sang kien kinh nghiem

<span class='text_page_counter'>(1)</span>Môc lôc : Trang A. phần I: đặt vấn đề . 1. Lêi nãi ®Çu .................................................................................................. 2. Thùc tr¹ng nghiªn cøu .................................................................................. B. Phần II: Giải quyết vấn đề 1. KiÕn thøc c¬ b¶n ........................................................................................... 2. Bµi tËp vÝ dô ................................................................................................... 3. Bµi tËp ¸p dông ............................................................................................. C. PhÇn III: KÕt luËn 1. KÕt qu¶ nghiªn cøu ...................................................................................... 2. Kiến nghị - đề xuất .................................................................................... D. danh môc tµi liÖu tham kh¶o đánh giá của hội đồng khoa học cơ sở .............................................................. 2 2 3 4 12 12 13 14 15. A .phần I : đặt vấn đề 1. lêi më ®Çu : Trong qu¸ tr×nh trùc tiÕp gi¶ng d¹y ë trêng phæ th«ng qua 6 n¨m thùc d¹y t«i thấy rằng để giúp học sinh ôn luyện các bài tập vật lý sơ cấp, chuẩn bị tốt cho các kỳ thi cuối cấp và nhất là kỳ thi tuyển sinh vào các trờng đại học, cao đẳng vµ th cn, trong qu¸ tr×nh gi¶ng d¹y t«i thÊy r»ng phÇn lîng tö ¸nh s¸ng lµ phần rất khó học nhng rất quan trọng trong quá trình ôn tập và thi cử, tôi đã hệ thống và truyền đạt cho học sinh theo các chủ đề, mỗi chủ đề đều đợc trình bày lÇn lît : KiÕn thøc c¬ b¶n : Bµi tËp vÝ dô (Nªu c¸c vÝ dô ®iÓn h×nh vµ bµi tËp mẫu ): Bài tập áp dụng (Nêu đầy đủ các bài tập cơ bản và nâng cao ). trong quá.

<span class='text_page_counter'>(2)</span> trình giảng dạy các bài tập đợc phân dạng theo chủ đề toán cơ bản, đặc biệt là c¸c d¹ng bµi tËp cña phÇn nµy t«i lu«n cËp nhËt theo ch¬ng tr×nh c¶i c¸ch gi¸o dục và các vấn đề thờng gặp trong các đề thi tốt nghiệp và các đề thi đại học cao đẳng của bộ giáo dục và đào tạo . Tất cả các bài tập áp dụng đều có hớng dẫn giải ngắn gọn, chủ yếu làm rõ các bớc giải cơ bản các phép tính toán và lời giải chi tiết để học sinh có thể tự làm, có nh vậy học sinh với tích cực tham gia vào quá trình giải toán đợc nhờ đó mà c¸c em hiÓu râ vµ nhí l©u h¬n ,víi c¸ch lµm nh vËy trong qu¸ tr×nh gi¶ng d¹y t«i thÊy hiÖu qu¶ . Mặc dù đã có nhiều cố gắng trong quá trình biên soạn bản sáng kiến kinh nghiÖm nµy, nhng thiÕu sãt lµ ®iÒu kh«ng thÓ tr¸nh khái ,rÊt mong sù dãng gãp ý kiến của các bạn đồng nghiệp và các em học sinh để bản sáng kiến ngày càng hoµn thiÖn h¬n . 2. Thùc tr¹ng nghiªn cøu : Khi gi¶ng d¹y t«i thÊy r»ng häc sinh rÊt bÕ t¾c trong khi häc phÇn lîng tö ¸nh s¸ng vµ vËt lý h¹t nh©n ,c¸c em kh«ng h×nh dung c¸c dang bµi tËp thêng gÆp vµ phơng pháp giải các bài tập đó chính vì lẽ đó mà các em hiểu không rõ bản chất của vấn đề nên khi gặp các bài tập phần này các em rất luống cuống trong cách giải quyết bài toán .chính vì vậy tôi đã đổi mới phơng pháp truyền thụ kiến thức cho học sinh để giúp các em học tốt hơn. Từ thực trạng trên nên tôi quyết định chọn đề tài này . b. Phần II : giải quyết vấn đề 1. KiÕn thøc c¬ b¶n : a. Khi chiÕu mét chïm s¸ng thÝch hîp (Cã bíc sãng ng¾n ) vµo mét tÊm kim loại thì nó làm cho các êlectrôn ở tấm kim loại đó bị bật ra. Đó là hiện tợng quang ®iÖn. C¸c ªlectr«n bÞ bËt ra gäi lµ c¸c ªlectr«n quang ®iÖn ( Quang ªlectr«n ). b. theo thuyÕt lîng tö, c¸c nguyªn tö hay ph©n tö vËt chÊt kh«ng hÊp thô hay bức xạ ánh sáng một cách liên tục mà thành từng phần riêng rẽ và đứt quãng. Mỗi phần đó mang năng lợng hoàn toàn xác định ε =hf , trong đó h là hằng số PLăng h = 6,625 .10-34 (js), f là tần số của ánh sáng >Mỗi phần ánh sáng đó gọi là lợng tử ánh sáng, hay phôtôn >Nh vậy ánh sáng đợc coi nh một chùm hạt c¸c ph«t«n . c. Các định luật quang điện §Þnh luËt quang ®iÖn thø nhÊt: §èi víi mçi kim lo¹i hiÖn tîng quang ®iÖn chØ s¶y ra khi bíc sãng λ cña ¸nh s¸ng kÝch thÝch chiÕu vµo nhá h¬n giíi h¹n quang điện λ 0 của kim loại đó ..

