kien thuc giao khoa vat ly 12

<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>

CHƯƠNG I: DAO ĐỘNG CƠ HỌC

<b>I. DAO ĐỘNG TUẦN HOÀN. DAO ĐỘNG ĐIỀU HỒ. CON LẮC LỊ XO</b>

I. Dao động: Là những chuyển động có giới hạn trong khơng gian được lặp đi lặp lại nhiều lần xung quanh vị trí
xác định. Vị trí đó được gọi là vị trí cân bằng.

II. Dao động tuần hồn: Là dao động mà trạng thái chuyển động được lặp lại như cũ trong những khoảng thời
gian bằng nhau bất kỳ.

<b> III. Dao động điều hoà:</b>

a. Định nghĩa: Dao động điều hồ là dao động có li độ x được mô tả bằng định luật dạng sin ( hoặc cosin) theo
thời gian t : x = A cos (w t + j ) hoặc x =Asin(w t + j ) .

Trong đó: + x là li độ: độ lệch vị trí của vật so với vị trí cân bằng;
+ A: biên độ dao động: Là giá trị cực đại của biên độ ( A > 0 );

+ w : tần số góc (w > 0 )

+ (wt + j): Pha dao động: là đại lượng trung gian cho phép ta xác định vị trí của vật ở thời điểm t.
+ j: Pha ban đầu: Là đại lượng cho ta xác định trạng thái ban đầu của dao động (t=0).

<i><b> b. Các đại lượng đặc trưng cho dao động điều hoà:</b></i>

* Chu kỳ T: Là thời gian ngắn nhất để vật thực hiện một dao động:T 2 (s)
w




* Tần số f: Là số dao động trong một đơn vị thời gian : (Hz)
2
T
1
f


w




w = 2f =
T
2

<i><b>c. Vận tốc và gia tốc trong dao động điều hoà:</b></i>

Xét một dao động của một vật có phương trình dao động theo giả thiết:
x = Acos(w t + j )

Khi đó vận tốc và gia tốc của vật tại thời điểm t được xác định bởi biểu thức:
* Vận tốc tức thời: v = x’ = -wA sin (w t + j )

* Gia tốc tức thời : a= v’ = - w2_{A cos(w t + j ) = - w}2_x.

Kết luận: Vận tốc và gia tốc trong dao động điều hoà biến thiên điều hoà cùng tần số với dao động.
Đồ thị của li độ, vận tốc và gia tốc của dao động điều hoà.

d. Lực tác dụng lên vật trong dao động điều hoà:

Theo định luật II Newton: F = ma = -mw2_{x = - kx, với k = mw}2

<b> *Nhận xét: Lực tác dụng lên vật trong quá trình dao động điều hoà tỉ lệ với li độ x, giống như lực đàn hồi của lò</b>
xo tuân theo định luật Hooke.

=> w =

m
k

(rad/s).Chu kì của dao động: T =

k
m
2
2



w


IV. KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC LỊ XO:
<i><b> a. Mơ tả thí nghiệm:</b></i>

Xét một con lắc lị xo gồm một hòn bi
Khối lượng m gắn vào một lị xo có độ
cứng k khối lượng khơng đáng kể ( có thể

bỏ qua trong q trình khảo sát), đặt nằm
ngang (như hình vẽ) nhờ một thanh xun
qua rãnh của hịn bi mà hịn bi có thể chuyển
động được.

<i><b> b. Lập phương trình chuyển động:</b></i>
Chọn hệ quy chiếu là trục Ox ( hình vẽ).
* Hịn bi chịu tác dụng của 3 lực:
+ Trọng lực <i>_P</i> của hòn bi ;

+ Phản lực <i>N</i> của thanh ;

+ Lực đàn hồi của lò x: <i>F</i> <i>kx</i>

* Theo định luật II Newton: <i>F</i><i>N</i><i>P</i> <i>ma</i> (*)

<i>N</i>

VTCB m

O

<i>F</i>

_x

<i>P</i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>

Chiếu phương trình (*) lên trục Ox: -kx = ma
Ta suy ra: a = <i>x</i>

<i>m</i>
<i>k</i>

 . Đặt w2 =

<i>m</i>

<i>k</i>
.

Mặt khác ta có : a = x”. từ đó ta suy ra: x” + w2_{x = 0}

Nghiệm của phưong trình vi phân này có dạng: x = Acos(w t + j).

Trong đó: A> 0, w> 0 và j là các hằng số phụ thuộc vào điều kiện ban đầu.
* Kết luận: Con lắc lò xo dao động điều hoà với chu kỳ T = 2

<i>k</i>
<i>m</i>

<b>V. Mối liên hệ giữa dao động điều hoà và chuyển động tròn đều:</b>

Xét một chất điểm M chuyển động tròn đều trên một đường trịn tâm O bán kính A với vận tốc góc w (rad/s).
Chọn C làm điểm gốc trên đường tròn.

Tại thời điểm ban đầu (t=0 ) vị trí của chất điểm là M0 xác định bởi góc j
Tại thời điểm t, vị trí của chất điểm chuyển động Là Mt xác định bởi góc wt + j.
Gọi P là hình chiếu của điểm chuyển động xuống

trục Ox (trục đi qua O và vng góc OC ). Tại thời điểm t, điểm P có toạ độ: x = <i>OP</i>= OMtsin a = Acos(wt + j).
Nhìn vào biểu thức toạ độ hình chiếu của điểm P lên trục x’x ta thấy hình chiếu của điểm P là một dao
động điều hoà.

Kết luận: Một dao động điều hồ có thể xem như hình chiếu của một chuyển động trịn đều lên một trục
<i><b>nằm trong mặt phẳng quỹ đạo.</b></i>

<b> NĂNG LƯỢNG TRONG DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ. CON LẮC ĐƠN</b>
<b> I. Khảo sát sự biến đổi năng lượng trong dao động điều</b>

<b>hồ của con lắc lị xo:</b>
<i><b> 1.Khảo sát định tính: </b></i>

Xét con lắc lị xo (hình vẽ). Kéo hịn bi từ vị trí cân bằng
O đến P. Cơng của lực kéo truyền cho hòn bi dưới

dạng thế năng Wt

+ Thả hòn bi, lò xo co lại, lực đàn hồi kéo hịn bi về vị trí
cân bằng O. Vận tốc hòn bi tăng dần nên động năng Wđ
tăng, thế năng giảm.

+ Đến vị trí cân bằng O, thế năng Wt = 0, động Eđ đạt giá
trị cực đại. Do qn tính, hịn bi tiếp tục chuyển động, nén lò

xo, lực đàn hồi ngược chiều chuyển động làm hòn bi chuyển động chậm dần.

+ Đến P’ lò xo bị nén tối đa, hòn bi dừng hẳn, thế năng đạt già trị cực đại, động năng bằng khơng.
Q trình tiếp tục tiếp diễn trong suốt quá trình dao động.

* Kết luận: Trong quá trình dao động của con lắc lị xo ln có sự biến đổi qua lại giữa động năng và thế năng,
mà khi động năng tăng thì thế năng giảm và ngược lại.

<i><b> 2. Khảo sát định lượng:</b></i>

Xét con lắc lò xo dao động điều hồ với phương trình dao động: x= Acos(w t +j )

Khi đó vận tốc tức thời của vật tại thời điểm t: v = x’= -wAsin(w t +j ).
Động năng và thế năng của hệ tại thời điểm t:

Wđ= m A sin ( t )

2
1
mv
2

1 2 2 2 2

j

w
w

 ; Wđ= m A cos ( t )

2
1
kx
2

1 2 2 2 2

j

w
w

 ;

Cơ năng toàn phần của hệ: W = Wđ + Wt = sin ( )

2
1
)
(
cos
2

1 2 2 2 2 2 2

j
w
w

j
w

w <i>A</i> <i>t</i>  <i>m</i> <i>A</i> <i>t</i>
<i>m</i>

= <i>m</i> 2<i>A</i>2  <i>kA</i>2 <i>const</i>
2

1
2

1

w .

<b> Kết luận: Trong suốt quá trình dao động, cơ năng tồn phần của hệ khơng đổi theo thời gian,và tỷ lệ với bình</b>
<i><b>phương của biên độ dao động.</b></i>

<b>II. Khảo sát dao động điều hoa của con lắc đơn:</b>
1. <i><b>Mô tả: Con lắc đơn gồm một vật nặng có khối </b></i>
lượng m treo vào một sợi dây dài l đặt trong trọng trường
đều. Kích thước của vật nặng và khối lượng của dây có

x

* *

P O P’

O

a

₀

a

</div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3>

thể bỏ qua.

<i><b>2. Lập phương trình chuyển động của con lắc: </b></i>
Xét góc lệch bé a £ 100

khi đó dây cung xem như trùng với cung.

+ Vật nặng m luôn chịu tác dụng của trọng lực P,

và lực căng của sợi dây T. Theo định luật II Newton:

T + P = ma (*)

Chiếu phương trình (*) lên phương tiếp tuyến với quỹ đạo đang xét:
Ta được: Pt= mat.

Ta suy ra: mat = - mgsin a ( dấu trừ vì vector Pt ln ngược chiều với lực căng T, góc a).
Từ đó ta có: at = - gsina.

Với điều kiện a £ 100_{, thì sina » a =}
l
s
.
Vì at = s”, ta đặt w2₌

l
g

Khi đó ta có phương trình vi phân: s” + w2_{s = 0.}
Nghiệm của phương trình vi phân này có dạng: s = Socos(wt + j).

Trong đó: S0> 0, w> 0 và j là các hằng số phụ thuộc vào điều kiện đầu của bài toán.
Kết luận: Chuyển động của con lắc đơn là dao động điều hoà với chu kỳ: T =

g
l
2

2  

w

(s).
Luu ý: ta có thể viết phương trình dao động của con lắc đơn theo góc: a = aocos(wt + j).

Trong đó: s = al và so = al với ao được gọi là biên độ góc

<b>III. Sự giống nhau và khác nhau của con lắc đơn và con lắc lị xo.</b>

1. <i><b>Giống nhau: Hai phưong trình dao động của con lắc đơn và của con lắc lị xo có dạng giống nhau, trong</b></i>
đó, s đóng vai trị giống x, s0 đóng vai trị giống A,

l
s

đóng vai trị
<i>m</i>

<i>k</i>

. Chúng đều biển diển dao động điều hoa.
<i><b>2. Khác nhau: Đối với con lắc đơn chỉ khi biên độ a < 10</b></i>o_{dao của nó là dao động điều hòa. Còn dao động của}
con lắc lị xo là một dao động điều hồ khơng cần điều kiện của biên độ (miễn là độ dãn của lò xo nằm trong giới
hạn đàn hồi).

<b>SỰ TỔNG HỢP DAO ĐỘNG</b>
<b> I. Sự lệch pha của hai dao động:</b>

Xét hai dao động: x1 = A1cos (wt + j1) ; x2 = A2cos (wt + j2)
* Độ lệch pha giữa hai dao động trên được xác định :

Dj = (wt - j1) – (wt + j2) = (j1 - j2).
* Xét độ lệch pha :

+ Dj > 0 : => j1 > j2 : ta nói dao động (1) nhanh pha hơn dao động (2).
+ Dj <0 : => j1 < j2 : ta nói dao động (1) chậm pha hơn dao động (2).
+ Dj = k2, k Ỵ Z : Ta nói hai dao động cùng pha ;

+ Dj = (2k + 1), k Ỵ Z : Ta nói hai dao động ngược pha.

<b>II. Biểu diển dao động điều hoà bằng phương pháp giản đồ vector quay Fresnel :</b>
<i><b> 1. Cơ sở lý thuyết của phương pháp :</b></i>

Một dao động điều hồ có thể xem như hình chiếu của một chuyển động trịn đều lên một đường thẳng nằmmặt
trong mặt phẳng quỹ đạo.

<i><b> 2. Cách vẽ vector quay :</b></i>

Giả sử biểu diển dao động điều hoà dạng :

x = Asin (wt + j) , người ta vẽ một vector quay Acó :

Gốc O ; Độ lớn tỷ lệ với biên độ A, quay ngược chiều kim đồng hồ
với vận tốc góc w.

* Xét tại thời điểm ban đầu (t = 0) : (Ox,A)j

* Xét tại thời điểm t : _A đã quay một góc wt: (Ox,A)wtj

Hình chiếu của A xuống trục Ox là một dao động điều hoà : x = OP = Acos (wt + j)
Vậy dao động điều hoà x = Acos (wt + j) được biểu diển bằng một vector quay A.

</div>
<span class='text_page_counter'>(4)</span><div class='page_container' data-page=4>

* Giả sử một vật đồng thời thực hiện hai dao động điều hoà cùng
phương cùng tần số : x1 = A1cos (wt + j1) ;

x2 = A2cos(wt + j2)
Dao động tổng hợp của hai dao động trên là :
x = x1 + x2

* Ta biểu diển x1, x2 lần lượt bằng các vector quay
2

1,A

A trên giản đồ vector như hình vẽ.
* Vì j1 - j2 = const : nên khi A1,A2 quay
thì độ lớn của vector tổng hợp _A là không đổi.
* vector tổng hợp A A1 A2 (*)

chính là vector biểu diển cho dao động tổng hợp x.
x = Asin (wt + j)

Từ giản đồ vector, ta có:

<b> Ta chiếu hệ thức (*) lên hệ trục Ox, D :</b>

+ Theo phương x’x : Acosj = A1cosj + A2cosj2

+ Theo phương y’y: Asinj = A1sinj + A2sinj2

* Biên độ dao động tổng hợp: Ta lấy (1)2_{+ (2)}2_{, ta được:}
A2₌_A _A ₂_A _A _cos( ₎

1
2
2
1
2
2
2

1   j  j

* Pha ban đầu: tanj =

2
2
1
1

2
2
1
1

cos
A
cos

A

sin
A
sin
A

j


j

j


j

<b>DAO ĐỘNG TỰ DO VÀ DAO ĐỘNG TẮT DẦN</b>
<b> I. Dao động tự do:</b>

1. Định nghĩa: Dao động tự do là dao động mà chu kỳ chỉ phụ thuộc vào đặc tính của hệ mà khơng phụ thuộc
các yếu tố bên ngoài.

<i><b> 2. Điều kiện để dao động của con lắc đơn và con lắc lò xo được xem là dao động tự do:</b></i>

Dao động tự do là dao động không chịu bất kỳ một ngoại lực nào, nên điều kiện để dao động của con lắc đơn và
con lắc lò xo là dao động tự do nếu các lực masát tác dụng vào nó nhỏ, khơng đáng kể và có thể bỏ qua. Khi ấy hai
con lắc sẽ dao động với chu kỳ T =

w


2

.
<b> II. Dao động tắt dần: </b>

1. Định nghĩa: Dao động tắt dần là dao động có biên độ giảm dần theo thời gian.
<i><b> 2. Nguyên nhân tắt dần:</b></i>

Trong thực tế các vật đều dao động trong một môi trường xác định nên chịu tác dung của lực masát môi
trường ấy. Do đó phải thực hiện cơng để thắng lực masát nên năng lượng dao động (cơ năng) cũng giảm dần làm
cho biên độ cũng giảm dần (W ~A2_{) và kết quả là sau khi dao động một thời gian, vật sẽ dừng lại ở vị trí cân bằng.}
Đó là dao động tắt dần. Lực masát càng lớn thì dao động tắt dần càng nhanh.

