TOM TAC CONG THUC- PHAN 2(NEW)

TTCT VL 12. PHẦN 2 (Dành cho học sinh ban KHTN). PHIEN BẢN MỚI ĐÃ BỔ SUNG VÀ CHỈNH SỮA Biên soạn: Võ Việt Cường.Email: - 1
CHƯƠNG : SÓNG ÁNH SÁNG
1. Tán sắc ánh sáng.
* Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị tán sắc, có tần số xác định, và một màu
xác định
Bước sóng của ánh sáng đơn sắc: λ= v/f . Trong chân không : λ
0
= c/f.
Suy ra : λ= λ
0
/n . Tổng quát: λ
1
/λ
2
= n
2
/n
1
và v
1
/v
2
=n
2
/n
1.
* Ánh sáng trắng là tập hợp của vô số ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên liên tục
từ đỏ đến tím, có bước sóng của ánh sáng trắng : 0,38µm ≤ λ ≤ 0,76µm
(Thường dùng: 0,4 ≤ λ ≤ 0,75µm)
Qua lăng kính ánh sáng trắng bị tán sắc, tia đỏ lệch ít nhất, tia tím lệch nhiều
nhất, góc lệch : D

đ
< D
t
.
Nếu góc chiết quang A nhỏ thì : D = (n - 1)A
Chú ý :
*Góc hợp bởi tia đỏ và tia tím là:
∆
D = D
đ
- D
t
*Khi cần tìm khoảng cách giữa tiêu điểm đỏ và tiêu điểm tím ta dùng:

)
11
)(1(
1
21
RR
n
f
+−=
* Khi xét sự tán sắc a.s trắng qua 2 môi trường trong suốt thì: n
1.
sin i = n
2
.sin r
Trong đó: + Nếu ánh sáng đi từ không khí vào môi trường (n) thì : sini = nsinr

+ Nếu ánh sáng đi từ môi trường (n) ra không khí thì ngược lại : n.sini= sinr
2. Giao thoa ánh sáng (chỉ xét với thí nghiệm Y-âng).
* Đ/n: Là sự tổng hợp của hai hay nhiều sóng ánh
sáng kết hợp trong không gian trong đó xuất hiện
những vạch sáng và những vạch tối xen kẽ cách đều
nhau.
* Hiệu đường đi (hiệu quang trình): d
2
– d
1
= ax/D
* Vân sáng: + Điều kiện có vân sáng: d
2
– d
1
= kλ
+ Vị trí (toạ độ) vân sáng:
ik
a
D
kx
s
.
==
λ

Với k = 0: Vân sáng trung tâm
k = ±1: Vân sáng bậc (thứ) 1 (trên, dưới)
k = ±2: Vân sáng bậc (thứ) 2(trên, dưới).....
* Vân tối: + Điều kiện có vân tối: d

2
– d
1
= (k+ ½)λ
+Vị trí (toạ độ) vân tối:
ik
a
D
kx
t
)5,0()
2
1
(
+=+=
λ
Với: k = 0, k = -1: Vân tối thứ nhất(trên, dưới)
k = 1, k = -2: Vân tối thứ hai (trên, dưới)
k = 2, k = -3: Vân tối thứ ba (trên, dưới).....
* Khoảng vân i: Là khoảng cách giữa hai vân sáng (hoặc tối liên tiếp):
a
D
i
.
λ
=
* Cách khác để xác định khoảng vân i trong khoảng có bề rộng L. Biết trong
khoảng L có N vân sáng.
+ Nếu 2 đầu là hai vân sáng thì:
1

−
=
N
L
i
+ Nếu 2 đầu là hai vân tối thì:
N
L
i
=
* Khoảng cách giữa vân sáng và vân tôí liên tiếp là : i/2
* Khi nguồn sáng S di chuyển theo phương song song với S
1
S
2
thì hệ vân di chuyển
ngược chiều và khoảng vân i vẫn không đổi. Với độ dời của hệ vân là:
0
1
D
x d
D
=
Trong đó: D là khoảng cách từ 2 khe tới màn , D
1
là khoảng cách từ nguồn S sáng
tới 2 khe, d là độ dịch chuyển của nguồn sáng
* Khi trên đường truyền của ánh sáng từ khe S
1
(hoặc S