<span class='text_page_counter'>(3)</span> λ <= λ. 0. víi λ. 0. = hc A. ( A lµ c«ng tho¸t cña ªlectr«n , c lµ vËn tèc ¸nh. s¸ng ) Định luật quang điện thứ hai : Cờng độ dòng quang điện bão hoà tỷ lệ thuận với cờng độ chùm sáng kích thích . Định luật quang điện thứ ba: Động năng cực đại của các êlectrôn không phụ thuộc vào cờng độ của chùm sáng kích thích, mà chỉ phụ thuộc vào bớc sóng cña ¸nh s¸ng kÝch thÝch vµ b¶n chÊt cña kim lo¹i dïng lµm ca tèt 2. d. C«ng thøc Anhxtanh vÒ hiÖn tîng quang ®iÖn. hf =. mv hc = A + oMax λ 2. Muèn cho dßng quang ®iÖn triÖt tiªu hoµn toµn th× hiÖu ®iÖn thÕ gi÷a anèt vµ ca tốt phải đạt đến một giá trị –Uh nào đó : Uh đợc gọi là hiệu điện thế hãm mv 20 max 2. eUh =. ( e = 1,6 .10-19 (C) , me = 9,1.10-31 (kg). HiÖu suÊt cña hiÖn tîng quang ®iÖn (HiÖu suÊt lîng tö ) H=sè ªlectr«n bËt ra tõ kim lo¹i (ca tèt )/ sè ph«t«n tíi kim lo¹i Cờng độ dòng quang điện bão hoà : Ibh = n.e (Víi n lµ ªlÐc tr«n bÞ bËt ra khái catèt mçi d©y . e. Bíc sãng nhá nhÊt cña tia R¬nGhen (Tia X) ph¸t ra tõ mét èng R¬nGhen : λ x ≥ λ min. W® =. mv 0 2. víi 2. λ min=. hc ¦W ®. =e Uh , Uh lµ hiÖu ®iÖn thÕ h·m gi÷a hai cùc cña èng R¬n Ghen. g. MÉu nguyªn tö Bo : Hai tiên đề Bo *. Nguyên tử chỉ tồn tại trong những trạng thái có năng lợng hoàn toàn xác định E1 ,E2 ,... gäi lµ c¸c tr¹ng th¸i dõng.Trong c¸c tr¹ng th¸i rõng nguyªn tö kh«ng bøc x¹. B×nh thêng nguyªn tö ë tr¹ng th¸i c¬ b¶n n¨ng lîng thÊp nhÊt . *. Khi nguyªn tö chuyÓn tõ tr¹ng th¸i rõng cã n¨ng lîng Em sang tr¹ng th¸i rõng En (Với Em > En thì nguyên tử phát ra một phôtôn có năng lợng đúng bằng hiệu Em – En = ε =hf mn : Với fmn là tần số của sóng ánh sáng ứng với phôtôn đó . Ngîc l¹i nÕu nguyªn tö ®ang ë møc n¨ng lîng En thÊp mµ hÊp thô mét ph«t«n cã n¨ng lîng hfmn = Em – E n th× chuyÓn vÒ mø n¨ng lîng Em cao h¬n .. Em hfmn. En hfmn.

<span class='text_page_counter'>(4)</span> * Quang phæ v¹ch cña nguyªn tö H®r«: Gåm nhiÒu d·y v¹ch t¸ch rêi nhau Trong vïng tö ngo¹i cã d·y laiman, kÕ tiÕp lµ d·y Banme trong vïng ¸nh s¸ng nh×n thÊy, d·y thø ba trong vïng hång ngo¹i lµ d·y Pasen .. b. bµi tËp vÝ dô 1.VÝ dô 1 : chiÕu mét bøc x¹ cã bíc sãng λ = 0,18 μm vµo b¶n ©m cùc cña mét tÕ bµo quang ®iÖn. Kim lo¹i dïng lµm ©m cùc cã giíi h¹n quang ®iÖn . λ 0 =0,3 μm a. T×m c«ng tho¸t cña ®iÖn tö khái tÊm kim lo¹i . b. tìm vận tốc ban đầu cực đại của quang điện tử . c. để cho tất cả các quang điện tử đều bị giữ lại ở đối âm cực thì hiệu điện thế h·m ph¶i b»ng bao nhiªu? cho h= 6,625.10-34(js) ; me = 9,1.10-31 (kg) ; e=1,6.10-19 (C) c=3.108 (m/s) .. Gi¶i a. C«ng tho¸t cña ªlectr«n khái kim lo¹i : A=. −34 8 hc . 10 = 6 ,625 . 10 .3 −6 λ0 0 , 30. 10. = 6,625 .10-19(J) =4,14( eV) .. b. ¸p dông c«ng thøc anh xtanh : 20. hf =. hc mv =A+ λ 2. m·. =. hc λ0. + mv. 2 0 max. 2. ⇒. v0ma x =. 1 1 − λ λ0 ) 2 hc ¿ m. √.

<span class='text_page_counter'>(5)</span> v0 ma x =. √. 2 .6 ,625 . 10−34 .3 . 108 1 1 ( − ) − 31 −6 −6 9,1 .10 0 ,18 . 10 0,3 . 10. 1 1 0 ,18 .10 −6 ¿ → Uh = −34 8 −6 6 ,625 . 10 .3 . 10 0 ,30 . 10 ¿ 1,6 . 10−19. →. Uh =2,76 (V).. Để tất cả các electrôn quang điện đều bị giữ lại ở âm cực thì hiệu điện thế h·m Ýt nhÊt ph¶i b»ng 2,76 (V) . 2.VÝ dô 2 : ChiÕu mét bøc x¹ ®iÖn tõ cã bíc sãng λ =0,546 μm lªn mÆt dùng làm catốt của một tế bào quang điện, thu đợc dòng bão hoà có cờng độ i0 =2 (mA). C«ng suÊt cña bøc x¹ ®iÖn tõ lµ P =1,515 (W) . 1/ t×m tû sè gi÷a c¸c ªlectr«n quang ®iÖn tho¸t ra khái bÒ mÆt kim lo¹i vµ sè phô tôn rọi đến . 2/ Giả sử các êlectrôn quang điện đợc tách ra bằng màn chắn để lấy một chùm hẹp hớng vào một từ trờng đều có cảm ứng từ B=10-4 (T) sao cho ⃗ B vu«ng gãc với phơng ban đầu của eléc trôn. Biết quỹ của êlectrôn có bán kính cực đại là r = 23,32 mm . a. Xác định vận tốc ban đầu. cực đại của êlectrôn quang điện theo các số liệu trªn . b. tÝnh giíi h¹n quang ®iÖn cña kim lo¹i lµm catèt . Gi¶i : 1/ Năng lợng của mỗi phô tôn trong chùm là: Do đó hiệu suất lợng tử là ε=. hc λ. −34 . 108 = 6 ,625 . 10 .3 =3,64 .10-19 (J) −19. 0 ,546 . 10. Sè ph« t«n tíi mÆt kim lo¹i trong mét gi©y lµ : N= P = ε. 1 ,515 8 −19 = 4,5 .10 h¹t /s. 3 , 64 . 10. KÝ hiÖu n lµ sè ªlectr«n quang ®iÖn tho¸t ra khái mÆt kim lo¹i trong 1 gi©y, ta cã : n=. i0 e. −3. =. 2 .10 1,6 . 10−19. = 1,25 .1016 h¹t /s.. Do đó hiệu suất lợng tử là . H = n/N =. 1 , 25 .106 4,2 .1018. =0,3 .10-2 .. 2/ Electrôn chuyển động trong từ trờng chịu tác dụng của lực Lo ren xơ F =evB (do vËn tèc ⃗v vu«ng gãc víi c¶m øng tõ ⃗ B ), khi đó quỹ đạo của electrôn.

