Kiến thức ôn thi tốt nghiệp vật lý 12_04 ppsx

; I là mơmen quán tính của vật rắn đối với trục quay.. Mơmen quán tính đối với trục quay đi qua khối tâm G của vật rắn... • ZL < ZC: hiệu điện thế ut trễ pha so với cường độ dòng điện it

Trang 1

Kiến thức giáo khoa Vật Lý 12 - - CTHEPHYSICS

b Phương trình động lực học vật rắn quay :  MF   I

(với là gia tốc gĩc của vật rắn ; I là mơmen quán tính của vật rắn đối với trục quay.)

* Mơmen quán tính đối với trục quay đi qua khối tâm G của vật rắn

• Vành trịn bán kính R (hình trụ trịn rỗng):I = mR2 • Thước dẹp: 1 2

12

• Đĩa trịn đặc, mỏng (hình trụ trịn đặc): 1 2

2

 • Khối cầu đặc: 2 2

5



* Mơmen quán tính của vật rắn đối với trục quay : I  IG  md2

( với d là khoảng cách giữa khối tâm G và trục quay )

5/ ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN MƠMEN ĐỘNG LƯỢNG

a Mơmen động lượng L   I. , ( Đơn vị kg.m2/s )

b Định luật bảo tồn

Mơmen động lượng

F



• I khơng đổi vật quay đều ( 0) hoặc đứng yên (= 0)

• Nếu hệ chỉ cĩ 1 vật : I 1 1 I 22

• Nếu hệ gồm 2 vật : I 1 1 I 2 2 I ' '1 1 I ' '2 2= hsố

c Lưu ý MF  0 L2L1M tF

6/ ĐỘNG NĂNG CỦA VẬT RẮN

a Động năng quay: Wđ =1 2

I

2  (J)

+ ω (rad/s): tốc độ gĩc của vật rắn

+ I: momen quán tính của vật rắn

b Định lý động năng

+ M: momen ngoại lực t/dụng lên vật rắn + φ: Gĩc quay của vật rắn

7/ TẦN SỐ GĨC VÀ CHU KÌ DAO ĐỘNG BÉ CỦA CON LẮC VẬT LÝ:

• =

I

mg.d

• T= 2π

mg.d

I

(với d là k/cách giữa khối tâm G và trục quay )

Chương 2: DAO ĐỘNG CƠ HỌC

1/ CON LẮC LỊ XO

• Tần số góc: ω =√K/

m

• Chu kì : T = 2π/ ω

• Tần số: f= 1/T =

N/Δt

 ω = 2πf

•Li độ: x(t)= A.cos(ωt + φ )

+ A= |x max| : Biên độ

(cm)

+ (ωt + φ ): Pha dao

động

+ φ : Pha ban đầu

•Vận tốc: v (t) =– ωA.sin(ωt + φ)

 |V max|= ωA (cm/s)

• Gia tốc: a (t) = – ω 2 x (t)  |a max |= ω 2.A (cm/s 2 )

• Lưu ý:

+ Chiều dài quỹ đạo = 2.A

+ Lực hồi phục: (hợp lực gây dđđh): F= m| a| = K| x|

F max = KA ( với K = mω2 (N/m))

+ Hệ thức giữa x,v, ω , A : A 2 = x 2 +

2 2



V  V = ω A 2 x2

Thế năng đàn hồi Động năng Cơ năng DĐĐH

• Wt = ½ Kx 2

(J )

+ Gốc thế năng là

VTCB

+ K (N/m) độ cứng lò

xo

+ x= A.Cos(ωt + φ)

(m)

• Wt= ½ KA 2 Cos 2 (ωt + φ)

• W đ = ½ mv 2

(J )

+ m (kg) Khối lượng con

lắc

+ v= –Aω.Sin(ωt + φ)

(m/s)

+ K = m.ω2

• Wđ= ½ KA 2 Sin 2 (ωt + φ)

• W = Wt + W đ (J )

