DE CUONG VAT LY 11 NANG CAO

12/ Một dây dẫn uốn thành vòng tròn bán kính r = 20 cm đặt trong không khí.. Xác định phương, chiều, độ lớn của vectơ cảm ứng từ B tại tâm vòng dây. Xác định lực từ tác dụng lên một đơn [r]

Phần I GIÁO KHOA

Chương I

ĐIỆN TÍCH – ĐIỆN TRƯỜNG

Bài 1

ĐIỆN THÍCH – ĐỊNH LUẬT CU – LÔNG

Có hai loại điện tích là điện tích âm và điện tích dương Các điện tích cùng dấu thì đẩy nhau, các điện tích trái dấu thì hút nhau

+ Đơn vị điện tích là culông, kí hiệu là C

+ Điện tích của êlectron có độ lớn e = 1,6.10-19 C

+ Độ lớn điện tích một hạt luôn bằng số nguyên lần e

+ Nhiễm điện do cọ xát: Cọ sát hỗ phách ( thủy tinh, nhựa,

…) vào len dạ, hỗ phách hút được các vật nhẹ như mẩu giấy, sợi tóc, … Ta nói hỗ phách bị nhiễm điện

+ Nhiễm điện do tiếp xúc: Cho thanh kim loại chưa nhiễm

điện chạm vào quả cầu đã nhiễm điện thì thanh kim loại nhiễm điện cùng dấu với quả cầu

điện loại đến gần qủa cầu đã nhiễm điện thì đầu thanh kim loại gần quả cầu nhiễm điện trái dấu với quả cầu, đầu còn lại nhiễm điện cùng dấu với quả cầu

Độ lớn lực tương tác giữa hai điện tích điểm tỷ lệ với tích độ lớn của các điện tích và tỷ

lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng Lực tương tác co phương trùng với phương đường thẳng nối hai điện tích đó Hai điện tích cùng dấu thì đẩy nhau, hai điện tích trái dấu thì hút nhau

2 2 1

r q q k

F=

Trong hệ SI, 9 22

10.9

C

m N

2 2 1 9

10 9 '

r q q F

+ Bình thường, nguyên tử trung hòa về điện Khi nguyên tử mất bớt một số êlectron sẽ trở thành ion dương, hoặc nhận thêm êlectron sẽ trở thành ion âm

+ Khối lượng êlectron rất nhỏ nên êlectron dễ dàng di chuyển từ nguyên tử này sang nguyên tử khác hay từ vật này sang vật kia để ây ra nhiều hiện tượng điện

ĐIỆN – VẬT (CHẤT) CÁCH ĐIỆN

+ Vật dẫn điện là những vật có nhiều hạt mang điện có thể dịch chuyển được trong những khoảng lớn hơn nhiều lần kích thước phân tử của vật Đó là kim loại, dung dịch muối, axit, bazơ, …

+ Vật cách điện hay điện môi: là vật có ít điện tích tự do Đó

là sứ, thủy tinh, không khí, nước tinh chất, …

TƯỢNG NHIỄM ĐIỆN

1) Nhiễm điện do cọ xát:

Khi thanh thủy tinh cọ xát với lụa thì có rất nhiều điểm tiếp xúc chặt chẽ nên có nhiều êlectron từ thủy tinh sang lụa, kết quả là thanh thủy tinh nhiễm điện dương còn lụa nhiễm điện âm

2) Nhiễm điện do tiếp xúc:

Khi tiếp xúc có một êlectron từ quả cầu nhiễm điện âm sang thanh kim loại trung hòa

về điện hoặc từ thanh kim loại trung hòa về điện sang quả cầu nhiễm điện âm nên thanh kim loại bị nhiễm điện

3) Nhiễm điện do hưởng ứng:

Trong thanh kim loại có các ê lectron tự do Khi đưa một đầu thanh kim loại lại gần quả cầu nhiễm điện dương thì điện tích dương của quả cầu hút các ê lectron tự do trong thanh lại gần nó Do đó đầu này thừa ê lectron nên nhiễm điện âm, đầu còn lại sẽ thiếu ê lectron nên mang điện dương

Như vậy sự nhiễm điện do hưởng ứng là sự phân bố lại điện tích trong thanh kim loại

TOÀN ĐIỆN TÍCH

Trong một hệ cô lập về điện ( nghĩa là hệ không trao đổi điện tích với hệ khác), tổng

đại số các điện tích trong hệ là một hằng số

Bài 3

ĐIỆN TRƯỜNG

1) Khái niệm điện trường:

Một điện tích tác dụng lực điện lên các điện tích khác ở gần nó Ta nói, xung quanh điện tích có điện trường

2) Tính chất cơ bản của điện trường:

Điện trường tác dụng lực điện lên một điện tích khác đặt trong nó

Cường độ điện trường tại một điểm là đại lượng vật lý đặc trưng cho điện trường về phương diện tác dụng lực, được đo bằng thương số của lực điện tác dụng lên một điện tích thử đặt tại điểm đó với độ lớn của điện tích thử Kí hiệu là →E

q

F E

Lực tác dụng F→ lên một điện tích q đặt trong điện trường E→ là F→ = q→E

2) Các tính chất của đường sức điện:

+ Qua bất kỳ một điểm nào trong điện trường, ta chỉ vẽ được một đường sức điện và chỉ một mà

thôi

+ Các đường sức điện không cắt nhau.