2
) được đặt một bản mặt
song song mỏng có dày e, chiết suất n thì hệ vân sẽ dịch chuyển về phía có bản mặt
song song một đoạn là:
0
( 1)n eD
x
a
-
=
* Cách xác định số vân sáng, vân tối trong vùng giao thoa có bề rộng L (đối xứng
qua vân trung tâm)
+ Số vân sáng (là số lẻ): N
s
= 2
1
2
+






i
L
(Dấu [...] chỉ phần nguyên)
+ Số vân tối (là số chẵn): N
t
= 2







+
2
1
2i
L
* Sự trùng nhau của các bức xạ λ
1
, λ
2
... (có khoảng vân tương ứng là i
1
, i
2
...)
+ Vân sáng trùng nhau: x
s
= k
1
i
1
= k
2
i
2

⇒ k
1
λ
1
= k
2
λ
2
+ Vân tối trùng nhau: x
t
= (k
1
+0,5)i
1
= (k
2
+0,5)i
2
⇒ (k
1
+0,5)λ
1
= (k
2
+0,5)λ.
=> Khoảng cách giữa các vân sáng trùng nhau liên tiếp (cũng chính là khoảng cách
từ vân sáng trùng nhau thứ nhất đến vân trung tâm) :
x = k
1min
.i

1
hoặc x = k
2min
.i
2
*Bề rộng quang phổ liên tục bậc n :
)(
tdtnđn
a
D
nxxx
λλ
−=−=∆
* Khoảng cách từ vân đỏ bậc n đến vân tím bậc m:
)(
tdtmđn
mn
a
D
xxx
λλ
−=−=∆
S
1
D
S
2
d
1
d

2
I
O
x
M
a
TTCT VL 12. PHẦN 2 (Dành cho học sinh ban KHTN). PHIEN BẢN MỚI ĐÃ BỔ SUNG VÀ CHỈNH SỮA Biên soạn: Võ Việt Cường.Email: - 2
CHƯƠNG : LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
1. Hiện tượng quang điện
* Năng lượng một lượng tử ánh sáng (phôtôn): ε= hf = hc/λ
Trong đó h = 6,625.10
-34
Js là hằng số Plăng.
c = 3.10
8
m/s là vận tốc ánh sáng trong chân không.
f, λ là tần số, bước sóng của ánh sáng kích thích (chiếu sáng).
*Công thức Anhxtanh: ε = A + W
đ0
Trong đó : ε= hf = hc/λ là lượng tử ánh sáng
A = hf
0
= hc/λ
0
là công thoát electron của kim loại dùng làm catốt
W
đ0
= ½.mv
2
0

là động năng ban đầu cực đại của e
λ
0
là giới hạn quang điện của kim loại , f
0
là tần số giới hạn, v
0
là vận tốc ban đầu
của quang electron , m là khối lượng của e : m = 9,1.10
- 31
kg
* Để dòng quang điện triệt tiêu thì U
AK
≤ - U
h
, U
h
gọi là hiệu điện thế hãm. Liên
hệ giữa U
h
và động năng ban đầu cực đại của e là: e.U
h
= ½.mv
2
0
* Công suất của nguồn bức xạ: P = N
p
.ε= N
p
hf = N

p
hc/λ
* Cường độ dòng quang điện bão hoà: I
bh
= N
e
.e ( e = 1,6.10
-19
C)
* Hiệu suất lượng tử (hiệu suất quang điện): H = N
e
/N
p
(100%)
Với N
e
và N
p
là số electron bứt khỏi catốt và số phôtôn đập vào catốt trong 1s
Chú ý: + Điều kiện để có hiện tượng quang điện : λ< λ
0
+ Các kí hiệu N
e
và N
p
có thể được thay thế bằng kí hiệu n và N
+ Xét vật cô lập về điện, có điện thế cực đại V
Max
thì:
e.V

max
= ½.mv
2
0max
* Chuyển động của electron trong từ trường :
+ Nếu
0
v

//
B

thì electrôn sẽ chuyển động thẳng đều theo phương ban đầu.
+ Nếu
0
v

⊥
B

thì electron sẽ chuyển động trên quĩ đạo tròn đều dưới tác dụng
của lực Lorenx : F = B.e.v
0

Lực này đóng vai trò là lực hướng tâm nên : F = m.a
ht
= m.v
0
2
/R

Từ đó suy ra bán kính của quĩ đạo là : R = m.v
0
/B.e
2. Tia Rơnghen (tia X)
* Nếu bỏ qua động năng ban đầu của electron(v
0
= 0) thì động năng W
đ
của e khi
đập vào đối catot là : W
đ
= ½.mv
2
= e.U
AK
* Năng lượng của tia X: ε
X
= hf
X
= hc/λ
X
*Bước sóng nhỏ nhất của tia X, xảy ra khi : hc/λ
min
= eU
AK
 λ
min
= hc/eU
AK
(U