 W= W tmax = ½ KA 2

 W= W đmax = ½ mω2A 2

+ A (m) biên độ dao

động

+ ω (rad/s) tần số góc

Trang 2

* Con lắc lị xo treo thẳng đứng

Độ biến dạng của lị xo Chiều dài lị xo khi con lắc dao động

• Khi vật ở vị trí cân bằng

P = F 0d  mg = k.Δl 0

 Δl 0 = mg/k

• Khi vật ở vị trí cĩ li độ x

Δl = Δl 0 + x

• Khi vật ở vị trí cĩ li độ x

l = l 0 + Δl = l 0 + Δl 0 + x

 l max= l 0 + Δl 0 + A

 l min= l 0 + Δl 0 – A

(với l0 là chiều dài tự nhiên của lị xo)

Độ lớn lực đàn hồi • F đ= K.|Δℓ| với K (N/m) và Δℓ= ℓ – ℓ0 độ biến dạng

• Độ lớn lực đàn hồi khi vật ởù li độ x

F đ = K.|Δℓ 0 + x | (nếu trục ox hướng xuống)

F đ = K.|Δℓ 0 – x | (nếu trục ox hướng lên)

Giá trị cực đại • F đmax = K.(Δℓ 0 + A)

Giá trị cực tiểu • F đmin = 0 Khi A  Δℓ 0

• F đmin = K(Δℓ 0 – A) Khi A < Δℓ 0 Chú ý: Nếu trục ox thẳng đứng hướng lên thì:

• Độ biến dạng: Δl = Δl 0 – x • Chiều dài lị xo: l = l 0 + Δl = l 0 + Δl 0 – x

• K ssong = K 1 + K 2 • K n tiếp = K 1 K 2 / K 1 + K 2

• Lị xo cĩ chiều dài ℓ , suất đàn hồi E, tiết diện S thì độ cứng của nĩ: K= ES/ℓ

2/ CON LẮC ĐƠN

*Chu kì, li độ, vận tốc khi dao động điều hịa (gĩc lệch α 0  10 0 ):

• Tần số gĩc: g

 

l

• Chu kì: T 2

g

  l

• Li độ cong: S t = S 0 cos(ωt + φ)

( S 0 = lα 0 : biên độ; α 0 : gĩc lệch cực đại)

• vận tốc: v t = –ωS 0 sin(ωt + φ)

( với vmax= ωS 0 = ωlα 0 = α 0 gl )

• Li độ gĩc: α t = α 0 cos(ωt + φ)

* Cơ năng dao động điều hịa: W = Wđ + Wt = 1 2 20 1 20

• Động năng: Wđ

2

1 mv 2



• Thế năng trọng trường: t 1 2 2 1 g 2 1 2

l

* Lực căng dây treo

2

mv

l = mg(3.cosα – 2.cosα0)

• giá trị cực đại: T max = mg(3 – 2.cosα 0); ( khi vật qua vị trí cân bằng α = 0.)

• giá trị cực tiểu: T min = mg.cosα 0 ; ( khi vật tới vị trí biên α = α0 )

• Vận tốc của vật ( tại điểm cĩ độ cao h) : v  2g (cosl  cos0)

• Khi gĩc lệch α0  100  v = ω S02S2

* Sự thay đổi chu kì theo độ cao h: T h = T ( 1 +

R

h

) , ( với R= 6400 Km )

* Sự thay đổi chu kì theo nhiệt độ: T 2 = T 1 ( 1 + )

2

t



 , ( với Δt 0 = t 2 – t 1)

* Sự thay đổi chu kì con lắc đơn khi cĩ thêm ngoại lực f tác dụng

T’= T

'

g

, (với

m

f g g







'

gia tốc trọng lực hiệu dụng )

• Khi f 

hướng xuống  g’ = g + f /m

• Khi f 

hướng lên  g’ = g - f /m

• Khi f 

cĩ phương ngang  g’ = g 2 ( f / m )2

Trang 3

3/ TỔNG HỢP DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

* Biên độ dao động tổng hợp

• A= A12  A22  2.A1.A2.cosΔ 

( với Δ φ = φ1 – φ 2 độ lệch pha )

• Δ φ = 0 ( cùng pha )  A= A1 + A2

• Δ φ = π ( ngược pha)  A= |A1 - A2|

* Pha ban đầu của dao động tổng hợp

• tan φ =

2 2 1 1

cos A cos A

sin A sin A





= tan α

• φ = α , nếu mẫu số có giá trị dương

• φ = α  π , nếu mẫu số có giá trị âm

Chöông 3: SÓNG CƠ HỌC

1/ PHƯƠNG TRÌNH TRUYỀN SÓNG

a Bước sóng: λ = v.T = v/f (Với v là tốc độ truyền sóng , tốc độ truyền pha dao động)

b Phương trình truyền sóng: u = A cos(ω t -



 x

2

T

3 Độ lệch pha giữa hai điểm A, B trên cùng phương truyền sóng

2 d 

 

