Công thức vật lý 12 (cơ bản)

đại cương điện xoay chiều + đề thi đại học qua các nămđại cương điện xoay chiều + đề thi đại học qua các nămđại cương điện xoay chiều + đề thi đại học qua các nămđại cương điện xoay chiều + đề thi đại học qua các nămđại cương điện xoay chiều + đề thi đại học qua các nămđại cương điện xoay chiều + đề thi đại học qua các nămđại cương điện xoay chiều + đề thi đại học qua các nămđại cương điện xoay chiều + đề thi đại học qua các nămđại cương điện xoay chiều + đề thi đại học qua các nămđại cương điện xoay chiều + đề thi đại học qua các nămđại cương điện xoay chiều + đề thi đại học qua các nămđại cương điện xoay chiều + đề thi đại học qua các nămđại cương điện xoay chiều + đề thi đại học qua các nămđại cương điện xoay chiều + đề thi đại học qua các nămđại cương điện xoay chiều + đề thi đại học qua các năm

CÔNG THỨC VẬT LÝ 12 CHƯƠNG TRÌNH CHUẨN

CHƯƠNG 1 DAO ĐỘNG CƠ HỌC

1 Phương trình dao động: x = Acos(ωt + φ)

Tần số góc ω = 2πf = 2π vmax amax k g g

T  A  A  mΔl l

2 Vận tốc tức thời: v = –ωAsin(ωt + φ)

3 Gia tốc tức thời: a = –ω²x = –ω²Acos(ωt + φ) (luôn hướng về VTCB)

xmax = A; vmax = ωA; amax = ω²A

4 Chiều dài quỹ đạo: L = 2A

5 Hệ thức độc lập thời gian: A² =

2

x

6 Cơ năng

+ Con lắc lò xo: W = Wđ + Wt = 1mv2 1kx2 1mω A2 2 1kA2

Nếu Wđ = nWt thì x = ± A

n 1 ; v = ±vmax n

n 1 + Con lắc đơn: W = mgℓ(1 – cos αo) = (1/2)mv²max

7 x, v, a có cùng chu kỳ T, tần số f; tần số góc ω nhưng động năng hoặc thế năng thì biến thiên tuần hoàn với tần số góc 2ω, tần số 2f, chu kỳ T/2 Cơ năng không biến thiên mà được bảo toàn

8 Quãng đường đi được trong một chu kỳ là 4A; trong nửa chu kỳ là 2A; riêng quãng đường trong 1/4 chu

kỳ là A chỉ đúng khi xuất phát ở VTCB hoặc vị trí biên Với thời gian Δt cho trước (0 < Δt < T/2) thì quãng đường cực đại và cực tiểu là

Smax = 2AsinΔφ

2 và Smin = 2A(1 – cos

Δφ

2 ) Trong đó Δ = ωΔt

Nếu Δt > T/2 → Δt = n(T/2) + Δt1 (sao cho 0 < Δt1 < T/2; n nguyên dương) thì Smax = 2nA + S1max và Smin = 2nA + S1min

9 TỔNG HỢP DAO ĐỘNG

x1 = A1cos(ωt + φ1) và x2 = A2cos(ωt + φ2) → x = x1 + x2 = Acos(ωt + φ)

A² = 2 2

A A 2A A cos(φ φ ) → |A1 – A2| ≤ A ≤ A1 + A2

và tan φ = 1 1 2 2

A sinφ A sin φ

A cosφ A cosφ



 Nếu hai dao động cùng pha Δ = 2kπ → Amax = A1 + A2

Nếu hai dao động ngược pha Δ = (2k + 1)π → Amin = |A1 – A2|

10 DAO ĐỘNG TẮT DẦN – CƯỠNG BỨC – SỰ CỘNG HƯỞNG

a Dao động tắt dần với biên độ đầu Ao, hệ số ma sát μ Dao động tắt dần coi gần đúng là dao động tự do với tần số riêng ωo và biên độ giảm dần về 0

