google.com ôn tập dạng toán vật lý theo chuyên đề

Lực kéo về đổi chiều ở vtcb biến thiên điều hòa theo thời gian, cũng với chu kì T, tần số f, Trong hệ con lắc lò xo: các đại lượng ω, T, f thì không đổi và chỉ phụ thuộc đặc tính của

Ôn tp chng dao đng điu hòa.doc

ôn tp chng sóng c.doc

Ôn tp Sóng đin t và sóng ánh sáng.doc

ôn tp chng dòng đin xoay chiu.doc

ôn tp chng lng t ánh sáng.doc

ôn tp chng lng t ánh sáng và ht nhn nguyên t.doc

On tap cac dang bai tap vat ly theo chuyen de

Ôn tập chương 1

I Đại cương về dao động điều hòa

1 Dao động cơ là chuyển động qua lại quanh một vị trí cân bằng ( vị trí hợp lực tác dụng lên vật bằng 0

(thường là vị trí của vật khi đứng yên)) Vd: dao động của con lắc lò xo, con lắc đơn

2 Dao động tuần hoàn:

Dao động cơ có thể tuần hoàn hoặc không tuần hoàn Nếu sau những khoảng thời gian bằng nhau (gọi là chu kì) thì vật trở lại vị trí cũ theo hướng cũ thì dao động của vật đó là tuần hoàn Trong 1 chu kì, vật thực hiện

được 1 dao động toàn phần

Dao động tuần hoàn đơn giản nhất là dao động điều hòa

3 Phương trình dao động điều hòa

Một chất điểm M c/đ đều trên một đường tròn theo chiều dương với tốc độ góc ω Gọi P là hình chiếu của M lên trục Ox (trùng với đường kính đường tròn , O trùng tâm đường tròn) Khi M chuyển động tròn → P dao

động qua lại quanh tâm O trên trục Ox, với phương trình xác định vị trí

ω: tốc độ góc hay tần số góc (luôn dương) (rad/s)

φ : pha ban đầu ( - π ≤ φ ≤ π)

ωt + φ: pha dao động tại thời điểm t

Chú ý: * pha dao động là đại lượng xác định vị trí và chiều chuyển

động của vật tại thời điểm t (trạng thái của dao động tại thời điểm t)

Pha ban đầu xác định vị trí xuất phát và chiều chuyển động tại thời

điểm đầu

* Tại biên dương: x = A, tại biên âm x = -A, tại VTCB: x = 0

* Một chất điểm P dao động điều hòa trên một đoạn thẳng

được xem như hình chiếu của một điểm M chuyển động tròn đều trên

một đường tròn với đường kính chính là đoạn thẳng đó

* Quỹ đạo của dao động điều hòa là một đoạn thẳng

* Đồ thị dao động điều hòa là một đường hình sin

* Chất điểm M chuyển động tròn đều với tốc độ không đổi là

ωA, còn chất điểm P vận tốc biến thiên từ 0 đến ωA

* Tại ví trí x = ± A/ 2 thì động năng bằng thế năng và công

suất của lực đàn hồi tại ví trí này cực đại

* Sau khoảng thời gian Δt, vật đi từ vị trí x1 đến x2 :

_ nếu Δt = n (chu kì) : x1 = x2

_ nếu Δt = (n + ½ )(chu kì): x1 = - x2

_ nếu Δt = ¼ (chu kì) hoặc ¾(chu kì) hoặc 5/4 (chu kì) ….: A2 x12x22

→ Dao động điều hòa là dao động trong đó li độ của vật (kí hiệu là x ) là hàm cosin hay hàm sin theo thời gian

4 Chu kì Tần số Tần số góc của dao động điều hòa

Chu kì dao động là khoảng thời gian

ngắn nhất, vật trở lại vị trí cũ theo

hướng cũ Đơn vị: s

Tần số: là số dao động toàn phần thực hiện trong 1 giây Đơn vị: Hz

Tần số góc (tốc độ góc) Đơn vị : rad/s

T = 2π/ω = t/N

N số dao động thực hiện trong t/gian t 1

2

f T

* Khi đi từ biên về VTCB → c/đ nhanh dần

* Khi đi từ VTCB đến biên → c/đ chậm dần

* Vận tốc đổi chiều ở vị trí biên

av   A t   x

Gia tốc : * Gia tốc luôn có chiều

hướng vào tâm quỹ đạo,

* Ở biên: [Độ lớn gia tốc]max = ω2A

* Ở VTCB: a = 0

* Gia tốc ngược pha với li độ và

nhanh pha hơn vận tốc góc π/2

* Gia tốc đổi chiều ở vtcb

4 2

a v A

2 2

2 2 max

Ch/ý: Vận tốc và gia tốc là đại lượng biến thiên điều hòa theo thời gian (cũng với tần số góc ω, tần số f, và chu

kì T) Chúng cũng có thể âm ,hoặc dương hoặc bằng 0

Học sinh cần phân biệt vận tốc trung bình và tốc độ trung bình

tb

x x x

Min -A (biên -)