<span class='text_page_counter'>(6)</span> là đờng tròn bán kính R và lực gây ra gia tốc hớng tâm là lực hớng tâm. áp dụng định luật hai Niutơn ta có : mv 2 r. eBr =v . m. =evB . Suy ra. Biết bán kính cực đại r của êlectrôn, ta tìm đợc vận tốc ban đầu cực đại của ªlectr«n: −19 −4 , 32. 10−3 = 1,6 . 10 .10 23 =4,1.105 (m/s) . −31. V0 ma x = eBr m. 9,1 .10. b/ ¸p dông c«ng thøc Anh xtanh : 20. hf =. hc mv =A+ λ 2. m·. .. Ta đợc : A= ε. -. mv 0. 2 amx. → A = 3,64.10-19-. 2. 9,1. 10−31 ( 4,1. 105) = 2,88 .10-19 =1,8( 2. eV) . Giíi h¹n quang ®iÖn cña kim lo¹i lµm ca tèt : λ. 0. = hc A. −34 .3 . 108 = 6 ,625 . 10 −19. 0,690 μm .. 2, 88 . 10. 3. Ví dụ 3 : Công thoát elec trôn khỏi đồng là 4,57 ( eV) . a. Tính giới hạn quang điện của đồng ? b. Khi chiếu bức xạ có bớc sóng λ =0,14 μm vào một quả cầu bằng đồng đặt xa các vật khác thì quả cầu đợc tích điện đến hiệu điện thế là bao nhiêu ? Vận tốc ban đầu cực đại của quang elec trôn là bao nhiêu ? c. Chiếu một bức xạ điện từ vào một quả cầu bằng đồng đặt xa các vật khác thì quả cầu đạt đợc điện thế cực đại là 3 V. Hãy tính bớc sóng của bức xạ và vận tốc ban đầu cực đại của quang elec trôn ? cho h = 6,625.10-34 (Js) ; c = 3.108 (m/s) ; me 9,1.10-31(kg) ; e = 1,6.10-19( C) . Gi¶i : Giới hạn quang điện của đồng là : λ0. =. hc A. −34 8 = 6 ,625 . 10 .3−. 10 ≈ 278 nm . 19. 4 , 47 . 1,6. 10. b. ¸p dông c«ng thøc Anh xtanh : 20. hc mv hf = = A + λ 2. √. 2 hc ( − A) m λ. m·. →. mv 0. 2 amx. 2. 6 1 ,244 . 10 m/ s .. = hc − A ≈ 7 , 044 .10 −19 (C) λ. → v0 =.

<span class='text_page_counter'>(7)</span> Ban ®Çu qu¶ cÇu cha tÝch ®iÖn. Khi chiÕu bøc x¹ cã bíc sãng λ vµo qu¶ cÇu th× ªlectr«n ë mÆt qu¶ cÇu bÞ bøt ra, vµ qu¶ cÇu tÝch ®iÖn d¬ng, qu¶ cÇu cã mét ®iÖn thÕ .Sè ªlectr«n bÞ bøt ra khái qu¶ cÇu ngµy cµng nhiÒu, ®iÖn thÕ cña qu¶ cầu tăng dần và khi điện thế quả cầu đạt giá trị V ma x thì các êlectrôn vừa bị bứt ra thªm l¹i bÞ hót vÒ qu¶ cÇu, vµ ®iÖn thÕ cña qu¶ cÇu kh«ng t¨ng n÷a vËy chÝnh hiÖu ®iÖn thÕ Vma x cña qu¶ cÇu lµ hiÖu ®iÖn thÕ h·m trong tÕ bµo quang ®iÖn. Do đó ta có : mv max 2. eVma x = eUh =. 2. →. Vma x. ¿ max = 1 mv2 7 ,044 .10− 19 . . = ≈ 4 , 40 e 2 1,6 . 10−19 ¿ ❑. c. Theo trªn ta cã : eVma x =. mv 0. 2 max. ,ở đây Vma x =3V từ đó :. 2. ¿. v0 =. − 19. 2 eU 2 . 1,6. 10 . 3 = ≈ 1 ,03 . 106 (m/ s). − 31 m 9,1 .10 ¿. √ √. ¸p dông c«ng thøc Anh xtanh : 20. hc mv hf = = A + λ 2. m·. =A+ −34. mv 0. 2 max. 2. =A + eVma x →. 8. hc 6 , 625 .10 .3 . 10 λ= = → λ ≈ 0 , 214 . 10−6 (m). − 19 A+ eV max (4 , 47+1,6 . 3). 10. 4.VÝ dô 4: Bíc sãng øng víi bèn v¹ch trong d·y Ban me cña quang phæ Hi®r« lµ : Vạch đỏ ( Hα ) 0,656 μm ; v¹ch lam ( H β ) 0,486 μm ; v¹ch chµm ( (Hγ) 0,434 μm ; v¹ch tÝm ( H δ ) 0,410 μm . T×m bíc sãng øng víi ba v¹ch trong d·y Pasen n»m trong vïng hång ngo¹i . Gi¶i : Theo sơ đồ các mức năng lợng của nguyên tử Hiđ rôn ta có sơ đồ 4 vạch trong d·y Banme vµ 3 v¹ch trong d·y Pasen nh sau ..