 , (với d là khoảng cách giữa hai điểm.A, B )

2/ SÓNG DỪNG

Hai đầu dây là 2 nút Một đầu dây là nút, đầu kia là bụng

λ/2

A ● ● B

λ/2

• uB phản xạ = - uB tới

• Chiều dài sợi dây khi có sóng dừng

k

2





l ( k: Z số bó sóng )

• Số điểm nút trên dây: Nnút = k + 1

• Số điểm bụng trên dây: Nbụng = k

λ/4

A B

• uB phản xạ = uB tới

• Chiều dài sợi dây khi có sóng dừng

k

l ( k: Z số bó sóng )

• Số điểm nút trên dây: Nnút = k + 1

• Số điểm bụng trên dây: Nbụng = k.+ 1

3/ GIAO THOA SÓNG

2 nguồn kết hợp A, B cùng pha 2 nguồn kết hợp A, B ngược pha

• Độ lệch pha của 2 sóng thành phần tại cùng

1 điểm

2 d 2d1

 



• Số dãy cực đại trên đoạn nối 2 nguồn

AB AB

< k <



• Số dãy cực tiểu trên đoạn nối 2 nguồn

AB 1 AB

< k + <



• Đường trung trực AB thuộc dãy cực đại

• Độ lệch pha của 2 sóng thành phần tại cùng 1 điểm

2 d 2d1



• Số dãy cực đại trên đoạn nối 2 nguồn

AB 1 AB

< k + <



• Số dãy cực tiểu trên đoạn nối 2 nguồn

AB AB

< k <



• Đường trung trực AB thuộc dãy cực tiểu

* Lưu ý: Nếu hai nguồn kết hợp S1, S2 dao động cùng pha: u = u = acos(2πft)1 2

• Phương trình tổng hợp tại M: 2 1 2 1

M

u 2a.cos  .cos 2 ft    

• Biên độ sóng tổng hợp: π(d2 d )1

Α = 2a cos

λ



Trang 4

4/ SĨNG ÂM

a. Sóng

âm trong

không khí

- Là sóng cơ học dọc có tần số : 16Hz  f  20.000Hz

* Cường độ âm : đơn vị (W/m2)

4 d

P S

P



 ; (d= khoảng cách từ nguồn âm đến điểm khảo sát)

* Mức cường độ âm : đơn vị đề xi Ben (dB)

L= 10.ℓg

0

I

I ( I 0 =10 -12 dB là cường độ âm chuẩn)

*.Nguồn âm đứng yên, máy thu lại gần

S f V

V V

 (V0 tốc độ máy thu)

*.Nguồn âm lại gần, máy thu đứng

yên

S S

f V V

V f



 (VS tốc độ nguồn

âm)

*.Nguồn âm đứng yên, máy thu ra xa

S f V

V V

f   0 (V0 tốc độ máy thu)

*.Nguồn âm đi xa, máy thu đứng

yên

S S

f V V

V f



 (VS tốc độ nguồn

âm)

c.Nguồn

nhạc âm

*.Tần số cộng hưởng(để có sóng dừng)

của dây đàn, của ống sáo 2 đầu hở

 2

.V

n

f  ( với n= 1,2,3,4, … )

*.Tần số cộng hưởng(để có sóng

dừng) của ống sáo 1 đầu kín, 1 đầu hở

 4

.V

m

f  ( với n= 1,,3,5,7,… )

Chương 4: DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ & SĨNG ĐIỆN TỪ

1/ Tần số gĩc riêng, chu kì, tần số dao động riêng:

• 1

LC

  (rad/s) • T 2 LC (s) • 1

f



  (Hz)

2/ Năng lượng mạch dao động: W = Wđt + Wtt =

2 0 q 2C =

2 0 LI

2 0 CU 2

• Năng lượng điện trường: Wđt = 1 2

C.u

2 , với q = C.u = q0cos(ωt +φ), q0 = CU0

• Năng lượng từ trường: Wtt =1 2

Li

2 , với i = – I0sin(ωt +φ), I0 = q0.