<i><b>3. Cách duy trì dao động:</b></i>

Để dao động không tắt dần thì về nguyên tắt ta phải cung cấp năng lượng cho hệ vừa đủ để bù vào phần năng
lượng tiêu hao. Nói chung, có thể cung cấp năng lượng theo hai cách sau:

a. <i>Cung cấp năng lượng vừa đủ</i>: Để bù vào phần năng lượng bị tiêu hao nhằm làm cho hệ có thể dao động tự do
với tần số riêng của hệ. Thông thường ta tác dụng lên hệ những lực tại thời điểm xác định ăn nhịp với dao động
của hệ. Đó là sự tự dao động.

<i> b. Tác dụng lên hệ một ngoại lực tuần hoàn</i>: F = F0cos(wt + j1) gọi là lực cưỡng bức. Lực này không những
cung cấp năng lượng cho hệ để bù vào phần năng lượng bị tiêu hao mà còn làm cho hệ dao động với tần số của
ngoại lực. Đó là dao động cưỡng bức.

<i><b> 4. Biện pháp kỹ thuật:</b></i>

<i> a. Duy trì dao động của con lắc đồng hồ:</i>

* Việc duy trì dao động của con lắc đồng hồ thực hiện nhờ một dây cót liên hệ với con lắc qua một hệ thống
bánh xe răng và những cơ cấu thích hợp.

x

P Q

M1 M

N1 N

</div>
<span class='text_page_counter'>(5)</span><div class='page_container' data-page=5>

* Khi lên dây cót, ta đã tích luỹ vào nó một thế năng xác định. Sau mỗi nữa chu kỳ dao động, khi con lắc đạt tới
biên độ cực đại thì các cơ cấu trung gian được truyền đến con lắc. Năng lượng này vừa đủ để bù vào phần năng
lượng tiêu hao, do đó con lắc vẫn tiếp tục dao động với tần số và biên độ cũ chừng nào dây cót chưa dãn hết.
<i> b. Làm cho dao động khung xe chóng tắt:</i>

* Khi đi qua đoạn đường ghồ ghề, lị xo giảm xóc, bị nén lại hoặc giãn ralàm cho khung xe dao động giống như
dao động của con lắc lò xo. Để dao động này chóng tắt dần, ta gắn vào xe một thiết bị đặc biệt gồm một pittông
chuyển động theo phương thẳng đứng trong một xilanh gắn với trục bánh.

* Khi khung xe dao động trên lị xo giảm xóc thì pittơng cũng dao động trong xilanh. Dầu nhớt trong xi lanh
làm cho dao động của pittơng chóng tắt, do đó dao động của khung xe gắn với nó cũng chóng tắt.

<b>III. Dao động cưỡng bức:</b>

<b>1. Định nghĩa: Dao động cưỡng bức là dao động chịu tác dụng của ngoại lực cưỡng bức tuần hoàn: </b>
<b>F = F0cos(wt + j1)</b>

<b>2. Đặc điểm của dao động cưỡng bức.</b>

<b>+ Trong khoảng thời gian đầu Dt bé, dao động của hệ là phức tạp, là sự tổng hợp của dao động dưới tác</b>
dụng của ngoại lực cưỡng bức (tần số f) và dao động riêng của hệ (có tần số fo).

+ Khi dao động đã đi vào ổn định, thì hệ dao động với tần số f của ngoại lực cưỡng bức.

+ Biên độ dao động cưỡng bức phụ thuộc và biên độ của ngoại lực cưỡng bức và độ chênh lệch tần số giữa
ngoại lực cưỡng bức và tần số dao động riêng: Df = f_o  f _{. Khi độ chênh lệch này càng bé thì biên độ dao động}

cưỡng bức càng lớn.

<b>IV. Hiện tượng cộng hưởng cơ</b>

<i><b>1. Định nghĩa: Hiện tượng cộng hưởng là hiện tượng biên độ dao động cưỡng bức tăng nhanh đến giá trị</b></i>
cực đại khi tần số của ngoại lực cưỡng bức bằng tần số của dao động riêng: fo » f.

2. Đặc điểm của hiện tượng cộng hưởng.

+ Biên độ của dao động cưỡng bức tăng mạnh khi masát của mơi trường khơng đáng kể, nói cách khác là
hiện tượng cộng hưởng chỉ xảy ra rõ nét khi masat của mơi trường ngồi khơng đáng kể, cịn trong điều kiện masat
của mơi trường khá lớn thì năng lượng do cưỡng bức cung cấp chủ yếu để bù vào phần năng lượng tiêu hao do
masat, do vậy biên độ tăng không đáng kể.

<b>Chương II.</b> <b>SÓNG CƠ HỌC – ÂM HỌC</b>

<b>SÓNG VÀ Q TRÌNH TRUYỀN SĨNG</b>
<b> I. Định nghĩa sóng cơ học, sóng ngang, sóng dọc:</b>

1. Sóng cơ học: Là những dao động đàn hồi lan truyền trong môi trường vật chất đàn hồi theo thời gian.
2. Sóng ngang: Là những sóng cơ học có phương dao động vng góc với phương truyền sóng.
<i><b> 3. Sóng dọc: Là những sóng có phương dao động trùng với phương truyền sóng.</b></i>

<b>II. Giải thích sự tạo thành sóng trên mặt nước:</b>

1. Hiện tượng: Khi ném một hòn đá xuống hồ nước yên lặng, ta thấy xuất hiện những sóng nước hình
trịn từ chổ hịn đá rơi lan toả đi mọi nơi trên mặt nước với biên độ sóng ngày càng giảm dần. Nếu ta thả nhẹ một
mẩu giấy xuống mặt nước, ta thấy nó nhấp nhơ theo sóng nhưng khơng bị đẩy ra xa.

2. Giải thích: Giữa các phần tử nước có những lực tương tác đóng vai trị giống như những lực đàn hồi
của lị xo. Khi một phần tử nước A dao động nhô lên cao thì các lực tương tác kéo phần tử lân cận nhô lên nhưng
chậm hơn (trể pha hơn), đồng thời các lực đó cũng kéo phần tử A về vị trí cân bằng. Như vậy, mỗi phần tử nước A
khi dao động theo phương thẳng đứng sẽ làm cho các phần tử khác dao động theo phương ngang đó, và dao động
lan truyền ra xa dần theo mọi phương. Vì vậy trên mặt nước có những sóng hình trịn đồng tâm, có tâm đầu là vị trí
phần tử nươc đầu tiên dao động.

<b>III. Sự truyền pha dao động:</b>

1. Hiện tượng sóng mặt nước: Sóng trên mặt nước gây bởi nguồn dao động A có dạng những đường tròn đồng
tâm A lan truyền theo mọi phương. Nếu cắt mặt nước bằng một mặt phẳng thẳng đứng qua A thì vết cắt dạng như
hình sgk –

</div>
<span class='text_page_counter'>(6)</span><div class='page_container' data-page=6>

* Từ hình vẽ ta thấy, pha dao động ở B tại thời điểm t =
4
T

, ở C tại thời điểm t =
2
T

, và ở D tại thời t =
4

T
3

bằng pha dao động tại thời điểm t = 0 (jA=
2


). Điều đó chứng tỏ pha của dao động đã truyền từ nguồn A
đến B,C,D rồi tới E sau những khoảng thời gian

4
T

.

* Sau một chu kỳ dao động, pha dao động truyền từ A đến E, do đó trên hình ta thấy A và E dao động
cùng pha. Khoảng cách giữa chúng là một bước sóng l.

* Pha dao động đã truyền theo phương ngang còn các phần tử nước thì dao động quanh vị trí cân bằng
theo phương thẳng đứng. Vì vậy, ta nói q trình truyền sóng là q trình truyền pha dao động.

<b>IV. Q trình truyền sóng là q trình truyền năng lượng:</b>

* Tại thời điểm t=0: A nhận được một kích ban đầu nhơ lên cao (năng lượng dao động WA¹ 0) trong khi B cịn
đứng n ( WB = 0). Lúc này năng lượng từ A bắt đầu truyền tới B thông qua lực liên kết đàn hồi làm cho B bắt
đầu dao động.

* Tại thời điểm
4
T

: Thì B nhơ lên cao (WB ¹0) trong khi C vẫn còn đứng yên (WC = 0). Lúc này năng lượng
từ B bắt đầu truyền tới C, làm cho C bắt đầu dao động.

* Tại thời điểm t =
2
T

: C lại nhô lên cao và năng lượng bắt đầu truyền đến D và D bắt đầu dao động.

Cứ như vậy, năng lượng từ tâm phát sóng A nhận được do một kích thích ban đầu, lần lượt truyền từ phần tử này
sang phần tử khác lân cận thông qua lực liên kết đàn hồi giữa chúng. Chính năng lượng này đã làm cho các phần
tử nước dao động và dao động này được lan truyền đi tạo thành sóng trên mặt nước. Vì vậy, ta nói q trình truyền
sóng là quá trỉnh truyền năng lượng.

<b>V. Các đại lượng đặc trưng của sóng:</b>

1. Chu kỳ T của sóng: Là chu kỳ dao động chung của các phần tử vật chất và có sóng truyền qua và bằng chu
kỳ dao động của nguồn sóng.

2. Tần số f của sóng: Là tần số dao động chung của các phần tử vật chất có sóng truyền qua và bằng tần số của
dao động nguồn sóng. f =

T
1

3. Bước sóng l : Là khoảng cách gần nhất giữa hai điểm cùng pha trên cùng một phương truyền sóng, nó cũng là
quãng đường sóng truyền đi được trong một chu kỳ của sóng.

l = v.T =
f
v

4. Vận tốc truyền sóng v: Là vận tốc truyền pha dao động.
v =

t
s
D
D

5. Biên độ sóng A tại một điểm: Là biên độ dao động của các phân tử vật chất tại điểm có sóng truyền qua.
<b>VI. Lập phương trình dao động của một điểm trên phương truyền sóng:</b>

* Xét một q trình truyền sóng dọc theo trục Ox, vận tốc truyền sóng v, bước sóng l, bỏ qua mất mát năng
lượng do masát.

Giả sử phương trình dao động tại O là: O M x

u1 = Acoswt < ---x--- >
v?i w là tần số góc của dao động sóng

* Ta thành lập phương trình dao động của một điểm M trên phương truyền sóng cách O một đoạn OM = d.
* Thời gian để sóng truyền từ M đến O là

v

x

. Do đó dao động tại M tại thời điểm t cùng pha với dao động tại O
vào thời điểm (t -

v
x

). Vì vậy, phương trình dao dộng sóng tại M là:
uM = Acosw(t -

v
x

) = Acosw(t -
v
x

) ( vì
d
v


l )

* Nếu sóng chỉ truyền theo một phương thì biên độ sóng khơng đổi aM= a, phương trình dao động sóng tại điểm
M là: uM = Acos2(

T
t

-
l
x

</div>
<span class='text_page_counter'>(7)</span><div class='page_container' data-page=7>

<b>GIAO THOA SĨNG CƠ HỌC</b>

<b>I. Định nghĩa sóng kết hợp, sự giao thoa của sóng cơ học.</b>

1. Sóng kết hợp: Là các sóng phát ra từ các nguồn kết hợp. Nguồn kết hợp là các nguồn có cùng tần số, cùng pha
hoặc có độ lệch pha khơng đổi.

2. Hiện tượng giao thoa: Là hiện tượng khi hai hay nhiều sóng kết hợp chồng chất lên nhau, tạo ra những chổ cố
định có biên độ sóng tăng cường ( cực đại) hoặc bị giảm bớt ( cực tiểu).

<b>II. Định nghĩa độ lệch pha:</b>

Độ lệch pha là một đại lượng đặc trưng cho sự khác nhau về trạng thái giữa hai dao động có cùng chu kỳ và được
xác định bằng hiệu số: Dj = (wt +j2) – (wt - j1) = j2 - j1

<b>III. Hiện tượng giao thoa của sóng nước:</b>
<i><b> 1. Mơ tả hiện tượng:</b></i>

* Dùng một thiết bị để tạo ra hai nguồn dao động cùng tần số, và cùng pha trên mặt nước. Hai nguồn như vậy
được gọi là hai nguồn kết hợp.

* Trên mặt nước, tại vùng hai sóng chồng chất lên nhau, xuất hiện hai nhóm đường cong xen kẽ: Nhóm thứ nhất
gồm các gợn lồi và lõm, tại đó các phần tử nước dao động với biên độ cực đại; Nhóm thứ hai gồm mặt nước
phẳng, tại đó các phần tử nước không dao động.

<i><b>2. Vận dụng độ lệch pha để giải thích:</b></i>

Giả sử phương trình dao động của hai nguồn kết hợp A và B là u = Asinwt .

* Sóng của chúng truyền tới điểm M của mặt nước theo hai đường đi
d1 và d2. Nếu khoảng cách A và B nhỏ hơn so với các đường đi của

d1 và d2 ta có thể coi biên độ sóng tới M là bằng nhau. Gọi v là vận tốc
truyền sóng,

Phương trình dao động tại M do sóng A truyền đến: u1M = A1cosw(t -

v
d₁

)
Phương trình dao động tại M do sóng B truyền tới: U2M = A2 cosw(t -

v
d₂

)
Dao động tại M là sự tổng hợp của hai dao động trên:

a. Độ lệch pha dao động: d

v
d
d

v 2 1 D

w


w

j
D

Với

D

d = d2 d1 , thay

T
v
v
T

2 l






w a

Ta được:

l
D



j

D 2 d (a)

b. Giải thích:

* Tại các gợn lồi (hoặc lõm) điểm M. Biên độ dao động tổng hợp là cực đại, khi này hai dao động cùng
pha: Dj = 2n (b)

T (a) v (b) ta suy ra: Dd = ỗd2 d1ỗ = nl

Vy cỏc gn li (hoặc lõm) ứng với những điểm mà hiệu đường đi bằng số ngun lần bước sóng.
Vì d2 – d1 = MB – MA = nl = const.

* Tập hợp những điểm M có tính chất MB – MA = const, trong đó A,B cố định là một họ đường hypebol
có tiêu điểm tại A và B bao gồm đường trung trực của đoạn AB. Đó chính là nhóm đường cong mà ta quan sát
được trên mặt nước (Hình 2.7/sgk – 40) .

