Hệ thống công thức vật lý lớp 12

CHUYÊN ĐỀ: DAO ĐỘNG CƠ

2

 TRỤC PHÂN BỐ THỜI GIAN
2
3


3

3
4


4

5
6


A



A 3 A 2

2
2

T

12




6

T
8



T
24

A
2

O

T
24

T
6

A
2

T

12

T
12

T
4

T
8 T
6

A 3
2

A 2
2

T
24

T
24

T
12





3
4



2
3




x

0

T
4

5
6


A


6


4


3


2

 QUÃNG ĐƯỜNG NHỎ NHẤT, LỚN NHẤT TRONG THỜI GIAN Δt
T
t
t 

→ S max  2A sin
và S min  2A  1  cos
2
T
T 

T
T
T

 Trường hợp 2: t  , tách: t  n.  t ,  t     S max / min( t )  n.2A  S max/min( t ') .
2
2
2


 Trường hợp 1: t 

 CÁC ĐẠI LƯỢNG TRONG DAO ĐỘNG
 Các đại lượng dao động x, v, a, F:





 Biểu thức lực kéo về: F  ma  m2Acos  t    

 Biểu thức li độ: x  Acos  t  

 Biểu thức vận tốc: v  x'  A cos  t    
2

 Biểu thức gia tốc: a  v'  x''  2Acos  t    
 Quan hệ các biên: xmax = A; vmax = ωA; amax = ω2A; Fmax = mω2A.
2

2

2

2

 x   v 
 v   a 
2
 Quan hệ pha: 
 
 1; 

 
  1 ; F  ma  m x
 x max   v max 
 v max   a max 
 Năng lượng trong dao động:
1
1
 Thế năng Wt  m2 x 2
 Động năng W®  mv 2
2
2
Động năng, thế năng biến thiên tuần hoàn với tần số gấp đôi tần số của vật dao động và chu kì bằng một nửa.
1
1
A
 Cơ năng W  W®  Wt  m2 A 2  mv 2max
 Công thức liên hệ: W®  nWt  x  
2
2
n 1
 Liên hệ đáng chú ý khác:

 Tốc độ trung bình trong một chu kì vtb(T) và tốc độ cực đại vmax của vật dao động: v tb  T  
 Cứ sau khoảng thời gian ngắn nhất

4A 2A 2v max


T




T
thì vật lại có Wđ = Wt.
4

HDedu - Page 1


 CON LẮC LÒ XO TREO THẲNG ĐỨNG
F là lực kéo về
F ®h là lực đàn hồi do lò xo tác dụng lên vật

Điểm treo lò xo

*

F®h là lực đàn hồi do lò xo tác dụng lên điểm treo
Biên trên

ℓ0

Lò xo nén

*

F và F ®h cùng chiều; F và F®h ngược chiều

TN
Biên trên

 

mg
k

*

F và F ®h ngược chiều; F và F®h cùng chiều



F ®h-O
m


O

P

Lò xo dãn

Biên dưới

*

F và F ®h cùng chiều; F và F®h ngược chiều

 Con lắc dao động với A < Δl
 Con lắc dao động với A > Δl
Biên dưới

 CON LẮC ĐƠN

g

0 

s0

0


s

min  mgcos 0

 Li độ dài:

v

m

s   → s0  0

 Tốc độ:



dao ®éng ®iÒu hßa
v 2  2g  cos   cos  0  

 g  20   2
 10 0
0

 Lực căng dây:

max  mg  3  2cos 0 

ga



 Lực kéo về (α0 < 10 ):

Fkv  mg

Dây treo thẳng đứng

T  2



0

0

Con lắc đơn dao động trong trường ngoại lực:
Ngoại lực có phương thẳng đứng
Các trường hợp
Treo trong thang Con lắc có điện tích q đặt

ngoại lực
máy chuyển động trong điện trường đều E
với gia tốc a
có phương thẳng đứng
Vị trí cân bằng



dao ®éng ®iÒu hßa
  mg  3cos   2 cos  0  
 mg 1   20  1,5 2
 10 0

v max  0 g

Chu kì

1
2

dao ®éng ®iÒu hßa
Cơ năng: W  mg 1  cos  0  
 mg  20
 10 0

T  2
g

qE

Ngoại lực có phương ngang
Treo trong ô tô chuyển Con lắc có điện tích q đặt
động nằm ngang với gia trong điện trường đều E
tốc a
có phương ngang
Dây treo hợp phương thẳng đứng góc α
Fqt a
qE
F
tan  