3/ Bước sĩng điện từ mạch

LC chọn được:

λ= 6π.108 LC

4/ Gĩc xoay tụ điện khi điều chỉnh từ giá trị Cmax về C:

MAX min MAX

MAX

α C C

C C α





5/ Gĩc xoay tụ điện khi điều chỉnh từ giá trị Cmin về C:

MAX min MAX

min

α C C

C C α





Chương 5: DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

1/ BIỂU THỨC DĐĐH, TỔNG TRỞ, ĐỘ LỆCH PHA

a Biểu thức hiệu điện thế xoay chiều:

u(t) = U 0 cos(ωt + φ u )

+ u(t): hiệu điện thế tức thời (V)

+ U 0: hiệu điện thế cực đại (V)

+ φ u: pha ban đầu của hiệu điện thế

b Biểu thức cường độ dịng điện:

i(t) = I 0 cos(ωt + φ i ) + i(t): cường độ dịng điện tức thời (A) + I 0: cường độ dịng điện cực đại (A)

+ φ i: pha ban đầu của cường độ dịng điện

c Các giá trị hiệu dụng:

• Hiệu điện thế hiệu dụng: U0

U 2

 • Cường độ dịng điện hiệu dụng: I0

I 2



d Tổng trở của mạch điện: Z R + (Z2 LZ )C 2, ( đơn vị (Ω).)

• ZL = ωL (Ω) cảm kháng, L (H) hệ số tự cảm của ống dây

• ZC = 1/Cω (Ω) dung kháng, C (F) điện dung của tụ điện

Trang 5

e Giãn đồ véc tơ quay:

(ZL > ZC) (ZL < ZC)

f Độ lệch pha giữa HĐT và CĐDĐ: tg ZL ZC

R



  , (với: φ = φu – φ i )

• ZL > ZC: hiệu điện thế u(t) sớm pha so với cường độ dòng điện i(t)

• ZL < ZC: hiệu điện thế u(t) trễ pha so với cường độ dòng điện i(t)

• ZL = ZC: hiệu điện thế u(t) cùng pha với cường độ dòng điện i(t)

• Đoạn mạch chỉ có điện trở thuần: φ = 0 uR(t) cùng pha CĐDĐ i(t)

• Đoạn mạch chỉ có cuộn cảm thuần: φ = π/2 uL(t) sớm pha CĐDĐ i(t) góc π/2

• Đoạn mạch chỉ có tụ điện: φ = - π/2 uC(t) trễ pha CĐDĐ i(t) góc π/2

g Định luật ôm: U = I.Z hay U 0 = I 0 Z

• Đoạn mạch chỉ có điện trở thuần: U R = I.R

• Đoạn mạch chỉ có cuộn cảm thuần: U L = I.Z L

• Đoạn mạch chỉ có tụ điện: U C = I.Z C

h Lưu ý:

• Cường độ dòng điện tức thời: i R (t) = i L (t) = i C (t) = i(t)

• Tại thời điểm t u AB (t) = u R (t) + u L (t) + u C(t), còn UAB = U2R (ULU )C 2

• Cuộn dây có điện trở r ≠ 0 thì coi cuộn dây trên tương đương

• Hiện tượng cộng hưởng điện: ZL = ZC hay 1

LC

 

2/ CÔNG SUẤT CỦA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

a Công suất của dòng điện xoay chiều :: P = UIcosφ

b Công suất của mạch điện xoay chiều R, L, C:

• Hệ số công suất: cosφ =R

Z= U

UR

 P = I2

C L 2 2

) Z (Z R

.R U



• Nếu điều chỉnh L,C,f, để mạch tiêu thụ công suất cực đại thì ta luôn có:

+ Z L = Z C hay 1

LC

 

+ Tổng trở Z= R , hay hiệu điện thế hai đầu mạch U= U R

+ Công suất cực đại của mạch PMAX=

td

2

R U

• Nếu điều chỉnh Rtđ để mạch tiêu thụ công suất cực đại thì ta luôn có:

+ R= | Z L - Z C |

+ Tổng trở Z= R 2 , hay hiệu điện thế hai đầu mạch U= U R 2

+ Công suất cực đại của mạch PMAX=

td

2

2.R

U

=

C L

2

Z Z 2.