* Tại nơi mặt nước phẳng, biên độ dao động tổng hợp bằng khơng, khi này hai sóng ngược pha:
D j = (2n + 1) 

Khi đó ta suy ra: Dd = ỗd2 d1ỗ= (2n +1)
2
l

= const

Vậy các nơi mặt nước phẳng (các phần tử nước không dao động) ứng với những điểm mà hiệu đường đi bằng số

nguyên lẽ lần nữa bước sóng).

* Vì d2 – d1 = NB – NA = (2n +1)
2
l

</div>
<span class='text_page_counter'>(8)</span><div class='page_container' data-page=8>

* Tập hợp các điểm N có tính chất NB – NA = const, trong đó A,B cố định là họ đường các đường
hypebol có tiêu điểm tại A và B, xen kẽ với họ các đường hypebol nói trên. Đó là nhóm đường cong (2) trên mặt
nước. Ta thấy độ lệch pha là một yếu tố quan trọng trong việc giải thích hiện tượng giao thoa.

<b>SĨNG DỪNG</b>

<b>I. Định nghĩa : Sóng dừng là hiện tượng giao thoa của hai sóng có biên độ bằng nhau, nhưng có phương truyền</b>
ngược pha nhau, kết quả là trên phương truyền xuất hiện những điểm nút và bụng sóng cố định.

<b> II. Giải thích sự hình thành sóng dừng trên một sợi dây.</b>

Dao động từ P truyền theo sợi dây từ P đến M dưới dạng một sóng ngang. Tới M, sóng phản xạ và truyền ngược
lại từ M đến P. Vì điểm M khơng dao động nên tại M sóng phản xạ cùng biên độ và ngược pha với sóng tới. Kết
quả là trên sợi dây có sự giao thoa của hai sóng kết hợp cùng tần số, cùng biên độ nhưng ngược pha nhau tại M
( có thể coi P và M là hai nguồn sóng kết hợp).

Để khảo sát kỹ hơn, ta xét sợi dây đàn hồi có hai đầu A,B cố định, trên có hai sóng kết hợp truyền ngược chiều
nhau ( giống như sóng tới và sóng phản xạ ở thí nghiệm trên, chỉ khác là cả đầu A,B đều không dao động)

* Chọn t = 0 là lúc trê sợi dây hai sóng ngược pha nhau, sóng 1 truyền sang phải, sóng (2) truyền sang
trái, biên độ của sóng tại mọi nơi đều bằng không.

* Tại
4

T

, mỗi sóng truyền đi một đoạn là
4
l

, sóng tổng hợp trên sợi dây AB như hình (b) ( đường nét
liền). Tương từ tại các thời điểm t =

2
T

và t =
4

T
3

, sóng tổng hợp có dạng như hình (e) và (d) (đây là dạng thật
của sợi dây, khơng phải đồ thị).

* Từ hình vẽ cho thấy : Điểm M và các điểm cách nó n
2
l

ln đứng yên, không dao động, chúng được
gọi là nút ; Điểm N và các điểm cách nó n

2
l

ln dao động với biên độ cực đại, gọi là bụng. Vị trí các nút và
bụng cố định, khoảng cách giữa hai nút hoặc hai bụng liên tiếp là

2
l
.

* Do đó, nặt dầu hai sóng thành phần truyền đi theo hai chiều ngược nhau, nhưng sóng tổng hợp ”dừng ”
tại chổ . Ta nói rằng trên sợi dây có một sóng dừng.

* Tóm lại : Sóng dừng là sự giao thoa của hai sóng có biên độ bằng nhau. Kết quả là trên phương truyền
xuất hiện những điểm nút và bụng sóng cố định.

<b> III. Điều kiện để có sóng dừng :</b>

Đối với một sợi dây đàn hồi có hai đầu cố định A,B thì điều kiện để có sóng dừng trên dây là độ dài l
của dây bằng một số nguyên lần nữa bước sóng.

l = n
2
l

, với n = 1,2,3…

<b>IV> Xác định vận tốc truyền sóng bằng hiện tượng sóng dừng:</b>

* Hiện tượng sóng cho phép ta nhìn thấy cụ thể bằng mắt thường bước sóng l và đo được l khá chính xác ( do
khoảng cách giữa hai điểm nút liên tiếp là

2
l

), Đối với sóng âm và nhiều loại sóng khác, việc đo tần số sóng cũng
khá đơn giản. Giữa vận tốc truyền sóng v, tần số sóng f và bước sóng l liên hệ bởi hệ thức : v = lf.

Vì vậy, hiện tượng sóng dừng cũng cho ta một phương pháp đơn giản xác định v bằng cách đo l và f.
<b>SÓNG ÂM</b>

<b> I. Dao động âm và sóng âm:</b>

* Dao động âm : Tai con người chỉ cảm thụ được những dao động cơ học có tần số từ 16Hz đến 20.000Hz. Những
dao động cơ học trong miền từ tần số 16Hz đến 20.000Hz gọi là dao động âm.

* Sóng âm : Là những sóng đàn hồi có tần số trong miền từ 16Hz đến 20.000Hz.
<b> II. Quá trình gây ra cảm giác âm :</b>

<i><b>1. Hiện tượng :</b></i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(9)</span><div class='page_container' data-page=9>

Thay đổi điểm giữ chặt lá thép để cho phần dao động của lá thép giảm đi ( là tăng tần số dao động). Đến một lúc
nào đó, khi gảy nhẹ đầu trên thì tai ta bắt đầu nghe thấy tiếng vu vu nhẹ, nghĩa là lá thép dao động bây giờ đã phát
ra âm thanh.

<i><b> 2. Giải thích :</b></i>

* Khi lá thép dao động về một phía nào đó, nó làm cho lớp khơng khí ở phía trước nó bị nén lại và lớp khơng
khí ở phía sau bị giãn ra. Sự nén và giãn của khơng khí như vậy lặp lại một cách tuần hoàn và tạo ra trong khơng
khí một sóng dọc đàn hồi có tần số bằng tần số dao động của lá thép.

* Sóng này truyền đến màng nhĩ làm cho màng nhĩ cũng dao động cùng tần số đó.

* Nếu tần số của sóng đạt từ 16Hz trở lên thì sóng đó gây được cảm giác âm thanh.
<b>III. Môi trường truyền âm. Cảm giác âm :</b>

<i><b> 1. Môi trường truyền âm Sóng âm truyền được trong tất cả mội trường vật chất đàn hồinhư mơi trưịng</b></i>
khí, lỏng và mơi trường rắn. Sóng âm khơng truyền được trong mơi trường chân khơng, vì mơi trường chân khơng
khơng phải là mơi trường vật chất đàn hồi.

<i><b>2. Vận tốc âm : Vận tốc âm phụ thuộc vào tính đàn hồi và mật độ của mơi trường. Nói chung, vận tốc</b></i>
truyền âm trong chất rắn lớn hơn trong chất lỏng và chất khí, vận tốc truyền âm thay đổi theo nhiệt độ, Những vật
liệu như vải bông, chất xốp truyền âm kém.

<b> IV. những đặc tính sinh lý của âm :</b>

<i><b> 1. Độ cao của âm : Độ cao của âm là một đặc tính sinh lý của âm, nó dựa vào đặc tính vật lý của âm là</b></i>
tần số. Những âm có tần số lớn được gọi là âm cao hoặc thanh, những âm có tần số nhỏ được gọi là những âm thấp
hoặc trầm.

<i><b>2. Âm sắc : Là một đặc tính sinh lý của âm nó liên hệ với đặc tính vật lý của âm là tần số và biên độ. Mổi</b></i>
người, mổi nhạc cụ phát ra những âm có sắc thái khác nhau mà tai con người có thể phân biệt được.

* Thực nghiệm chứng tỏ rằng, khi một người hay một nhạc cụ phát ra âm có tần số f1 thì đồng thời có thể phát
ra những âm có tần số f2 = 2f1 , f3 = 3f1 ; f4 = 4f1 ... âm có tần số f1 gọi là âm cơ bản, hay cịn gọi là các hoạ âm thứ
nhất, âm có tần số f2, f3, f4 là các hoạ âm thứ hai, thứ ba, thứ tư...

* Tuỳ theo cấu trúc của từng loại nhạc cụ hoặc cấu trúc của khoang miệng và cổ họng của từng người mà trong
số các hoạ âm, cái nào có biên độ khá lớn, cái nào có biên độ nhỏ, cái nào chóng tắt.

* Do hiện tượng đó, âm phát ra là sự tổng hợp của âm cơ bản vàa các hoạ âm, nó có tần số của âm cơ bản f1,
nhưng đường biểu diển của nó khơng còn là dạng hàm số sin, mà là những đường phức tạp có chu kỳ.

* Mổi đường biểu diển ứng với mổi âm sắc nhất định.

3. Độ to của âm : Độ to của âm là một đặc tính sinh lý của âm, nĩ phụ thuợc trước hết vào đặc tính vật
lý của âm là cuờng độ âm.

* Cường độ âm được định nghĩa là năng lượng của sóng âm truyền qua một đơn vị diện tích đặt vng góc với
phương truyền sóng trong một đơn vị thời gian. Đơn vị : W/m2_.

* Muốn gay ra cảm giác âm, cường độ âm phải lớn hơn một giá trị nào đó, gọi là ngưỡng nghe. Tuyy nhiên, do
đặc tính sinh lý của tai người nghe, ngưỡng nghe còn phụ thuộc vào tần số của sóng âm. Độ to của âm phụ thuộc
vào tần số của sóng âm.

* Tai con người nghe thính nhất đối với âm trong miền tần số f = 1000Hz đến 5000Hz, và nghe âm cao thính hơn
âm trầm.

* Nếu cường độ âm lên tới 10W/m2_{thì đối với mọi tần số, sóng âm gây ra cảm giac nhức nhối, đau dớn. Giá trị}
này gọi là ngưỡng đau.

* Miền nằm giữa ngưỡng nghe và ngưỡng đau gọi là miền nghe được.
<b>CHƯƠNG III</b>

<b>DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU</b>

<i><b>1. Đại cương về dịng điện xoay chiều</b></i>

<i><b>Định nghĩa: -Dòng điện xoay chiều là dòng điện có cường độ biến thiên điều hịa theo thời gian (theo hàm cos</b></i>
hay sin của thời gian)

<i><b>Biểu thức: </b>i I</i> 0cos(

w

<i>t</i>

j

)( )<i>A</i>

Trong đó: + i: giá trị cường độ dòng điện xoay chiều tức thời(A)

+ Io > 0: giá trị cường độ dòng điện cực đại của dòng điện xoay chiều hay còn gọi là biên độ
dòng(A)

+

w j

, : là các hằng số.
+

w

> 0 tần số góc

</div>
<span class='text_page_counter'>(10)</span><div class='page_container' data-page=10>

+

j

_{: pha ban đầu ứng với thời điểm t = 0.}

 <i><b>Chu kì:</b></i>

<i>T</i>

2

1

( )

<i>s</i>

<i>f</i>



w





 <i><b>Tần số</b></i>

1

(

)

2

<i>f</i>

<i>Hz</i>

<i>T</i>

w







 <i><b>Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều</b></i>

-Định tính: dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ.
-Định lượng:

+Giả sử khi t = 0 pháp tuyến <i>_n</i> của khung dây trùng với .Từ thông qua khung dây tại thời điểm t
là:



<i>NBS</i>cos

w

<i>t</i>.

+Từ thông biến thiên làm xuất hiện trong khung dây một suất điện động cảm ứng tức thời tại thời
điểm t là:

<i>d</i>

<i>NBS</i>

sin

<i>t</i>

<i>dt</i>









w

.

+Với N,B,S

w

là các đại lượng không đổi.

=> Vậy suất điện động trong khung biến thiên điều hịa với tần số góc

w

.
 <i><b>Giá trị hiệu dụng</b></i>

0

_;

0

_;

0

2

2

2

<i>I</i>

<i>U</i>

<i>E</i>

<i>I</i>



<i>U</i>



<i>E</i>



. I0, U0, E0: là các giá trị cực đại.
<i><b>2.Các loại mạch điện xoay chiều</b></i>

 <i><b>Đoạn mạch chỉ chứa điện trở thuần</b></i>

-Nếu:<i>uR</i> <i>U</i>0<i>R</i>cos

w

<i>t V</i>( ) <i>iR</i> <i>I</i>0<i>R</i>cos

w

<i>t A</i>( )

-Dòng điện và điện áp giữa hai đầu R cùng pha nhau.
-Biểu thức định luật Ohm: 0

0<i>R</i> <i>R</i> <i>R</i> <i>R</i>

<i>U</i>

<i>U</i>

<i>I</i>

<i>I</i>

<i>R</i>

<i>R</i>







-Giảng đồ vecto quay Fresnen
 <i><b>Đoạn mạch chỉ chứa tụ điện</b></i>

-Nếu ₀

cos

( )

₀

cos(

)( )

2

<i>C</i> <i>C</i> <i>C</i> <i>C</i>

<i>u</i>



<i>U</i>

w

<i>t V</i>



<i>i</i>



<i>I</i>

w

<i>t</i>





<i>A</i>

Hay 0

cos( )( )

0

cos(

)( )

2

<i>C</i> <i>C</i> <i>C</i> <i>C</i>

<i>i</i>



<i>I</i>

w

<i>t A</i>



<i>u</i>



<i>U</i>

w

<i>t</i>





<i>V</i>

-Điện áp giữa hai đầu tụ điện chậm pha hơn cường độ dịng điện góc

2



-Dung kháng của đoạn mạch

1

1

( )

2

<i>C</i>

<i>Z</i>

<i>C</i>

<i>fC</i>

w









-Biểu thức định luật Ohm 0 0

<i>C</i> <i>C</i>

<i>C</i> <i>C</i>

<i>C</i> <i>C</i>

<i>U</i>

<i>U</i>

<i>I</i>

<i>I</i>

<i>Z</i>

<i>Z</i>







-Giảng đồ vector quay Fresnen

 <i><b>Đoạn mạch chỉ chứa cuộn cảm thuần</b></i>

-Nếu ₀

cos

( )

₀

cos(

)( )

2

<i>L</i> <i>L</i> <i>L</i> <i>L</i>

<i>u</i>



<i>U</i>

w

<i>t V</i>



<i>i</i>



<i>I</i>

w

<i>t</i>





<i>A</i>

Hay 0

cos( )( )

0

cos(

)( )

2

<i>L</i> <i>L</i> <i>L</i> <i>L</i>

<i>i</i>



<i>I</i>

w

<i>t A</i>



<i>u</i>



<i>U</i>

w

<i>t</i>





<i>V</i>

-Điện áp giữa hai đầu cuộn cảm nhanh pha hơn cường độ dịng điện góc

2



-Cảm kháng của đoạn mạch <i>ZL</i> 

w

<i>L</i>2



<i>fL</i>( )

O

<i>U</i>

<i>R</i>



<i>I</i>



O

<i>C</i>

<i>U</i>



<i>I</i>



O

<i>L</i>

<i>U</i>



</div>
<span class='text_page_counter'>(11)</span><div class='page_container' data-page=11>