+ Các đường sức điện là các đường cong không khép kín Nó xuất phát từ các điện tích dương

và tận cùng ở các điện tích âm

+ Nơi nào cường độ điện trường lớn hơn thì các đường sức ở đó được vẽ mau hơn ( dày hơn), nơi nào cường độ điện trường nhỏ hơn thì các đường sức ở đó được vẽ thưa hơn

Điện phổ cho ta hình dung dạng và sự phân bố các đường sức điện

Điện trường đều là điện trường mà cường độ của nó cùng độ lớn và cùng hướng ở mọi điểm

Đường sức của điện trường đều là những đường thẳng song song, cách đều nhau

Vectơ cường độ điện trường →E gây ra bởi điện tích điểm Q ở tại điểm A cách nó một khoảng r có:

+ Điểm đặt là điểm A đang xét

+ Phương là đường thẳng nối điện tích Q và điểm A

+ Chiều vectơ →E hướng ra xa Q nếu Q>0 và vectơ →E hướng về gần Q nếu Q < 0

+ Độ lớn: 9.109 2

r

Q Ê

ε

=

Giả sử có nhiều điện tích điểm Q1, Q2, Q3, … cùng gây ra ở tại điểm A những điện trường diễn tả bằng →E1, →E2, … →En, … thì điện trường tổng hợp tại điểm A sẽ bằng: E→ = →E1 +

Xét một điện tích q đặt trong điện trường đều E→ ,

chịu tác dụng của lực điện F→ = qE→ ( lực F→ tác dụng

lên điện tích q có phương vuông góc với các bản, có

chiều hướng từ bản dương sang bản âm và có độ lớn

như nhau tại mọi điểm)

Công của lực điện →Fkhi q đi từ M đến N là: A MN =q.E.M'N' (1) ( với M’N’ là hình

chiếu của MN xuống trục Ox)

Vậy: Công thức của lực điện khi điện tích di chuyển từ điểm này đến điểm khác trong điện trường tĩnh tỉ lệ với độ lớn điện tích dịch chuyển, không phụ thuộc vào hình dạng đường đi, mà chỉ phụ thuộc vào vị trí điểm đầu và điểm cuối.

Do đó, điện trường tĩnh là một trường thế

1) Công của lực điện và hiệu thế năng của điện tích:

Gọi WM và WN lần lượt là thế năng của điện tích q ở M và N Công của lực điện khi di chuyển q từ M đến N là: A MN = W M − W N

2) Hiệu điện thế, điện thế:

Hiệu điện thế ( hay điện áp) giữa hai điểm trong điện trường là đại lượng đặc trưng cho khả năng thực hiện công của điện trường khi có một điện tích di chuyển giữa hai điểm đó

A V V

N M

MN = − = (2)

+ Khi A = 1J; q = 1 C thì U = 1V Vậy vôn là hiệu điện thế giữa hai điểm mà khi điện tích 1 Culong di chuyển từ điểm nọ đến điểm kia thì công của lực điện thực hiện là 1 Jun

+ VM và VN là điện thế của điện trường tại M và N Điện thế phụ thuộc cách chọn mốc tính điện thế Thường chọn điện thế ở mặt đất làm mốc, nghĩa là Vđất = 0 Cũng có khi chọn V∞ = 0

+ Khi nói điện thế tại một điểm A nào đó thì thực chất đó là hiệu điện thế giữa A và mốc điện thế

III LIÊN HỆ GIỮA CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG VÀ HIỆU ĐIỆN THẾ:

Từ (1) và (2), ta được: E= M U MN ' N'

Khi không cần để ý đến dấu các đại lượng, ta có: E=U d

Với d là khoảng cách giữa M’ và N’

Bài 5

VẬT DẪN ĐIỆN VÀ ĐIỆN MÔI TRONG

ĐIỆN TRƯỜNG

1) Điện trường trong vật dẫn tích điện:

+ Ở mọi điểm bên trong vật dẫn cân bằng điện thì điện trường bằng không

+ Tại mọi điểm trên mặt vật dẫn cân bằng điện thì cường độ điện trường E→ vuông góc với mặt vật

2) Điện thế của vật dẫn tích điện:

Điện thế ở mọi điểm trên mặt ngoài vật dẫn và tại mọi điểm bên trong vật dẫn có giá trị bằng nhau Ta nói vật dẫn cân bằng điện là vật đẳng thế

3) Sự phân bố điện tích ở vật dẫn tích điện:

+ Ở một vật dẫn rỗng nhiễm điện, điện tích chỉ phân bố ở mặt ngoài vật

+ Điện tích tập trung nhiều ở những chỗ lồi trên mặt vật dẫn;

Ở những chỗ mũi nhọn điện tích tập trung nhiều nhất (nên cường độ điện trường mạnh nhất ở

những chỗ lồi nhọn); Ở những chỗ lõm hầu như không có điện tích.

* Ứng dụng: Làm cột chống sét

Trong điện môi không có điện tích tự do Khi điện môi được đặt trong điện trường E→ , hạt nhân và ê lectron trong các nguyên tử của điện môi bị phân cực ( do nhiễm điện hưởng ứng) Thí dụ: Điện môi bị phân cực giữa hai bản tụ điện phẳng.