<span class='text_page_counter'>(8)</span> Đối với 4 vạch trong dãy Ban me theo tiên đề Bo ta có: ¿ hf α ❑ λ =E − E (1) 2 1 ❑ α hf γ =E4 − E1 (3) λγ. hf β =E3 − E1 (2) λβ. hf δ =E 5 − E1 (4) λδ. §èi víi 3 v¹ch cña d·y Pa sen ta cã : hc =E 3 − E2 (5) λ1. hc =E 4 − E2 (6) λ2. hc =E 4 − E2 (6) λ2 hc =E 5 − E2 (7) λ3. Tõ (1) ,(2) vµ (5) suy ra hc hc hc 1 1 1 − =(E3 − E 1)−(E 2 − E 1)=E 3 − E2= → − = λ β λα λ1 λ β λ β λ1 → λ1 =. λ α λ β 0 ,656 . 0 , 486 ≈ 1 , 282 μm λα − λ β 0 , 656 − 0 , 486. Tơng tự từ (1), (3) và (6) ta tìm đợc λ .λ 1 1 1 0 , 656 .0 , 434 = − → λ2 = α γ = ≈ 1, 282 μm λ2 λα λ γ λ α − λγ 0 ,656 − 0 , 434. T¬ng tù tõ (1) ,(4) vµ (7) ta cã: λα . λδ 1 1 1 = = − → λ3 = λ3 λα λ δ λα − λδ. 5. vÝ dô 5 :. 0 , 656 .0 , 410 ≈ 1 , 282 μm 0 ,656 − 0 , 410. Các mức năng lợng của nguyên tử hi đrô đợc tính theo công thức.

<span class='text_page_counter'>(9)</span> En = −.. E0 n2. Víi E0 =13,6 eV ; n =1,2,3 .... a. Khi nguyªn tö Hi® r« ë tr¹ng th¸i c¬ b¶n ( E1 øng víi n =1 ) hÊp thô ¸nh s¸ng có bớc sóng thích hợp, thì bán kính quỹ đạo tăng lên 9 lần. Hãy tính các bớc sóng khả dĩ của bức xạ mà nguyên tử Hiđrô phát ra khi đó. Cho biết bán kính quỹ đạo dừng đợc tính theo công thức : Rn =r0 .n2 ,víi r0 =0,53 A0 ; N =1 (Quỹ đạo thứ K), 2 (quỹ đạo thứ L)...... b. Ngời ta cung cấp cho nguyên tử Hiđrô ở trạng thái cơ bản lần lợt các năng lợng là 6 eV , 12,75 eV; 18 eV để tạo điều kiện cho nó chuyển sang các trạng thái kh¸c Trong trêng hîp nµo nguyªn tö nguyªn tö sÏ chuyÓn sang tr¹ng th¸i míi vµ đó là trạng thái nào ? Gi¶i : Theo công thức r n=r 0 . n2 thì bán kính quỹ đạo dừng tăng lên 9 lần có nghĩa là 2 n =9→ n=3 : Nghĩa là nguyên tử đã chuyển từ mức năng lợng E1 lên mức. năng lợng E3.Sau đó nguyên tử sẽ chuyển về mức năng lợng thấp hơn ( E2 ,E1) và phát ra bức xạ có bớc sóng λ . Các chuyển mức khả dĩ của nguyên tố đó là : E3 → E1 : E2 → E1 ; E3 → E2 . Do đó các bớc sóng khả dĩ mà nguyên tử có thể phát ra là λ23 ; λ21 ; λ31 .Ta cã : hc 1 1 5 =E 3 − E2=E 0 ( 2 − 2 )= E0 λ32 36 2 3 λ32=. →. 36 hc 36 . 6 , 625. 10−34 . 3. 108 =0 , 657 .10− 6 (m) − 19 5 E0 5 .13 , 6 . 1,6 .10. 3E T¬ng tù ta cã hc =E 2 − E1=E0 ( 12 − 12 )= 0 λ21. 1. 2. 4. =0,657 μm →. 2 1 1 − ¿ 12 3 λ21=. 8 E0 4 hc hc 9 hc ≈ 0 , 121 μm; =E3 − E1=E 0 (¿)= → λ31= ≈ 0 ,103 μm . 3 E0 λ31 9 8 E0. b. Theo c«ng thøc : E1 = −.. E0 n2. ,víi E0 =13,6 (eV) .. Ta cã c¸c møc n¨ng lîng :.