AK
là hiệu điện thế giữa anốt và catốt
,
v là vận tốc electron khi đập vào đối
catốt
,
v
0
là vận tốc của electron khi rời catốt)
3. Tiên đề Bo - Quang phổ nguyên tử Hiđrô
* Bán kính quỹ đạo dừng thứ n của electron trong nguyên tử hiđrô: r
n
= n
2
r
0
Với r
0
=5,3.10
-11
m là bán kính Bo (ở quỹ đạo K)
* Năng lượng electron trong nguyên tử hiđrô:
2
13,6
( )
n
E eV
n
= -
Với n ∈ N

+
.
* Tiên đề về sự hấp thụ và bức xạ năng lượng :
ε= hf
nm
= hc/λ
nm
=E
n
– E
m
với n>m
*Sơ đồ mức năng lượng
- Dãy Laiman: Nằm trong vùng tử ngoại.
Ứng với e chuyển từ quỹ đạo bên ngoài về
quỹ đạo K
- Dãy Banme: Một phần nằm trong vùng tử
ngoại, một phần nằm trong vùng nhìn thấy.
Ứng với e chuyển từ quỹ đạo bên ngoài về
quỹ đạo L . Trong vùng ánh sáng nhìn thấy
có 4 vạch:
Vạch đỏ H
α
: e chuyển từ M → L
Vạch lam H
β
: e chuyển từ N → L
Vạch chàm H
γ
: e chuyển từ O → L

Vạch tím H
δ
: e chuyển từ P → L
- Dãy Pasen: Nằm trong vùng hồng ngoại.
Ứng với e chuyển từ quỹ đạo bên ngoài về
quỹ đạo M
CHƯƠNG: THUYẾT TƯƠNG ĐỐI HẸP.
* Sự co độ dài (theo phương chuyển động):
22
0
/1 cvll
−=
* Sự chậm lại của đồng hồ chuyển động:
22
0
/1 cv
t
t
−
∆
=∆
* Khối lượng tương đối tính:
22
0
/1 cv
m
m
−
=
* Hệ thức Anhxtanh:

22
2
0
2
/1
.
cv
cm
mcE
−
==
(Năng lượng = khối lương x c
2
)
Trong đó v là tốc độ của vật, c là tốc độ của ánh sáng trong cân không
CHƯƠNG : VẬT LÝ HẠT NHÂN
1. Hiện tượng phóng xạ
* Số nguyên tử (hạt nhân)phóng xạ còn lại sau th/gian t:
t
T
t
eNNN
λ
−
−
==
.2.
00
Laima
n

K
M
N
O
L
P
Banme
Pasen
H
α
H
β
H
γ
H
δ
n=1
n=2
n=3
n=4
n=5
n=6
TTCT VL 12. PHẦN 2 (Dành cho học sinh ban KHTN). PHIEN BẢN MỚI ĐÃ BỔ SUNG VÀ CHỈNH SỮA Biên soạn: Võ Việt Cường.Email: - 3
* Khối lượng chất phóng xạ còn lại sau thời gian t:
t
T
t
emmm
λ
−

−
==
.2.
00
* Số nguyên tử phân rã trong th/gian t:
)1()21(
000
t
T
t
eNNNNN
λ
−
−
−=−=−=∆
* Khối lượng phân rã trong th/gian t:
)1()21(
000
t
T
t
emmmmm
λ
−
−
−=−=−=∆
Trong đó:
N
0
, m

0
là số nguyên tử, khối lượng chất phóng xạ ban đầu, T là chu kỳ bán rã
* Hằng số phóng xạ: λ= ln2/T
* Phần trăm khối lượng còn lại:
tTt
e
m
m
λ
−−
==
/
0
2
* Phần trăm khối lượng bị phân rã:
tTt
e
m
m
λ
−−
−=−=
∆
121
/
0
* Liên hệ giữa sô hạt nhân và khối lượng:
A
N
A

m
N
0
0
=
;
A
N
A
m
N
=
;
A
N
A
m
N
∆
=∆
Trong đó: N
A
= 6,022.10
-23
mol
-1
là số Avôgađrô.
* Độ phóng xạ (H): Là đại lượng đặc trưng cho tính phóng xạ mạnh hay yếu của
một lượng chất phóng xạ, đo bằng số phân rã trong 1 giây.
+ Độ phóng xạ ban đầu: H