Max +ωA (vật qua vtcb,theo chiều +)

Min -ωA (vật qua vtcb,theo chiều -)

Max +ωA (vtcb)

Min

0 (Biên)

Max +ω2A (Biên -)

Min

- ω2A (Biên +)

+A (biên)

Min

0 (vtcb)

Max +ωA ( vtcb)

Min

0 (biên)

Max +ωA (vtcb)

Min

0 (Biên)

Max +ω2A (Biên )

Min

0 (vtcb)

II Khảo sát con lắc lò xo

1 Hệ con lắc lò xo gồm ( lò xo có hệ số đàn hồi k, vật nặng có khối lượng m )

2 Vị trí cân bằng: Vị trí tại đó hợp lực tác dụng lên vật nặng bằng 0

3 Khảo sát dao động của con lắc về mặt động lực học

Lực kéo về ( lực kéo về có độ

lớn tỉ lệ với li độ, có chiều luôn

hướng về VTCB và là lực gây ra

gia tốc cho vật dao động Lực

kéo về đổi chiều ở vtcb

( biến thiên điều hòa theo thời

gian, cũng với chu kì T, tần số f,

Trong hệ con lắc lò xo: các đại lượng ω, T, f thì

không đổi và chỉ phụ thuộc đặc tính của hệ (hay cấu

tạo của hệ ) CHúng phụ thuộc vào k và m

Chú ý: H/s cần phân biệt lực kéo về và lực đàn hồi của lò xo Khi lò xo nằm ngang lực kéo về có độ lớn bằng

độ lớn lực đàn hồi của lò xo Khi lò xo không nằm ngang, lực kéo về không bằng lực đàn hồi của lò xo

Lực kéo về có chiều hướng về VTCB, còn lực đàn hồi có chiều hướng về vị trí tại đó lò xo không biến dạng Lực kéo về sinh công dương khi vật đi từ biên về vtcb Và ngược lại, lực kéo về sinh công âm khi vật đi từ

vtcb ra biên

* Chiều dài lò xo tại VTCB: l CB = l 0 + l 0 (l 0 là chiều dài tự nhiên)

* Chiều dài cực tiểu (khi vật ở vị trí cao nhất): l Min = l 0 + l 0 – A

* Chiều dài cực đại (khi vật ở vị trí thấp nhất): l Max = l 0 + l 0 + A  l CB = (l Min + l Max )/2

* Khi đề bài nói, nâng vật lên đến vị trí lò xo không biến dạng rồi thả nhẹ thì A = Δl 0

Khi lò xo treo nghiêng một góc α so với mặt phẳng ngang:

* Độ dãn của lò xo ở vị trí cân bằng: 0 mg.sin

4 Khảo sát dao động của con lắc về mặt năng lượng

Động năng của con lắc lò xo

góc 2ω, với tần số 2f, với chu kì T/2) Chúng không âm

* Nếu bỏ qua mọi ma sát, Cơ năng của con lắc bảo toàn ( độ lớn ko đổi),

và có độ lớn tỉ lệ (thuận) với biên độ A

a) Va chạm theo phương ngang:

* Va chạm mềm ( sau va chạm hai vật dính vào nhau ) m v 0

II Con lắc đơn

1 Hệ con lắc lò xo gồm: Dây treo (ko dãn) có chiều dài l và vật nặng có khối lượng m, hệ nằm trong trọng

trường có gia tốc rơi tự do g

2 Vị trí cân bằng: Vị trí dây treo có phương thẵng đứng và vật nặng ở vị trí thấp nhất (vị trí O)

3 Khảo sát dao động của con lắc về mặt động lực học và năng lượng

12

m s mgl

W    

Cơ năng: W = Wđ + Wt Nếu bỏ qua ma sát, cơ năng bảo toàn (độ lớn ko đổi)

Nếu góc lớn: W t mgl(1 cos 0) Nếu α nhỏ :

2 2 2

0

o t

g T





* Các đại lượng bảo toàn (khi bỏ qua ma sát): cơ năng, ω , T, f

* Khi đi từ biên về VTCB → c/đ nhanh dần

* Khi đi từ VTCB đến biên → c/đ chậm dần

3 Các cách làm thay đổi chu kì con lắc đơn Bài toán chạy sai đúng của đồng hồ quả lắc ( xem như đồng

hồ quả lắc là con lắc đơn)

là chu kì của con lắc

ở độ cao h (so với

Khi đem con lắc từ

nơi này sang nơi khác

( gia tốc g sẽ thay đổi)