tan   ® 
P
mg
P g
T  2

T  2
g a
2

 q E
g  

 m 
2

2

m

 TỔNG HỢP DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

A2  A12  A22  2A1A 2 cos  2  1  ; §k: A1  A 2  A  A1  A 2

A1 sin 1  A 2 sin 2

tan   A cos  A cos ,  1    2 

1
1
2
2

A1

A
A2

HDedu - Page 2

2


CHUYÊN ĐỀ: SÓNG CƠ

 SỰ TRUYỀN SÓNG
 Sóng cơ: là sự lan truyền dao động cơ cho các phần tử trong môi trường.
 Sóng ngang: là sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng. Thực
nghiệm chứng tỏ, sóng ngang truyền được trong chất rắn và bề mặt chất lỏng.

 Sóng dọc: là sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương trùng với phương truyền sóng. Thực nghiệm
chứng tỏ, sóng dọc truyền được cả trong chất rắn, lỏng và khí.
2x 
 Phương trình sóng trên phương truyền sóng Ox là: u  A cos  t   
.
 

2d
 Độ lệch pha giữa hai phần tử trên phương truyền sóng là:  
, d là khoảng cách vị trí cân bằng của hai phần tử.

 Trục phân bố các phần tử dao động theo bước sóng trên phương truyền sóng :
u
a
a 3
2
a 2
2

a
2

O




12



24


24


12


12


24


24


12


12


24


24



12


12


24


24


12

a
2

a 2
2
a 3

2



a

 GIAO THOA SÓNG
Giả sử trên mặt chất lỏng có hai nguồn dao động đồng pha tại A và B: uA = uB = acosωt.
 (d  d ) 

 Biên độ dao động tổng hợp tại M: AM  2a cos  1 2  .



 Điểm có biên độ cực đại khi: d  d1  d 2  k
 Điểm có biên độ cực tiểu khi: d  d1  d 2  (k  0,5)
....... –2λ –1,5λ –1λ –0,5λ

0

A

0,5λ 1λ

1,5λ

2λ

.......

(d1 – d2)

B

 Số điểm cực đại, cực tiểu trên đoạn thẳng nối hai nguồn AB:
 AB 
 AB 
 Số điểm cực đại: 2. 
  1 ; với    là số dãy cực đại một phía của đường trung trực.
  



 AB

 AB

 Số điểm cực tiểu: 2. 
 0,5 ; với 
 0,5 là số dãy cực tiểu một phía của đường trung trực.

 



 Số điểm cực đại, cực tiểu trên đoạn MN (nếu MN vuông góc AB thì chia đoạn xét trường hợp)
 Số điểm cực đại là số giá trị k thoả mãn: ΔdM ≤ kλ ≤ ΔdN
 Số điểm cực tiểu là số giá trị k thoả mãn: ΔdM ≤ (k – 0,5)λ ≤ ΔdN

 Điểm M nằm trên đường trung trực của AB cách A và B một đoạn là d thì luôn chậm pha so với hai nguồn một lượng:

2 d


HDedu - Page 3


 SÓNG DỪNG
 Phương trình sóng dừng nếu chọn gốc tọa độ O là nút: u  A b sin

2x

.cos  t   


 Biên độ dao động của các phần tử trên dây có sóng dừng:
u

Biên trên

Ab
Ab 3
2
Ab 2
2

Ab
2

O




24


12


12


24


12


24


24


12

Ab
2

Ab 2
2
A 3
 b
2
A b


Biên dưới

 Sóng dừng thường gặp
Sóng dừng hai đầu cố định

Điều kiện xảy
ra sóng dừng



  n 2
; trong ®ã:

f  n v

2

n lµ sè bông sãng

 sè nót lµ n + 1

Sóng dừng một đầu cố định, một đầu tự do



  (2n  1) 4
; trong ®ã:

f  (2n  1) v

4

n lµ sè bông sãng

 sè nót còng lµ n

 SÓNG ÂM
 Các khái niệm:
 Sóng âm là các dao động cơ truyền trong các môi trường khí, lỏng, rắn. Sóng âm trong chất khí là sóng dọc.
Tốc độ truyền âm trong các môi trường: vkhí < vlỏng < vrắn.
 Âm nghe được (âm thanh) có tần số trong khoảng từ 16 Hz đến 20 000 Hz. Âm có tần số trên 20 000 Hz gọi là siêu âm.
Âm có tần số dưới 16 Hz gọi là hạ âm.