U



• Nếu mạch điện có điện trở R và cuộn dây có điện trở hoạt động r thì khi điều chỉnh Rđể

công suất tiêu thụ trên R cực đại, ta luôn có

+ R= r2  (ZL  ZC)2

+ Công suất cực đại trên R khi đó PRmax =

td

2

2.R

U

=

 R r 

2.

U2



Trang 6

2 1

2

1

N

N U

U E

E



3/ CÁC LOẠI MÁY ĐIỆN

I Máy phát điện xoay chiều:

a Biểu thứo SĐĐ cảm ứng: e (t) = E 0 cos(ωt +

φ e )

•• E0= N.B.S.ω= N.0ω: SĐĐ cực đại (V)

••0= B.S: Từ thông cực đại qua 1vòng

(Wb)

b Chú ý: Gọi n (vòng/s) là tốc độ quay rôto

và p là số cặp cực từ

• • Máy có Rôto là phần cảm thì : f= n.p

• • Máy co ù Rôto là phần ứng thì : f = n

c Máy phát iện xoay chiều 3 pha

• Cách mắc hình sao: Ud= 3Up; Id= Ip

• Cách mắc hình Δ: Ud= Up; Id= 3.Ip

• Nếu 3tải tiêu thụ đối xứng nhau thì:

( P= 3UpIp,cosφ và Itrung hoà = 0 )

2 Máy biến thế

a các cơng thức biến ổi

• (Bỏ qua điện trở

các cuộn dây

• Bỏ qua mọi h/phí điện năng thì: P1= P2

+ U1I1,cosφ1 = U2I2,cosφ2

+ Nếu d.điện và HĐTcùng pha: U1I1=

U2I2

b Truyền tải iện năng

• Công suất hao phí trên dây tải điện:

ΔP=



2 2

.

Cos U

R P R

I  ( P,U: là

công suất và HĐT ở trạm phát)

Chương 6: TÍNH CHẤT SĨNG CỦA ÁNH SÁNG 1/ TÁN SẮC ÁNH SÁNG QUA LĂNG KÍNH

* Lăng kính cĩ gĩc chiết quang A  100

• Gĩc lệch của từng tia đơn sắc : D= (n -1)A

• Gĩc lệch giữa tia đơn sắc tím và đơn sắc đỏ

:

ΔD= (nt – nđ)A

• Khoảng cách giữa tia đơn sắc tím và đỏ trên

màn đặt song song với phân giác của gĩc A:

TĐ= ℓ (nt – nđ)A (ℓ khoảng cách)

* Lăng kính cĩ gĩc chiết quang A> 100

• Gĩc lệch của từng tia đơn sắc : D= i1 –i2 –

A

• khi tia tới vuơng gĩc với mặt bên của lăng kính ( i1= 0 ) thì gĩc lệch giữa tia đơn sắc tím và đơn sắc đỏ :

ΔD= Dt – Dđ= i2t – i2đ

( Với sini2t= nt sinA; sini2đ= nđ sinA ) 2/ GIAO THOA ÁNH SÁNG BẰNG KHE YOUNG

a VỊ TRÍ VÂN SÁNG – VÂN TỐI – KHOẢNG VÂN:

i =

a

D

 ;

với  =

f

c

a: Khoảng cách giữa 2

khe

D: Khoảng cách khe-

màn

λ a

D k

x S  = k.i ; với k Z

 k = 0  x = 0, vân sáng TT tại O

 k = l; 2… vân sáng bậc 1, bậc 2

x t = (k +

2

1

)i với k Z

 k = 0; -1vân tối thứ nhất

 k = 1; -2 vân tối thứ 2

 Bước sóng ánh sáng khi truyền trong môi trường có chiết suất n là

n

λ

( là bước sóng ánh sáng trong không khí, n =

v

c

(c =3.10 8

m/s) )

b SỐ VÂN SÁNG - SỐ VÂN TỐI:

* Số vân đếm được trên cả màn quan sát:

 Gọi ℓ là bề rộng trường gi/thoa trên màn

Số khoảng vân GT trên ½ màn là: ℓ/ 2i

 Đặt

i

2



= k + b ( với 0 b < 1)

+ Số vân sáng: Ns = (2k+ 1)