* Quãng đường đi được cho tới khi dừng lại: S =

kAω A 2μmg  2μg

* Độ giảm biên độ sau mỗi chu kỳ dao động: ΔA = 4μmg 4FC

* Số dao động thực hiện: N =

2

C

kAω A kA 4μmg  4μg  4F

* Thời gian dao động đến lúc dừng lại: Δt = N.T =

C

AkTπωA kAT 4μmg  2μg  4F

b Dao động cưỡng bức dưới tác dụng của ngoại lực điều hòa F = Focos (ωt + φ) Vật dao động ổn định với tần số của ngoại lực → A phụ thuộc biên độ lực, lực cản, độ chênh lệch tần số của ngoại lực so với tần số

dao động tự do (f – fo càng nhỏ thì A càng lớn) Hiện tượng cộng hưởng là hiện tượng A tăng đột ngột khi f =

fo

Một vật có chu kì riêng là T được treo vào trần xe ô tô, hay toa tàu, đang chuyển động trên đường thì điều kiện để vật có biên độ dao động cực đại (cộng hưởng) khi vận tốc chuyển động của ô tô hay tàu hỏa

là v = d/T với d là khoảng cách 2 hai đầu nối của thanh ray của tàu hỏa hay khoảng cách giữa hai lần xảy ra biến cố làm kích thích dao động

II Con lắc lò xo

1 Tần số góc:

o

ω mΔl

2 Cơ năng: W = 1 2 2 1 2

Δl

Chiều dài lò xo: lvtcb = lo + Δlo

lmin = lo + Δlo – A

lmax = lo + Δlo + A

→ lvtcb = (lmax + lmin)/2

A = (lmax – lmin)/2

5 Lực đàn hồi của con lắc lò xo treo thẳng đứng

Fđh = k(Δlo + x) → Fđhmax = k(Δlo + A)

Fđhmin = k(Δlo – A) nếu Δlo > A

Fđhmin = 0 nếu Δlo ≤ A

Lực hồi phục |Fhp| = k|x| → luôn hướng về VTCB

Khi hệ dao động theo phương ngang thì Fđh = Fhp

6 Ghép lò xo

* Nối tiếp:

k k k

* Song song: k = k1 + k2

III Con lắc đơn

1 Tần số góc: ω g

l

 ; chu kỳ: T 1 2π 2π l

Điều kiện dao động điều hòa là bỏ qua mọi lực cản và biên độ góc nhỏ αo ≤ 10°

2 Cơ năng: W = Wtmax = Wđmax = mgl(1 – cos αo) = (1/2)mv²max

3 Vận tốc và lực căng dây của con lắc đơn

v² = 2gl (cos α – cos αo)

Lực căng dây: TC = mg (3cos α – 2cos αo)

vmax = 2gl(1 cosα ) o

TCmax = mg (3 – 2cos αo) khi ở vị trí cân bằng

TCmin = mg cos αo khi ở vị trí biên

CHƯƠNG 2 SÓNG CƠ HỌC

1 Bước sóng: λ = vT = v/f

2 Phương trình sóng

Tại nguồn O: uo = Acos(ωt + φ)

Tại điểm M cách O một đoạn x: uM = AMcos(ωt + φ – ωx/v) = AMcos(ωt + φ – 2πx/λ)

3 Độ lệch pha giữa hai điểm cách nhau một đoạn x trên một phương truyền: Δφ ωx 2πx

vλ

II SÓNG DỪNG

1 Khi có sóng dừng, khoảng thời gian giữa hai lần dây duỗi thẳng là nửa chu kỳ Khoảng cách hai nút liên tiếp bằng nửa bước sóng

2 Điều kiện để có sóng dừng trên sợi dây có chiều dài ℓ

Hai đầu cố định: ℓ = kλ/2 (k là số nguyên dương)

Số bụng là k; Số nút kể cả hai đầu là k + 1

Tần số do đàn phát ra f = kv/(2ℓ)

Ứng với k = 1 → âm phát ra là âm cơ bản có tần số f1 = v/(2ℓ)

k = 2, 3, 4, có các họa âm bậc 2 (tần số 2f1), bậc 3 (tần số 3f1)

Một đầu cố định và một đầu tự do: ℓ = (2k 1)λ

4

 (với k là số nguyên không âm)

→ Tần số do ống sáo phát ra là f = (2k + 1)v/(4ℓ)

Ứng với k = 0 → âm phát ra âm cơ bản có tần số fo = v/(4ℓ)

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

3 Biên độ sóng dừng trên sợi dây AB với 2 đầu cố định

Xét theo khoảng cách d từ M đến điểm nút bất kỳ, biên độ sóng tại M là AM = 2A|sin (2πd/λ)|