 Các đặc trưng vật lý của âm: I 

P
L B
 I0 .10  
4r 2

 Các đặc trưng sinh lý của âm:
 Độ cao của âm là một đặc trưng sinh lí của âm gắn liền với đặc trưng vật lí tần số âm.
 Độ to của âm là một đặc trưng sinh lí của âm gắn liền với đặc trưng vật lí mức cường độ âm. Âm càng to khi mức cường
độ âm càng lớn.
 Âm sắc là một đặc trưng sinh lí của âm, giúp ta phân biệt âm do các nguồn âm khác nhau phát ra. Âm sắc có liên quan
mật thiết với đồ thị dao động âm.

HDedu - Page 4


CHUYÊN ĐỀ: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
R

 MẠCH RLC
 Biểu thức dòng điện i  I0cos  t  i 

 Biểu thức các điện áp

uR

L

C

uL

uC

u





u R  U 0R cos  t  i  ; u L  U 0L cos  t  i   ; u C  U 0C cos  t  i   ; u  uR  uL  uC  U0 cos  t  u 
2
2




→ Quan hệ biên: I 0 

2
U 0R
  U 0L  U 0C 

U 0R U 0L U 0C U 0




2
R
ZL
ZC
Z
R2   Z L  Z C 

2

U0C

 Cộng hưởng  Z L  Z C hay  
 Cực trị trong mạch RLC

1
LC

→ PCH

φ
U0R
I0
Mạch có tính cảm kháng
ZL > ZC
U0L

U0R
φ

U2

R

U0C
I0

U0
Mạch có tính dung kháng
ZL < ZC

 Mạch RLC R thay đổi

- Khi R = R0  ZL  ZC thì công suất cực đại Pmax 

2

U
2 ZL  ZC

- Khi R = R1 và R = R2 mà R1R2  R02   ZL  ZC  thì công suất 2 trường hợp bằng nhau P1  P2 
2

pha (u,i) trong 2 trường hợp: 1  2 

U0L

U0

U  U0C Z L  Z C

→ Độ lệch pha (u, i): tan   tan(u  i )  0L
U0R
R
 Dụng cụ đo điện (ampe kế, vôn kế) đo được giá trị được gọi là giá trị hiệu dụng:
Gi¸ trÞ cùc ®¹i
Gi¸ trÞ hiÖu dông =
2
2
U
U R
R
 Công suất: P  UI cos   I 2 R  2
. Hệ số công suất : cos  0R 
2
U
Z
R   ZL  ZC 
0


2

 L, C thay đổi thay đổi
Mạch RLC có L thay đổi
R2  Z2C
- Khi L = L0 mà Z L0 

thì UL đạt cực đại.
ZC

U2
và tổng độ lệch
R1  R2

Mạch RLC có C thay đổi
R2  Z2L
- Khi C = C0 mà ZC0 
thì UC đạt cực đại
ZL
U0RL

U0

U0L

I0

U0R
U0Cmax

U0Lmax
U0R
U0C

I0

U0

U0RC
- Khi L = L1; L = L2 mà

2
1
1


thì UL bằng nhau.
L o L1 L 2

- Khi L có giá trị thỏa mãn Z L 

 URL max 

ZC  Z  4R
2
C

2
U ZC  4R2  Z 2C



2R
 Mạch RLC có tần số thay đổi
Liên quan tới UL



2

- Khi C = C1; C = C2 mà C1  C 2  2C 0 thì UC bằng nhau.
- Khi C có giá trị thỏa mãn ZC 

thì

 URC max 

Z L  Z2L  4R2

2
2
U Z L  4R  Z 2L



thì



2R

Liên quan tới UC

2
2LC  R2 C 2
. thì UL cực đại
- Khi   C 

thì UC cực đại
2 2
2LC  R C
2L2 C 2
2
2
2
1
1
2
- Khi   C1 ;   C 2 mà C1  C2  2C thì UC bằng nhau.
- Khi   L1 ;   L 2 mà 2  2  2 thì UL bằng nhau
L1 L2 L
1
: cộng hưởng điện → quan hệ đáng nhớ: L .C  02  C  0  L 
  0 
LC
- Khi   L 

HDedu - Page 5


 MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU
 Nguyên lý tạo dòng điện xoay chiều: Cho khung dây N vòng quay đều với tốc độ n (vòng/s) trong từ trường đều B vuông
góc với trục quay, nhờ hiện tượng cảm ứng điện từ tạo ra dòng điện cảm ứng trên khung dây.
 Biểu thức từ thông qua khung dây:  = NBScos(góc hợp bởi n và B ) = 0cos(ωt + φ); ω = 2πn.