2) Tụ điện phẳng:

Là tụ điện với hai bản là hai tấm kim loại có kích thước lớn so với khoảng cách giữa chúng, đặt song song đối diện, cách điện với nhau

Khi nối hai bản tụ với hai cực của nguồn điện, một bản sẽ mất ê lectron, một bản thêm

ê lectron và hai bản tích điện trái dấu, độ lớn điện tích bằng nhau Các đường sức xuất phát từ bản này và kết thúc ở bản kia

Ta gọi, độ lớn của điện tích trên mỗi bản của tụ điện là điện tích của tụ điện

2) Điện dung C của tụ điện phẳng:

Gọi S là điện tích đối diện giữa hai bản; d là khoảng cách hai

bản; ε là hằng số điện môi của chất điện môi giữa hai bản Điện

dung của tụ phẳng là:

d

S C

4 10 9

3 2

1 U U

U = =

( 1 2 3)

3 2

1 Q Q C C C Q

Q C

Q U U U

=

⇔+

=

2 1 2

2 1

1 2

1

11

1 1 1

C C

+ Khi bộ tụ gồm nhiều tụ ghép nối tiếp, điện dung bộ tụ là:

n

C C

C C C

1 1

1 1 1

3 2 1

+ + + +

C U Q W

2 2

2

1 2

1 2

=

Năng lượng điện trường trong tụ điện phẳng:

V E W

π

ε 8 10

2

=

Với V là thể tích khoảng không gian giữa hai bản tụ phẳng

Mật độ năng lượng điện trường: 9.10ε 98π

Chương II

DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI

Bài 7

DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI – NGUỒN ĐIỆN

Dòng điện là dòng chuyển dời có hướng của những hạt mang điện

Tác dụng đặc trưng của dòng điện là tác dụng từ Ngoài ra dòng điện còn có tác dụng nhiệt, hóa, sinh lí, …

(với q là điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn trong khoảng thời gian t ).

Trong hệ SI, đơn vị của cường độ dòng điện là Ampe, kí hiệu là A

1 miliampe (mA) = 10−3ampe (A)

1 micrôampe (µ A) = 10−6ampe (A)

Định luật ôm đối với đoạn mạch chỉ chứa R:

Cường độ dòng điện trong mạch chỉ chứa R tỉ lệ thuận với hiệu điện thế U đặt vào hai đầu mạch điện và tỉ lệ nghịch với điện trở của đoạn mạch:

I I

R= 1 + 2 + 

Chú ý:

Nếu có n điện trở R 1 giống nhau mắc nối tiếp thì R b=nR1

ĐOẠN MẠCH CHỈ CÓ CÁC R MẮC SONG SONG

I = + 1+ 2+ 3+ 

R R

R

R

11

1

1

2 1

+++

Chú ý:

Nếu có n điện trở R 1 giống nhau mắc song song thì R b= R n1

Nguồn điện là dụng cụ biến đổi các dạng năng lượng khác ( cơ năng, hóa năng, nhiệt năng, …) thành năng lượng điện Nguồn điện tạo ra và duy trì hiệu điện thế cho một đoạn mạch điện

Cấu tạo nguồn điện:

Nguồn điện nào cũng có hai cực, luôn nhiễm điện khác nhau Bên trong nguồn điện có

một loại lực ( có bản chất không phải lực tĩnh điện),

được gọi là “lự lạ”, thực hiện công tách các ê lectron ra

khỏi các nguyên tử trung hòa rồi chuyển các ê lectron

này ra khỏi cực Cực tnhừa ê lectron gọi là cực âm, cực

còn lại thiếu ê lectron hay thừa ít ê lectron hơn cực kia gọi là cực dương

Suất điện động của nguồn điện:

Là đại lượng đặc trưng cho khả năng thực hiện công của nguồn điện, được do bằng thương số giữa công A của lực lạ làm di chuyển điện tích dương q bên trong nguồn điện từ cực âm đến cực dương và độ lớn của điện tích q đó

q

A

=

Đơn vị suất điện động là vôn, kí hiệu là V

Bộ nguồn gồm các nguồn điện mắc nối tiếp:

n b

n

r r

r

+ + +

=





2 1

2

ξ ξ

* Với các nguồn điện giống nhau mắc nối tiếp: r n n r

Hai nguồn điện mắc xung đối:

2 1

2 1

r r

Bộ nguồn gồm nơtron nguồn điện giống nhau song song:

Mắc các nguồn điện giống nhau kiểu hỗn hợp đối xứng:

Bộ nguồn gồm N nguồn, với n dãy song song, mỗi dãy có m nguồn mắc nối tiếp Ta có:

n

mr r m

n m N

Bài 8

PIN VÀ ACQUY

Khi một thanh kim loại tiếp xúc với một chất điện phân, do tác dụng hóa học, trên mặt thanh kim loại và ở dung dịch điện phân xuất hiện hai loại điện tích trái dấu nhau Lúc này, giữa thanh kim loại và dung dịch điện phân có một hiệu điện thế xác định, gọi là hiệu điện thế điện hóa

Hiệu điện thế điện hóa có độ lớn và dấu phụ thuộc bản chất kim loại, bản chất và nồng

độ dung dịch điện phân

Khi nhúng hai thanh kim loại khác nhau vào dung dịch điện phân, do hiệu điện thế điện hóa giữa mỗi thanh kim loại và dung dịch điện phân là khác nhau, nên giữa hai thanh có một hiệu điện thế xác định

Ứng dụng: Chế tạo pin điện hóa ( hay nguồn điện hóa học)

Pin vôn – ta gồm một cực bằng kẽm và một cực bằng đồng nhúng trong dung dịch axit sunfuric loãng

Suất điện động pin vôn ta khoảng 1,1 V

Acquy đơn giản là acquy chì, gồm bản cực dương bằng chì ddioxxit và bản cực âm bằng chì; cả hai bản được nhúng trong dung dịch axit sunfuric loãng Suất điện động acquy chì khoảng 2 V

Acquy là một nguồn điện có thể nạp lại để sử dụng nhiều lần dựa trên phản ứng hóa học thuận nghịch: nó tích trữ năng lượng dưới dạng hóa năng lúc nạp điện, rồi giải phóng năng lượng dưới dạng điện năng lúc phát điện.