Nếu d là khoảng cách từ M đến điểm bụng bất kỳ, biên độ sóng tại M là AM = 2A|cos (2πd/λ)|

III GIAO THOA SÓNG

Giao thoa của hai sóng phát ra từ hai nguồn sóng kết hợp S1, S2 cách nhau một khoảng l Xét điểm M cách hai nguồn lần lượt là d1, d2

Phương trình sóng tại 2 nguồn u1 = A cos (2πft + φ1) và u2 = Acos (2πft + φ2)

Biên độ dao động tại M: AM = 2A|cos ( d2 d1 Δφ

π

λ  )| với Δφ = φ2 2 – φ1 Tại M có cực đại giao thoa khi Δd = d2 – d1 = [k + Δφ/(2π)]λ

Tại M có cực tiểu giao thoa khi Δd = [k + 1/2 + Δφ/(2π)]λ

* Số cực đại là số giá trị nguyên k thỏa mãn: lΔφ kl Δφ

* Số cực tiểu là số giá trị nguyên k thỏa mãn: l 1Δφ kl 1 Δφ

Nếu hai nguồn dao động cùng pha (Δφ = 0): số cực đại giữa hai nguồn luôn chẵn; số cực tiểu luôn lẻ Nếu hai nguồn dao động ngược pha (Δφ = π): số cực đại giữa hai nguồn luôn lẻ; số đường cực tiểu luôn chẵn Đường cực đại lúc hai nguồn cùng pha trở thành đường cực tiểu khi hai nguồn ngược pha

Khoảng cách giữa hai điểm cực đại hoặc cực tiểu gần nhất là λ/2

IV SÓNG ÂM

1 Cường độ âm: I = P 2

4πR nếu là sóng cầu phát ra từ nguồn điểm đẳng hướng.

2 Mức cường độ âm: L = 10 log

o

I

I (dB) Liên hệ giữa hai điểm M và A: LM (dB) = LA + 20 log (RA/RM)

3 Đặc điểm của sóng âm

Âm tai người nghe được có tần số từ 16 Hz đến 20 kHz Âm có tần số nhỏ hơn 16 Hz gọi là hạ âm

Âm có tần số trên 20 kHz là siêu âm Trong môi trường lỏng và khí, sóng âm là sóng dọc; trong môi trường rắn, sóng âm gồm cả sóng ngang và dọc

Hiệu ứng doppler: f = o r

s

f (v v )

v v



 Trong đó v là vận tốc âm trong môi trường truyền; vr là vận tốc của máy thu; vs là vận tốc của máy phát Nếu lại gần thì vận tốc dương, ra xa thì vận tốc âm

CHƯƠNG 3 DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ

I CÁC ĐẠI LƯỢNG TRONG MẠCH DAO ĐỘNG LC

q = qocos(ωt + φ); u = q/C = Uo cos (ωt + φ)

i = dq/dt = –ωqo sin(ωt + φ) = Iocos(ωt + φ + π/2)

ω = 1

LC ; T = 2π LC ; f = 1

2π LC ; Io = ωqo; Uo = o

L I C

Wđ =

2 2

2  2 2C; Wt = 1

2Li² → W = Wtmax = Wđmax =

2

q

2 2C 2 = Wt + Wđ Nếu R khác 0 thì dao động sẽ tắt dần Để duy trì dao động cần cung cấp cho mạch một năng lượng có công suất: P = I²R = U²RC/L

I U  I U 

II Sóng điện từ

1 Bước sóng: λ = c/f = c.T = 2πc LC

2 Phân loại sóng điện từ

Sóng Dài 105 – 10³ m Năng lượng nhỏ và ít bị nước hấp thụ

Sóng Trung 10³ – 10³ m Ban ngày tầng điện li hấp thụ mạnh, ban đêm phản xạ tốt Sóng Ngắn 10² – 10 m Bị tần điện li và mặt đất phản xạ nhiều lần

Sóng Cực Ngắn 10 – 10–2 m không bị tầng điện li hấp thụ; truyền thẳng

CHƯƠNG 4 ĐIỆN XOAY CHIỀU

1 Biểu thức điện áp tức thời và dòng điện tức thời

u = Uocos(ωt + φu) và i = Iocos(ωt + φi)