-Biểu thức định luật Ohm 0 0

<i>L</i> <i>L</i>

<i>L</i> <i>L</i>

<i>L</i> <i>L</i>

<i>U</i>

<i>U</i>

<i>I</i>

<i>I</i>

<i>Z</i>

<i>Z</i>







-Giảng đồ vector quay Fresnen
 <i><b>Đoạn mạch RLC nối tiếp</b></i>

-Sơ đồ mạch điện

-Nếu cho biểu thức <i>u U</i> 0cos

w

<i>t V</i>( ) <i>i I</i> 0cos(

w

<i>t</i>

j

)( )<i>A</i>

-Nếu cho biểu thức <i>i I</i> 0cos( )( )

w

<i>t A</i>  <i>u U</i> 0cos(

w

<i>t</i>

j

)( )<i>V</i>

-Dung kháng của đoạn mạch

1

1

( )

2

<i>C</i>

<i>Z</i>

<i>C</i>

<i>fC</i>

w









-Cảm kháng của đoạn mạch <i>ZL</i> 

w

<i>L</i>2



<i>fL</i>( )

-Giảng đồ vector quay Fresnen
-Từ giảng đồ vector ta có:

 U2 = U_R2 + (U_L - U_C)2

 Biểu thức định luật Ohm: 0

0

<i>U</i>

<i>U</i>

<i>I</i>

<i>I</i>

<i>Z</i>

<i>Z</i>







 Tổng trở của đoạn mạch: 2 ( ) ( )2

<i>L</i> <i>C</i>

<i>Z</i>  <i>R</i>  <i>Z</i>  <i>Z</i> 
 Hệ số công suất: 0

0

<i>R</i> <i>R</i>

<i>U</i>

<i>U</i>

<i>R</i>

<i>Cos</i>

<i>U</i>

<i>U</i>

<i>Z</i>

j 





 Góc lệch pha 0 0

0

tan

<i>L</i> <i>C</i> <i>L</i> <i>C</i> <i>L</i> <i>C</i>

<i>R</i> <i>R</i>

<i>U</i>

<i>U</i>

<i>U</i>

<i>U</i>

<i>Z</i>

<i>Z</i>

<i>U</i>

<i>U</i>

<i>R</i>

j













 Nếu ZL > ZC : thì

j

0, mạch có tính cảm kháng, u nhanh pha hơn i góc

j

.
 Nếu ZL < ZC : thì

j

0, mạch có tính dung kháng, u chậm pha hơn i góc

j

.
 Nếu ZL = ZC : thì

j

0, u cùng pha i, khi đó max

<i>U</i>

<i>I</i>

<i>I</i>

<i>R</i>





. Xảy ra hiện tượng cộng hưởng
điện.

 <i><b>Hiện tượng cộng hưởng điện</b></i>

-Điều kiện để có cộng hưởng điện xảy ra:

1

1

1

2

<i>L</i> <i>C</i>

<i>Z</i>

<i>Z</i>

<i>L</i>

<i>f</i>

<i>C</i>

<i>LC</i>

<i>LC</i>

w

w

w

















-Hệ quả của hiện tượng cộng hưởng điện
 Zmin = R => Imax = U/R.
 cos

j

1 => Pmax = I2.R.

 0 0

0

tan

<i>L</i> <i>C</i> <i>L</i> <i>C</i> <i>L</i> <i>C</i>

0

<i>R</i> <i>R</i>

<i>U</i>

<i>U</i>

<i>U</i>

<i>U</i>

<i>Z</i>

<i>Z</i>

<i>U</i>

<i>U</i>

<i>R</i>

j















=> u, i cùng pha.



1

2

<i>f</i>

<i>LC</i>





.

<i><b>3.Công suất của mạch điện xoay chiều</b></i>
 <i><b>Biểu thức</b></i>

-Cơng suất tiêu thụ trung bình của mạch điện

<i>P UI</i>

cos

<i>UI</i>

<i>R</i>

<i>I R</i>

2

<i>Z</i>

j







.

-Mạch RLC nối tiếp công suất tiêu thụ trong mạch là công suất tiêu thụ trên điện trở R.
 <i><b>Ý nghĩa hệ số cơng suất</b></i>

-Hệ số cơng suất càng cao thì hiệu quả sử dụng điện năng càng cao. Để tăng hiệu quả sử dụng điện năng ta
phải tìm mọi cách để làm tăng hệ số cơng suất.

 <i><b>Điều kiện để có công suất cực đại</b></i>

O

j

<i>L</i>

<i>U</i>



<i>C</i>

<i>U</i>



<i>LC</i>

<i>U</i>



<i>R</i>

<i>U</i>



<i>U</i>



<i>I</i>



R

C

</div>
<span class='text_page_counter'>(12)</span><div class='page_container' data-page=12>

U

₁ _N

U

2
2

-Từ biểu thức

2 2

2

2

2 2 2

cos

(

)

(

<i>L</i> <i>C</i>

)

<i>L</i> <i>C</i>

<i>R</i>

<i>U R</i>

<i>U</i>

<i>P UI</i>

<i>U</i>

<i>Z</i>

<i>Z</i>

<i>Z</i>

<i>R</i>

<i>Z</i>

<i>Z</i>

<i>R</i>

<i>R</i>

j

















-Nếu L,C,

w

=const, R thay đổi.

2 2

2

2(

<i>L</i> <i>C</i>

)

<i>U</i>

<i>U</i>

<i>P</i>

<i>R</i>

<i>Z</i>

<i>Z</i>







Với R = <i>ZL</i> <i>ZC</i> ,

2

2

cos

2

<i>Z</i>



<i>R</i>



j



-Nếu R,U = const, L,C,f thay đổi

2
2

2 2 2

cos

(

<i>L</i> <i>C</i>

)

<i>R</i>

<i>U R</i>

<i>P UI</i>

<i>U</i>

<i>Z</i>

<i>R</i>

<i>Z</i>

<i>Z</i>

j











.

=>Mạch xảy ra hiện tượng cộng hưởng cos

j

1.
<i><b>4.Máy biến áp và sự truyền tải điện năng</b></i>

 <i><b>Các khái niệm</b></i>

-Máy biến áp là thiết bị dùng thay đổi điện áp xoay chiều.
-Nguyên tắc hoạt động: dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ.
-Cấu tạo: Gồm có hai phần:

+Lõi thép: bao gồm nhiều lá thép kĩ thuật điện mỏng được
ghép xác với nhau, cách điện nhau tạo thành lõi thép.(dẫn từ)

+Các cuộn dây quấn: Được quấn bằng dây quấn điện từ, các
vòng dây của các cuộn dây được quấn trên lõi thép và cách điện với
nhau. Số vòng dây của các cuộn dây thường là khác nhau.

 <i><b>Cơng thức</b></i>

-Dịng điện xoay chiều chạy qua cuộn sơ cấp làm phát sinh từ trường biến thiên trong lõi thép =>gây ra từ
thông xuyên qua mỗi vòng dây của hai hai cuộn là







0cos

w

<i>t</i>

-Từ thông qua cuộn sơ cấp và thứ cấp lần lược là:



1<i>N</i>1 0



cos

w

<i>t</i>và



2 <i>N</i>2 0



cos

w

<i>t</i>

-Suất điện động trong cuộn thứ cấp 2

2 2 0

cos

<i>d</i>

<i>N</i>

<i>t</i>

<i>dt</i>









w



w

-Trong cuộn thứ cấp có dịng điện cảm ứng biến thiên điều hòa cùng tần số với dòng điện ở cuộn sơ cấp.
-Tỉ số máy biến áp: 1 1

2 2

<i>U</i>

<i>N</i>

<i>k</i>

<i>U</i>

<i>N</i>





+Nếu k < 1: thì máy tăng áp

+Nếu k > 1: thì máy hạ áp

-Bỏ qua hao phí điện năng trong máy thì cơng suất trong cuộn sơ cấp và thứ cấp là như nhau
U1I1 = U2I2 =>

1 1 2

2 2 1

<i>U</i>

<i>N</i>

<i>I</i>

<i>k</i>

<i>U</i>

<i>N</i>

<i>I</i>







 <i><b>Giảm hao phí điện năng khi truyền tải điện năng đi xa</b></i>
-Công suất hao phí khi truyền tải điện năng đi xa
<i><b>Gọi </b></i>

Pphát : là công suất điện ở nhà máy phá điện cần truyền tải.
Uphát : là điện áp ở hai đầu mạch

I: cường độ dòng điện hiệu dụng trên dây truyền tải
R: điện trở tổng cộng của dây truyền tải.

<b>Pphát = Uphát.I</b>

<b>=> Cơng suất hao phí trên đường dây truyền tải là</b>

<b>Phaophí = I2.R = R.Pphát/U2phát</b>

-Hai cách làm giảm hao phí trong quá trình truyền tải điện năng đi xa
+Giảm điện trở dây truyền tải bằng cách:

<i>R</i>

.

<i>l</i>

<i>S</i>





Tăng tiết diện dây dẫn (Tốn kém vật liệu).
Làm dây dẫn bằng các vật liệu có điện trở suất nhỏ => Không kinh tế.

+Tăng điện áp trước khi truyền tải bằng cách dùng máy biến thế => Đang được sử dụng rộng rãi.
<i><b>5.Máy phát điện xoay chiều một pha, ba pha.</b></i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(13)</span><div class='page_container' data-page=13>

1
B


2
B

3

B

(1)

(2)

-Dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ

- <i><b>Nguyên tắc cấu tạo máy phát điện xoay chiều một pha</b></i>
-Phần cảm (Rôto): là phần tạo ra từ trường, là nam châm

-Phần ứng (Stato): là phần tạo ra dòng điện xoay chiều, gồm các cuộn dây giống nhau cố định trên vịng
trịn(Phần cảm có bao nhiêu cặp cực thì phần ứng có bấy nhiêu cuộn dây)

-Tần số dịng điện xoay chiều do máy phát điện xoay chiều phát ra là:

.

60

<i>n p</i>

<i>f</i>



<i>Với</i> + n: Tốc độ quay của rơto (vịng/phút).
+ p: Số cặp cực của rơto.

+ f: Tần số dịng điện xoay chiều(Hz).
- <i><b>Nguyên tắc cấu tạo máy phát điện xoay chiều ba pha</b></i>

-Phần cảm ( Rôto) thường là nam châm điện.

-Phần ứng (Stato) gồm ba cuộn dây giống hệt nhau quấn quanh trên. lõi
thép và lệch nhau 1200_{. trên vòng tròn Stato.}

- <i><b>Dòng điện xoay chiều ba pha</b></i>

-Là một hệ thống gồm ba dịng điện xoay chiều có cùng tần số, cùng biên

độ, nhưng lệch pha nhau

2

3



. Khi đó dịng điện xoay chiều trong ba cuộn
dây là: <i>i</i>1<i>I</i>0cos

w

<i>t A</i>( ), 2 0

2

cos(

)( )

3

<i>i</i>



<i>I</i>

w

<i>t</i>





<i>A</i>

và

3 0

2

cos(

)( )

3

<i>i</i>



<i>I</i>

w

<i>t</i>





<i>A</i>

<i>1.Mắc hình sao</i>

-Gồm 4 dây trong đó có ba dây pha và một dây trung hòa.

-Tải tiêu thụ không cần đối xứng.

-<i>U_d</i>  3.<i>U_p</i>

-Id = Ip
-I0 = 0

<i>2.Mắc hình tam giác</i>
-Hệ thống gồm ba dây

-Tải tiêu thụ phải thật đối xứng
-<i>Id</i>  3.<i>Ip</i>

-Ud = Up

<i>3.Ưu điểm dòng xoay chiều ba pha</i>
-Tiết kiệm dây dẫn

-Dòng điện xoay chiều ba pha đối xứng cho hiệu suất cao hơn so với dòng điện xoay chiều một pha.
-Tạo ra từ trường quay dùng trong động cơ không đồng bộ ba pha dễ dàng.

- <i><b>Động cơ không đồng bộ</b></i>

-Nguyên tắc hoạt động: dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ và từ trường
quay.

-Cấu tạo:Gồm hai phần:

<b>+Stato giống stato của máy phát điện xoay chiều ba pha</b>

+Rơto: hình trụ có tác dụng giống như một cuộn dây quấn trên
lõi thép

<b>CHƯƠNG IV.</b> <b>DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ</b>

<b>I/. Dao động điện từ</b>

1. Mạch dao động (hay khung dao động) là mạch kín gồm cuộn cảm L và tụ

điện C. Điện trường và từ trường trong mạch biến thiên, nên dao động của mạch gọi là dao động điện từ.

A₂

A₃
A₁

B₁

B₃

B₂
A₂

A₁
A₃

B₁

N

</div>
<span class='text_page_counter'>(14)</span><div class='page_container' data-page=14>

2. Trong mạch dao động, điện tích q của tụ điện, dịng điện i trong mạch và hiệu điện thế u giữa hai bản tụ đều
biến thiên tuần hoàn theo quy luật dạng sin với tần số góc

1

LC

w 

.

+ Nếu q q cos o



w  jt



thì o





q

q

u

cos

t

C

C





w  j

Đơn vị điện tích là cu-lông (C)

và

i q '

q sin

o



t



I cos

o

t

2









w

w j

_ỗ

w j

_





Với Io wqo

3. Nếu khơng có tác động điện hoặc từ với bên ngoài, thì dao động điện từ là một dao động tự do
+ Tần số góc riêng:

1

LC

w 

+ Chu kỳ riêng: _{T 2}_{ } _LC + Tần số riêng:

f

1

2

LC





L là độ tự cảm của cuộn cảm, đơn vị là henry (H) và C là điện dung của tụ điện, đơn vị là fara ( F).

+ Bội và ước thập phân: kilô (k) =₁₀3_{; mêga (M) =}₁₀6_{; giga (G) =}₁₀9_{đêxi (d) =}₁₀1_centi

(c) = ₁₀2_{; mili (m) =}₁₀3_{; micrô (}_{) =}₁₀6_{; nanô (n) =}₁₀9_{; picô (p) =}₁₀12

<b>4. Năng lượng của mạch dao động LC: Xét mạch dao động LC có </b>q q cos o



w  jt



+ Năng lượng điện trường tức thời trong tụ điện:

2
2

C

1

1

1 q

W

Cu

qu

2

2

2 C







hay:

_

_

2
2
o
C

q

1

W

cos

t

2 C



w  j

+ Năng lượng từ trường tức thời trong cuộn cảm:

2

L

1

W

Li

2



hay 2 2 2

_

_

L o

1

W

L q sin

t

2



w

w  j

_

_

2
2
o
L

q

1

W

sin

t

2 C



w  j

+ Năng lượng điện từ của mạch dao động LC:
W=WCWL = hằng số

2

2 2

o

o o o o

q

1

1

1

1

W

CU

q U

LI

2 C

2

2

2









Đơn vị năng lượng là Jun (J)

Vậy, trong quá trình dao động của mạch, năng lượng từ trường và năng lượng điện trường ln
chuyển hóa cho nhau, nhưng tổng năng lượng điện từ là không đổi.