 Biểu thức suất điện động cảm ứng: e = – ’ = E0cos(ωt + φ – ) ; E0 = ω0 = ωNBS
2
2

2

   e 
 , e vuông pha:       1
 0   E0 
 Máy phát điện xoay chiều một pha
 Cấu tạo
- Phần cảm: tạo ra từ thông biến thiên bằng các nam châm quay; đó là một vành tròn có đặt p cặp cực nam châm xếp xen
kẽ cực bắc, cực nam đều nhau.
- Phần ứng: gồm các cuộn dây giống nhau; xếp cách đều nhau trên một vòng tròn.
→Một trong đứng yên, phần còn lại quay, bộ phận đứng yên gọi là stato, bộ phận quay gọi là rôto.

N

N
S

S

S

N

Máy phát một cặp cực

Máy phát hai cặp cực

 Đặc điểm
- Tốc độ quay của roto là n vòng/giây → tần số máy phát là f = np (Hz)

- Suất điện động cực đại máy phát điện tạo ra: E0 = 2πf.Φ0.N.[số cuộn dây trên phần ứng]
 Thay đổi tốc độ quay n của roto cuả máy phát điện thì mạch ngoài RLC có I hay (UR, P) liên hệ với n như sau:

2
thì I hay (UR, P) cực đại
2LC  R2 C 2
1
1
2
- Khi tốc độ n = n1 và n = n2 mà 2  2  2 thì I hay (UR, P) bằng nhau trong hai trường hợp.
n1 n 2 n 0
- Khi tốc độ n = n0 thỏa mãn 2n0 p 

 Máy phát điện xoay chiều ba pha
 Cấu tạo
- Phần cảm: thường là nam châm điện, là roto.

1
vòng tròn trên thân của stato.
3
2
 Ba suất điện động trên ha cuộn dây có cùng tần số, biên độ nhưng lệch pha nhau
từng đôi một.
3
- Phần ứng: gồm 3 cuộn dây giống nhau quấn quanh lõi thép, đặt cách nhau

 Động cơ không đồng bộ
 Dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ và sử dụng từ trường quay.
 Biến đổi điện năng thành cơ năng.
 Khung dây dẫn đặt trong từ trường quay sẽ quay theo từ trường đó với tốc độ góc nhỏ hơn của từ trường quay.

 MÁY BIẾN ÁP, TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG.
 Máy biến áp (không thay đổi tần số):

U 2 N 2 m¸y lÝ t­ëng
I


 1
U1 N1
I2

 Truyền tải điện năng đi xa:

1  H1 PtruyÒn t ¶ i 1 H 2 .Ptiªu thô 1
PtruyÒn t¶i  Phao phÝ  Ptiªu thô 
=
=
Gi÷ U:

1  H 2 PtruyÒn t ¶ i 2 H1.Ptiªu thô 2





2

R.PtruyÒn t ¶ i
R.Ptiªu thô

R.P 2
1  H1  U 2 



Gi÷
P
:
=
UIcos
I 2 R  2 truyÒn2 t¶i   1  H  2 2 



truyÒn t ¶ i
U cos  H.U 2 cos2  
1  H 2  U1 
U cos  

2
Phao phÝ 
Ptiªu thô
1  H1 H 2  U 2 

Gi÷ P
H =
1
:
=
.



tiªu
thô

PtruyÒn t¶i
PtruyÒn t¶i 
1  H 2 H1  U1 


HDedu - Page 6


CHUYÊN ĐỀ: DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ
 MẠCH DAO ĐỘNG LC
1

Mạch dao động LC dao động với tần số góc  

LC

, tần số f 

1
2  LC

và chu kì T  2  LC

 SÓNG ĐIỆN TỪ
 Mối liên hệ giữa điện trường biến thiên và từ trường biến thiên, điện từ trường

Tại một nơi có từ trường biến thiên theo thời gian thì Tại một nơi có điện trường trường biến thiên theo thời gian thì
tại đó xuất hiện điện trường xoáy (điện trường xoáy là tại đó xuất hiện từ trường (đường sức từ trường bao giờ cũng
điện trường có đường sức khép kín)
khép kín)
Điện từ trường: là một trường thống nhất gồm hai thành phần: điện trường biến thiên và từ trường biến thiên.