Với φ = φu – φi là độ lệch pha của u so với i, –π/2 < φ < π/2

2 Dòng điện xoay chiều trong đoạn mạch R, L, C

uR cùng pha với i nên i = uR/R

uL nhanh pha hơn i là π/2, ZL = ωL là cảm kháng

uC chậm pha hơn i là π/2, ZC = 1

ωC là dung kháng Định luật Ohm: I = UR/R = UL/ZL = UC/ZC = U/Z

R (Z Z )

Độ lệch pha u so với i: tan φ = L C L C

R

Định luật Ohm: Io = UoAB/ZAB = UoR/R = UoL/ZL = UoC/ZC

3 Công suất tiêu thụ

P = UIcos φ = I²R Hệ số công suất cos φ = R UR

Z  U Mạch hoặc chỉ chứa L, hoặc chỉ chứa C, hoặc chứa LC thì không tiêu thụ công suất

4 Hiệu điện thế hiệu dụng trong đoạn mạch RLC nối tiếp

U (U U )

URL = I.ZRL = 2 2

U U ; URC = I.ZRC = 2 2

U U ; ULC = |UL – UC| Cuộn dây có điện trở trong thì Zcd = 2 2

L

r Z và Ucd = IZcd

5 Máy phát điện xoay chiều một pha có p cặp cực, roto quay với vận tốc n (vòng/s) phát ra dòng điện có tần

số f = pn hoặc f = pn’/60 (n’ tính theo vòng/phút)

Từ thông qua khung dây: Φ = NBScos (ωt + φ) = Φocos (ωt + φ)

Suất điện động: e = ωNBS.sin (ωt + φ) = Eocos (ωt + φ – π/2)

Với Φo = NBS là từ thông cực đại, Eo = ωNSB là suất điện động cực đại

6 Dòng điện xoay chiều ba pha

Máy phát mắc hình sao: Ud = 3 Up và Id = Ip

Máy phát mắc hình tam giác: Ud = Up; Id = 3 Ip

7 Công thức máy biến áp lý tưởng: 1 1 2 1

U  E  I  N

8 Công suất hao phí trong quá trình truyền tải điện năng: ΔP = I²R =

2

P R

U cosφ

Độ giảm điện áp trên đường dây tải điện: ΔU = IR

Hiệu suất tải điện: H = PΔP

P

 100%

II BÀI TOÁN CỰC TRỊ

1 Cộng hưởng

Điều kiện cộng hưởng ZL = ZC hay ω²LC = 1 hay u và i cùng pha thì Zmin = R → Imax = U/R

Pmax = I²maxR = U²/R = U.Imax

và cos φ = 1; UR = U; u và uR cùng pha

2 Nếu R thay đổi, các đại lượng khác không đổi

* Công suất P đạt cực đại khi R = |ZL – ZC| → Pmax = U²/(2R) = U²/(2|ZL – ZC|)

* Khi P < Pmax luôn tồn tại 2 giá trị R1, R2 để công suất tiêu thụ trên mạch bằng nhau thỏa mãn điều kiện: φ1

+ φ2 = π/2; giá trị R làm công suất cực đại thỏa R² = R1R2 = (ZL – ZC)²; P1 = P2 = U²/(R1 + R2)

* Các giá trị I, UL, UC đạt cực đại khi R = 0

Nếu cuộn dây có điện trở r thì: (R + r)² = (R1 + r)(R2 + r)

3 Điện dung C thay đổi, các đại lượng khác không đổi

Hiệu điện thế UC đạt cực đại khi

L L

L





Khi C = C1 hoặc C = C2 mà P trên mạch bằng nhau thì Pmax khi C = 1 2

2C C

C C Khi C = C1 hoặc C = C2 mà UC bằng nhau thì UCmax khi C = (C1 + C2)/2

Khi C = C1 hoặc C = C2 mà các giá trị I, P, UR, UL không đổi thì ZL = (ZC1 + ZC2)/2