+ Số vân tối: Nt= 2k +2 ;Nếu 0,5 b < 1

Nt = 2k ; Nếu 0 b <

0,5

* Số vân GT trên đoạn MN của màn

+ Số vân sáng trên đoạn MN thỏa mãn:

X N k.i  X M với k

Z

 mỗi giá trị k tìm ược là 1 vân sáng

+ Số vân tối trên đoạn MN thỏa mãn:

X N (k.+ 0,5)i  X M với k

Z

 mỗi giá trị k tìm ược là 1 vân tối

* Khoảng cách giữa hai vân giao thoa có vị trí x 1 và x 2 trên màn:

 Trương hợp hai vân ở cùng phía vân sáng trung tâm (TT): x = |x 1 | - |x 2 |

 Trương hợp hai vân ở khác phía vân sáng trung tâm TT: x = |x 1 | + |x 2 |

Trang 7





















,

2 , 1 , 0

75 , 0 38

,

k

m

x a a

D k

M



























,

2 , 1 , 0

75 , 0 38

, 0

)

5 , 0 (

k

m m

D k

x









c SỰ TRÙNG VÂN GIAO THOA- MÀU CỦA ÁNH SÁNG ĐƠN SẮC

* Bề rộng quang phổ của ánh sáng trắng bậc k

x = x kĐ - x kT = k (i Đ - i T ) x kĐ :Vị trí vân đỏ bậc k

x kT : Vị trí vân tím bậc k

* Điều kiện để có sự trùng vân là tọa độ của các vân đó phải bằng nhau

+ Vân sáng bậc k1 của λ 1 trùng với vân sáng bậc k2 của λ 2 là:

X sλ 2k2 = X sλ 1k1  K 1 λ 1 = K 2 λ 2

+ Khi giao thoa với ánh sáng trắng

 Tại X M có vân sáng của các đơn sắc λ thì:  Tại X M có vân tối của các đơn sắc

λ thì:

AS trắng: 0,38m   

0,75 m

Vùng màu đỏ : 0,64m   

0,75 m

Vùng da cam : 0,59m   

0,65 m

Vùng màu vàng: 0,57m   

0,60 m

Vùng màu lục: 0,50m    0,575

m

Vùng màu chàm: 0,45m    0,51

m

Vùng màu lam : 0,43m    0,46

m

Vùng màu tím: 0,38m    0,44

m

Chương 7: LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG 1/ CÁC ĐỊNH LUẬT QUANG ĐIỆN

a Công thoát A

A =

0



hc

(giới hạn quang điện 0 )

b Năng lượng phô tôn:

ε = hf =



hc

c Hiệu điện thế hãm U h :

E 0đmax. =

2

1

mv 2 0max. = e U h

d Công thức Anhxtanh

ε = A +

2

1

mv 0 max = A + E 0đmax

e Công suất bức xạ của nguồn sáng

P = n P ε

( n P là số Ephôtôn as bức xạ / 1s)

f Cường độ dòng quang điện bão hòa

I bh = n e.e

(n e là số electron quang điện tới anôt/ 1s)

g Hiệu suất lượng tử

H =

p

e

n

=

P.e

.ε

Ibh

h Điện thế cực đại V max vật cô lập có ược trong hiện tượng quang iện

eV max =

2

1

mv 0 max = E 0đmax

k Chú ý:  h = 6,625.10-34 (J.s) hằng số Plăng

 1eV = 1,6.10 -19 J  me= 9,1.10 -31 kg ;  1e = 1,6.10 -19C

 Điều kiện để triệt tiêu dòng quang điện là: UAK  -U h

 Động năng lớn nhất của electron khi tới Anôt: Eđmax = E 0đmax + eU AK

 Bước sóng ngắn nhất của tia x mà ống Rơn-ghen phát được:

min

λ hc

= e.UAK

Trang 8

2/ CHUYỂN ĐỘNG CỦA e QUANG ĐIỆN TRONG E  B

a Khi e quang điện bay trong điện trường

 Lực điện trường tác dụng lên e: F E = e.E

 Quảng đường bay xa nhất của e trong E Cản

max 2

0max e.E.S

mv

2

1



e.E

A ε

Smax  



b Khi e quang điện bay trong từ trường

 Lực Lorenxơ t/d lên e: F L = eB.v0max.sinα

 Nếu v omax B 

 thì quỹ đạo e là trịn eB.v0max =

max

2 omax

R

mv

 Rmax=

e.B

mvomax

c Khi e quang điện bay theo phương ngang trong miền cĩ cả điện trường và từ trưịng, để

