân h

ch t

o ra
s

n ph

m không bi
ế
t tr
ướ
c
+ Trung bình m

i ph

n

ng phân h


ch t

a ra m

t
n
ă
ng l
ượ
ng c

200MeV
+ Cung c

p cho ph

n

ng nhi

t
độ
c

tr
ă
m tri

u
độ


để
các h

t có
độ
ng n
ă
ng
đủ
l

n th

ng
đượ
c l

c
đẩ
y
Culong ti
ế
n l

i g

n nhau t

i ph


m vi kích th
ướ
c h

t
nhân
+ M

i ph

n

ng nhi

t h

ch t

a ra m

t n
ă
ng l
ượ
ng
c

20MeV, nh


ng tinh theo m

t
đơ
n v

kh

i l
ượ
ng
nhiên li

u n
ă
ng l
ượ
ng nhi

t h

ch l

n g

p 10 l

n
n
ă

ng l
ượ
ng phân h

ch
+ Ph

n

ng nhi

t h

ch “ s

ch” h
ơ
n phân h

ch
Vai trò
Đượ
c khai thác
để
s

n xu

t
đ

i

n h

t nhân N
ă
ng l
ượ
ng nhi

t h

ch là ngu

n g

c n
ă
ng l
ượ
ng c

a
m

t tr

i và các sao.
* Phản ứng phân hạch dây chuyền:
HVP – KSA!

12

+
Đị
nh ngh
ĩ
a: là chu

i ph

n

ng phân h

ch x

y ra liên ti
ế
p nhau.
+
Đ
i

u ki

n
để
có ph

n


ng phân h

ch dây chuy

n:G

i h

s

nhân nowtron k là s

nowtron trung bình sinh ra sau m

t
ph

n

ng phân h

ch có kh

n
ă
ng t

o ra ph


n

ng phân h

ch m

i:
- N
ế
u k < 1: Ph

n

ng dây chuy

n không x

y ra ho

c là b

t

t nhanh
- N
ế
u k = 1: Ph

n


ng dây chuy

n x

y ra

ch
ế

độ
ki

m soát
đượ
c, s

ph

n

ng và n
ă
ng l
ượ
ng t

a ra
đượ
c duy trì
và có giá tr


không
đổ
i
- N
ế
u k > 1: Ph

n

ng dây chuy

n x

y ra

ch
ế

độ
không ki

m soát
đượ
c, s

ph

n


ng và n
ă
ng l
ượ
ng t

a ra t
ă
ng
nhanh trong m

t th

i gian ng

n t

o thành các v

n

l

n.
=>
đ
i

u ki


n
để
có ph

n

ng phân h

ch dây chuy

n là k

1.
* Lò phản ứng hạt nhân:
là thi
ế
t b

th

c hi

n
đượ
c ph

n

ng phân h


ch

ch
ế

độ
ki

m soát
đượ
c. Là b

ph

n quan trong
trong nàh máy
đ
i

n h

t nhân.
* Mặt trời bức xạ năng lượng
(v

i công su

t P) nên kh

i l

ượ
ng gi

m d

n. Sau th

i gian t kh

i l
ượ
ng m

t tr

i gi

m
đ
i
m

t l
ượ
ng:

2 2
.
E P t
m

c c

∆ = =

6. PHÓNG XẠ:
a. Đặc điểm của phóng xạ:
+ Phóng x

là m

t ph

n

ng h

t nhân t

phát và t

a n
ă
ng l
ượ
ng
+ Quá trình phóng x

là quá trình t

phát không

đ
i

u khi

n
đượ
c.
+ Quá trình phóng x

hoàn toàn
không
ph

thu

c vào các tác
độ
ng c

a yêu t

bên ngoài nh
ư
nhi

t
độ
, áp su


t.
b. Các dạng phóng xạ, bản chất và tính chất của các loại tia phóng xạ.
Cho các tia phóng x


đ
i qua
đ
i

n tr
ườ
ng gi

a hai b

n m

t t


đ
i

n. Ta có th

xác
đị
nh
đượ

c b

n ch

t các tia phóng
x

. M

t ch

t phóng x

, trong m

i phân rã ch

phóng ra m

t trong ba lo

i tia α, β
+
hay
β

(có th

kèm theo tia γ).
Phóng xạ anpha

(α)

Phóng xạ bêta
β
ββ
β
-
Phóng xạ bêta
β
ββ
β
+

phóng xạ gamma (
γ
γγ
γ
)