Các giá trị P, I, UR, UL đạt cực đại khi mạch xảy ra cộng hưởng: ZC = ZL

4 Độ tự cảm L thay đổi, các đại lượng khác không đổi

Hiệu điện thế UL đạt cực đại khi

C C

C





Khi L = L1 hoặc L = L2 mà P trên mạch bằng nhau thì Pmax khi: L = (L1 + L2)/2

Khi L = L1 hoặc L = L2 mà UL có giá trị như nhau thì ULmax khi: L = 1 2

2L L

L L Khi L = L1 hoặc L = L2 mà I, P, UC, UR như nhau thì ZC = (ZL1 + ZL2)/2

Các giá trị P, I, UR, UC đạt cực đại khi mạch xảy ra cộng hưởng: ZL = ZC

5 Khi ω = ω1 hoặc ω = ω2 mà P, I, Z, cos φ, UR có giá trị như nhau thì P, I, Z, cos φ, UR sẽ đạt giá trị cực đại

1

ω ω

LC 

Chương 5 SÓNG ÁNH SÁNG

1 Hiện tượng tán sắc ánh sáng

Ánh sáng trắng bị tách thành nhiều màu khác nhau Nguyên nhân là do chiết suất môi trường khác nhau đối với ánh sáng đơn sắc khác nhau Chiết suất đối với tia tím là lớn nhất, đối với tia đỏ nhỏ nhất

2 Giao thoa ánh sáng với khe Young

* Hiệu đường đi của ánh sáng: Δd = ax/D

* Vị trí vân sáng: Δd = kλ → x = kλD

a (k là số nguyên)

* Vị trí vân tối: Δd = (k + 0,5)λ → x = (k + 0,5)λD/a (k là số nguyên)

* Khoảng vân: i = λD/a

* Xác định số vân sáng, vân tối trong vùng giao thoa có bề rộng L đối xứng qua vân trung tâm

+ Số vân sáng: NS = 2[L/(2i)] + 1 Trong đó [L/(2i)] là phần nguyên của L/(2i)

+ Số vân tối: Nt = 2[L/(2i) + 0,5]

* Xác định số vân sáng, vân tối giữa hai điểm M, N lần lượt có tọa độ là x1, x2 (giả sử x1 < x2)

+ Số vân sáng là số giá trị nguyên k thỏa mãn x1 < ki < x2

+ Số vân tối là số giá trị nguyên k thỏa mãn x1 < (k + 0,5)i < x2

* Sự trùng nhau của các bức xạ λ1, λ2 có khoảng vân tương ứng là i1, i2

+ Vị trí trùng nhau của vân sáng: xs = k1i1 = k2i2 → k1λ1 = k2λ2.

* Trong hiện tượng giao thoa ánh sáng trắng (0,38 μm  λ  0,76 μm)

Bề rộng quang phổ bậc k: Δx = k(λđ – λt)D/a với λđ; λt lần lượt là bước sóng ánh sáng đỏ, tím

Xác định số vân sáng và các bức xạ tương ứng tại một vị trí xác định x

Số vân sáng là số giá trị nguyên k thỏa mãn:

k

3 QUANG PHỔ

a Quang phổ liên tục là dải màu biến thiên liên tục từ đỏ tới tím

Nguồn phát: Các chất rắn, chất lỏng, chất khí có tỉ khối lớn nóng sáng phát ra quang phổ liên tục Quang phổ liên tục không phụ thuộc thành phần hóa học của nguồn mà chỉ phụ thuộc vào nhiệt của nguồn

b Quang phổ vạch

Quang phổ vạch phát xạ là loại quang phổ gồm những vạch màu đơn sắc nằm trên một nền tối Các chất khí hay hơi có áp suất thấp khi bị kích thích phát ra

Quang phổ vạch hấp thụ là một hệ thống các vạch tối nằm trên một nền một quang phổ liên tục Nhiệt độ của đám khí hay hơi hấp thụ phải thấp hơn nhiệt độ của nguồn sáng phát quang phổ liên tục

4 Thang SÓNG ĐIỆN TỪ

Tia gamma < 10–12 m

Tia Rơnghen (X) 10–12 m → 10–9 m

Tia tử ngoại 10–9 m → 3,8.10–7 m

Ánh sáng nhìn thấy 3,8.10–7 m → 7,6.10–7 m

Tia hồng ngoại 7,6.10–7 m → 10–3 m

Sóng vô tuyến > 10–3 m

Màu ánh sáng nhìn thấy

Vùng đỏ: 0,64 μm → 0,76 μm Vùng cam: 0,59 μm → 0,65 μm

Vùng vàng: 0,57 μm → 0,60 μm Vùng lục: 0,50 μm → 0,575 μm

Vùng lam: 0,45 μm → 0,51 μm Vùng chàm: 0,44 μm → 0,46 μm

Vùng tím: 0,38 μm → 0,44 μm

a Tia hồng ngoại là những bức xạ không nhìn thấy, có bước sóng lớn hơn bước sóng của ánh sáng đỏ (λ > 0,76 μm)