<b>5. Dao động điện từ tắt dần. Trong mạch dao động thực (r ≠ 0) ln có tiêu hao năng lượng, nên năng lượng</b>
của mạch sẽ giảm dần. Dao động của mạch sẽ tắt khi năng lượng đã hết. Hiện tượng này gọi là dao động điện từ tắt
dần. Điện trở r càng lớn thì sự tắt dần càng nhanh.

<b>6. Dao động điện từ duy trì. Để dao động điện từ khơng tắt dần, người ta bố trí một cơ cấu bù năng</b>
lượng cho mạch. Sau mỗi chu kỳ dao động, mạch được bổ sung đúng số năng lượng đã bị tiêu hao. Dao động của
mạch khi đó gọi là dao động điện từ duy trì, có tần số vẫn là tần số dao động riêng. Hệ dao động khi đó gọi là hệ tự
dao động.

<b>7. Dao động điện từ cưỡng bức. Mắc mạch dao động LC có tần số dao động riêng ω</b>o với một nguồn điện
ngồi có hiệu điện thế u U cos t o w . Lúc này dòng điện trong mạch dao động với tần số w của nguồn điện. Dao

động của mạch khi đó gọi là dao động điện từ cưỡng bức.

+ Sự cộng hưởng. Khi w = ωo thì biên độ dao động điện đạt cực đại. Hiện tượng này gọi là sự cộng
hưởng. Giá trị cực đại của biên độ khi cộng hưởng phụ thuộc điện trở thuần R của mạch.

<b>II/. Điện từ trường</b>

<b>1. Liên hệ giữa điện trường biến thiên và từ trường biến thiên</b>

<b>+ Từ trường biến thiên theo thời gian làm xuất hiện điện trường xoáy. Đường sức của điện trường xốy là</b>
những đường cong khép kín, bao quanh các đường sức của từ trường.

+ Ngược lại, điện trường biến thiên theo thời gian làm xuất hiện từ trường. Đường sức của từ trường là
những đường cong khép kín, bao quanh các đường sức của điện trường.

<b>2. Điện từ trường. Bất kỳ điện trường biến thiên nào cũng sinh ra từ trường biến thiên, và ngược lại, từ</b>
trường biến thiên nào cũng sinh ra điện trường biến thiên. Điện trường biến thiên và từ trường biến thiên chuyển
hóa lẫn nhau trong một trường thống nhất được gọi là điện từ trường.

</div>
<span class='text_page_counter'>(15)</span><div class='page_container' data-page=15>

<b>1. Sóng điện từ. Q trình lan truyền điện từ trường gọi là sóng điện từ.</b>
<b>2. Đặc điểm của sóng điện từ</b>

<b>+ Tốc độ lan truyền của sóng điện từ trong chân khơng bằng tốc độ ánh sáng (v = c = 3.</b>₁₀8_m/s)

+ Sóng điện từ là sóng ngang. _E vng góc với _B và cả hai cùng vng góc với phương truyền sóng _Ox
. (E, B,Ox   ) tạo thành một tam diện thuận. _E và _B đều biến thiên tuần hồn theo khơng gian và thời gian, và
ln đồng pha.

+ Sóng điện từ truyền được trong mọi mơi trường kể cả trong chân khơng.
+ Bước sóng

v.T

v

f

l 



Trong chân không (hay trong không khí)

_{ }

8

c

3.10

c.T

m

f

f

l 

 

<b>3. Tính chất của sóng điện từ</b>

+ Sóng điện từ mang năng lượng, năng lượng của sóng điện từ tỷ lệ với luỹ thừa bậc bốn đối với tần số
dao động sóng điện từ: W ~ f4_.

+ Tuân theo các quy luật truyền thẳng, phản xạ, khúc xạ.
+ Tuân theo các quy luật giao thoa, nhiễu xạ.

<b>IV/. Truyền thông bằng sóng điện từ</b>
<b>1. Mạch dao động hở. Anten</b>

Trong mạch dao động LC, nếu các bản của tụ điện lệch đi, đồng thời tách xa các vịng cuộn cảm thì có

sóng điện từ lan tỏa ra không gian bên ngoài. Mạch dao động như thế gọi là mạch dao động hở.
Anten chính là một dạng mạch dao động hở, nó bức xạ sóng điện từ mạnh nhất.

2. <b>Ngun tắc truyền thơng bằng sóng điện từ theo quy trình chung là:</b>

+ Biến các âm thanh hoặc hình ảnh muốn truyền thành các dao động điện tần số thấp gọi là các tín hiệu âm tần
(hoặc thị tần).

+ Dùng sóng điện từ tần số cao (cao tần) mang các tín hiệu âm tần đi xa qua anten phát.

+ Dùng máy thu với anten thu để chọn và thu lấy sóng điện từ cao tần (nhờ hiện tượng cộng hưởng).
+ Tách tín hiệu ra khỏi sóng cao tần rồi dùng loa để nghe âm thanh đã truyền tới (hoặc dùng màn hình để
xem hình ảnh).

3. + Hệ thống phát thanh gồm: dao động cao tần, ống nói, khuếch đại cao tần, anten phát.
+ Hệ thống thu thanh gồm: anten thu, chọn sóng, tách sóng, khuếch đại âm tần, loa.

4. Sự truyền sóng điện từ quanh Trái Đất. Căn cứ vào bước sóng, sóng điện từ được chia thành các dải: Sóng
dài (> 1 000 m) ; Sóng trung (1000 m 100 m ) ; Sóng ngắn (100 m 10 m ) ; Sóng cực ngắn (

10 m 0,01 m )

+ Các loại sóng dài, trung và ngắn đều bị tầng điện li phản xạ với mức độ khác nhau, do đó các sóng này
có thể đi vịng quanh Trái Đất qua nhiều lần phản xạ giữa tầng điện li và mặt đất. các loại sóng này được dùng
trong truyền thanh, truyền hình trên mặt đất.

</div>
<span class='text_page_counter'>(16)</span><div class='page_container' data-page=16>

<b>QUANG VẬT LÝ</b>
<b>CHƯƠNG V: TÍNH CHẤT SĨNG CỦA ÁNH SÁNG </b>

<b>HIỆN TƯỢNG TÁN SẮC ÁNH SÁNG</b>

<b>I. Thí nghiệm của Newton về hiện tượng tán sắc ánh sáng:</b>

1. Mô tả thí nghiệm và kết quả: Dùng một màn chắn A trên đó có khoét một khe hẹp để tách chùm ánh sáng mặt
trờicó một dải hẹp.

- Cho chùm ánh sáng trắng này chiếu vào lăng kính thuỷ tinh P có cạnh song song với khe hẹp trên màn A.
- Sau lăng kính đặt một màn ảnh B để hứng chùm ánh sáng ló ra.

* Kết quả thí nghiệm<i>: Trên màn người ta quan sát được một dải màu như cầu vồng có màu biến thiên từ đỏ đến</i>
<i>tím, trong đó các tia đỏ bị lẹch ít nhất cịn các tia tím bị lệch nhiều nhất. Hiện tượng ánh sáng bị tách thành nhiều</i>
<i>chùm sáng khác nhau được gọi là hiện tượng tán sắc ánh sáng.</i>

2. Kết luận:

a. Định nghĩa hiện tượng tán sắc ánh sáng: <i>Hiện tượng tán sắc ánh sáng là hiện tượng chùm ánh sáng trắng bị</i>
<i>tách thành nhiều chùm sáng có màu sắc khác nhau.</i>

b. Quang phổ ánh sáng trắng: <i>Là dải màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím.</i>
<b> II. Thí nghiệm về ánh sáng đơn sắc:</b>

<i>1.</i> Định nghĩa: <i>Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng khơng bị tán sắc khi qua lăng kính. Mổi ánh sáng đơn sắc có một</i>
<i>màu sắc nhất định gọi là màu đơn sắc.</i>

<i>2.</i> Thí nghiệm về ánh sáng đơn sắc:
a. mơ tả thí nghiệm: Sách giáo khoa

b. Kết quả thí nghiệm<i>: Chùm ánh áng hẹp trong chùm sáng đơn sắc đã tán sắc nó khơng bị tán sắc thêm lần</i>
<i>nữa.</i>

<b>III. Tổng hợp ánh sáng trắng:</b>

1. Định nghĩa ánh sáng trắng: Ánh sáng trắng là tập hợp vô số ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên liên tục từ
đỏ đến tím.

2. Thí nghiệm về tổng hợp ánh sáng trắng: Sách giáo khoa

<b>IV. Sự phụ thuộc chiết suất của môi trường trong suốt vào màu sắc ánh sáng: </b>

Hiện tượng tán sắc ánh sáng cho thấy chiết suất của môi trường trong suốt dùng làm lăng kính phụ thuộc vào
màu sắc của ánh sáng đơn sắc và có giá trị tăng từ màu đỏ sang màu tím.

<b>HIỆN TƯỢNG GIAO THOA ÁNH SÁNG</b>
1. Thí nghiệm Young về hiện tượng giao thoa ánh sáng

* Chiếu sáng từ nguồn Đ qua kính lọc màu (F) cho ánh sáng đơn sắc. Ánh sáng đơn sắc khi qua khe S và hai khe
S1, S2 song song với khe S sẽ cho trên màn những vân sáng, vân tối xen kẽ nhau.

Đ

S

S

1

S

₂

</div>
<span class='text_page_counter'>(17)</span><div class='page_container' data-page=17>

* Hiện tượng chùm sáng xuất phát từ một nguốn qua hai khe hẹp dặt gần nhau tạo thành hệ thống vân sáng, vân
tói xen kẽ nhau gọi là hiện tượng giao thoa ánh sáng.

* Nếu dùng ánh sáng trắng thí vân trung tâm là vân trắng, hai bên là hệ thống vân có màu biến thiên liên tục từ

đỏ đến tím hư màu cầu vồng.

2. Giải thích hiện tượng giao thoa ánh sáng.

- Hiện tượng giao thoa ánh sáng có thể giải thích được nếu ta thừa nhận ánh sáng có tính chất sóng.
- Ánh sáng từ neon Đ qua S, S1, S2 Khi đó hai nguồn S1, S2 đóng vai trị là hai nguồn kết hợp vì thoả:
+ Cùng tần số vì cùng tần số với nguồn sáng S;

+ Có độ lệch pha khơng đổi vì khoảng cách giữa hai nguồn không đổi.
Do vậy xảy ra hiện tượng giao thoa ánh sáng.

+ Vân sáng là nơi gặp nhau của các vân sáng cùng pha;
+ Vân tối là nơi gặp nhau của hai sóng ngược pha.
Kết luận :

- Hiện tượng giao thoa ánh sáng là một bằng chứng thực nghiệm quan trọng khẳng định ánh sáng có tính
<i><b>chất sóng. </b></i>

* Ghi chú<i>: Hiện tượng giao thoa ánh sáng cũng thường gặp khi quan sát ánh sáng phản xạ từ lớp ván dầu trên</i>
<i>mặt nước. Hiện tượng này là giao thoa của hai sóng két hợp phản xạ từ mặt phân cách trên và mặt phân cách</i>
<i>dưới của lớp dầu</i>

<b>3. Cơng thức giao thoa</b>
<b>a. Tính hiệu quang lộ:</b>

Đặt S1S2 = a: khoảng cách giữa hai nguồn kết hợp; OI = D: khoảng cách giữa hai khe đến màn E;
A là vị trí có vân giao thoa trên màn E; OA = x.

Đặt d = I S1A – S2A I = r2 – r1 : được gọi là hiệu quang lộ của hai nguồn sáng.
Đường tròn tâm A bán kính r1 = S1A cắt S2A tại H và cắt OI tại K.

Khi đó : d = r2 – r1 = S2H.
Ta chứng được:

<i>D</i>
<i>x</i>
<i>a</i>.

d

<b>b. . Vị trí vân sáng, vân tối và khoảng vân:</b>

* Xét tại A là vân sáng: d = nl  ax = klD: hiệu quang lộ bằng số nguyên lần bước sóng.
Ta suy ra:

a
D
k

x l ( n = 0, ± 1, ±2, ±3 … )
+ Với k = 0: vị trí vân sáng trung tâm;

+ Với k = ±1 : ta được vân sáng bậc 1;
+ Với k = ± 2 : ta được vân sáng bậc 2,….
b. Xét tại A là vân tối:

2
.
a
D

)
1
k
2
(
x
)
5
,
0
k
(
D

x
.

a l




l




d ( k = 0, ±1, ±2...): Hiệu quang lộ bằng

số bán nguyên lần bước sóng.

+ Với k = 0 : vị trí vân tối thứ nhất;
+ Với k = 1 : Vị trí vân tối thứ hai…

c. khoảng vân: là khoảng cách giữa hai vân sáng hoặc hai vân tối kề nhau: i = xk+1 – xk =
a

D
l

<b>3. Bước sóng và màu sắc ánh sáng:</b>

H

M

₂

D

S

1

S

₂

<b>^</b>

I

A

</div>
<span class='text_page_counter'>(18)</span><div class='page_container' data-page=18>

a. Bước sóng ánh sáng:

<i>D</i>

<i>i</i>
<i>a</i>.


l .

b. Bước sóng và màu sắc ánh sáng:

+ Ánh sáng đỏ: l 0.76m 0,64m;

+ Ánh sáng vàng, cam: l 0.64m -à 0,58m
+ Ánh sáng lục : l 0.58m -à 0,495m
+ Ánh sáng lam, chàm: l 0.495m à 0,44m
+Ánh sáng tím : l 0.44m à 0,4m

<b> MÁY QUANG PHỔ. QUANG PHỔ LIÊN TỤC </b>
<b>1 . Chiết suất của mơi trường và bước sóng ánh sáng;</b>

+ Chiết suất của một môi trường trong suất nhất định đối với các ánh sáng có bước sóng khác nhau thì có giá trị
khác nhau, liên hệ theo biểu thức sau.

- Với một môi trường nhất định, chiết suất của nó nhỏ khi ánh sáng có bước sóng lớn.
<b> 2. Máy quang phổ:</b>

a. Công dụng: Máy quang phổ là dụng cụ dùng để phân tích chùm ánh sáng phức tạp thành những thành phần
đơn sắc khác nhau. Máy quang phổ hoạt động dựa trên hiện tượng tán sắc ánh sáng.

b. Cấu tạo:

+ Ống chuẩn trực L1 : Gồm khe hẹp S nằm ở tiêu điểm của thấu kính L1 có nhiệm vụ tạo ra chùm sáng song

song.

+ Hệ tán sắc: Gồm một hay nhiều lăng kính có nhiệm vụ làm tán sắc ánh sáng của chùm sáng song song từ L1
chiếu tới.