Định
nghĩa
Là phóng x

phát
ra tia
α

Là phóng x

phát ra

tia β
ββ
β
-

Là phóng x

phát ra
tia β
ββ
β
+

Là phóng x

phát ra tia γ
γγ
γ
Bản chất
của tia
phóng xạ

Là dòng h

t nhân
4
2
He
đượ
c phóng

ra v

i t

c
độ
c


10
7
m/s
Là dòng h

t
0
1
e

đượ
c phóng ra
v

i t

c
độ
x

p x


t

c
độ
ánh sáng
Là dòng h

t
0
1
e
+
(h

t
pozitron)
đượ
c phóng
ra v

i t

c
độ
x

p x



t

c
độ
ánh sáng
Là sóng
đ
i

n t

có b
ướ
c sóng r

t
ng

n, ng

n h
ơ
n b
ướ
c sóng c

a tia X
Phương
trình
phóng xạ


4 4
2 2
A A
Z Z
X He Y


→ +

0
0
0
1 1
A A
Z Z
X Y e v
+ −
→ + +
ɶ

Trong
đ
ó
0
0
v
ɶ
là ph


n
h

t c

a notrino,
không kh

i l
ượ
ng
ngh

, không
đ
i

n tích,
phóng ra v

i t

c
độ

ánh sáng
0 0
1 1 0
A A
Z Z

X Y e v
− +
→ + +

Trong
đ
ó
0
0
v
là h

t
notrino, không kh

i
l
ượ
ng ngh

, không
đ
i

n tích, phóng ra
v

i t

c

độ
ánh sáng
Không làm thay
đổ
i c

u trúc h

t
nhân,
ch

có quá trình h

t nhân
chuy

n tr

ng thái
t

m

c n
ă
ng
l
ượ
ng cao E

cao
xu

ng m

c n
ă
ng
l
ượ
ng th

p E
th

p
b

ng cách b

c x


photon có n
ă
ng l
ượ
ng:
hf
γ

= E
cao
- E
th

p
- Th

c ch

t c

a
phóng x


β

là trong
h

t nhân 1 n
ơ
tron
bi
ế
n thành 1 proton, 1
e

và 1 ph


n n
ơ
trinô
v
ɶ
:
0
1 1 0
0
0 1 1
n p e v

→ + +
ɶ

- Th

c ch

t c

a
phóng x


β
+
là trong
h


t nhân 1 proton
bi
ế
n thành 1 n
ơ
tron, 1
e
+
và 1 n
ơ
trinô
v
:
1 1 0 0
1 0 1 0
p n e v
+
→ + +


Tính
chất của
tia
phóng xạ

- L

ch trong
đ

i

n
tr
ườ
ng và t


tr
ườ
ng
- Làm ion hóa
m

nh môi tr
ườ
ng
và m

t d

n n
ă
ng
l
ượ
ng.
- Kh

n

ă
ng
đ
âm
xuyên y
ế
u,
đ
i
đượ
c t

i
đ
a
kho

ng 8cm trong
không khí


Các tính ch

t chung c

a tia
β
:
- Phóng ra v


i t

c
độ
g

n b

ng t

c
độ
ánh
sáng.
- Làm ion hóa môi tr
ườ
ng nh
ư
ng y
ế
u h
ơ
n tia
α
.
- Kh

n
ă
ng

đ
âm xuyên m

nh h
ơ
n tia
α

đ
i
đượ
c vài mét trong không khí và vài mm
trong kim lo

i (xuyên qua
đượ
c lá nhôm dày
c

mm).
- Qúa trình phóng x

gama là quá
trình phóng x

ti
ế
p theo c

a phóng

x


α
,
β
. Các h

t nhân con sinh ra
trong phóng x


α
,
β
t

n t

i

tr

ng
thái kích thích, có n
ă
ng l
ượ
ng l


n,
khi chúng chuy

n v

tr

ng thái có
m

c n
ă
ng l
ượ
ng th

p h
ơ
n và phát ra
tia
γ
.
-Luôn
đ
i kèm v

i px
α
,
β


- Có các tính ch

t nh
ư
tia X nh
ư
ng
m

nh h
ơ
n:
Đặ
c bi

t là kh

n
ă
ng
đ
âm xuyên l

n (có th


đ
i
đượ

c vài
mét trong bê tông và vài cm trong
chì), gây nguy hi

m l

n
đố
i v

i c
ơ

th

con ng
ườ
i.
- Tia
γ
không b

l

ch trong
đ
i

n
tr

ườ
ng c

a t


đ
i

n.


×