<span class='text_page_counter'>(10)</span> E1 =-13,6 (eV) , với độ lớn của E1 =13,6 (eV ) là năng lợng cần thiết để làm bËt elec trr«n ra khái nguyªn tö Hi® r« ; E2 =-3,4 (eV) ; E3 =-1,51 (eV ) ; sau :. E 4 = -0,85 (eV) ....Ta xÐt c¸c trêng hîp. Khi nguyên tử ở trạng thái cơ bản nó đợc cung cấp thêm năng lợng 6 eV thì nó sÏ cã n¨ng lîng tæng céng lµ E =E1 + 6 =-7,6 eV . Theo trªn ta thÊy trÞ sè nµy kh«ng øng víi bÊt kú møc n¨ng lîng nµo võa neu ë trên, do đó nguyên tử không hấp thụ năng lợng 6 eV đó mà nó vẫn ở trạng thái c¬ b¶n . Khi nguyên tử đợc cung cấp năng lợng 12,75 eV và chuyển lên mức E4 E4 = E1 +12,75 =-0,85 eV do đó nguyên tử sẽ hấp thụ năng lợng 12,75 và chuyÓn lªn møc n¨ng lîng E4 . Khi nguyên tử đợc cung cấp năng lợng 18 eV ,nó sẽ có năng lợng tổng cộng E =E1+18 eV =4,4 eV >0, do đó nguyên tử sẽ hấp thụ năng lợng 18 eV và bị iôn hoá khi đó electrôn sẽ bật ra khỏi nguyên tử và có đông năng là 4,4 eV. c. bµi tËp ¸p dông : Sau khi ®a ra ph¬ng ph¸p gi¶i vµ c¸c bµi tËp vÝ dô t«i cho häc sinh lµm c¸c bµi tËp ¸p dông nhng trong kho¶ng thêi lîng cña b¶n s¸ng kiến kinh nghiệm nên tôi không ghi đề ở đây . C: PhÇn III : KÕt luËn : 1. KÕt qu¶ nghiªn cøu : KÕt qu¶ thèng kª n¨m häc 2006-2007 ; líp 12A9 , líp 12A10 theo ph¬ng ph¸p míi cã 100% c¸c em hiÓu bµi .Líp 12A6 theo ph¬ng ph¸p cò chØ cã 40% lµ c¸c em nắm đợc bài sâu sắc . Líp SÜ sè Giái Kh¸ trung b×nh YÕu-kÐm 12A9 45 HS 15 HS 20 HS 10 HS 0 HS 12A10 50 HS 10 HS 30 HS 10 HS 0 HS 12A6 50 HS 5 HS 15 HS 5 HS 30 HS KÕt qu¶ thè kª n¨m häc 2007-2008 ; Líp 12A2 lµ líp cã nhiÒu häc sinh kh¸ t«i đã dạy theo phơng pháp cũ chỉ có 60% là các em nắm trắc kiến thức , còn hai lớp 12A5, 12A1 có nhiều học sinh yếu hơn tôi đã truyền đạt theo phơng pháp mới kÕt qu¶ cã 80% c¸c em hiÓu vµ n¾m s©u kiÕn thøc Líp SÜ sè Giái Kh¸ trung b×nh YÕu-kÐm 12A2 50 HS 10 HS 20HS 15 HS 5 HS 12A5 45 HS 12 HS 19 HS 5 HS 9 HS 12A1 50 HS 3 HS 25 HS 14 HS 8 HS 2.kiến nghị - đề xuất : Bản sáng kiến kinh nghiệm này của riêng cá nhân tôi, tuy đã có kiểm nghiệm qua thực tế giảng dạy và thu đợc kết quả khả quan, nhng trắc chắn cha thể hoàn.

<span class='text_page_counter'>(11)</span> thiện đợc, rất mong sự đóng góp ý kiến chân thành của quý vị và các bạn đồng nghiệp để bản sáng kiến của tôi ngày càng hoàn thiện hơn và một điều quan trọng là giúp đợc các em học sinh nhiều hơn trong quá trình học tập và ôn thi . Xin tr©n träng c¶m ¬n ! T¸c gi¶ : hoµng thÞ thuû. đánh giá của hội đồng khoa học cơ sở. Chủ tịch hội đồng. NguyÔn v¨n t©n.

<span class='text_page_counter'>(12)</span> 2. vËt lý h¹t nh©n.

<span class='text_page_counter'>(13)</span> 11. kiÕn thøc c¬ b¶n . 1. CÊu t¹o cña h¹t nh©n nguyªn tö a. Hạt nhân nguyên tử đợc cấu tạo từ các hạt prô tôn (p) và nơ trôn (n) ,gọi chung lµ c¸c nucl«n . Pr«t«n lµ h¹t cã ®iÖn tÝch d¬ng +e vµ cã khèi lîng mp =1,672 .10-27 kg . N¬ tr«n lµ h¹t kh«ng mang ®iÖn , cã khèi lîng mn = 1,674.10-27 kg . b. Sè pr«t«n trong h¹t nh©n b»ng z ( nguyªn tö sè) . Sè n¬ tr«n lµ A-Z ,víi A lµ sè khèi ( hay khèi lîng sè) . c.Ký hiÖu h¹t nh©n : 1 1. A Z. X. ,víi X lµ kÝ hiÖu ho¸ häc cña nguyªn tö >thÝ dô. để cho gọn có khi chỉ ghi H1 , C12, ...... H. d. §ång vÞ : Lµ nh÷ng nguyªn tö mµ h¹t nh©n cña nã cã cïng sè pr«t«n Z ,nhng cã sè khèi A kh¸c nhau : e. §¬n vÞ khèi lîng nguyªn tö , kÝ hiÖu lµ u : 1u = 1,66055.10-27 kg . ThÝ dô mp = 1,007276 u ; mn =1,008665 u. Khối lợng của hạt nhân còn đợc đo bằng đơn vị 1. MeV . c2. MeV =1 , 7827. 10− 30 kg . 2 c. F . §é hôt khèi cña h¹t nh©n ; A Z. X ,kÝ hiÖu. Δm :. Δm : =Zmp +(A- Z) mn –mhn ,. Víi mhn lµ khèi lîng cña h¹t nh©n ,khèi lîng cña h¹t nh©n bao giê còng nhá h¬n tæng khèi lîng cña c¸c h¹t nu cl«n t¹o thµnh h¹t nh©n dè . Đại lợng ΔE=Δm . c 2 ,( c là tốc độ ánh sáng trong chân không ) đợc gọi là n¨ng lîng liªn kÕt cña h¹t nh©n , dã lµ n¨ng lîng cÇn cung cÊp cho h¹t nh©n (đứng yên ) để tách nó thành các nuclôn riêng biệt (cũng đứng yên ) Δm = 1u th×. §¹i lîng. ΔE A. 1 MeV=1,6. 10− 13 J ). ΔE=931 MeV . ¿. đợc gọi là năng lợng liên kết riêng ,hạt nhân có năng lợng liên. kÕt riªng cµng lín th× cµng bÒn v÷ng ..