+ Buồng ảnh: Gồm thấu kính hội tụ L2 chắn chùm tia ló ra từ lăng kínhvà kính ảnh M name ở tiêu diện L2 để
nhận các ảnh của khe S dưới dạng các vạch màu đơn sắc.

+ Tập hợp tất cả các vạch màu đơn sắc trên M của máy quang phổ tạo thành quang phổ của nguồn sáng.
<b> 3 . Quang phổ liên tục:</b>

a. Định nghĩa: Quang phổ liên tục là một dải ánh sáng có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím.

b. Nguồn gốc : Mọi vật rắn, lỏng hoặc khí có tỷ khối lớn khi bị nung nóng đều phát ra quang phổ liên tục.

c. Đặc điểm: Không phụ thuộc vào thành phần cấu tạo của nguồn sáng; Chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ của nguồn
sáng; Khi nhiệt độ càng cao, quang phổ liên tục càng mở rộng về phía ánh sáng có bước sóng ngắn,

d. Ứng dụng: Dùng xác dịnh nhiệt độ các vật sáng, đặc biệt là xác định nhiệt độ các vật ở rất xa.
<b>TIA HỒNG NGOẠI VÀ TIA TỬ NGOẠI</b>

<b> 1. Thí nghiệm phát hiện tia hồng ngoại và tia tử ngoại:</b>
a. Mơ tả thí nghiệm: Xem sách giáo khoa

b. Tiến hành thí nghiệm và kết quả:

+ Chiếu ánh sáng hồ quang J vào khe của máy quang phổ lăng kính trên tiêu diện của thấu kính L2 của buồng
ảnh có một quang phổ liên tục .

+ Đặt màn chắn có một khe hẹp F tại tiêu diện đó sao cho có thể tch1 được một thành phần đơn sắc nhất định.
+ Cho chùm sáng đơn sắc chiếu vào mối hàn của pin nhiệt điện nhạy. Mối hàn được giữ ở nhiệt độ nhất định ta
thấy kim điện kế G bị lệch. Vậy ánh sáng đơn sắc có tác dụng nhiệt.

+ Xê dịch cho khe F ra ngoài phạm vi của quang phổ liên tục, ta thấy kim điện kế G vẫn bị lệch, chứng tỏ
ngoài vùng khả kiến vẫn cịn những bức xạ quang học khơng nhìn thấy được gọi là tia hồng ngoại và tia tử ngoại.
<b> 2. Tia hồng ngoại:</b>

a. Định nghĩa: Tia hồng ngoại là những bức xạ khơng nhìn thấy được có bước sóng l lớn hơn bước sóng ánh
sáng màu đỏ. ( l > 0,76m).

Bản chất của tia hồng ngoại là sóng điện từ.
b. Điều kiện phát sinh:

+ Tất cả các vật nung nóng đều phát ra tia hồng ngoại.
+ Vật ở nhiệt độ thấp chỉ phát ra tia hồng ngoại.

</div>
<span class='text_page_counter'>(19)</span><div class='page_container' data-page=19>

+ Cơ thể người ở 370_{C phát mạnh nhất ở vùng có bước sóng l = 9m.}

+ Vật ở 5000_{C bắt đầu phát ra ánh sáng vùng đỏ tối, nhưng mạnh nhất là vùng có bước sóng l = 3,7m.}
+ Trong ánh sáng mặt trời, có khoảng 50% năng lượng của các bức xạ hồng ngoại..

c. Đặc điểm: Tác dụng nhiệt, tác dụng mạnh lên kính ãnh hồng ngoại; bị nước hấp thụ mạnh.
d. Ứng dụng: Sưởi ấm, sấy khô thực phẩm, chụp ãnh hồng ngoại.

3. Tia tử ngoại:

a. Định nghĩa: Tia tử ngoại là các bức xạ quang học có bước sóng nhỏ hơn bước sóng ánh sáng tím. ( l <
0,4m).

Bản chất của tia tử ngoại là sóng điện từ.

b. Điều kiện phát sinh: Vật nung nóng ở nhiệt độ cao hoặc từ các nguồn quang phát phổ vạch.

c. Đặc điểm: Tác dụng mạnh lên kính ảnh, làm iơn hố khơng khí; làm phát quang một số chất; gay ra một số
phản ứng quang hoá, quang hợp; bị thuỷ tinh và nước hấp thụ mạnh. Tác dụng sinh lý.

d. Ứng dụng: Khử trùng, diệt khuẩn; phát hiện các vét nứt nẻ trong công nghệ tiện; trị bệnh còi xương.
<b>TIA X ( Tia RONTGEN) </b>

I. Nguyên tắc cấu tạo và hoạt động của ống Rontgen:
<b> 1. Nguyên tắc cấu tạo:</b>

+ Ống Rontgen là một bình cầu thuỷ tinh ( thạch anh) chứa khơng khí ở áp suất rất thấp ( khoảng 10-3_mmHg)
bean trong có 3 điện cực.

+ Cathode là một chỏm cầu dùng để phát tia âm cực;
+ Anode là một đĩa kim loại.

+ Đối âm cực: Là một tấm kim loại chịu nhiệt như6 platin, vonfram … đặt ở tâm hình chỏm cầu và âm cực
được nối liền với dương cực.

2. Hoạt động: Đặt giữa anode và cathode một hiệu điện thế khoảng vài chục nghìn volte. Khi đó, các electron
bị bức ra khỏi cathode được gia tốc mạnh. Khi đập vào anode thì phát ra những bức xạ khơng nhìn thấy được,
những búc xạ này làm phát quang một số chất, gọi là tia Rontgen.

<b> II. Bản chất của tia Rontgen:</b>

1. Bản chất: là sóng điện từ có bước sóng ngắn hơn bước sóng của những bức xạ vùng tử ngoại: l = 10-8_

10-12_m

.

Tia Rontgen không mang điện vì khơng bị lệch trong điện trường và từ trường.

2. Cơ chế phát sinh: Các electron sau khi bứt khỏi cathode thì được tăng tốc trong điện trường mạnh, thu được
động năng rất lớn. Khi gặp các nguyên tử của đối cathode chúng xuyên vào lớp bean trong của võ nguyên tử ,
tương tác với hạt nhân và các electron của các lớp này làm phát ra các sóng điện từ có bước sóng ngắn gọi là các
búc xạ hãm. Đó chính là tia Rontgen.

<b> III. Các tính chất và cơng dụng của tia Rontgen:</b>
1. Tính chất: + Có tính đâm xun, lọc lựa;

+ Không bị lệch trong điện trường và từ trường;
+ Làm phát quang một số chất;

+ Iơn hố chất khí;
+ Tác dụng sinh lý.

<b>HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN (hiện tượng quang điện ngoài)</b>
<b>I. Hiện tượng quang điện:</b>

1. Định nghĩa: Hiện tượng quang điện là hiện tượng khi chiếu ánh sáng thích hợp vào mặt kim loại thì các
electron ở mặt ngồi bị bật ra.

2. Thí nghiệm Hertz (1887):

* Cho ánh sáng hồ quang điện ( đã được lọc màu) chiếu vào một lá kẽm ( hoặc nhơm, đồng…) tích điện âm gắn

trên một điện nghiệm thì thấy hai lá điện nghiệm cụp lại. Vậy Vậy lá kẽm đã mất điện âm.

* Chắn chùm tia tử ngoại bằng thạch anh hoặc ban đầu bản kẽm tích điện dương thí nó khơng mất điện tích.
* Kết luận: Khi chiếu ánh sáng thích hợp vào tấm kim loại thì nó làm bật ra các electron ở lớp ngồi cùng. Hiện
tượng đó được gọi là hiện tượng quang điện ( hay hiện tượng quang điện ngồi).

</div>
<span class='text_page_counter'>(20)</span><div class='page_container' data-page=20>

1. Mơ tả thí nghiệm: Tế bào quang điện gồm một bình cầu bằng thạch anh, bên trong là chân khơng, có hai cực
là cathode và anode. Anode (A) là một vòng dây kim loại, cathode (K) là một lớp kim loại cần nghiên cứu phủ mặt
trong của tế bào có dạng hình chõm cầu.

* Bố trí thí nghiệm: Sách giáo khoa .
2. Tiến hành thí nghiệm và kết quả:

a. Dịng quang điện: Khi chiếu ánh sáng có bước sóng ngắn ( thích hợp) thì trong mạch xuất hiện dịng điện, đó
là dòng electron bị bứt ra khỏi cathode bay về phía anode gọi là dịng quang điện.

b. Về bước sóng ánh sáng kích thích: Mỗi kim loại dùng làm cathode thì ánh sáng kích thích l phải nhỏ hơn giới
hạn l0 nào đó thì hiện tượng quang điện mới xảy ra.

c. Đường đặc trưng Volte – Ampère:

+ Dòng quang điện phụ thuộc vào UAK giữa anode và cathode ( hình vẽ).

+ Lúc đầu UAKtăng thì I tăng; Khi UAK đạt đến một giá trị nào đó thì cường độ dịng điện I đạt đến giá trị bảo
hoà.

+ Khi UAK = Uh < 0 thì cường độ dịng điện trong mạch bằng không. Giá trị Uh gọi là hiệu điện thế hãm.
d. Độ lớn dòng quang điện bão hồ: Khi l< l0 : Dịng quang điện bão hoà tỷ lệ thuận với cường độ chùm ánh
sáng kích thích.

e. Độ lớn hiệu điện thế hãm: Với mỗi kim loại dùng làm cathode, độ lớn hiệu điện thế hãm Uh hồn tồn khơng
phụ thuọc vào cường độ chùm ánh sáng kích thích, mà chỉ phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng kích thích.

<b>THUYẾT LƯỢNG TỬ VÀ CÁC ĐỊNH LUẬT QUANG ĐIỆN </b>
<b>1. Các định luật quang điện:</b>

Định luật 1 – Định luật về giới hạn quang điện (giới hạn đỏ): <i>Đối với mổi kim loại dùng làm cathode có một</i>
<i>bước sóng giới hạn </i>l<i>0 nhất định gọi là giới hạn quang điện. Hiện tượng quang điện xảy ra khi bước sóng của ánh</i>

<i>sáng kích thích </i>l<i> nhỏ hơn giới hạn quang điện.</i>

<b> Định luật 2 – Định luật về dòng quang điện bão hồ: </b><i>Với ánh sáng kích thích thỗ mãn định luật quang điện</i>
<i>thứ nhất ( </i>l£l<i>0) thì cường độ dịng quang điện bão hoà (Ibh) tỉ lệ thuận với cường độ chùm ánh sáng kích thích.</i>

<i> </i><b>Định luật 3 – định luật về động năng ban đầu cực đại:</b><i> Động năng ban đầu cực đại ( Wđ= </i> 2
2
1

<i>mv ) của</i>
<i>chùm electron quang điện không phụ thuộc cường độ chùm ánh sáng kích thích mà chỉ phụ thuộc vào bước sóng</i>
<i>ánh sáng kích thích (</i>l<i>) và bản chất của kim loại dùng làm cathode (</i>l<i>0).</i>

II. Thuyết lượng tử ánh sáng:

a. Những nguyên tử hay phân tử vật chất không hấp thụ hay bức xạ ánh sáng một cách liên tục, mà thành từng
phần riêng biệt, gián đoạn. Mổi phần mang một năng lượng hoàn toàn xác định  =hf, trong đó f là tần số ánh sáng
và h là hằng số Plank h = 6,625. 10-34_{J.s . Mỗi phần được gọi là một lượng tử ánh sáng.}

b. Chùm ánh sáng được coi như một chùm hạt, mỗi hạt gọi là một photon mang một lượng tử năng lượng. Khi
ánh sáng truyền đi, các photon không bị thay đổi, không phụ thuôc vào khoảng cách đến nguồn sáng.

c. Với ánh sáng có tần số đã cho, cường độ chùm sáng tỉ lệ với số photon trong chùm.
III. Giải thích các định luật quang điện:

<b>1. Cơng thức Einstein: </b> 2
max
2
1

<i>mv</i>
<i>A</i>

<i>hf</i>  
<b>2. Giải thích các định luật quang điện:</b>

a. Định luật 1: Điều kiện xảy ra hiện tượng quang điện: hf ³ A =><i>hc</i> ³<i>A</i>
l
=> l£<i>_A</i> l0

<i>hc</i>

. Vậy: l £ l0

b. Định luật 2: Số photon càng nhiều (Ikt càng lớn) thì cường độ dòng quang điện càng lớn nên tỉ lệ với cường
độ chùm ánh sáng kích thích.

c. Định luật 3: Từ công thức Einstein, suy ra

<i>E</i>

đ =  - A = hc(

0
1

1

l

l  )=> EđỴl, l0
<b> IV. Lưỡng tính sóng hạt của ánh sáng:</b>

nh sáng vừa có tính chất sóng, vừa có tính chất hạt.

</div>
<span class='text_page_counter'>(21)</span><div class='page_container' data-page=21>

Lưu ý: <i>Khi bước sóng càng lớn thì ánh sáng thể hiện tính chất sóng lớn, cịn bước sóng càng bé thì tính chất hạt</i>
<i>lớn</i>

<b>QUANG TRỞ VÀ PIN QUANG ĐIỆN </b>
<b>1. Hiện tượng quang dẫn hay hiện tượng quang điện bên trong:</b>

a. Khái niệm: Một số chất bán dẫn là những chất cách điện khi không chiếu ánh sáng và trở thành vật dẫn khi
chiếu ánh sáng thích hợp. Hiện tượng điện trở giảm mạnh của chất bán dẫn khi có ánh sáng thích hợp chiếu vào
gọi là hiện tượng quang dẫn hay hiện tượng quang điện bên trong.

<i><b> b. Giải thích lý do dẫn điện: khi chất bán dẫn hấp thụ một photon thì có một electron được giải phóng khỏi liên</b></i>
kết với các nguyên tử trở thành các electron tự do và để lại một lổ “trống” mang điện tích dương. Những “lỗ
trống” và các electron này đóng vai trị các hạt mang điện tự do tham gia vào quá trình dẫn điện. Chính sự xuất
hiện các electron tự do và các “lổ trống” mà chất bán dẫn trở thành vật dẫn khi ánh sáng chiếu vào.

c. Điều kiện xảy ra hiện tượng quang dẫn: Ứng với mỗi chất bán dẫn có một bước sóng giới hạn xác định gọi là
giới hạn quang dẫn. Hiện tượng quang dẫn xảy ra khi ánh sáng kích thích có bước sóng nhỏ hơn bước sóng giới
hạn quang dẫn.

<b> 2. Quang trở LDR ( light dependent resistor):</b>

a. Cấu tạo: Gồm một lớp chất bán dẫn phủ trên một tấm nhựa cách điện và gắn với hai điện cực lên lớp bán dẫn.
<i><b> b. Nguyên tắc hoạt động: nối quang trở với mạch điện:</b></i>

+ Khi quang trở không tiếp xúc với ánh sáng: Thì cường độ dịng điện trong mạch bằng khơng.
+ Khi quang trở được chiếu sáng (l £ l0) thì trong mạch xuất hiện dịng điện.