e khơng bị lệch khỏi phương ban đầu thì F E = F L  E = B.v omax

3/ THUYẾT BO VÀ QUANG PHỔ VẠCH CỦA HIĐRÔ

a Bán kính quỹ đạo dừng của e

r n = n 2 r ,(với r0= 5,3.10-11 (m) và n= 1;2;3;….)

b Năng lượng của phôtôn mà nguyên tử Hiđrô phát xạ hay hấp thụ khi e chuyển

quỹ đạo dừng

ε = hf = Ecao - E thấp ,

c Chú ý:

 Vận tốc của e khi chuyển động trên các quỹ đạo dừng

2

n

k.e

v

r m

0

n r m ; (với r n là bán kính quỹ đạo dừng và k= 9.10

9

(Nm 2 /C 2)

 Trong dãy Lay-man: electron nhảy

từ quỹ đạo bên ngồi về quỹ K (E1)

 Trong dãy Ban - me: electron nhảy

từ quỹ đạo bên ngồi về quỹ L (E2)

+ Từ M  L : vạch đỏ Hα

+ Từ N  L : vạch lam Hβ

+ Từ O  L : vạch chàm Hγ

+ Từ P  L : vạch tím Hδ

 Trong dãy Pa - sen: electron nhảy

từ quỹ đạo bên ngồi về quỹ M (E3)

 Năng lượng nguyên tử Hyđrơ ở

trạng thái dừng: n 13, 62

n

( với n = 1, 2, 3 ứng với quỹ đạo K, L, M, )

 Bước sĩng: M N

mn

1

hc















2

m

R n

R

.(với R=

c h

eV

.

) ( 6 , 13

= 1,0948.107m-1)

 Khi ngguyeen tử Hyđrơ ở trạng thái dung cĩ số lượng tử n thì số bức xạ khả dĩ cĩ thể

phát ra là

Chương 8: THUYẾT TƯƠNG ĐỐI HẸP

 Sự co lại của chiều dài: ℓ = ℓ0 2

2

c

v

1  , ( với c= 3.108 m/s)

 Sự chậm lại của đồng hồ chuyển động: Δt =

2 2 0

c

v 1

Δt



 Khối lượng tương đối tính: m =

2 2 0

c

v 1

m



 Hệ thức Anhxtanh giữa năng lượng và khối lượng: E = mc2

=

2 2 0

c

v 1

m



2

c

 Động năng của vật cĩ khối lượng nghỉ m0 chuyển động với vận tốc v: Wđ = mc2 – m0c2

Trang 9

Chương 9: VẬT LÝ HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ

1/ NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT:

 Cấu tạo hạt nhân Z A X :  ( Số khối A ; Số prôton Z ; Số nơtron N= A – Z )

 Độ hụt khối: m (x) = Z.m p + N.m n – m (X)

 Năng lượng liên kết : W lk(x) = (Z.m p + N.m n – m (X) ).c 2

 Khối lượng 1mol hạt nhân A ZX tính theo gam có giá trị: M(x)  A (g)

 Số hạt nhân Z AX chứa trong m0 (gam) chất A ZX: N 0 =

A

N

m 0 A

 Chú ý: lu= 931,5MeV/c2= 1,66055.10-27kg

2/ HIỆN TƯỢNG PHÓNG XẠ:

a Hiện tượng phóng xạ:

 Hằng số phóng xạ : (đơn vị s -1 )

T

2 ln



 , (với T(s) là chu kì bán rã)

 Khối lượng chất phóng xạ A ZX còn lại trong mẫu tại thời điểm t:

m = m 0 2 -K ( với K= t /T , số chu kì bán rã )

 Số hạt nhân chất Z AX còn lại tại thời điểm t: N = N 0 2 –K = N 0 e  t)

 Số hạt nhân từng sản phẩm tạo thành = số hạt nhân chất ph xạ đã phân

rã :

N= N 0 – N= N 0 ( 1 - 2 –K )