<span class='text_page_counter'>(14)</span> 2. Sù phãng x¹ a> Phóng xạ : (phân rã phóng xạ ) là hiện tợng hạt nhân tự động phóng ra các bức xạ , gọi là tia phóng xạ và biến đổi thành hạt nhân khác . quá trình phóng xạ cảu một hạt nhân hoàn toàn da các nguyên nhân bên trong của hạt nhân đó gây ra hoàn toàn không phụ thuộc vào các tác động bên ngoài (Nh nhiệt độ ,áp suất ....) Ngoài đồng vị phóng xạ có sẵn trong tự nhiên (nh urani ) , ngời ta còn tạo ra đợc nhiều đồng vị phóng xạ (Nh phốt pho ...) . b. cã ba lo¹i tia phãng x¹ : 4 2. Tia α (ChÝnh lµ h¹t nh©n cña hªli -Tia β gåm. β. -. );. He. (lµ c¸c elÕc tr«n ,kÝ hiÖu lµ. elÐc tr«n d¬ng ,hay p«zitr« ,kÝ hiÖu lµ. 0 +1. e. 0 −1. e. hay e - ), vµ β. +. ,gäi lµ. hay e+ .. -Tia γ lµ sãng ®iÖn tõ cã bíc sãng ng¾n (ph« t«n cña nã cã n¨ng lîng lín ). -Mỗi chất phóng xạ có thể phóng ra một trong 3 tia đó là α , β+¿− , β ¿ có thể có tia γ kÌm theo . c. §Þnh luËt phãng x¹ : Mỗi chất phóng xạ đợc đặc trng bởi chu kỳ bán rã T ,cứ sau mỗi chu kỳ thì 1/2 sè nguyªn tè trªn chuyÓn thµnh nguyªn tè kh¸c . − λt C«ng thøc :N = N 0 e =. N0 2. Hay. m=m 0 e− λt=. m0 2t / T. t T. −. =N 0 2.. t T. .. Trong đó N0 mo là số hạt nhân và khối lợng ban đầu (Lúc t =o s) : N,m là số hạt nhân và khối lợng tại thời điểm t ; λ đợc gọi là hằng số phóng xạ : λ=. ln 2 0 , 693 = . T T. d. Độ phóng xạ H:Của một lợng chất phóng xạ là đại lợng đặc trng cho tính phãng x¹ m¹nh hay yÕu ,®o b»ng ph©n r· trong mét gi©y : H t =λ . N =λ . N 0 e− λt =H 0 e − λt ,. Với H0 là độ phóng xạ ban đầu . Đơn vị của độ phóng xạ là béccơ ren (Bq) =1 phân rã trên 1 giây ..

<span class='text_page_counter'>(15)</span> Đơn vị khác của độ phóng xạ là cu ri (Ci) ; 1 Ci =3,7.1010 Bq . 3. Ph¶n øng h¹t nh©n a. Ph¶n øn g h¹t nh©n Là sự tơng tác giữa hai hạt nhân dẫn đến sự biến đổi thành hạt nhân khác Ph¬ng tr×nh ph¶n øng lµ : A+B → C+D . Sù phãng x¹ lµ trêng hîp riªng cña ph¶n øng h¹t nh©n . A(H¹t nh©n mÑ ) → B(H¹t nh©n con ) +C(tia phãng x¹ α , β .) b. Các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân §Þnh luËt b¶o toµn sè nu cl«n (A) ; AA+AB = AC +AD §Þnh luËt b¶o toµn ®iÖn tÝch ZA +ZB =ZC +ZD Định luật bảo toàn động lợng : ¿ m A . ⃗v A +mB . ⃗v B =mC ⃗v C +mD ⃗v D . ¿. §Þnh luËt b¶o toµn n¨ng lîng 2. (m A c 2+. 2. 2. 2. m A vA m v m v m v )+(mB c 2+ B B )=(mC c 2+ C C )+( mD c 2+ D D ). 2 2 2 2. c. N¨ng lîng cña ph¶n øng h¹t nh©n : . ΔE=(M 0 − M ). c 2. trong đó M0 =mA +mB ;. M =mC + mD .. NÕu M0 > M th× ΔE > 0 ,ph¶n øng to¶ n¨ng lîng . NÕu M0< M th× ΔE < 0 ,th× ph¶n øng thu n¨ng lîng . d. C¸c quy t¾c dÞch chuyÓn trong sù phãng x¹ : + Phãng x¹ α : AZ X → 42 H e + AZ−− 42 Y (H¹t nh©n con ë vÞ trÝ lïi 2 « trong b¶ng hÖ thèng tuÇn hoµn so víi h¹t nh©n mÑ ). + Phãng x¹ β − : AZ X → −10 e+ Z+1A Y (H¹t nh©n con ë vÞ trÝ tiÕn 1 « so víi h¹t nh©n mÑ ) . A A 0 1 Y + +1 e + Phãng x¹ +¿ : Z X → Z− (Hatþ nh©n con lïi 1 « trong b¶ng hÖ thèng tuÇn ¿. β. hoµn so víi h¹t nh©n mÑ )..