 Sóng điện từ
 Định nghĩa sóng điện từ: là điện từ trường biến thiên lan truyền trong không gian.
 Các đặc điểm và tính chất của sóng điện từ:
- Truyền trong mọi môi trường vật chất và truyền trong cả chân không.
- Sóng điện từ là sóng ngang vì E  B  v . Hai thành phần của sóng điện từ là
điện trường E và từ trường B luôn biến thiên cùng tần số, cùng pha.
- Sóng điện từ tuân theo định luật truyền thẳng, phản xạ, khúc xạ như ánh sáng.
- Sóng điện từ mang năng lượng, nhờ đó khi sóng điện từ truyền đến anten sẽ
làm cho các electron tự do trong anten dao động.

E

v

B

 THU PHÁT SÓNG VÔ TUYẾN
 Một mạch dao động LC trong máy phát hay máy thu sẽ thu hay phát được sóng điện từ có chu kì và tần số bằng chu kì và tần
số riêng của mạch: f 

1
2  LC



c
 2c LC
f

 Sơ đồ khối của một máy phát thanh và máy thu thanh vô tuyến đơn giản
Máy phát thanh
Sơ đồ

Máy thu thanh

1
3

4

5

1

2

3

4

5

2

Các bộ
phận cơ
bản

 Micrô: biến dao động âm thành dao động điện
cùng tần số.
 Mạch phát sóng điện từ cao tần: phát sóng điện
từ có tần số cao.
 Mạch biến điệu: trộn dao động điện từ cao tần với
dao động điện từ âm tần.
 Mạch khuyếch đại: khuyếch đại cường độ dao
động điện từ cao tần đã được biến điệu.
 Anten phát: tạo ra điện từ trường cao tần lan
truyền trong không gian.

 Anten thu: thu sóng điện từ cao tần biến điệu.
 Mạch chọn sóng: chọn lọc sóng muốn thu nhờ mạch
cộng hưởng.
 Mạch tách sóng: tách dao động điện từ âm tần ra
khỏi dao động điện từ cao tần.
 Mạch khuyếch đại dao động điện từ âm tần:
khuyếch đại cường độ dao động điện từ âm tần từ
mạch tách sóng gửi đến.
 Loa: biến dao động điện thành dao động âm có
cùng tần số.

 Sóng vô tuyến và sự truyền sóng vô tuyến:
 Định nghĩa: là sóng điện từ dùng trong thông tin liên lạc.
 Phân loại: sóng cực ngắn, sóng ngắn, sóng trung và sóng dài.
 Sóng cực ngắn: 0,01 – 10 (m)

 Sóng ngắn: 10 – 100 (m)
 Sóng trung: 100 – 1000 (m)
 Sóng dài: lớn hơn 1000 (m)
 Sóng cực ngắn: không bị tầng điện li phản xạ, nó xuyên qua tầng điện li đi vào không gian vũ trụ, nơi có vệ tinh. Sóng
cực ngắn thường được dùng để truyền thông qua vệ tinh.

HDedu - Page 7


CHUYÊN ĐỀ: SÓNG ÁNH SÁNG
 THANG SÓNG ĐIỆN TỪ
Sóng Vô Tuyến

Tần số f
Tia Hồng Ngoại

ASNT

Tia Tử Ngoại

Tia X (Rơnghen)

Tia Gamma

Bước sóng

λ

 CÁC LOẠI TIA: TIA HỒNG NGOẠI, TIA TỬ NGOẠI, TIA X
HỒNG NGOẠI

TỬ NGOẠI

TIA X

Đều là sóng điện từ
 Những vật có nhiệt độ cao (từ 2000oC trở
Ống Cu-lít-giơ (ống tia X): Chùm electron có
Mọi vật có nhiệt độ cao hơn 0 K lên) đều phát tia tử ngoại.
Nguồn phát
năng lượng lớn đập vào kim loại có nguyên tử
đều phát ra tia hồng ngoại.
 Nguồn phát: hồ quang điện, bề mặt Mặt trời,
lượng lớn, khiến kim loại phát ra tia X.
phổ biến là đèn hơi thuỷ ngân.
Bản chất

Bước sóng

Từ 760 nm đến vài mm

Từ vài nm đến 380 nm.

Từ 10-11 m đến 10-8 m.