<i><b> c. Ứng dụng: Xem sách giáo khoa</b></i>

3. Pin quang điện: Là nguồn điện biến đổi quang năng thành điện năng.
a. Cấu tạo: + Tấm đồng (Cu) đóng vai trị là âm cực ( cathode);

+ Lớp đồng ocide (Cu2O) đóng vai trị dương cực (anode);

+ Lớp tiếp xúc Cu - Cu2O:Chỉ cho eletron dịch chuyển từ Cu2O->Cu

b.Nguyên tắc hoạt động: Khi chiếu một chùm ánh sáng có bước sóng thích hợp vào lớp Cu2O thì ánh sáng giải
phóng eletron liên kết trong Cu2O thành electron dẫn. Một phần electron này khuéch tán sang cực Cu. Cực Cu thừa
eletron nên nhiễm điện âm. Cực Cu2O nhiểm điện dương, giữa hai điện cực của pin hình thành một suất điện
động.

Nếu nối hai cực với nhau bắng một dây dẫn thơng qua một điện kế, ta thấy có một dòng điện chạy từ Cu2O
sang Cu.

Ngồi pin quang điện Cu2O cịn có rất nhiều loại pin quang điện khác, phổ biến nhất là pin quang điện
Sêlen.

<b>ỨNG DỤNG THUYẾT LƯỢNG TỬ TRONG NGUYÊN TỬ HIDRO</b>
I. Mẫu nguyên tử Bohr:

1. Tiên đề 1: Tiên đề về trạng thái dừng:

Nguyên tử chỉ tồn tại trong những trạng thái có năng lượng xác định, gọi là trạng thái dừng. Ở trạng thái dừng,
nguyên tử không bức xạ năng lượng.

2. Tiên đề 2: Tiên đề về sự bức xạ hay hấp thụ năng lượng:

* Ở trạng thái dừng có mức năng lượng càng thấp thì càng bền vững, do vậy khi ở trạng thái dừng có mức năng
lượng càng cao, nguyên tử có xu hướng chuyển về trạng thái có mức năng lượng thấp hơn.

* Khi nguyên tử ở trạng thái dừng có mức năng lượng Em chuyển sang chuyển sang trạng thái dừng có mức
năng lượng En thấp hơn (Em> En) thì nguyên tử phát ra một photon có năng lượng:  = hfmn = Em –En .

Khi một nguyên tử đang ở rạng thái dừng có mức năng lượng En thấp hấp thụ một photon có năng lượng hfmn
đúng bằng hiệu Em – En thì nó chuyển sang trạng thái dừng có mức năng lượng Em.

* Hệ quả: Trong các trạng thái dừng của nguyên tử. Electron chỉ chuyển động xung quanh hạt nhân theo những
quỹ đạo có bán kính hồn toàn xác định gọi là quỹ đạo dừng.

</div>
<span class='text_page_counter'>(22)</span><div class='page_container' data-page=22>

1. Giải thích: Ở trạng thái cơ bản, hidro có năng lượng thấp, electron chuuyển động xung quanh quỹ đạo K. Khi
nguyên tử hidro bị kích thích ( nhận năng lượng) thì electron nhảy từ quỹđạo K lên các quỹ đạo có mức năng
lượng cao hơn: L,M,N,O,P.

Ở trạng thái kích thích khơng bền vững nên electron trở về các mức năng lượng có mức năng lượng thấp hơn
phát ra một photon có tần số f =

<i>h</i>

<i>E</i>
<i>E_cao</i>  <i>_thap</i>

và bước sóng ánh sáng l <i>c_f</i> , với mỗi ánh sáng đơn sắc có
một quang phổ có màu sắc xác định tạo thành quang phổ vạch.

2. Quang phổ vạch hidro:

Thực nghiệm cho thấy quang phổ vạch hidro sắp xếp thành những dãy xác định tách rời nhau:
* Dãy Lyman: Có 5 vạch nằm vùng tử ngoại;

* Dãy Balmer: Gồm 4 vạch, một phần nằm trong vùng tử ngoại, một phần nằm trong vùng khả kiến: Đỏ: Ha (
l=0,6365m); Lam: Hb (l=0,4861m); Chàm: Hf (l =0,4340 m);

Tím: (l =0,4102 m)

* Dãy Paschen: Có 3 vạch nằm trong vùng hồng ngoại.
Ghi chú: + Dãy Lyman: P,O,N,M,L à K

+ Dãy Balmer: P,O,N,M à L
+ Dãy Paschen: P,O,Nà M.

<b>CHƯƠNG VII.</b> <b> VẬT LÝ HẠT NHÂN</b>

<b>CẤU TẠO CỦA HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ</b>
<b> 1. Cấu tạo của hạt nhân nguyên tử:</b>

* Kích thước: Hạt nhân nguyên tử nằm ở trung tâm ngun tử, có bán kính: r »10-14_{ 10}-15_{m << Rnguyên}
tử .
* Cấu tạo của hạt nhân: Gồm có các nuclon;

+ Proton: Là hạt mang điện tích dương (Z) ;
+ Notron: Là hạt không mang điện ( N);
+ Số khối hay khối lượng nguyên tử: A = N + Z.
Ký hiệu hạt nhân nguyê tử: <i>AX</i>

<i>Z</i>

2.Lực hạt nhân: Là lực liên két giữa các nuclon trong hạt nhân nguyên tử. Là loại lực mạnh nhất trong tất cả các
lực của thế giới tự nhiên, và chỉ có tác dụng khi khoảng cách giữa hai nuclon nhỏ hơn hoặc bằng kích thưo8c1 hạt
nhân nguyên tử

3. Đồng vị: Những nguyên tử có cùng số Z và khác số N có cùng một vị trí trong bảng hệ thống tuần hồn các
ngun tố hố học Mendeleev.

* Đặc điểm: + Các đồng vị có cùng tính chất hố học;

+ Hầu hết các nguyên tố trong tự nhiên đều có từ hai đồng vị trở lên.
<b> 4. Đơn vị khối lượng nguyên tử (u) :</b>

Đơn vị khối lượng nguyên tử (u ) được xác định bằng
12

1

khối lượng nguyên tử của đồng vị cacbon phổ biến
<i>C</i>

12

6 . Vì vậy cịn gọi là đơn vị cacbon (đvc).

mp = 1,007276u; mn = 1,008665u; me = 0,000594u.
Số Avogadro NA là số nguyên tử có trong 12g 12<i>C</i>

6 .

1u =
12

1

<i>A</i>

<i>N</i>
012
,
0

» 1,66055.10-27_kg.
Trong đó NA » 6,02.1023_{: Số Avogadro.}
Lưu ý: Muốn tính u theo đơn vị ₂

<i>c</i>
<i>MeV</i>

: Từ hệ thức E = mc2_{, ta có:}
m(kg) = (₂ )

<i>c</i>
<i>J</i>
<i>E</i>

. Mặt khác: 1eV = 1,6.10-19_(J).
Do đó: m(kg) = ₁₉

10
.
6
,
1

)
(



<i>J</i>
<i>E</i>

= ( ₂ )

</div>
<span class='text_page_counter'>(23)</span><div class='page_container' data-page=23>

Từ phép tính ta có kết quả: 1u = 1,77055.10-27_{kg = 9,315}
2
<i>c</i>
<i>MeV</i>

<b>HIỆN TƯỢNG PHĨNG XẠ</b>
<b>I. Hiện tượng phóng xạ:</b>

<i><b>Định nghĩa: Hiện tượng phóng xạ là hiện tượng hạt nhân nguyên tử tự động phóng ra những bức xạ và</b></i>
biến thành hạt nhân khác. Những bức xạ đó được gọi là tia phóng xạ, khơng nhìn thấy được, nhưng có thể phát
hiện chúng do chúng có khả năng làm đen kính ảnh, iơn hố các chất, bị lệch trong điện trường và từ trường.
<b> II. Cac loại phóng xạ:</b>

<i><b>1. Tia alpha (</b></i>a<i><b>): Là cùm hạt nhân </b></i>24<i>He</i> mang điện tích dương, cịn gọi là chùm hạt a.

Tính chất: + Lệch về bản âm của tụ điện;

+ Vận tốc của hạt khoảng 107_m.s-, _{đi được khoảng 8cm trong khơng khí và dừng lại do mất năng lượng}
vì iơn hố chất khí.

+ khả năng đâm xuyên yếu
2. Tia bêta ( b<i><b>): Có hai loại:</b></i>

+ Tia b-_{: Là dịng electron, mang điện tích âm, nên bị lệch về phía bản dương của tụ điện,}

+ Tia b+_{: Là dòng hạt có khối lượng bằng khối lượng electron nhưng mang điện tích dương +e nên gọi là}
pozitron.

Tính chất: + Vận tốc gần bằng vận tốc ánh sáng, đi được hàng trăm mét trong khơng khí.
+ Iơn hố mơi trường khơng khí yếu hơn tia a.

+ Có khả năng đâm xuyên mạnh hơn các hạt a.

3. Tia gamma (g<i><b>) : Là sóng điện từ có bước sóng rất ngắn. (l £ 10</b></i>-11m).

Tính chất: + Do không mang điện nên không bị lệch trong điện trường và từ trường.
+ Có tính đâm xun mạnh, có mọi tính chất như tia Roentgen.

<b>III. Định luật phóng xạ: </b>

1. Phát biểu định luật: Mỗi chất phóng xạ được đặc trưng bởi một thời gian T gọi là chu kỳ bán rã. Cứ sau mỗi
chu kỳ này thí có

2
1

số ngun tử chất ấy biến đổi thành chất khác.
2. Công thức định luật phóng xạ:

<i>N</i>

<i>N</i>

<i>_o</i>

<i>e</i>

<i>t</i>

<i>N</i>

<i>_ko</i>

2

.





l hay

<i>m</i>

<i>m</i>

<i>_o</i>

<i>e</i>

<i>t</i>

<i>m</i>

<i>_ko</i>

2

.





l

Với k là số phân rã trong thời gian t; Hệ số l được gọi là hằng số phóng xạ:

<i>T</i>
<i>T</i>

693
,
0
2
ln



l

3. Độ phóng xạ: Độ phóng xạ H của một chất đặc trưng cho tính phóng xạmạnh hay yếu, được đo bằng số phân rã
trong một giây.

Đơn vị: + Bercơren (Bq): Số phân rã trong một giây;
+ Curie (Ci) 1Ci = 3,7.1010_Bq.

<i>_N</i> <i>_e</i> <i>_T</i> <i>_H</i> <i>_e</i> <i>t</i>

<i>T</i>
<i>t</i>
<i>N</i>
<i>t</i>

<i>H</i>

_l

 l




 0

</div>
<span class='text_page_counter'>(24)</span><div class='page_container' data-page=24>

<b>PHẢN ỨNG HẠT NHÂN</b>

1. Định nghĩa:

a. Phản ứng hạt nhân: Là tương tác giữa hai hạt nhân dẫn đến biến đổi thành hạt nhân khác, theo sơ đồ:
X + Y C + D

b. Hiện tượng phóng xạ: Là trường hợp đặc biệt của phản ứng hạt nhân.

* Trong phản ứng hạt nhân, các hạt ở vế phải hay vế trái có thể chỉ là các hạt sơ cấp như electron ( 0e
1

 ), proton

(1p

1 ), photon ( g

0
0 ).

<b> 2. Các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân:</b>
a. Định luật bảo toàn số nuclon ( hay số khối A):

Trong phản ứng hạt nhân, proton có thể chuyển thành nơtron và ngược lại, nhưhg tổng của chúng tức là số
nuclon trước và sau phản ứng bằng nhau.

AX + AY = AC + AD

b<i><b>. </b><b>Định luật bảo tồn điện tích:</b></i>

Tổng điện tích của các hạt nhân ở hai vế của phương trình phản ứng hạt nhân luyôn bằng nhau.
ZX + ZY = ZC + ZD

c. Bảo toàn năng lượng toàn phần và bảo toàn động lượng:

Vật lý hạt nhân ( vật lý học hiện đại) kết luận hai định luật này vẫn đúng cho các hạt nhân tham gia phản ứng.
* Chú ý: Trong phản ứng hạt nhân, khối lượng của hệ không được bảo tồn.

QUY TẮC DỊCH CHUYỂN PHĨNG XẠ
a. Phóng xạ alpha (a<i><b>): </b></i>A_ZX A_Z_4₂ Ya

Hạt nhân con ở vị trí lùi 2 ơ so với hạt nhân mẹ trong bảng HTTH Mendeleev, và có số khối nhỏ hơn 4:
a



 Rn

Ra 224

86
226

88

b. <i>Phóng xạ </i>b<i>+</i> : A_ZX  _Z_A₁ Y 0₁e 0₀g

Trong phóng xạ b+_{thì hạt nhân con tiến tới 1 ơ so với hạt nhân mẹ trong bảng HTTH Mendeleev, và có cùng số}
khối với hạt nhân mẹ.

Ví dụ: 30₁₅P 30₁₄ Bi 0₁e 0₀g

c. Phóng xạ b<i><b>-</b></i> : A_ZX _Z_A₁Y _0₁e 0₀g

Trong phóng xạ b+_{thì hạt nhân con tiến tới 1 ô so với hạt nhân mẹ trong bảng HTTH Mendeleev, và có cùng số}
khối với hạt nhân mẹ.

Ví dụ: 210₈₃Pb  210₈₄Po _0₁e 0₀g

d. Phóng xạ gamma (g<i><b>): Sự phóng xạ photon ki hạt nhân con ở trạng thaí kích thích có mức năng lượng cao E</b></i>2
chuyển xuống mức năng lượng E1 thấp hơn. Đồng thời phát ra một photon có tần số được xác định bởi hệ thức: hf
= E2 – E1. Sự phóng xạ gamma (g) ln kèm theo sự phóng xạ a,b.

<b>PHẢN ỨNG HẠT NHÂN NHÂN TẠO</b>
1.

<b> Phản ứng hạt nhân nhân tạo : </b>

Định nghĩa: Phản ứng hạt nhân nhân tạo xảy ra khi người ta dùng các hạt nhân nhẹ (4He

2 ) gọi là đạn bắn vào

các hạt nhân khác gọi là bia.