<span class='text_page_counter'>(16)</span> + Phóng xạ tia γ ,hạt nhân ở trạng thái kích thích chuyển về mức năng lợng dới phát ra tia γ ,không có sự biến đổi hạt nhân . e. Hai lo¹i ph¶n øng h¹t nh©n to¶ n¨ng lîng : + Sù ph©n h¹ch : H¹t nh©n rÊt nÆng nh ( u rani ,plut«ni ,...)hÊp thô 1 n¬ tr«n vµ (ph©n h¹ch ) vê thµnh hai h¹t nh©n cã sè khèi trung b×nh ; + Ph¶n øng nhiÖt h¹ch : H¹t nh©n rÊt nhÑ nh (hi® r« , hª li ....)kÕt hîp víi nh©u để đợc hạt nhân có số khối lớn hơn (Sảy ra ở nhiệt độ cao ) . 4. Máy ra tốc xiclôtrôn : Gồm có hai hộp hình chữ D đặt trong chân không ; có mét tõ trêng B vu«ng gãc víi c¸c hép vµ gi÷a hai hép cã mét hiÖu ®iÖn thÕ xoay chiÒu . H¹t cã khèi lîng m ,®iÖn tÝch q ®i trong m¸y cã vËn tèc ⃗v sÏ chÞu 1 lùc lo ren xơ tác dụng vì vậy nó chuyển động tròn trong hộp với bán kính. R=. mv . Mçi Bq. lần đi qua khe của hộp hình chữ D hạt đợc tăng tốc . Chu kỳ T ( Thời gian đi đợc 1 vßng cña h¹t lµ ): T= 2 πm . qB. Tần số của hiệu điện thế xoay chiều đặt vào máy ; f= 1 =qB T. 2 πm. .. 11 ; bµi tËp vÝ dô : 1. vÝ dô 1 :P« l«ni 210 lµ nguyªn tè phãng x¹ α ,nã phãng ra mét h¹t 84 P0 α và biến đổi thành hạt nhân X ,chu kỳ bán rã của Pôlôni là T =138 ngày . a. Viết phơng trình phản ứng . Xác định cấu tạo ,tên gọi của hạt nhân X . b. Một mẫu Pôlôni nguyên chất có khối lợng ban đầu 0,01 g . Tính độ phóng xạ cña mÉu chÊt trªn sau 3 chu kú b¸n r· . Cho biÕt sè Av«ga ®r« NA = 6,023.10+23 nguyªn tö / mol . c. TÝnh tû sè khèi lîng cña P«l«ni vµ khèi lîng cña chÊt X trªn sau 4 chu kú b¸n r· . Gi¶i ; KÝ hiÖu h¹t nh©n con X lµ AZ X ,ph¬ng tr×nh ph¶n øng cã d¹ng ; 210 84. 4. A. P0 → 2 H e + Z X .. áp dụng định luậtbảo toàn số khối :.

<span class='text_page_counter'>(17)</span> 210 = 2+ A,và áp dụng định luật bảo toàn điện tích: 84=2+ Z .Ta tìmđợc A=206,và Z= 82 ,vậy hạt nhân X là hạt nhân đồng vị của chì. 206 82. Pb ,cã cÊu t¹o. gåm 82 pr«t«n vµ N=206-82=124 n¬ tr«n . b. Sè h¹t nh©n P«l«ni ban ®Çu lµ : N 0=N A .. m0 , A. m 0 =0,01 g ; A =206 (g) . Sau thêi gian lµ 3 T sè h¹t p«l«ni cßn l¹i lµ Nt=. N0 2. t T. =. N0 3. 2. N 0 N A m0 = 8 8 A ,víi T= 138 ngµy =138.24.3600(s) ;. =. H=2,084.1011 (Bq). c. Sè h¹t p«l«ni cßn l¹i sau 4 T lµ ; N, =. N0 2. t T. =. N0 2. 4. =. N0 . 16. Số hạt nhân pôlôni bị phân rã phóng xạ trong thời gian đó là : ΔN =N 0 − N , =. 15 N 0 . 16. Số hạt ΔN này chính bằng số hạt nhân X đợc tạo thành tong thời gian trên ,vậy khối lợng chất X đợc tạo ra là : , m X = A ΔN =¿. NA. 15 . N 0 . Víi A, =206 16 . N A. Khèi lîng p«l«ni cßn l¹i sau thêi gian lµ t=4T : m, =. , , A . N0 AN m A 210 = → = ≈ o , o 689 g ¿ N A 16 . N A mX 15 A , 15 . 206. 2. vÝ dô 2 : H¹t nh©n cña chÊt phãng x¹. 14 6. C. lµ chÊt phãng x¹, nã phãng ra tia. −. cã chu kú b¸n r· lµ T =5600 n¨m . a. ViÕt ph¬ng tr×nh cña ph¶n øng ph©n r· . b. Sau bao l©u lîng chÊt phãng x¹ cña mét mÉu chØ cßn b»ng 1/8 lîng chÊt phãng x¹ ban ®Çu cña nã . β. c.trong c©y cèi cã chÊt phãng x¹. 14 6. C. .§é phãng x¹ cña mét mÉu gç t¬i vµ mét. mẫu gỗ cổ đại đã chết cùng khối lợng lần lợt là 0,25 Bq ,và 0,215 Bq .Xác định xem mẫu gỗ cổ đại chết đã bao lâu ? Cho biết ln (1,186) =0,1706. Gi¶i : a. Ph¬ng tr×nh ph¶n øng ph©n r· lµ ; 14 6. −. 14. 0. A. C → β + X ⇔ 6 C →− 1 e + Z X .. áp dụng định luật bảo toàn số khối và bảo toàn điện tích ta có ; 14= 0+A → A=14, vµ Z-1 =6 → Z=7..