 Tác dụng lên phim ảnh.
 Kích thích sự phát quang nhiều chất.
 Kích thích nhiều phản ứng hoá học.
 Làm ion hoá không khí và nhiều chất khí.
Tính chất

 Tác dụng sinh học: hủy diệt tế bào, diệt
khuẩn, nấm mốc.
 Bị thuỷ tinh, nước hấp thụ rất mạnh.
 Tầng ozon hấp thụ hầu hết các tia tử ngoại
bước sóng dưới 300 nm.
 Y học: tiệt trùng dụng cụ phẫu thuật, chữa
 Sấy khô, sưởi ấm…
bệnh còi xương,...
Công dụng,  Chụp ảnh hồng ngoại, ống nhòm  Công nghiệp thực phẩm: tiệt trùng thực
Ứng dụng hồng ngoại.
phẩm trước khi đóng gói.
 Điều khiển từ xa hồng ngoại.  Công nghiệp cơ khí: tìm vết nứt trên bề
mặt các vật bằng kim loại.
 Tính chất nổi bật là tác dụng
nhiệt rất mạnh.
 Gây một số phản ứng hoá học,
tác dụng lên một số phim ảnh để
chụp ảnh ban đêm.
 Có thể biến điệu như sóng điện từ
cao tần.

 Tính chất nổi bật và quan trọng nhất là khả
năng đâm xuyên.
 Làm đen kính ảnh.
 Làm phát quang một số chất.
 Làm ion hoá không khí.
 Có tác dụng sinh lí.
 Y học: Chiếu điện, chụp điện; chuẩn đoán
bệnh, chữa bệnh ung thư.
 Công nghiệp cơ khí : kiểm tra khuyết tật trong

sản phẩm đúc.
 Sử dụng trong giao thông để kiểm tra hành lí
của hành khách đi máy bay.

 ĐẶC ĐIỂM SÓNG ĐIỆN TỪ TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG

Ánh sáng đơn sắc f khi truyền từ môi trường này tới môi trường khác thì chu kì, tần số, màu sắc của nó không đổi.

 Trong chân không hay không khí, tốc độ truyền sóng c = 3.108 m/s và bước sóng λ0.

c
n

 Trong môi trường trong suốt chiết suất là n (đối với ánh sáng đơn sắc này) thì tốc độ và bước sóng v  ,  mt 
 Chiết suất một môi trường đối với các ánh sáng đơn sắc: nđỏ < ncam < nvàng < nlục < nlam < nchàm < ntím

0
n

Chiết suất càng lớn thì tốc độ ánh sáng truyền càng nhỏ : vđỏ > vcam > vvàng > vlục > vlam > vchàm > vtím

 CÁC MÔ HÌNH TÁN SẮC ÁNH SÁNG

Đỏ
K.khí

Đỏ

H2O

H2O

Đỏ

Tím

 CÁC LOẠI QUANG PHỔ

Đặc
điểm

Tím

Tím

Quang Phổ Liên Tục
Định
nghĩa
Nguồn
phát

K.khí

Gồm một dải có màu liền nhau một cách liên tục từ đỏ đến tím.

Quang Phổ Vạch Phát Xạ
Là quang phổ chỉ chứa những vạch sáng riêng lẻ, ngăn cách
nhau bởi những khoảng tối.

Do mọi chất rắn, lỏng, khí có áp suất lớn phát ra khi bị nung nóng.

Do các chất khí (hơi) ở áp suất thấp khi bị kích thích phát ra

 Quang phổ liên tục không phụ thuộc vào thành phần cấu tạo của
nguồn phát sáng.
 Quang phổ liên tục của các chất khác nhau ở cùng nhiệt độ thì giống
nhau và chỉ phụ thuộc nhiệt độ của chúng.

 Quang phổ vạch của các nguyên tố khác nhau thì rất khác nhau
về số lượng các vạch, vị trí và độ sáng các vạch.
 Mỗi nguyên tố hóa học có một quang phổ đặc trưng của
nguyên tố đó.

 GIAO THOA KHE Y-ÂNG
 Khoảng vân: i 

D
a

 d 2  d1  k

 Điểm có vân sáng bậc k 

 xs  k.i

 d 2  d1   k  0,5 
 Điểm có vân tối thứ k 

 x t   k  0,5 i

M
d1
S1

d2

a
D
S2

HDedu - Page 8

x
O


CHUYÊN ĐỀ: LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
 NỘI DUNG THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
 Ánh sáng được tạo thành bởi các hạt gọi là phôtôn. Với mỗi ánh sáng đơn sắc có tần số f , các phôtôn đều giống nhau, mỗi phôtôn
mang năng lượng  = hf.
 Trong chân không, phôtôn bay với tốc độ c = 3.108m/s dọc theo các tia sáng. Phôtôn chỉ tồn tại trong trạng thái chuyển động,
không có phôtôn đứng yên
 Mỗi lần một nguyên tử hay phân tử phát xạ hay hấp thụ ánh sáng thì chúng phát ra hay hấp thụ một phôtôn.

hc

n là số hạt photon phát ra từ nguồn trong một đơn vị thời gian (trong 1 giây).