Dung lượng của acquy là điện lượng lớn nhất mà acquy có thể cung cấp được khi nó phát điện Dung lượng của acquy được đo bằng ampe.giờ ( kí hiệu A.h)

Ampe giờ là điện lượng do dòng điện có cường độ 1A tải đi trong 1 giờ: 1 Ah = 3600C.

1) Công của dòng điện:

Khi đặt một hiệu điện thế U vào hai đầu đoạn mạch AB thì sẽ có dòng điện I chạy qua đoạn mạch Công của lực điện làm cho điện lượng q = It tải qua đoạn mạch AB là:

A = qU = UitCông của dòng điện chạy qua một đoạn mạch cũng là điện năng mà đoạn mạch đó tiêu thụ

Công suất của dòng điện chạy qua một đoạn mạch là đại lượng đặc trưng cho tốc độ thực hiện công của dòng điện

Công suất có giá trị bằng công của dòng điện thực hiện trong một đơn vị thời gian

UI t

A

P= =

Công suất của dòng điện chạy qua một đoạn mạch cũng là công suất tiêu thụ của đoạn mạch đó

Định luật Jun – Lenxơ:

Xét đoạn mạch AB chỉ chứa vật dẫn có điện trở R Khi dòng điện I đi qua mạch thì vật dẫn nóng lên Theo định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng thì nhiệt lượng tỏa ra trên vật dẫn trong thời gian thu được chính bằng công của lực điện đã thực hiện:

t R

U t RI UIt A Q

Định luật Jun – Lenxơ:

“ Nhiệt lượng tỏa ra trên một vật dẫn tỷ lện thuận với điện trở của vật dẫn, với bình phương cường độ dòng điện và với thời gian dòng điện chạy qua”

t RI

Q= 2

It q

A

P= ξ

Công suất của nguồn điện có trị số bằng công suất của dòng điện chạy trong toàn mạch Đó cũng là công suất điện sản ra trong toàn mạch

Có hai loại dụng cụ tiêu thụ điện là dụng cụ tỏa nhiệt ( bếp điện, bàn là, … ) và máy thu điện

Trong dụng cụ tỏa nhiệt toàn bộ điện năng cung cấp cho dụng cụ được chuyển hóa thành điện năng

R

U t RI UIt

Công suất: RI U R

t

A P

2

2 =

=

=

Khi nhận được công A do dòng điện mang đến, máy thu dùng làm hai việc:

+ Tỏa nhiệt lượng Q'= r p I2t ở điện trở r p bên trong máy thu

+ Phần điện năng còn lại A’ biến thành cơ năng, hóa năng, …

Thí nghiệm cho biết điện năng A’ tỉ lệ với điện lượng q đi qua máy thu Ta có:

p q

Vậy suất phản điện của máy thu được xác định bằng điện năng mà dụng cụ chuyển hóa thành dạng năng lượng khác, không phải là nhiệt, khi có một điện tích dương chuyển qua máy

+ Công A nhận được ở máy thu: A= A' +Q' = ξp It+r p I2t=UIt

+ Công suất của máy thu: I r I2

Hiệu suất máy thu điện: H r I

Bài 10

ĐỊNH LUẬT ÔM CHO TOÀN MẠCH ĐỊNH LUẬT ÔM CHO CÁC LOẠI ĐOẠN MẠCH

Gọi I là cường độ dòng điện qua toàn mạch Công do dòng điện tạo ra trong thời gian thu được là: A=qξ = ξIt

Cũng trong thời gian này, nhiệt lượng tỏa ra trên toàn mạch là:

(R r)I t t

rI t RI

Phát biểu định luật Ôm cho toàn mạch:

“ Cường độ dòng điện trong mạch kín tỷ lệ thuận với suất điện động của nguồn điện và tỉ lệ nghịch với điện trở toàn phần của mạch”.

+ Hiệu điện thế giữa hai điểm A và B hay hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện là:

rI IR

U AB = = ξ −

+ Nếu điện trở mạch ngoài R = 0 thì

r

I = ξ

, ta nói nguồn điện bị đoản mạch

+ Khi trong mạch kín có thêm máy thu điện: Máy thu có suất phản điện ξ p và điện

trở r p, ta có:

p

p

r r R I

+ +

A

H= ci =

Xét đoạn mạch AB có cả nguồn điện và máy thu, IAB là cường độ dòng điện từ A đến

B Ta có:

p AB

U I

+ +

− +

DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI

Kim loại là chất dẫn điện tốt

Dòng điện trong kim loại tuân theo định luật Ôm ( khi nhiệt độ không đổi ).