Khi chiều dài con lắc

thay đổi một đoạn nhỏ T1 2 l1

Chú ý: a) ΔT = 0 : đồng hồ chạy đúng, khi ΔT > 0 (T2 > T1): chu kì tăng, đồng hồ chạy chậm,

khi ΔT = 0 (T2 < T1): chu kì giảm, đồng hồ chạy nhanh

b) Dựa vào các biểu thức ta có nhận xét:

đồng hồ chạy chậm khi :tăng nhiệt độ con lắc,

đưa con lắc lên độ cao h,

đưa con lắc đến vị trí có gia tốc trọng trường nhỏ hơn vị trí đầu

tăng chiều dài của con lắc

đồng hồ chạy nhanh khi: ngược lại ý trên

c) Gọi T và T’ lần lượt là chu kì của đồng hồ chạy đúng và chạy sai Khi đồng hồ chạy đúng chỉ t thì

đồng hồ chạy sai chỉ t’ Ta có mối liên hệ sau: t.T = t’.T’

IV Bài toán con lắc trùng phùng

Cho hai con lắc có chu kì lần lượt là T1 và T2 Sau một khoảng thời gian Δt (ngắn nhất) hai con lắc lặp lại

trạng thái dao động như nhau ( chúng trùng phùng) Ta có biểu thức sau: Δt = N1.T1 = N2.T2

Δt = Bội số chung nhỏ nhất của (T1 và T2)

V Bài toán con lắc chịu thêm tác dụng của ngoại lực:

   

/ /

c) Nếu ngoại lực là lực đẩy Ac-si-met: (luôn hướng lên) : F ADVg

V DAO ĐỘNG TẮT DẦN DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC

1 Dao động tự do: là dao động của vật không phụ thuộc yếu tố bên ngoài

Dao động điều hòa Khi không có lực ma sát tác dụng vào con lắc Con lắc sẽ dao động với biên độ không

đổi và tần số riêng (kí hiệu f0) Gọi là tần số riêng vì nó chỉ phụ thuộc vào các đặc tính của hệ dao động

2

k f

3 Dao động duy trì Để giữ cho biên độ dao động của con lắc không đổi mà không làm thay đổi chu kì riêng

của hệ, người ta dùng một thiết bị nhằm cung cấp cho nó phần năng lượng bị tiêu hao do ma sát Dao động của

con lắc được duy trì chư vậy gọi là dao động duy trì

Vd: dao động của đồng hồ quả lắc

4 Dao động tắt dần Muốn cho một hệ dao động không tắt ta tác dụng vào hệ một ngoại lực tuần hoàn (thông thường ngoại lực có biểu thức F = F0.cos(Ωt)) Đặc điểm:

* Dao động cưỡng bức là điều hòa (đồ thị có dạng sin)

* Tần số góc của dao động cưỡng bức bằng tần số góc Ω của ngoại lực

* Biên độ của dao động cưỡng bức tỉ lệ thuận với biên độ F0 của ngoại lực và phụ thuộc vào tần số góc Ω của

ngoại lực và lực cản môi trường → Biên độ của dao động cưỡng bức ko đổi

Vd: dao động của xe buýt khi chỉ tạm dừng ở bến (mà ko tắt máy)

5 Hiện tượng cộng hưởng:

a) Định nghĩa: Hiện tượng biên độ dao động cưỡng bức tăng đến một gía trị cực đại khi tần số f của lực cưỡng

bức bằng tần số riêng f0 của hệ dao động

b) Điều kiện cộng hưởng: (hệ phải dao động cưỡng bức và f = f0 )

c) Giải thích: Khi tần số lực cưỡng bức bằng tần số riêng của hệ dao động → tốc độ cung cấp năng lượng = tốc

độ tiêu hao năng lượng do ma sát → Biên độ dao động sẽ tăng dần rồi đạt tới giá trị cực đại

a) Bài toán dao động tắt dần của con lắc lò xo: Khi một hệ con lắc dao động chịu tác dụng bởi lực cản Fc của

môi trường có giá trị không đổi (Xét bài toán có hệ số ma sát nhỏ, công thức gần đúng)

Lý thuyết: Con lắc sẽ dao động tắt dần trên trục Ox ( biên độ và năng lượng giảm dần theo thời gian) Khi vật

dịch chuyển từ trái sang phải vật nhận O2 làm vtcb, và khi vật dịch chuyển từ phải sang trái vật nhận O1 làm



N A



 → Thời gian Thời gian vật dao động đến lúc dừng lại:

→ Quãng đường vật đi được trong chu kì thứ n: s n4A n8x0 với An = (An-1 – 4xo)

→ Định luật bảo toàn năng lượng: Amasát = Wsau – Wđầu → - μmg.s = Wsau – Wđầu

b) Bài toán dao động tắt dần của con lắc đơn

Cứ sau 1 chu kì biên độ của con lắc đơn giảm 4Fc /k

Bài toán cộng hưởng: T0 = T = s/v

_ Gốc tại gốc tọa độ của trục Ox

_ Hợp với trục Ox một góc bằng pha ban đầu

2 Bài toán: Một vật thực hiện hai dao động điều hòa cùng phương, cùng

tần số :

x1 = A1cos(ωt + φ1) và x2 = A2cos(ωt + φ2)