0
= λN
0

+ Độ phóng xạ ở thời điểm t: H = λN


Hoặc:
t
T
t
eHHH
λ
−
−
==
.2.
00
- Đơn vị (chính): Bq (Becơren): 1Bq = 1 phân rã/giây
- Đơn vị khác: Ci (Curi): 1 Ci = 3,7.10
10
Bq
2. Hạt nhân:
* Cấu tạo của hạt nhân nguyên tử :
X
A
Z
(có thể chỉ ghi :
A
X hoặc X(A) , Z là

nguyên tử số (chính là số prôton ) ; A là số khối (khối lượng mol )  số nơtron N
= A- Z . Toàn bộ số proton và nơtron gọi chung là số nuclon (=số khối A)
* Đồng vị phóng xạ :là ~ ng.tử mà hạt nhân của chúng có cùng số Z ,nhưng số
khối A khác nhau
*Độ hụt khối của hạt nhân : ∆m = Z.m
P
+ N.m
n
– m
trong đó m
P
; m
n
;m là khối lượng của prton ; nơtron và hạt nhân (tính theo u
hoặc MeV/c
2
hoặc kg)
* Năng lượng liên kết hạt nhân(MeV) : W
lk
= ∆m.c
2

* Năng lượng liên kết riêng(MeV/nuclon) : W
r
=W
lk
/A
* Chú ý:
+ Năng lượng liên kết riêng càng lớn thì hạt nhân càng bền vững)
+ Năng lượng liên kết mỗi nuclon chính là năng lượng liên kết riêng

3.Phản ứng hạt nhân : Xét phản ứng tổng quát: A+ B  C + D
*Các định luật bão toàn :
+Định luật bão toàn số nuclon (số khối A) : A
3
+ A
4
= A
1
+ A
2

+Định luật bão toàn điện tích (nguyên tử số) : Z
3
+Z
4
= Z
1
+ Z
2

+Định luật bão toàn năng lượng:
W
A
+ W
B
+ m
A
c
2
+ m

B
c
2
= W
C
+ W
D
+ m
C
.c
2
+ m
D
.c
2
+Định luật bão toàn động lượng :
DDCCBBAA
vmvmvmvm

....
+=+

*Các qui tắc dịch chuyển trong sự phóng xạ:
+Phóng xạ α :
X
A
Z

 →
α

He
4
2
+
Y
A
z
4
2
−
−

+Phóng xạ β
-
:
X
A
Z

 →
−
β
e
0
1
−
-
+
Y

A
Z 1
+
+Phóng xạ β
+
:
X
A
Z

 →
+
β
e
0
1
+
+
+
Y
A
Z 1
−
* Phản ứng tỏa năng lượng xảy ra khi: M
0
= m
A
+ m
B
> M = m

C
+ m
D
+ Năng lượng tỏa ra: ∆E = (M
0
- M).c
2
* Phản ứng thu năng lượng xảy ra khi: M
0
= m
A
+ m
B
< M = m
C
+ m
D
+ Năng lượng thu vào: ∆E = (M – M
0
).c
2
(Năng lượng tối thiểu cần dùng để tách một hạt nhân nào đó, chính bằng NL mà
phản ứng thu vào )
Chú ý :
+Đơn vị khối lượng nguyên tử còn gọi là đơn vị cacbon , kí hiệu là u :
1u = 1/12 khối lượng nguyên tử cacbon
12
C nghĩa là 1u = 1,66055.10
–27
kg

+ Khối lượng hạt nhân có thể đo bằng u ,bằng kg hoặc bằng đơn vị MeV/ c
2
.
Liên hệ giữa kg , u , MeV/c
2
: 1u =1,66055.10
–27
kg hoặc 1u = 931,5 MeV/c
2

+ Năng lượng có thể tính theo J;kJ; eV; MeV với : 1eV = 1,6.10
–19
J;
1 MeV = 10
6
eV= 1,6.10
-13
J
+ Công thức gần đúng tính số hạt nhân ở thời điểm t và số hạt nhân phân rã :
Trong trường hợp khoảng thời gian t là rất nhỏ so với chu kì T thì có thể áp
dụng công thức gần đúng : e
x
≈1 + x (với x<<1) => e
–
λ
t
= 1 – λ.t
=> Số nguyên tử con lại ở thời điểm t là: N = N
0
(1 – λ.t)

và số hạt nhân bị phân rã là: ∆N = N
0
.λ.t