 Khối lượng hạt sản phẩm tạo thành: m sp = sp (1 2 k)m0

A



b Độ phóng xạ:

 Đơn vị Bq ; 1Ci = 3,7.10 10 (Bq)

 Độ phóng xạ ban đầu: H 0 = N 0 = NA

A

m T

0 2 ln

 Độ phóng xạ tại thời điểm t : H= N = H 0 2 –K = H 0 e  t

c Chú ý:

 Bản chất các hạt phĩng xạ • Hạt  = 42He • Hạt β- = 01 e • Hạt β+ = 01e

 Dạng ph tr phản ứng: X  Y + hạt phóng xạ ( X: hạt mẹ;Y:hạt

con)

 Công thức tính động năng của các hạt sản phẩm trong phóng xạ

+ Whạt phóng xạ=

hatphõnga Y

Y

m m

m

 E ; + WY=

hatphõnga Y

hatphongxa

m m

m

( với E là năng lượng tỏa ra khi hạt nhân mẹ phân rã )

Trang 10

3/ PHẢN ỨNG HẠT NHÂN – NĂNG LƯỢNG HẠT NHÂN

Xét phản ứng hạt nhân: 1

1

A

Z A + 2

2

A

Z B   3

3

A

Z C + 4

4

A

Z D

a Các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân:

 Định luật bảo toàn số khối : A 1 + A 2 = A 3 + A 4

 Định luật bảo toàn điện tích: Z 1 + Z 2 = Z 3 + Z 4

 Định luật bảo toàn động lượng : P A P B P C P D







 Định luật bảo toàn năng lượng toàn phần:

m (A) c 2 + W (A) + m (B) c 2 + W (B) = m (C) c 2 + W (C) + m (D) c 2 + W (D)

b Năng lượng phản ứng hạt nhân- năng lượng hạt nhân

 Gọi M 0 = m (A) + m (B) là tộng khối lượng nghỉ của các hạt tương tác

và M = m (C) + m (D) là tổng khối lượng nghỉ của các hạt sản phẩm

 Năng lượng phản ứng hạt nhân : E = ( M 0 – M ).c 2

• Nếu M 0 > M  Phản ứng tỏa NL:E Nếu M 0 < M  Phản ứng thu NL:E

c Chú ý:

 Định luật BTNL có thể viết: E + W A + W B = W C + W D

 Năng lượng tỏa ra khi tạo thành 1hạt nhân Z AX từ các nuclôn : E= W lk(X)

 Năng lượng phản ứng hạt nhân tính theo độ hụt khối m

E = ( m (C) + m (D) - m (A) - m (B) ).c 2

 Năng lượng phản ứng hạt nhân tính theo năng lượng liên kết

E = ( W lk (C) + W lk (D) - W lk (A) - W lk (B) )

 Năng lượng tỏa ra khi tạo thành n (mol) hạt nhân: W = n.N A E

 Năng lượng tối thiểu (hoặc tần số nhỏ nhất của phôtôn) cần cung cấp ể phản ứng

hạt nhân xảy ra: Wmin = hfmin= │E │= │( M 0 – M ).c 2│

4/ SỰ PHÂN HẠCH – PHẢN ỨNG NHIỆT HẠCH

a Sự phân hạch hạt nhân; 235

92U + 1

0n  X + Y + k.1

0n + E  Điều kiện để phản ứng dây chuyền xảy ra: Hệ số nhân nơtron S  1

 Nhà máy điện nguyên tử S= 1  phản ứng dây chuyền kiểm soát được

+ Năng lượng lò phản ứng cung cấp cho nhà máy hoạt động trong th/gian t

W=

H

t

P,

;( trong đó P,H lần lượt là công suất và hiệu suất của nhà máy)

+ Khôùi lượng U235 cần cung cấp cho nhà máy hoạt động trong thời gian t

m=

E H.N

t P,

A 235 (g) ; đơn vị t (s), P (W),E (J)

b Phản ứng nhiệt hạch: D + D   32He + 1

0n + E

T + D    + 1

0n + E  Khối lượng than đá (xăng) tương đương cần phải đốt để có năng lượng W

m=

q

n.N q

 E (kg) ; với q (J/kg) là năng suất toả nhiệt của than (xăng)

Định dạng
Số trang	11
Dung lượng	1,43 MB