 CÔNG SUẤT NGUỒN ĐƠN SẮC: P  n.  n.hf  n.

 HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN NGOÀI, QUANG ĐIỆN TRONG VÀ QUANG – PHÁT QUANG
QUANG ĐIỆN NGOÀI

QUANG ĐIỆN TRONG

Vật bị
chiếu sáng

Bề mặt kim loại

Khối chất bán dẫn

Khái niệm

Là hiện tượng các electron bất khỏi bề mặt kim
loại khi được chiếu sáng
Hiện tượng xảy ra khi:

  0 

Đặc điểm

Ứng dụng

Là hiện tượng các electron liên kết được giải phóng thành các
electron dẫn đồng thời tạo ra các lỗ trống khi khối bán dẫn được
chiếu sáng.
Hiện tượng xảy ra khi:

hc

A

  0 

 λ0 được gọi là giới hạn quang điện của kim loại;
A được gọi là công thoát electron của khi loại.
 λ0 và A phụ thuộc vào bản chất của kim loại.
 Giới hạn quang điện của bạc, đồng, kẽm, nhôm
nằm trong vùng tử ngoại; của canxi, kali, natri,
xesi nằm trong vùng ánh sáng nhìn thấy.
Thiết bị tự động đóng - mở cửa nhà ga...

hc
A

 λ0 được gọi là giới hạn quang dẫn của bán dẫn; A được gọi là
năng lượng kích hoạt của bán dẫn.
 λ0 và A phụ thuộc vào bản chất của bán dẫn.
 Giới hạn quang dẫn của các bán dẫn hầu như trong vùng hồng
ngoại. Vì vậy, năng lượng để giải phóng electron liên kết trong
bán dẫn thường nhỏ hợp công thoát A của eletron từ bề mặt kim
loại.
Quang điện trở và pin quang điện.

 MẪU NGUYÊN TỬ BO
 Tiên Đề 1 - Bán Kính Các Trạng Thái Dừng

 Trong trạng thái dừng của nguyên tử, các electrôn chỉ chuyển động quanh hạt nhân theo những quĩ đạo có bán kính hoàn
toàn xác định gọi là quĩ đạo dừng.
Quỹ Đạo Thứ

1
2
3
4
5
6
…
n
Tên Quỹ Đạo
K
L
M
N
O
P
…
2
Fht
Bán Kính
r0
4r0
9r0
16r0
25r0
36r0
… n r0
r
v
 Electron chuyển động tròn đều trên quỹ đạo dừng quanh hạt nhân,
theo định luật II Niuton : Fht  ma ht 

k

e2
v2

m

v
r
r2

+

ke2
mr

v

1 2
; f
; T 
.
r
2
f 
 Tiên Đề 2 - Sự Hấp Thụ và Phát Xạ Phôton trong Nguyên Tử
hc
Ecao – Ethấp =   hf 

hf

13,6
En 
 eV 
n2

Tốc độ góc, tần số, chu kì có công thức lần lượt là:  

e

Ecao
hf

e

Ethấp

HDedu - Page 9


CHUYÊN ĐỀ: HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ
 CẤU TẠO HẠT NHÂN
 Hạt nhân được tạo thành bởi 2 loại hạt là proton và notron; hai loại hạt này có tên chung là nuclon:
 Hạt nhân X có N nơtron và Z prôtôn; Z được gọi là nguyên tử số; tổng số A = Z + N được gọi là số khối, kí hiệu là AZ X
 Đồng vị là những nguyên tử mà hạt nhân chứa cùng số prôtôn nhưng số nơtron khác nhau (A khác nhau).
 THUYẾT TƯƠNG ĐỐI HẸP
Theo Anh-xtanh, năng lượng E và khối lượng m tương ứng của cùng một vật luôn luôn tồn tại đồng thời và tỉ lệ với nhau, hệ số
tỉ lệ là c2 (c = 3.108 m/s). Ta có hệ thức Anhxtanh: E = mc2.
Khối lượng
Năng lượng
Vật ở trạng thái nghỉ

Khối lượng nghỉ: m0
Năng lượng nghỉ: E0 = m0c2
m0
m o c2
2
Khối
lượng
tương
đối
tính:
m

E

mc

Năng
lượng
toàn
phần:
Vật chuyển động với
v2
v2
tốc độ v
1 2
1 2
c
c
→ Động năng: Wđ = E – E0 = (m – m0)c2.