→ Độ lệch pha của hai dao động: Δφ = φ2 - φ1

* Nếu φ2 > φ1 : dao động 2 sớm (nhanh) pha hơn dao động 1 góc 

* Nếu φ2 < φ1 : dao động 2 trễ (chậm) pha hơn dao động 1 góc 

* Nếu Δφ = 2kπ (với k = 0,±1,±2,…) → Hai dao động cùng pha

* Nếu Δφ = (2k + 1)π (với k = 0,±1,±2,…) → Hai dao động ngược pha

(với k = 0,±1,±2,…) → Hai dao động vuông pha

→ Dao động tổng hợp có dạng: x = x1 + x2 = A.cos(ωt + φ) , với :

Nếu hai dao động cùng pha: A = Amax = A1 + A2

Nếu hai dao động ngược pha: A = Amin = A1A2

Nếu hai dao động vuông pha: A A12A22

VIP: Khi làm bài tập tổng hợp dao động có thể thực hiện theo 2 cách:

_ Cách 1: dùng vector quay _ Cách 2: dùng máy tính Casio – VN 750

CHương : SÓNG CƠ

I Sóng cơ và sự truyền sóng

1 Sóng cơ: Sóng cơ là dao động cơ lan truyền trong một môi trường

Chú ý: Khi sóng lan truyền, (pha dao động, trạng thái dao động, năng lượng) được lan truyền theo sóng nhưng

các phần tử vật chất không lan truyền mà dao động tại VTCB cố định

Sóng truyền theo các phương khác nhau nhưng với cùng một tốc độ

Không lan truyền được trong chân không

trường dao động dọc theo phương truyền sóng

* Môi trường truyền: Trong chất rắn, chất lỏng và chất khí

* Ví dụ sóng lan truyền dọc theo trục lò xo

3 Các đặc trưng của sóng hình sin

Hình dạng sóng hình sin

sóng truyền qua Chu kì của sóng

_ Khoảng cách giữa hai điểm liên tiếp dao động cùng pha

_ (áp dụng cho bài sóng dừng )2 lần khoảng cách giữa hai bụng (hoặc nút) sóng liên tiếp

* Chú ý: * Đối với mỗi môi trường, tốc độ truyền sóng có một giá trị xác định

* vCR > vCL > vCK

* Tốc độ truyền sóng phụ thuộc vào tính chất của môi trường [bản chất môi trường (k/lượng riêng của môi trường), áp suất môi trường (tính đàn hồi của môi trường) và nhiệt độ của môi trường]

* Tốc độ lan truyền sóng ≠ tốc độ dao động của các phần tủ trong môi trường

sóng truyền qua (Mở rộng W = ½ k.A 2 )

Chú ý: Khi chỉ được kích thích 1 lần:

_ Trong quá trình truyền sóng trên mặt phẳng , năng lượng sóng giảm tỉ lệ với quãng đường truyền sóng

_ Trong quá trình truyền sóng trong không gian, thì năng lượng sóng giảm tỉ

lệ với bình phương quãng đường truyền sóng

Quãng đường sóng truyền

( giả sử sóng truyền từ M

đến N)

SMN = v.Δt = (λ/T).Δt

→ Đơn vị của λ là đơn vị của x chứ không phải là đơn vị của li độ uM

Phần mở rộng: Nếu cho pt sóng tại O: u 0 = A.cos(ωt + φ), viết phương trình sóng tại M, biết sóng từ M lan truyền

*Bài toán xét chiều truyền của sóng:

Khi sóng lan truyền, trạng thái dao động được truyền đi Xét sóng có chiều truyền từ trái sáng phải

Tại thời điểm t điểm A như hình vẽ Để xét dao động sau đó của điểm A

Ta xét đỉnh sóng trước A, trạng thái dao động của đỉnh sóng sau đó sẽ truyền tới A Vì vậy trạng thái dao động của điểm A sau đó là đi lên

- Tương tự dao động của điểm B sau đó là đi xuống (đỉnh trước B nằm ở dưới)

- dao động của điểm C sau đó là đi lên

- dao động của điểm D sau đó là đi xuống

- dao động của điểm E sau đó là đi lên

- dao động của điểm F sau đó là đi lên

- dao động của điểm G sau đó là đi xuống

- dao động của điểm H sau đó là đi lên

(Tóm lại để xét dao động của 1 điểm ta dựa vào chiều truyền sóng và xét đỉnh trước điểm khảo sát Dao động của điểm khảo sát sau đó sẽ lặp lại trạng thái của đỉnh trước nó)