Tác dụng nổi bật nhất là tác dụng nhiệt; Tác dụng lên một loại kính ảnh đặc biệt gọi là kính ảnh hồng ngoại; Bị hơi nước hấp thụ; Có khả năng gây ra một số phản ứng hóa học; Có thể biến điệu được như sóng điện từ cao tần; Có thể gây gây ra hiện tượng quang điện trong cho một số chất bán dẫn

Ứng dụng: sấy khô, sưởi ấm, chụp ảnh hồng ngoại

b Tia tử ngoại là những bức xạ không nhìn thấy, có bước sóng nhỏ hơn bước sóng của ánh sáng tím (λ < 0,38 μm)

Nguồn phát sinh: Các vật bị nung nóng trên 3000°C phát ra tia tử ngoại

Tác dụng: Tác dụng mạnh lên kính ảnh; Làm phát quang một số chất; Làm ion hóa chất khí; Gây ra một số phản ứng quang hóa, quang hợp; Gây hiệu ứng quang điện; Tác dụng sinh học: hủy hoại tế bào, giết chết vi khuẩn; Bị thủy tinh, nước hấp thụ rất mạnh Trong suốt với thạch anh

Ứng dụng: chụp ảnh; phát hiện các vết nứt, xước trên bề mặt sản phẩm; khử trùng; chữa còi xương

c Tia Rơnghen (Tia X) là những bức xạ điện từ có bước sóng từ 10–12 m đến 10–8 m

Cách tạo ra tia Rơnghen: khi chùm tia catot đập vào tấm kim loại có nguyên tử lượng phát ra

Tác dụng: Khả năng đâm xuyên mạnh; Tác dụng mạnh lên kính ảnh; Có khả năng làm ion hóa không khí; Làm phát quang nhiều chất; gây ra hiện tượng quang điện cho hầu hết các kim loại; Tác dụng sinh lí: diệt tế bào, diệt vi khuẩn

Ứng dụng: dò khuyết tật bên trong sản phẩm đúc, chụp điện, chiếu điện, chữa ung thư nông

CHƯƠNG 6 LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG Ánh sáng là chùm photon, mỗi photon có năng lượng xác định ε = hf Trong đó h = 6,625.10–34 J.s là hằng số Plăng, f là tần số của ánh sáng Trong chân không, photon bay với vận tốc là c = 3.108 m/s

Giới hạn quang điện: λo = hc

A → A = hc/λo là công thoát electron của kim loại

Công thức ε = A + Wđomax →

2 o

mv hc

A

λ   2 = A + |eUh| Cường độ dòng quang điện bão hòa: Ibh = Ne.e/t

Công suất bức xạ của nguồn: P = Nλ.ε/t → Nλ = P.t/ε

Hiệu suất lượng tử: H = Ne/Nλ = I hcbh

ePλ Xét vật cô lập về điện, điện thế cực đại Vmax = e.Uh = hc/λ – A = hc/λ – hc/λo

Năng lượng tia X: εmax = hc/λmin = e.UAK nếu coi vận tốc đầu của electron bật ra không đáng kể

Ở trạng thái dừng, electron chỉ chuyển động trên quỹ đạo có bán kính xác định: rn = n²ro; ro = 0,53.10–10 m Năng lượng ở trạng thái dừng: En = –Eo/n² (eV); Eo = 13,6 eV

Quang phổ Hiđrô

Có một số chất ở thể rắn, lỏng, khí khi hấp thụ một năng lượng dưới dạng nào đó thì có khả năng phát ra một bức xạ điện từ Nếu bức xạ đó có bước sóng nằm trong giới hạn của ánh sáng nhìn thấy thì được gọi là sự phát quang Hiện tượng quang phát quang là hiện tượng khi vật hấp thụ ánh sáng kích thích có bước sóng này để phát ra ánh sáng có bước sóng khác