 LIÊN KẾT TRONG HẠT NHÂN
 Lực hạt nhân: lực tương tác giữa các nuclôn gọi là lực hạt nhân (tương tác hạt nhân hay tương tác mạnh). Lực hạt nhân chỉ
phát huy tác dụng trong phạm vi kích thước hạt nhân (khoảng 10–15m).
 Độ hụt khối, năng lượng liên kết của hạt nhân AZ X
 Độ hụt khối của hạt nhân: m  Z.m p  (A  Z).m n  m X

 Năng lượng liên kết hạt nhân: E  m.c2   m0  m  .c2   Z.m p  N.m n   m  .c2
E
 Năng lượng liên kết riêng:  
→ năng lượng liên kết riêng đặc trưng cho sự bền vững của hạt nhân.
A
Hạt nhân có năng lượng liên kết riêng càng lớn thì càng bền vững. Hạt nhân mà 50 < A < 70 thì bền vững hơn cả.

 PHẢN ỨNG HẠT NHÂN: quá trình biến đổi hạt nhân dẫn đến sự biến đổi chúng thành các hạt khác.
 Các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân

⁕ Định luật bảo toàn điện tích.
⁕ Bảo toàn số nuclôn (bảo toàn số A).
⁕ Bảo toàn động lượng.
⁕ Bảo toàn năng lượng toàn phần.
Lưu ý: Không có bảo toàn khối lượng, số proton hay notron trong phản ứng hạt nhân.
 Năng lượng phản ứng hạt nhân
⁕ Năng lượng phản ứng hạt nhân: W = (mtrước – msau).c2 (W > 0: pư tỏa năng lượng, W < 0: pư thu năng lượng).
⁕ Đối với phản ứng hạt nhân sản phẩm không sinh ra hạt e+ và e-, không kèm theo tia γ thì
W = (mtrước – msau).c2 = (∆msau – ∆mtrước). c2 = Wlk-sau – Wlk-trước = Ksau – Ktrước
 Phóng xạ: Hiện tượng một hạt nhân không bền vững tự phát phân rã, đồng thời phát ra các tia phóng xạ và biến đổi thành hạt
nhân khác được gọi là hiện tượng phóng xạ. Quá trình này do các nguyên nhân bên trong gây ra nên không chịu tác động của
các yêu tố thuộc môi trường ngoài như nhiệt độ, áp suất,…Các tia phóng xạ thường được đi kèm trong sự phóng xạ của các hạt
nhân. Có 3 loại tia phóng xạ chính là tia anpha (ký hiệu là α), tia beta(hí hiệu là ), tia gamma(kí hiệu là ).
a) Phóng xạ α: AZ X  AZ42Y  42 He

⁕ Tia α thực chất hạt nhân của nguyên tử Heli, hí hiệu 42 He .
⁕ Trong không khí, tia α chuyển động với tốc độ khoảng 2.107 m/s. Đi được chừng vài cm trong không khí và chừng vài
μm trong vật rắn.
b) Phóng xạ β: Tia  là các hạt phóng xạ phóng xạ với tốc độ lớn (xấp xỉ tốc độ ánh sáng), cũng làm ion hóa không khí
nhưng yếu hơn tia α. Trong không khí tia  có thể đi được quãng đường dài vài mét và trong kim loại có thể đi được vài mm. Có
hai loại phóng xạ  là + và –:
⁕ Phóng xạ – : Tia – là dòng các electron 01 e . Trong phân rã – còn sinh ra một hạt phản notrino.
⁕ Phóng xạ +: Tia + là dòng các electron dương 01 e . Trong phân rã + còn sinh ra một hạt notrino.
Chú ý: Các hạt notrino và phản notrino là những hạt không mang điện, có khối lượng bằng 0 và chuyển động với tốc
độ xấp xỉ tốc độ ánh sáng.
c) Phóng xạ : Tia  là sóng điện từ có bước sóng rất ngắn, cũng là hạt phôtôn có năng lượng cao, thường đi kèm trong cách
phóng xạ + và –.
 Định luật phóng xạ
Số hạt chất phóng xạ còn lại (X)
Số hạt đã bị phóng xạ (Y)
Thời điểm t = 0
N0
0
N X  N 0 .2

Thời điểm t > 0



t
T

 N 0 e t

N Y  N0  N0 .2



t
T

 N0  N0 et

t
NY
 2 T  1  et  1
NX

HDedu - Page 10