Điện trở suất của kim loại tăng theo nhiệt độ

+ Trong kim loại mật độ ê lectron tự do rất lớn

+ Các kim loại khác nhau có mật độ ê lectron tự do khác nhau

+ Khi không có tác dụng của điện trường ngoài, chuyển động hỗn loạn của ê lectron tự do không tạo ra dòng điện trong kim loại

Các tính chất điện của kim loại có thể giải thích được dựa trên sự có mặt của các ê lectron tự do trong kim loại

1) Bản chất dòng điện trong kim loại:

Bình thường các ê lectron chuyển động hỗn loạn Khi có hiệu điện thế đặt vào kim loại, thì các ê lectron chuyển động có hướng tạo thành dòng điện trong kim loại

Vậy, dòng điện trong kim loại là dòng dịch chuyển có hướng của các ê lectron tự do ngược chiều điện trường

+ Nguyên nhân gây ra điện trở là do sự mất trật tự của mạng tinh thể kim loại ( do

chuyển động nhiệt của các Iôn, sự méo mạnh tinh thể do biến dạng cơ và các nguyên tử lạ trong mạng tinh thể kim loại tạo ra ) đã cản trở chuyển độngcó hướng của các ê lectron tự do,

làm cho chuyển động của ê lectron lệch hướng

+ Điện trở suất của kim loại tăng theo nhiệt độ vì khi nhiệt độ tăng, ion dương dao động mạnh hơn sẽ làm độ mất trật tự của mạng tinh thể tăng, làm tăng sự cản trở chuyển động của các ê lectron tự do

+ Khi chuyển động các ê lectron “va chạm” với chỗ mất trật tự của mạng tịnh thể, đã truyền một phần động năng của nó cho mạng tinh thể làm tăng nội năng của kim loại và đẩy dần kim loại nóng lên.

Bài 12

HIỆN TƯỢNG NHIỆT ĐIỆN HIỆN TƯỢNG SIÊU DẪN

1) Cặp nhiệt điện Dòng nhiệt điện:

+ Cặp nhiệt điện là dụng cụ tạo bởi 2 dây dẫn kim loại khác nhau và được hàn với nhau

2) Biểu thức suất điện động nhiệt điện:

Suất điện động phụ thuộc bản chất của hai kim loại và hiệu nhiệt ddoooj của hai mối hàn: ξ = α r(T1− T2)

+ Nhiệt kế nhiệt điện.

+ Phin nhiệt điện

Hiện tượng siêu dẫn là hiện tượng khi nhiệt độ hạ xuống tới dưới nhiệt độ Tc nào đó, điện trở của kim loại ( hay hợp kim) giảm đột ngột đến giá trị bằng không

Ngày nay, việc tìm kiếm, tạo ra các vật liệu có tính siêu dẫn ở nhiệt độ cao là một trong những vấn đề được quan tâm đặc biệt

Bài 13

DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN

I CHẤT ĐIỆN PHÂN – BẢN CHẤT DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN

+ Các dung dịch muối, axit, bazơ được gọi là các chất điện phân Các muối nóng chảy cũng là chất điện phân

+ Dòng điện có thể chạy qua các chất điện phân

2) Bản chất dòng điện trong chất điện phân:

+ Khi muối, axit, bazơ hòa tan vào nước, chúng dễ dàng tách

ra thành các Iôn trái dấu.Quá trình này gọi là sự phân li của các phân tử chất hòa tan trong dung dịch

+ Khi chuyển động nhiệt hỗn loạn, một số Iôn dương có thể kết hợp lại với ion âm khi va chạm, để trở thành các phân tử trung hòa Quá trình này gọi là sự tái hợp.

+ Số lượng phân tử phân li có giá trị xác định, phụ thuộc nồng độ và nhiệt độ của dung dịch Số cặp ion hình thành trong mỗi giây tăng khi nhiệt độ tăng

+ Bình thường các Iôn chuyển động nhiệt hỗn loạn Khi có hiệu điện thế đặt vào hai điện cực, thì các Iôn chuyển động có hướng ( ngoài chuyển động hỗn loạn ) tạo thành dòng điện trong chất điện phân

Vậy, dòng điện trong chất điện phân là dòng chuyển dời có hướng của các ion dương theo chiều điện trường và các ion âm ngược chiều điện trường

anốt, trở thành nguyên tử trung hòa

+ Các ion chuyển động đến catôt, nhận ê lectron từ catôt, trở thành nguyên tử trung hòa

+ Các nguyên tử trung hòa trên có thể tác dụng với các điện cực và dung môi, gây ra các phản ứng hóa học, gọi là phản ứng phụ …

Điện phân dung dịch CuSO4, anôt bằng Cu, catôt bằng kim loại bất kỳ Sau một thời gian, anôt bị ăn mòn dần, catôt có thêm Cu bám vào, ta nói kim loại đã được tải từ anôt sang catôt

Vậy hiện tượng dương cực tan xảy ra khi điện phân một dung dịch muối kim loại mà anôt làm bằng chính kim loại ấy

Dòng điện qua bình điện phân có cực dương tan tuân theo định luật Ôm, giống như đoạn mạch chỉ có điện trở R

k=

Hệ số tỉ lệ c có cùng một giá trị đối với mọi chất

Người ta thường kí hiệu F

c =

1

F gọi là số Fraday; F = 96500 ( C/mol) khi m đo bằng gam

It n

A F

m= 1

Với I là cường độ dòng điện không đổi qua bình điện phân trong thời gian thu được

Điều chế hóa chất, tinh chế lim loại, mạ điện, đúc điện, …

Bài 14

DÒNG ĐIỆN TRONG CHÂN KHÔNG

Chân không lý tưởng là một môi trường trong đó không có một phân tử khí nào

Thực tế, trong ống có áp suất chất khí trong ống dưới 104 mmHg sẽ được gọi là chân không Lúc này phân tử khí đi từ thành nọ đến thành kia của ống không va chạm với phân tử khác

* Bản chất dòng điện trong chân không:

+ Khi catôt K bị đốt nóng, các ê lectron tự do trong kim loại nhận được năng

lượng và bứt ra khỏi catôt ( hiện tượng này gọi là sự phát xạ nhiệt ê lectron ) Bình thường

các ê lectron chuyển động nhiệt hỗn loạn Khi mắc anôt vào cực dương, còn catôt vào cực âm của nguồn điện, thì các ê lectron chuyển động từ catôt sang anôt tạo thành dòng điện

Vậy, dòng điện trong chân không là dòng chuyển động có hướng của các ê lectron tự do phát xạ nhiệt từ catôt dưới tác dụng của điện trường

+ Dòng điện qua chân không chỉ theo một chiều từ anôt sang catôt

+ Dòng điện trong chân không không tuân theo định luật Ôm

Tia catôt là dòng các ê lectron do catôt phát ra và bay trong chân không

Tia catôt

+ Khi đốt nóng, không khí trở nên dẫn điện, có dòng điện chạy qua không khí từ bản nọ sang bản kia Đó là sự phóng điện trong không khí.

+ Ở điều kiện bình thường chất khí là điện môi

+ Khi đốt nóng chất khí, hoặc dùng các loại bức xạ, như tia

tử ngoại, tia X tác động vào môi trường khí, thì trong chất khí hình thành các ion âm, ion dương và các ê lectron tự do Hiện tượng này gọi là sự ion hóa chất khí Những tác động bên ngoài trên gọi là tác nhân ion hóa

+ Bình thường các ion và ê lectron chuyển động nhiệt hỗn loạn Khi có hiệu điện thế đặt vào khối khí, các ion và ê lectron chuyển động có hướng ( nhưng vẫn chuyển động hỗn loạn ) tạo thành dòng điện trong chất khí

Vậy, dòng điện trong chất khí là dòng chuyển dời của các ion dương theo chiều điện trường và các ion âm, ê lectron tự do theo ngược chiều điện trường

+ Khi cường độ dòng điện trong chất khí yếu, muốn có Iôn

và ê lectron dẫn điện trong chất khí cần phải có tác nhân ion hóa, trong chất khí có sự phóng điện không tự lực

+ Khi cường độ điện trường trong chất khí đủ mạnh, có sự ion hóa do va chạm nên số io và ê lectron dẫn điện trong chất khí tăng vọt lên Trong chất khí

có sự phóng điện tự lực

IV CÁC DẠNG PHÓNG ĐIỆN TRONG KHÔNG KHÍ Ở ÁP SUẤT BÌNH THƯỜNG

Tia lửa điện là quá trình phóng điện tự lực xảy ra trong chất khí có tác dụng của điện trường đủ mạnh để làm Iôn hóa không khí, biến phân tử khí trung hòa thành Iôn dương và các

ê lectron tự do

Tia lửa điện được hình thành khi có điện trường mạnh ( khoảng 3.106 V/m)

+Tia lửa điện thường kèm theo tiếng nổ; trong không khí sịnh ra ôzôn có mùi khét.

+Tia lửa điện là một chùng tia ngoằn nghèo, có nhiều nhánh.

+Tia lửa điện không có hình dáng nhất định, mà gián đoạn.

+ Sự phóng tia lửa điện xảy ra nhờ sự Iôn hóa do va chạm và do bức xạ trong tia lửa điện.

Có thể tạo ra hồ quang bằng cách nối hai thanh than chì A, B với một hiệu điện thế khoảng 40V – 50V Lúc đầu chạm nhẹ cho hai đàu than nóng đỏ, sau đó tách ra một khoảng ngắn Giữa hai đầu than phát ra ánh sáng chói lòa gọi là ánh sáng hồ quang.

Nếu thay than chì bằng kim loại ta cũng quan sát được hiện tượng trên

+ Điện trở suất của bán dẫn giảm mạnh khi nhiệt độ tăng

+ Tính dẫn điện của bán dẫn phụ thuộc rất mạnh và các tạp chất có trong tinh thể

2) Sự dẫn ddieenjj của bán dẫn tinh khiết:

Xét bán dẫn tinh khiết Si:

+ Liên kết giữa các nguyên tử trong tinh thể Si rất bền vững.+ Ở nhiệt độ thấp, gần 0 K, trong tinh thể không có hạt tải điện tự do

+ Ở nhiệt độ tương đối cao, nhờ sự dao động nhiệt của các nguyên tử, một số ê lectron hóa trị tách khỏi liên kết, trở thành các ê lectron tự do Đồng thời tạo ra một lỗ trống mang điện tích nguyên tố dương Lỗ trống cũng có thể di chuyển trong tinh thể

Như vậy, ở nhiệt độ cao, trong bán dẫn có hai loại hạt mang điện tự do là ê lectron mang điện âm và lỗ trống mang điện dương

Khi có điện trường, có dòng chuyển dời có hướng của ê lectron tự do ngược chiều điện trường và của lỗ trống theo chiều điện trường tạo nên dòng điện trong bán dẫn

Vậy dòng điện trong bán dẫn là dòng chuyển dời có hướng của ê lectron và lỗ trống.