  , d: khoảng cách giữa hai điểm này

→ Hai điểm dao động cùng (đồng) pha: k2 ( k = 0,±1,±2,…)

→ Hai điểm dao động ngược pha: 2k1 ( k = 0,±1,±2,…)

Chú ý: Hai điểm gần nhau nhất cùng pha thì cách nhau một bước sóng

Hai điểm gần nhau nhất ngược pha thì cách nhau một nửa bước sóng

Hai điểm gần nhau nhất vuông pha thì cách nhau một phần tư bước sóng

II Giao thoa sóng với 2 nguồn cùng biên độ

1 Giao thoa: Hiện tượng hai sóng gặp nhau tạo nên các gợn sóng ổn định gọi là

hiện tượng giao thoa của hai sóng Các gợn sóng có dạng là các đường hypebol gọi

là các vân giao thoa

•

→ Giao thoa sóng là hiện tượng hai sóng kết hợp (cùng tần số (hoặc cùng chu kì), hiệu số pha không đổi) dao động

cùng phương khi gặp nhau thì có những điểm chúng tăng cường nhau, có những điểm chúng là yếu nhau đi, tạo nên các vân giao thoa Giao thoa là hiện tượng đặc trưng của các sóng

Chú ý: Hai sóng kết hợp cùng pha gọi là hai sóng đồng bộ

2 Phương trình sóng tổng hợp ( xét hai nguồn sóng cùng pha)

Xét p.t sóng kết hợp (cùng pha) tại hai nguồn S1 và S2 là: uS1 = uS2 = A.cos(ωt) → Phương trình sóng tổng hợp tại M (do hai sóng tại S1 và S2 truyền tới):

, với d 2 – d 1 : hiệu đường đi của hai sóng từ nguồn truyền tới

3 Vị trí cực đại giao thoa, vị trí cực tiểu giao thoa( xét hai nguồn sóng cùng pha)

Xét sóng tại hai nguồn phát sóng là hai sóng kết hợp (đồng pha)

→ Nếu tại M là vị trí cực đại giao thoa ( AM = max = 2A), phải thỏa mãn:

d1d2k ( k = 0, ±1, ±2…)

( hiệu đường đi của hai sóng từ nguồn truyền tới bằng số nguyên lần bước sóng (hoặc bằng bội của bước sóng))

(k = 0: vân cực đại giao thoa trung tâm

k = ± 1: vân cực đại giao thoa bậc 1 k = ± 2: vân cực đại giao thoa bậc 2 )

→ Nếu tại M là vị trí cực tiểu giao thoa ( AM = min = 0), phải thỏa mãn:

1 2 1

'2

d d k 

( k’ = 0, ±1, ±2…)

( hiệu đường đi của hai sóng từ nguồn truyền tới bằng số bán nguyên lần bước sóng )

k = 0 hoặc -1: vân cực tiểu giao thoa thứ nhất k = -2 hoặc 1 : vân cực tiểu giao thoa thứ 2

k = -3 hoặc 2 vân cực tiểu giao thao thứ 3

Phần mở rộng ( ôn thi đại học) Xét sóng tại hai nguồn phát sóng là hai sóng kết hợp (ngược pha)

Ví dụ: u1 = A.cos(ωt + φ1), u2 = A.cos(ωt + φ2 ) với 2k1 , ( k = 0,±1,±2,…)

Vị trí cực đại giao thoa: 2 1 1

2

d d k 

( k = 0, ±1, ±2…)

Vị trí cực tiểu giao thoa: d2d1k ( k = 0, ±1, ±2…)

Phần mở rộng (ôn thi đại học) Xét sóng tại hai nguồn phát sóng là hai sóng kết hợp (vuông pha)

Ví dụ: u1 = A.cos(ωt + φ1), u2 = A.cos(ωt + φ2 ) với 1

III Sóng dừng

1 Sự phản xạ của sóng

* Khi phản xạ trên vật cản cố định, sóng phản xạ luôn ngược pha với sóng tới tại điểm phản xạ

* Khi phản xạ trên vật cản tự do, sóng phản xạ luôn cùng pha vói sóng tới tại điểm phản xạ

* Sóng tới và sóng phản xạ luôn cùng biên độ, cùng tần số góc, chu kì, tần với nhau

2 Sóng dừng

a) Định nghĩa: Sóng dừng có thể xem là kết quả giao thoa giữa sóng tới và sóng phản xạ trên một sợi dây đàn hồi

Ở những điểm trên dây hai sóng tăng cường nhau tạo nên các bụng sóng dừng (biên độ dao động cực đại) Ở những điểm trên dây, hai sóng làm yếu nhau tạo nên các nút sóng dừng (vị trí dây xem như đứng yên)

b) Đặc điểm:

* Đầu gắn với cần rung luôn là nút Đầu cố định luôn là nút, đầu tự do

luôn là bụng

* [ bụng – bụng]l.tiếp = [nút – nút]l.tiếp = λ/2, [bụng – nút]l.tiếp = λ/4

* Các nút (hoặc các bụng) luôn cách nhau một khoảng bằng số nguyên lần

nửa bước sóng Khoảng cách giữa một nút và một bụng bằng một số lẻ lần

¼ bước sóng

* Mở rộng thêm:

_Trên một bụng sóng sẽ có hai điểm luôn dao động cùng pha cùng biên độ

_ Các điểm đối xứng qua bụng sóng sẽ luôn dao động cùng pha cùng biên độ

_ Các điểm đối xứng qua nút sóng sẽ dao động ngược pha cùng biên độ

l k (k = 1,2,3…)(chiều dài sợi dây bằng số nguyên lần nửa bước sóng)

→ Trên dây có số bụng = k và số nút = ( k+1) (tính cả số nút ở hai đầu dây) Điều kiện

IV Âm Đặc trưng vật lí và đặc trưng sinh lí của âm

1 Âm, nguồn âm Phân loại âm

a) Sóng âm (gọi tắt là âm): là những sóng cơ lan truyền trong các môi trường rắn, lỏng khí Tần số của sóng âm

cũng là tần số của âm

b) Nguồn âm

* Một vật dao động phát ra âm là một nguồn âm Tần số âm phát ra bằng tần số dao động của nguồn âm

* Âm có tần số xác định gọi là nhạc âm Âm ko có tần số xác định gọi là tạp âm (vd: tiếng búa, tiếng sấm, tiếng

ôn đường phố, ở chợ… gây chói tai)

giác âm gọi là âm nghe được

* Tần số âm nghe được:

16Hz → 20000Hz

* Tai người ko nghe được Tần số

hạ âm, nhỏ hơn 16Hz

* Voi, bồ câu… có thể nghe được

* Tai người ko nghe được Tần số

* Môi trường truyền âm: _ Âm có thể truyền qua được chất rắn, chất lỏng và chất khí nhưng ko truyền qua c.không

_ Âm hầu như ko truyền qua được các chất xốp ( bông, len…) → làm chất cách âm

* Tốc độ truyền âm: _ Sóng âm truyền trong mỗi môi trường với một tốc độ xác định, nhưng sẽ khác nhau khi

thay đổi môi trường truyền Khi truyền từ môi trường này sang môi trường kia, thì tần số sóng âm không đổi

_ Tốc độ truyền âm trong chất rắn > chất lỏng > chất khí

2 Đặc trưng vật lí và đặc trưng sinh lí

3 đặc trưng vật lí của âm 3 đặc trưng sinh lí của âm

1 Tần số âm

2 Cường độ âm, mức cường độ âm

a) Cường độ âm: (sóng âm mang năng lượng) Cường độ âm I tại một

điểm là đại lượng đo bằng lượng năng lượng sóng âm tải qua một đơn vị

diện tích đặt tại điểm đó, vuông góc với phương truyền sóng trong 1 đơn

là diện tích mặt vuông góc với phương truyền âm

(với sóng cầu thì S là diện tích mặt cầu S=4πR 2)

b) Mức cường độ âm: (dB) 10lg

o

I L

L

0

IL(dB) = 10.lg

Với I0 = 10-12 W/m2 gọi là cường độ âm chuẩn ở f = 1000Hz

Đơn vị của mức cường độ âm là Ben (B), thường dùng đềxiben (dB):

1B = 10dB

3 Đồ thị dao động âm

Khi một nhạc cụ phát ra một âm có tần số f0 thì bao giờ nhạc cụ đó

cũng đồng thời phát ra một loạt âm có tần số 2f0 ,3f0 ,4f0 … có cường

độ khác nhau Âm có tần số f0 gọi là âm cơ bản hay họa âm thứ nhất

Âm có tần số 2f0,3f0 ,4f0 …gọi là các họa âm thứ hai, thứ ba, thứ 4,…

tập hợp các họa âm tạo thành phổ của nhạc cụ trên

1 Độ cao của âm là một đặc trưng

sinh lí của âm gắn với tần số âm

Âm có tần số càng lớn thì nghe càng cao, âm có tần số càng nhỏ thì nghe càng trầm

2 Độ to của âm là một đặc trưng

sinh lí của âm gắn liền với đặc trưng vật lí mức cường độ âm

Chú ý: Độ to của âm không tăng

theo cường độ âm mà tăng theo mức cường độ âm, tuy nhiên ta ko thể lấy mức cường độ âm làm số

đo độ to của âm

Độ to phụ thuộc mức cường độ

âm và tân số

3 Âm sắc là một đặc trưng sinh lí

của âm giúp ta phân biệt được âm

do các nguồn khác nhau phát ra

Âm sắc có liên quan mật thiết với

đồ thị dao động âm

Âm sắc phụ thuộc tần số và biên

độ

 = hiệu hai tần số liên tiếp

Tần số âm cơ bản trên dây một đầu cố định, một đầu tự do:

0

4

v f l

 =( hiệu hai tần số liên tiếp )/2

Đồ thị dao động âm là đặc trưng vật lí thứ ba của âm

3 Các nguồn âm thường gặp:

+Dây đàn: Tần số do đàn phát ra (hai đầu dây cố định  hai đầu là nút sóng)

( k N*)2



k = 1,2,3… có các hoạ âm bậc 3 (tần số 3f1), bậc 5 (tần số 5f1)…

a) Xét chiều từ trái sang phải: tốc độ lan truyền và bước sóng tăng, tần số và chiết suất giảm

b) Đều là sóng điện từ → sóng ngang, chúng không bị lệch trong điện trường và từ trường

c) Chỉ có bức xạ nằm trong vùng ánh sáng nhìn thấy mới có thể giúp mắt nhìn thấy, có bước sóng từ (0,38μm →

0,76λm) Còn các bức xạ ngoài vùng này, mắt không thể nhìn thấy

II Tán sắc ánh sáng:

1 Định nghĩa: Hiện tượng một chùm sáng trắng (hay một chùm sáng phức tạp) khi đi qua lăng kính bị tách thành những chùm sáng có màu sắc khác nhau gọi là hiện tượng tán sắc ánh sáng

Nguyên nhân của hiện tượng tán sắc ánh sáng: Tốc độ truyền ánh sáng trong môi trường trong suốt phụ

thuộc vào tần số ánh sáng Vì vậy, chiết suất của môi trường phụ thuộc vào tần số ( và bước sóng) của ánh sáng

vck > vkhí > vlỏng > vrắn và  ck >  khí >  lỏng >  rắn (tính chất này ngược lại với sóng cơ)

2 Ánh sáng trắng: Ánh sáng trắng là hỗn hợp của vô số ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím

Ví dụ: ánh sáng Mặt trời, ánh sáng hồ quang điện, ánh sáng đèn điện dây tóc…

3 Ánh sáng đơn sắc: Ánh sáng đơn sắc (còn gọi là bức xạ ( đơn sắc)) là ánh sáng không bị tán sắc mà chỉ bị lệch khi đi qua lăng kính Mỗi ánh sáng đơn sắc có một màu nhất định (màu quang phổ) là một sóng điện từ ứng với một tan số nhất định Đôi khi gọi là ánh sáng

Bước sóng ánh sáng đơn sắc trong chân không: 0 c

Chú ý: Khi xét cùng một bức xạ ánh sáng truyền qua hai môi trường trong suốt khác nhau thì:

_ tần số, màu sắc bức xạ không đổi

_ vận tốc, bước sóng sẽ thay đổi

4 Ý nghĩa của 2 thí nghiệm của Niuton:

a) Thí nghiệm thứ nhất của Niuton: Chùm sáng trắng bị tán sắc khi đi qua lăng kính và khi ló ra bị lệch về phía

đáy của lăng kính Tia đỏ bị lệch ít nhất, tia tím bị lệch nhiều nhất so với tia tới

b) Thí nghiệm thứ hai của Niuton: Tia sáng đơn sắc không bị tán sắc khi qua lăng kính nhưng vẫn bị lệch về phía

đáy

III Giao thoa ánh sáng

1 Hiện tượng nhiễu xạ: là hiện tượng truyền sai lệch so với sự truyền thẳng khi ánh sáng gặp vật cản Hiện tượng này chứng tỏ ánh sáng có tính chất sóng

2 Giao thoa ánh sáng:

a) Điều kiện xảy ra hiện tượng giao thoa ánh sáng:

Hai nguồn sáng phải phát ra hai sóng ánh sáng có cùng bước sóng (hoặc tần số), hiệu số

pha dao động của hai nguồn phải không đổi theo thời gian → Hai nguồn kết hợp

b) Hiệu đường đi từ hai khe truyền tới màn (hiệu quang lộ): 2 1 ax

Sóng cực ngắn

Sóng ngắn

Sóng trung

Sóng dài

Tử ngoại Tia X (Rơnghen)

Tia γ

 ( k = 0, ±1,±2…) ( k = 0: vân sáng trung tâm, k = ±1 vân sáng bậc 1,….)