* Phản ứng hạt nhân nhân tạo được Rutherford thực hiện đầu tiên vào năm 1919:
He N O 1H

1
17

8
14

7
4

2   

* Phản ứng hạt nhân được hai ông bà Joliod Curie thực hiện năm 1934:
He Al P 1n

0
30
15
27

13
4

2   

Hạt nhân 30P

15 sinh ra không bền vững nó tự phóng xạ b+ để trở thành theo phương trình phản ứng:
e

Si

P 0

1
30
14
30

15  

30P

</div>
<span class='text_page_counter'>(25)</span><div class='page_container' data-page=25>

2. Máy gia tốc:

Xiclotron là máy gia tốc chế tạo đầu tiên (1932): Gồm có hai hình chữ D đặt trong chân khơng. Có một từ
trường B vng góc với các hộp, lực Lorentz tác dụng lên các điện tích gây ra sự chuyển động trịn đều của các
điện tích ở trong lịng ống với bán kính: R mv_qB_{. Trong đó m là khối lượng của hạt, q là điện tích của hạt và v là}
vận tốc của hạt.

* Giữa hai hộp chữ D cò một hiệu điện thế xoay chiều có cùng tần số với tần số quay của hạt, nên mỗi lần đi
qua khe giữa hai hộp D, hạt được tăng tốc. Do đó bán kính R cũng tăng, và quỹ đạo của hạt là đường xoắn ốc. Ở
cuối đường này, khi động năng đã đủ lớn thì chùm hạt được lái để đập vào bia.

* Xiclotron có thể tăng tốc hạt proton tới động năng vài chục MeV. Q giới hạn này thì do hiệu ứng tương đối
tính sự đồng bộ giữa hiệu điện thế xoay chiều và sự quay của hạt mất đi, và người ta phải dùng các máy gia tốc
khác như Xincroxiclotron, Xincrophazotron.

<b> 3. Ứng dụng của đồng vị phóng xạ:</b>

* Các đồng vị phóng xạ được dùng làm nguyên tử để đánh dấu dùng nhằm phát hiện cơ chế hoạt động bên trong

cơ thể sinh vật.

* Các đồng vị phóng xạ được dùng để dò khuyết tật ( như bức xạ gamma g) trong các chi tiết máy, bảo quản
thực phẩm, chữa ung thư.

* Đồng vị phóng xạ 12C

6 được dùng để xác định tuổi Trái Đất.

<b>HỆ THỨC EINSTEIN GIỮA NĂNG LƯỢNG VÀ KHỐI LƯỢNG</b>
<b>1. Các tiên đề của Einstein:</b>

<b> * Tiên đề 1: Các hiện tượng vật lý xảy ra như nhau đối với mọi hệ quy chiếu quán tính, hay là các phương trình</b>
biểu diễn các hiện tượng vật lý có cùng một dạng trong hệ quy chiếu quán tính.

* Tiên đề 2: Vận tốc của ánh sáng trong chân không không đổi với mọi hệ quy chiếu qn tính và có cùng giá
trị c, khơng phụ thuộc vào nguồn sáng hay máy thu.

2. Hệ thức Einstein về năng lượng:
<i><b> a. Năng lượng nghỉ: </b></i>

* Ngồi các dạng năng lượng thơng thường như động năng, thế năng, thuyết tương đối Einstein đã nêu giả thiết
về một dạng năng lượng E quan trọng liên quan mật thiết với khối lượng của vật, gọi là năng lượng nghỉ.

Năng lượng nghỉ của một vật có khối lượng m của một vật được xác định bởi biểu thức: E = mc2_{. Trong}
đó,ởng.108m/s gọi là vận tốc của ánh sáng trong chân không.

Theo hệ thức liên hệ giữa năng lượng nghỉ và khối lượng của Einstein, thì cứ 1g bất kỳ chất nào cũng chứa một
năng lượng nghỉ bằng 25.106_KWh.

<i><b> b. Sự bảo toàn và chuyển hoá năng lượng:</b></i>

* Năng lượng nghỉ có thể chuyển sang các dạng năng lượng thơng thường khác và ngược lại, khiến năng lượng
nghỉ của vật có thể tăng hoặc giảm theo đúng hệ thức Einstein và thế khối lượng khơng được bảo tồn.

* Theo thuyết tương đối hẹp của Einstein năng lượng không bảo tồn, mà chỉ có năng lượng tồn phần được bảo
tồn.

<i><b> c. Tính khối lượng theo đơn vị năng lượng:</b></i>

Theo thuyết tương đối hẹp của Einstein, khối lượng có thể tính bằng đơn vị: ₂

c
eV

Từ đó ta suy ra: + 1kg = 0,561.1030

2
c
MeV

+ 1u = 1,660055.10-27_{kg = 931,5}

</div>
<span class='text_page_counter'>(26)</span><div class='page_container' data-page=26>

<b>ĐỘ HỤT KHỐI . NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT</b>
1. Độ hụt khối – Năng lượng liên kết:

a. Độ hụt khối:

* Giả sử ban đầu có Z proton và N nơtron chưa liên kết với nhau và đứng yên, khi đó tổng khối lượng ban đầu
của chúng là:

m0 = Zmp + Nmn, trong đó, mp, mn là khối lượng của proton và của nơtron.
* Khi liên kết các nuclon thành các hạt nhân nguyên tử, ta thấy có một độ hụt khối :
Dm = Z.mp + N.mn – m = m0 – m

* Khái niệm độ hụt khối: Là độ giảm khối lượng của một hạt nhân (m) so với khối lượng m0 của Z proton và N
nơtron riêng rẽ tạo thành hạt nhân đó.

b. Năng lượng liên kết:

* Theo hệ thức Einstein: Năng lượng nghỉ của các nuclon riêng rẽ E0= mc2. Năng lượng nghỉ của hạt nhân E =
mc2_{< E}

0. Vậy khi các nuclon liên kết thành hạt nhân thì đồng thời toả ra năng lượng: DE = (m0 – m)c2
Năng lượng toả ra dưới dạng động năng và năng lượng của bức xạ gamma (g).

* Sự hụt khối dẫn đến sự toả năng lượng khi hình thành hạt nhân hồn tồn tự nhiên. Bởi vì, khi phá vỡ một hạt
nhân thành các nuclon riêng rẽ, ta phải tốn một năng lượng để thắng lực liên kết hạt nhân. Vì vậy năng lượng DE =
E0 – E = (m0 – m)c2 gọi là năng lượng liên kết.

* Lưu ý: Hạt nhân có độ hụt khối càng lớn thì càng bền vững.

2. Phản ứng hạt nhân toả năng lượng và phản ứng hạt nhân thu năng lượng:
a. Sự khơng bảo tồn khối lượng trong phản ứng hạt nhân:

Xét phản ứng hạt nhân: A + B à C + D

Quan sát thực nghiệm cho biết độ bền cảu các hạt nhân không giống nhau, nghĩa là tổng độ hụt khối của các hạt
nhân sau phản ứng có thể nhỏ hơn ( hoặc lớn hơn) tổng độ hụt khối cảu các hạt nhân trước phản ứng. Khi ấy, tổng
khối lượng các hạt nhân sau phản ứng M phải lớn hơn (hoặc nhỏ hơn) tổng khối lượng M0 của các hạt nhân trước

phản ứng, nghĩa là khối lượng khơng được bảo tồn.

b. Phản ứng hạt nhân toả năng lượng:

Là phản ứng hạt nhân trong đó các hạt sinh ra có tổng khối lượng bé hơn các hạt ban đầu, do đó hạt sinh ra
càng bền vững.

c. Phản ứng hạt nhân thu năng lượng:

Là phản ứng hạt nhân trong đó hạt nhân sinh ra có tổng khối lượng lớn hơn tổng khối lượng các hạt nhân ban
đầu, do đó hạt nhân kém bền vững.

3. Hai loại hạt nhân toả năng lượng:
a. Phản ứng phân hạch:

</div>
<span class='text_page_counter'>(27)</span><div class='page_container' data-page=27>

<b>CHƯƠNG . T</b> <b>Ừ VĨ MÔ ĐẾN VI MÔ</b>

<b>CÁC HẠT SƠ CẤP</b>
<i><b>* Hạt sơ cấp</b></i>

Các hạt sơ cấp là các hạt vi mơ có kích thước cở hạt nhân trở xuống và khi khảo sát quá trình biến đổi của
chúng, ta tạm thời không xét đến cấu tạo bên trong của chúng.

<i><b>* Tạo ra các hạt sơ cấp mới</b></i>

Để tạo ra các hạt sơ cấp mới, người ta làm tăng vận tốc của một số hạt bằng cách dùng máy gia tốc và cho
chúng bắn vào các hạt khác.

<i><b>* Phân loại các hạt sơ cấp</b></i>

Dựa vào độ lớn của khối lượng và đặc tính tương tác, người ta phân hạt sơ cấp thành các loại sau:
+ Phôtôn: hạt có khối lượng tĩnh bằng 0.

+ Leptơn (các hạt nhẹ): có khối lượng từ 0 đến 200me: nơtrinơ, electron, pôzitron, mêzôn .
+ Hađrôn: gồm hai lo?i mêzơn và barion

- Mêzơn: có khối lượng trên 200me nhưng nhỏ hơn khối lượng nuclôn g?m hai nhĩm mêzơn  (0_,+_,-_{) và}
mêzơn K (K0_{, K}+_).

- Barion: các hạt có khối lượng bằng hoặc lớn hơn khối lượng nuclơn, gồm hai nhóm: nuclơn p, n và
hipêrôn (^0, 0_{, }+_{, }-_{: khối lượng lớn hơn khối lượng nuclơn) và các phản hạt cả chúng.}

<i><b>* Tính chất của các hạt sơ cấp</b></i>

+ Một số ít các hạt sơ cấp là bền, cịn đa số là khơng bền: chúng tự phân hủy và biến thành hạt sơ cấp khác.

+ Mỗi hạt sơ cấp đều có một phản hạt tương ứng. Phản hạt của một hạt sơ cấp có cùng khối lượng nhưng điện tích
trái dấu và cùng giá trị tuyệt đối. Trường hợp hạt sơ cấp không mang điện thì phản hạt của nó có mơmen từ cùng
độ lớn nhưng ngược hướng.

<i><b>* Tương tác của các hạt sơ cấp</b></i>

Các hạt sơ cấp luôn biến đổi và tương tác với nhau. Có bốn loại tương tác cơ bản: Tương tác điện từ;
tương tác mạnh (tương tác giữa các hađrôn); tương tác yếu (tương tác giữa các leptôn); tương tác hấp dẫn (tương
tác giữa các hạt có khối lượng khác 0).

<b>CẤU TẠO VŨ TRỤ</b>
<i><b>* Hệ Mặt Trời</b></i>

Hệ Mặt Trời gồm Mặt Trời, các hành tinh và các vệ tinh.

+ Mặt Trời:

- Là một ngơi sao màu vàng có nhiệt độ bề mặt 60000_{K, nhiệt độ trong lòng Mặt Trời lên đến hàng chục}
triệu độ.

- Có bán kính lớn hơn 109 lần bán kính Trái Đất, có khối lượng gấp 333.103_{khối lượng Trái Đất. Thành}
phần chủ yếu là hiđrô (75%) và hêli (23%).

- Năng lượng Mặt Trời có được là do các phản ứng nhiệt hạch: phản ứng tổng hợp các hạt nhân hiđrô
thành hêli.

+ Các hành tinh

- Có 8 hành tinh, theo thứ tự từ trong ra ngoài: Thủy tinh, Kim tinh, Trái Đất, Hỏa tinh, Mộc tinh, Thổ
tinh, Thiên vương tinh và Hải vương tinh. Chúng chuyển động quanh Mặt Trời theo cùng chiều quay của bản thân
Mặt Trời quanh mình nó. Xung quanh mỗi hành tinh có các vệ tinh.

- Được chia thành hai nhóm: nhóm Trái Đất gồm Thủy tinh, Kim tinh, Trái Đất, Hỏa tinh và nhóm Mộc
tinh gồm Mộc tinh, Thổ tinh, Thiên vương tinh và Hải vương tinh.

+ Các tiểu hành tinh: là các hành tinh có bán kính từ vài km đến vài trăm km, chuyển động trên các quỹ đạo có bán
kính từ 2,2 đến 3,6 đvtv (1 đvtv = 150.106_{km: là khoảng cách trung bình từ Trái Đất đến Mặt Trời).}

+ Sao chổi: là những khối khí đóng băng lẫn với đá, đường kính vài km, chuyển động quanh Mặt Trời theo những
quỹ đạo elip rất dẹt.

+ Thiên thạch: là những tảng đá chuyển động quanh Mặt Trời.
<i><b>* Các sao và thiên hà</b></i>

+ Mỗi ngôi sao ta nhìn thấy trên bầu trời về ban đêm là một khối khí nóng sáng như Mặt Trời. Nhiệt độ trong lòng

các sao lên đến hàng chục triệu độ, trong đó xảy ra các phản ứng nhiệt hạch. Khối lượng các sao trong khoảng từ
0,1 đến vài chục lần khối lượng Mặt Trời.

</div>
<span class='text_page_counter'>(28)</span><div class='page_container' data-page=28>

Ngoài các sao đang ở trong trạng thái ổn định cịn có các sao đang ở trong trạng thái biến đổi rất mạnh đó
là các sao mới và siêu mới có độ sáng đột nhiên tăng rất nhanh do kết quả của các vụ nổ xảy ra trong lịng chúng,
kèm theo sự phóng ra các dịng vật chất rất mạnh.

Có các sao khơng phát sáng, đó là các punxa và các lỗ đen. Punxa được cấu tạo tồn bằng nơtron. Chúng
có từ trường rất mạnh và quay rất nhanh quanh một trục. Lỗ đen cũng được cấu tạo từ các nơtron, nhưng được xếp
khít với nhau tạo ra một loại chất có khối lượng riêng rất lớn, nên có thể hút bất kì khối chất nào lại gần nó.

Ngồi ra cịn có những “đám mây” sáng. Đó là những tinh vân. Tinh vân là các đám bụi khổng lồ được rọi
sáng bởi các ngôi sao gần đó hoặc những đám khí bị ion hóa phóng ra từ sao mới hay siêu mới.

+ Thiên hà là một hệ thống sao gồm nhiều loại sao và tinh vân. Đa số các thiên hà có dạng hình xoắn ốc. Đường
kính của thiên hà khoảng 100.000 năm ánh sáng.

+ Ngân Hà: là thiên hà có chứa hệ Mặt Trời của chúng ta. Thiên Hà có cấu trúc hình xoắn ốc, đường kính khoảng
100.000 năm ánh sáng.

+ Các đám thiên hà: là tập hợp các thiên hà.

+ Các quaza: là một loại cấu trúc mới, nằm ngoài thiên hà, phát xạ mạnh một cách bất thường các sóng vơ tuyến
và tia X. Công suất phát xạ của quaza lớn đến mức phản ứng nhiệt hạch cũng không đủ cung cấp năng lượng cho
quá trình phát xạ này.

<i><b>* Vũ trụ</b></i>

Vũ trụ gồm các thiên hà và đám thiện hà.

+ Sự chuyển động quanh các tâm: Các thành viên trong một hệ thống sẽ chuyển động quanh một thiên thể hay một
khối trung tâm. Chuyển động này tuân theo định luật vạn vật hấp dẫn và các định luật Keple.

</div>

<!--links-->