Bán dẫn tinh khiết là bán dẫn loại i Độ âm điện của bán dẫn tinh khiết tăng khi nhiệt

độ tăng

Pha tạp chất vào bán dẫn tinh khiết ta có thể làm thay đổi điện trở suất của nó Tùy tạp chất, ta có bán dẫn loại n hay bán dẫn loại p

Trong mạng tinh thể silic có lẫn các nguyên tử Phootpho (P): Do nguyên tử PROTON

có năm ê lectron ở lớp ngoài, trong đó có bốn ê lectron tham gia liên kết cộng hóa trị với các nguyên tử Si ở xung quanh Ê lectron còn lại dễ dàng bứt ra khỏi nguyên tử P trở thành ê lectron tự do Nguyên tử P trở thành một Iôn dương ở tại nút mạng

Như vậy, bán dẫn Si pha PROTON có mật độ ê lectron nhiều hơn mật độ lỗ trống Ta gọi, ê lectron là hạt mang điện cơ bản, còn lỗ trống là hạt mang điện không cơ bản Bán dẫn như vậy là bán dẫn ê lectron hay bán dẫn loại n

Trong mạng tinh thể silic có lẫn các nguyên tử bo (B): Do nguyên tử B có ba ê lectron

ở lớp ngoài, nên còn thiếu một ê lectron tham gia liên kết cộng hóa trị với các nguyên tử Si ở xung quanh Ê lectron ở liên kết gần đó có thể chuyển đến lấp đầy liên kết này và tạo thành lỗ trống Nguyên tử B trở thành một Iôn âm ở tại nút mạng

Như vaayjm bán dẫn Si pha B có mật độ lỗ trống nhiều hơn mật độ ê lectron Ta gọi, lỗ trống là hạt mang điện cơ bản, còn ê lectron là hạt mang điện không cơ bản Bán dẫn như vậy

là bán dẫn lỗ trống hay bán dẫn loại p

1) Sự hình thành lớp chuyển tiếp p – n

Lớp chuyển tiếp p – n hình thành khi hai bán dẫn p và n tiếp xúc nhau.

Do sự khuếch tán của các hạt mang điện cơ bản, ở mặt phân cách giữa hai mẫu bán dẫn, bên bán dẫn n có một lớp tích điện dương và bên bán dẫn p có một lớp tích điện âm Tại đây xuất hiện một điện trường trong E→t, hướng từ n sang p, có tác dụng ngăn cản sự khuếch tán của các hạt mang điện cơ bản Sự khuếch tán dừng lại khi cường độ điện trường này đạt giá trị ổn định Chỗ tiếp xúc hai loại bán dẫn đã hình thành lớp chuyển tiếp p – n

Điện trở lớp chuyển tiếp khá lớn so với điện trở phần còn lại của mẫu bán dẫn

2) Dòng điện qua lớp chuyển tiếp p – n

+ Nối cực (+) của nguồn điện với bán dẫn p, cực ( - ) với bán dẫn n, các hạt mang điện cơ bản tiếp tục khuếch tán tạo ra dòng điện thuận

+ Đảo cực nguồn điện, các hạt mang điện cơ bản không thể khuếch tán Tuy nhiên, các hạt mang điện không cơ bản vẫn có thể khuếch tán tạo ra dòng điện ngược rất nhỏ

Như vậy, lớp chuyển tiếp p – n có tính dẫn điện theo một chiều từ p sang n Lớp chuyển tiếp p – n có tính chỉnh lưu.

1) Đi ốt:

Điôt là linh kiện bán dẫn hai cực, trong đó có một lớp chuyển tiếp p – n Điôt gồm:

a Điôt chỉnh lưu: có tính chất dẫn điện ưu tiên theo một chiều và dùng để chỉnh

lưu dòng điện xoay chiều

b Phôtôđiôt ( điôt quang): biến đổi tín hiệu ánh sáng thành tín hiệu điện.

c Pin mặt trời: chuyển năng lượng ánh sáng thành năng lượng điện.

d Điôt phát quang: dùng làm các bộ hiển thị, đèn báo, màn hình quảng cáo và

làm nguồn sáng

e Pin nhiệt bán dẫn: cặp nhiệt điện làm từ hai thanh bán dẫn khác loại (n và p)

có hệ số nhiệt điện động lớn hơn hằng trăm lần so với cặp nhiệt điện kim loại

2) Tranzito:

+ Tranzito là dụng cụ bán dẫn có hai lớp chuyển tiếp p – n

+ Tranzito gồm 3 cực: B là cực gốc ( bazơ); Ê LECTRON là cực phát (êmitơ)

+ Có hai loại: tranzito p – n – p.

+ Từ trường tồn tại xung quanh dòng điện hay xung quanh thanh nam châm.

+ Xung quanh điện tích chuyển động có từ trường

+ Tính chất cơ bản của từ trường là nó tác dụng lực lên nam châm, lên dòng điện hay lên hạt mang điện chuyển động trong từ trường

+ Tại bất kỳ điểm nào trong từ trường ta cũng có thể vẽ một

và chỉ một đường sức từ đi qua điểm đó

châm, ở ngoài nam châm các đường sức từ đi ra từ cực Bắc và đi vào cực Nam của nam châm

+ Nơi nào cảm ứng từ lớn hơn thì các đường sức từ ở đó vẽ mau hơn ( dày hơn ), nơi nào cảm ứng từ nhỏ hơn thì các đường sức từ ở đó vẽ thưa hơn

+ Ở nơi có các đường sức từ song song cách đều nhau thì từ

trường là từ trường đều ví dụ: Từ trường giữa hai cực 1 nam châm chữ U là trường đều.