4 Ứng dụng: Đo bước sóng ánh sáng

III Các loại quang phổ

1 Công dụng và cấu tạo:

a) Công dụng: dùng để phân tích một chùm ánh sáng phức tạp thành những thành phần đơn sắc

b) Cấu tạo: 3 bộ phận chính

Ống chuẩn trực Hệ tán sắc (lăng kính) Buồng tối (buồng ảnh)

Tạo ra chùm sáng (tới) song song

đến lăng kính (gồm một khe hẹp

nằm tại tiêu diện của một thấu

kính hội tụ)

Phân tích chùm sáng tới thành nhiều chùm tia đơn sắc , song song ( gồm một số lăng kính )

Thu quang phổ của chùm sáng hiện lên màn ảnh (gồm một thấu kính hội

tụ và một tấm phim ảnh đặt tại tiêu diện thấu kính)

c) Các loại quang phổ:

Quang phổ liên tục Quang phổ vạch phát xạ Quang phổ vạch hấp thụ

* Là một dải màu từ đỏ đến

tím, nối liền nhau một cách

liên tục (giống như qu.phổ Mặt

.* Ứng dụng: Đo nhiệt độ cao,

đo nhiệt độ của các nguồn sáng

rất xa

* Gồm các vạch màu riêng lẻ ngăn cách nhau bằng những khoảng tối

* Do c.khí hay hơi ở áp suất thấp phát

ra khi bị kích thích bằng nhiệt hoặc điện

* Phụ thuộc vào nguyên tố khác nhau

Các chất khác nhau thì QP.Vạch sẽ khác nhau về số vạch, vị trí các vạch,

độ sáng tỉ đối giữa các vạch

* Ứng dụng: nhận biết sự hiện diện của các nguyên tố trong hỗn hợp hay hợp chất

Chú ý: Ánh sáng đèn ống là quang phổ vạch phát xạ

* Quang phổ hấp thụ là các vạch hay đám vạch tối trên nền một qu.phổ liên tục

* Người ta thu được QPV.HThụ của chất khí hay chất lỏng bằng cách cho một chùm sáng trắng chiếu qua một chất khí hay chất lỏng đó rồi chiếu vào một máy quang phổ

* Quang phổ hấp thụ của ch.khí

là quang phổ vạch Quang phổ hấp thụ của c.lỏng và c.rắn là các đám vạch nối liền nhau

IV Tia hồng ngoại Tia tử ngoại Tia X

Tia hồng ngoại Tia tử ngoại Tia X (tia Rơnghen) Bản

chất

Chúng đều là sóng điện từ (không nhìn thấy được) nhưng khác nhau về bước sóng

( λđỏ < λh.ngoại < vài mm ) (vài nanômet < λt.ngoại < λtím ) ( 10-11 m → 10-8 m)

Tính

chất

_ Tác dụng nổi bật là

tác dụng nhiệt ( để

sưởi, sấy, đun nấu…

sơn công nghiệp, đèn

hồng ngoại, hồng ngoại

định hướng)

_ Cũng có tác dụng nhiệt

_ kích thích phát quang → đèn huỳnh quang

_ Gây ra phản ứng hóa học, iôn hóa kh.khí và một số chất khí khác, gây

ra hiện tượng qu.điện, tác dụng sinh

_ tính chất nổi bật là tính đâm xuyên (có thể xuyên qua gỗ, giấy vải, mô mềm…Đối với mô cứng và k.loại (có nguyên tử lượng lớn) thì khó xuyên qua Dùng chì để chắn tia X

_ Làm đen kính ảnh → chụp điện

_Iôn hóa không khí và gây ra hiện tượng quang điện

_ Tác dụng sinh lí: hủy diệt tế bào (chữa ung thư)

_ Phát hiện khuyết tật bên trong sản

phẩm, kiểm tra hành lí hành khách,dùng để nghiên cứu thành phần và cấu trúc của vật rắn

Chương: DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ

I Mạch dao động

1 Cấu tạo: Mạch dao động gồm một tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp với một cuộn cảm có

độ tự cảm L tạo thành mạch kín Nếu điện trở của mạch rất nhỏ (coi như bằng 0) thì mạch dao

động được xem là mạch dao động lí tưởng

2 Nguyên tắc hoạt động: Dựa trên hiện tượng tự cảm Ban đầu tích điện cho tụ rồi cho nó

phóng điện trong mạch, tụ điện sẽ phóng điện qua lại trong mạch nhiều lần để tạo ra một dòng

điện xoay chiều trong mạch

3 Dao động điện từ tự do trong mạch dao động:

a) Điện tích trên bản tụ sẽ biến thiên với biểu thức: qq0.cos(t)

b) Điện áp giữa hai bản tụ cùng pha với điện tích trên tụ: u =

Chú ý: Tại thời điểm t 1 , năng lượng từ = Wt 1 , năng lượng điện = Wđ 1

Tại thời điểm t 2 , năng lượng từ = Wt 2 , năng lượng điện = Wđ 2

Nếu hai thời điểm này cách nhau: T/4 hoặc 3T/4 hoặc 5T/4… thì Wt2 = Wđ1 và Wt1 = Wđ2

h) Năng lượng điện từ: Wđiệntừ = Wđiện + Wtừ = const = Wđiện(max) = Wtừ(max)

(Đồ thị cơ năng là đường thẳng song song với trục Ot)