Huỳnh quang là sự phát quang có thời gian ngắn dưới 10–8 s, thường xảy ra với chất lỏng và khí Lân quang là sự phát quang có thời gian dài trên 10–8 s, thường xảy ra với chất rắn Ánh sáng phát quang có bước sóng lớn hơn bước sóng ánh sáng kích thích λ’ > λ

Chương 7 VẬT LÝ HẠT NHÂN

1 Ký hiệu AZX có Z = số proton = điện tích hạt nhân; mp = 1,67262.10–27 kg

A là số khối; N = A – Z là số neutron và mn = 1,6749.10–27 kg

2 Đơn vị khối lượng nguyên tử: 1u = 1,66055.10–27 kg → mp = 1,007276u; mn = 1,008665u

3 Bán kính trung bình của hạt nhân: R = 1,2.10–15.3 A (m)

4 Độ hụt khối: Δm = Zmp + (A – Z)mn – m (trong đó m là khối lượng hạt nhân)

5 Hệ thức Einstein: E = mc²; 1uc² = 931,5 MeV

6 Năng lượng liên kết: ΔE = Δmc²

7 Năng lượng liên kết riêng: ε = ΔE/A

Hạt nhân có năng lượng liên kết riêng càng lớn thì càng bền vững Hạt nhân có A trong khoảng từ 50 đến 70 bền nhất, năng lượng liên kết riêng có giá trị lớn nhất vào cỡ 8,8 MeV/nuclon

Laiman (Tử ngoại)

Lam

K

Banme

Tử ngoại + khả kiến

Pasen

Hồng ngoại

n = 1

Đỏ

n = ∞

λmax

chàm Tím

n = 2

n = 3

n = 4

n = 5

n = 6

L

M

N

O

P

λmin

8 Hiện tượng một hạt nhân không bền, tự phát tia phóng xạ và biến đổi thành hạt nhân khác gọi là hiện tượng phóng xạ Hiện tượng phóng xạ không phụ thuộc vào các yếu tố bên ngoài như: nhiệt độ, áp suất, điện

từ trường; chỉ phụ thuộc vào bản chất của chất phóng xạ

m = moe–λt hay N = Noe–λt

với λ = ln 2/T là hằng số phóng xạ và T là chu kỳ bán rã → e–λt = 2–t/T

* Số hạt bị phân rã = số hạt tạo thành = ΔN = No – N = No(1 – e–λt)

* Khối lượng chất phóng xạ mất đi Δm = mo – m = mo(1 – e–λt);

* Khối lượng hạt nhân con tạo ra m’ = (A’/A)mo(1 – e–λt)

* Thời gian phóng xạ t và chu kì T

* Độ phóng xạ: H = Hoe–λt = λN = λNoe–λt

Đơn vị: Becơren (Bq); 1Bq = 1 phân rã/giây và Curi (Ci); 1 Ci = 3,7.1010 Bq

Các tia phóng xạ: tia α có bản chất là hạt nhân heli 42He , tia β– có bản chất là chùm hạt electron; tia β+ có bản chất là chùm hạt pozitron và tia γ có bản chất là chùm photon

9 Phản ứng hạt nhân: 1 2 3 4

A

Z X ZY� Z Z ZT

a Các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân

Bảo toàn số nuclôn (số khối): A1 + A2 = A3 + A4

Bảo toàn điện tích: Z1 + Z2 = Z3 + Z4

Bảo toàn động lượng: pr1pr2  pr3 pr4

Bảo toàn năng lượng toàn phần: K1 + K2 + ΔE = K3 + K4

Trong đó: ΔE là năng lượng phản ứng hạt nhân; ΔE = (m1 + m2 – m3 – m4)c² = (Δm3 + Δm4 – Δm1 – Δm2)c²

= A3ε3 + A4ε4 – A1ε1 – A2ε2

Không có định luật bảo toàn khối lượng Mối quan hệ giữa động lượng pX và động năng KX của hạt

X là p² = 2mK

Nếu hạt nhân mẹ ban đầu đứng yên phân rã thành hai hạt thì 1 1 2 2

K v  m �A Nếu ΔE > 0 thì tỏa năng lượng; nếu ΔE < 0 thì thu năng lượng