<span class='text_page_counter'>(18)</span> VËy h¹t nh©n con lµ Nit¬ 14 6. 14 7. N. ,ta cã ph¬ng tr×nh ph¶n øng lµ ;. 0 14 C → −1 e+ 7 N .. b. ta cã ; mt=. m0 2. t T. =. m0 2. k. →. m 1 1 1 1 t = k = → t = → =3 →t=3 T → t=3 .5600=16800 n¨m m0 2 8 8 T 2T. V©þ sau 16800 n¨m lîng chÊt ãphng x¹ ban ®Çu chØ cßn b»ng 1/8 lîng chÊt ban ®Çu . c. Sau 1 thêi gian b»ng mét chu kú b¸n r· th× sè h¹t nh©n. 14 6. C gi¶m ®i mét nöa. . Vởy nên cứ sau 1 chu kỳ bán rã thì độ phóng xạ của mẫu gỗ cổ đại chỉ còn bằng nửa độ phóng xạ của mẫu gỗ tơi ,kí hiệu t là thời gian mà mẫu gỗ cổ dại chết ta cã ; H =H0.e- λt víi H0 =0,25 Bq ; H = 0,215 Bq . Từ đó suy ra λt =ln. H0 0 , 25 0 ,1706 0 , 1706 .T =ln =ln1 , 186=0 ,1706 → t= = → t=1380 H 0 ,215 λ 0 , 693. Ví dụ 3 :Nhờ một máy đếm xung ngời ta biết đợc thông tin sau đây về một chất phãng x¹ .Ban ®Çu trong thêi gian 1 phót cã 360 nguyªn tö cña mét chÊt ph©n r· phãng x¹ ,nhng 2 h sau kÓ tõ thêi ®iÓm ban ®Çu cã 90 nguyªn tö bÞ ph©n r· trong một phút .Hãy xác định chu kỳ bán rã của chất phóng xạ đó . Gi¶i : Theo định luật phóng xạ : N t =N 0 e− λt Sè h¹t nh©n dN bÞ ph©n r· trong thêi gian v« cïng nhá dt lµ dN = − λN . dt ,coi kho¶ng thêi gian Δt =1 phót = 1/60 giê lµ nhá so víi chu kú T ,ta cã thÓ viÕt gần đúng là := ΔN 0=− λN 0 . Δt =360 , ΔN t =− λN t Δt =90(2) víi Δ N0 vµ Δ Nt lµ sè h¹t nh©n bÞ ph©n r· trong thêi gian 1 phót ban ®Çu vµ sè h¹t nh©n bÞ ph©n r· trong thêi gian 1 phót sau 2 h . Tõ (2) suy ra :. N t 90 1 1 = = = 2 (3). N 0 360 4 2. Mặt khác từ định luật phóng xạ ta có . Nt=. N0 2. t T. →. Nt 1 t t = t → =2→ T = =1 h ,vËy chu kú b¸n r· cña chÊt phãng x¹ trªn N0 T 2 2T. lµ 1 h . VÝ dô 4 :ph¶ øng ph©n r· cña ña ni cã d¹ng ; 238 92. U→. 206 82. Pb+ xα + yβ. −. ..

<span class='text_page_counter'>(19)</span> 1. T×m x,vµ y ? 2. Chu kú b¸n r· cña. 238 92. lµ 4,5.109 n¨m .Lóc ®Çu cã 1 g. U. 238 92. U. nguyªn. U. ra bÐc c¬ ren. chÊt . a. Tính độ phóng xạ ban đầu và độ phóng xạ sau 9.109 năm b. TÝnh sè nguyªn tö. 238 92. 238 92. U bÞ ph©n r· sau 1 n¨m .. Cho NA = 6,023.1023 nguyªn tö /mol , khi t <<T ,coi e- λt =1- λt ,1n¨m cã 365 ngµy . Gi¶i : 1. áp dụng định luật bảo toàn điện tích và bảo toàn số khối là 238=206 +4x → x=8 92= 82 +2x-y → y = 6. 2. §é phãng x¹ ban ®Çu lµ : H0 =- λ . N 0 , víi λ=. m0 N A 1 . 6 , 02. 1023 0 ,6933 0 , 693 = (1/s) ; N = = =2,5. 1021 → H 0=1 , 22. 104 Bq . 0 9 T A 238 4,5 . 10 .365 . 86400. Sau thời gian t= 9.109 năm =2T độ phóng xạ còn lại là : Ht =. H0 2. t T. =. H0 2. 2. =. H0 =3 , 05. 103 Bq . 4. b.Sè h¹t nh©n bÞ ph©n r· sau t2 =1 n¨m lµ ; ΔN =N 0 − N t =N 0 (1 − e λt ) ,e − λt 1 − λt 2 → 1− e − λt λt 2 . 2. 2. 2. Do đó : 21. ΔN =N 0 λt 2=. 2,5 . 10 0 , 693 .1 ≈ 3 ,89 . 1011 Bq . (H¹t) 9 4,5 . 10. III bµi tËp ¸p dông : Không ghi đề ở đây . PhÇn C : KÕt luËn : 1. KÕt qu¶ nghiªn cøu : Trong rất nhiều khoá giảng dậy đặc biệt tôi đã thí điểm trong hai năm qua khi tôi trùc tiÕp gi¶ng dËy khèi 12 . N¨m 2006-2007 t«i trùc tiÕp gi¶ng d¹y 2 líp 12 A9 vµ 12A10 víi sü sè líp 45 , 47 HS theo phơng pháp đổi mới ,còn lớp 12 A6 tôi dạy theo phơng pháp cũ .Kết qu¶ 2 líp t«i d¹y theo ph¬ng ph¸p cò cã tíi 90 em lµ n¾m tr¾c kiÕn thøc vµ rÊt sâu .Năm học 2007-2008 tôi dạy lớp 12 A2 là lớp có nhiều em học khá theo phơng pháp cũ qua kiểm tra đánh giá chỉ có khoảng 60 % là các em hiểu sâu sắc vấn đề .Còn 2 lớp 12 A5 ,12A1 các em học yếu hơn nhng theo phơng pháp truyền.

<span class='text_page_counter'>(20)</span> đạt mới ,kết quả 80 % các em hiểu sâu hơn giúp các em tiếp cận đợc với đề thi cña Bé GD-§T vµ thùc hiÖn tèt nhÊt c¸c kú thi tríc m¾t . Bản sáng kiến kinh nghiệm này của riêng cá nhân tôi ,tuy đã có kiểm nghiệm qua thực tế giảng dạy và thu đợc kết quả khả quan ,nhng trắc chắn cha thể hoàn thiện đợc ,rất mong sự đóng góp ý kiến chân thành của quý vị và các bạn đồng nghiệp để bản sáng kíân của ttôi ngày càng hoàn thiện hơn và một điều quan trọng là giúp đợc các em học sinh nhiều hơn trong quá trình học tập và ôn thi . Xin ch©n träng c¶m ¬n ! T¸c gi¶ : hoµng thÞ thuû.

<span class='text_page_counter'>(21)</span>