3) Từ phổ: là hình ảnh tạo ra bởi các mạt sắt trong từ trường đang

xét

Bài 18

LỰC TỪ TÁC DỤNG LÊN DÒNG ĐIỆN

ĐỊNH LUẬT AM – PE

Lực từ →Ftác dụng lên một đoạn dòng điện đặt trong từ trường đều, có phương là chiều được xác định như sau:

+ Phương vuông góc với mặt phẳng chứa đoạn dòng điện và vectơ →B tại điểm khảo sát

+ Chiều xác định theo quy tắc bàn tay trái: “ Đặt bàn tay trái sao cho các đường sức từ đâm xuyên vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến đầu ngón tay trùng với chiều dòng điện, ngón tay cái choãi ra 90 o chỉ chiều của lực từ F→ tác dụng lên dòng điện”

Lực từ F→ tác dụng lên một đoạn dòng điện đặt trong từ trường đều, có độ lớn xác định theo công thức Ampe

α sin

B từ F→21.Vậy hai dòng điện song song ngược chiều thì đẩy nhau

Lí luận tương tự ta thấy, hai dòng điện song song cùng chiều thì hút nhau

* Công thức tính lực tương tác giữa hai dòng điện thẳng song song.

r I I

12 = 2 10 −

12 = 2 10 −

+ Công thức trên cũng áp dụng cho lực từ tác dụng lên I1

Từ công thức F 7 I1r I2

12 = 2 10 −

⇔ Khi I1 = I2 = 1A; r = 1m thì F = 2.10−7N

Vậy:

Am pe là cường độ dòng điện không đổi khi chạy trong hai dây dẫn thẳng, tiết diện nhỏ, rất dài, song sóng với nhau và cách nhau 1m trong chân không thì trên mỗi mét chiều dài của mỗi dây có một lực từ bằng 2.10 -7 NƠTRON tác dụng.

Bài 19

LỰC LORENXƠ

Lực Lo – ren – xơ là lực tác dụng của từ trường lên hạt mang điện chuyển động trong nó

Lực Lo – ren – xơ có:

+ Phương vuông góc với mặt phẳng chứa →v và →B

“Đặt bàn tay trái giữ thẳng để cho các đường sức từ xuyên vào lòng bàn tay, chiều

từ cổ tay đến ngón tay là chiều vectơ vận tốc Khi đó ngón tay cái duỗi ra chỉ chiều của lực Lo – ren – xơ tác dụng lên hạt mang điện dương và chỉ chiều ngược lại nếu hạt mang điện âm”.

1) Khi mặt phẳng khung dây vuông góc với các đường sức từ:

Xét khung dây ABCD hình chữ nhật có trục quay OO’ thẳng đứng đặt trong từ trường đều có vectơ →B vuông góc với mặt phẳng khung

Các lực từ → → → →

4 3 2

1,F ,F ,F

F tác dụng lên các cạnh

AB, CD, BC, DA có phương nằm trong mặt phẳng

khung dây

Ở hình a) : F→1 cân bằng với → →

,, 3

2 F

F cân bằng với F→4 , khung đứng yên và bị giãn ra

Ở hình b) : các lực cũng cân bằng nhau Khung đứng yên và bị co lại.

2) Khi mặt phẳng khung dây song song với các đường sức từ:

F Và F→BC hợp thành một ngẫu lực làm quay khung quanh trục OO’

3) Monen ngẫu lực từ tác dụng lên khung dây có dòng điện:

Monen của ngẫu lực F→AD, F→BC đối với trục quay:

M= FAB.AB = BIba

Vớ ab = S là điện tích của khung ⇒ M = BIS

Bình thường các kim nam châm nhỏ sắp xếp hỗn độn Khi có từ ngoài, các kim nam châm nỏ sắp xếp theo từ ngoài Lúc này thanh sắt có từ tính

Nam châm điện: gồm một ống dây mang dòng điện có thêm lõi sắt

Các đường sức từ của Trái đất nằm trên mặt đất gọi là các kinh tuyến từ

Góc lệch giữa kinh tuyến từ và kinh tuyến địa lí gọi là độ từ thiên ( hay góc từ thiên), kí hiệu là D

Góc hợp bởi kinh nam châm của la bàn từ khuynh và mặt phẳng nằm ngang gọi là độ

từ khuynh ( hay góc từ khuynh), kí hiệu là I

Trái đất có hai từ cực ngược với hai địa cực

4) Nguyên nhân gây ra từ trường của Trái đất chưa rõ ràng,

nhưng hầu hết các giả thiết đều cho rằng nguyên nhân gây ra từ trường Trái đất là ở trong lòng Trái Đất

Đặt một vòng dây kín, phẳng, có diện tích S trong từ trường đều, có B→ hợp với pháp

tuyến →n của vòng dây một gócα Từ thông qua điện tích giới hạn bởi vòng dây được tính

Dòng điện xuất hiện khi có sự biến đổi từ thông qua mạch kín gọi là dòng điện cảm ứng

Trong mạch kín có dòng điện cảm ứng thì trong mạch phải tồn tại suất điện động cảm ứng

Suất điện động cảm ứng trong mạch xuất hiện khi có sự biến đổi từ thông qua mặt gới hạn bởi một mạch kín

Hiện tượng suất điện động cảm cảm ứng gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ

XƠ

Định luật Len – xơ xác định chiều của dòng điện cảm ứng

“ Dòng điện cảm ứng có chiều sao cho từ trường mà nó sinh ra có tác dụng chống lại nguyên nhân đã sinh ra nó”.

Độ lớn suất điện động cảm ứng trong mạch kín tỷ lệ với tốc độ biến thiên của từ thông qua mạch

+ Dấu trừ (-) biểu thị định luật Len – xơ

+ ∆φ Là độ biến thiên của từ thông trong khoảng tời gian ∆t

t

∆

∆φ

Gọi là tốc độ biến thiên của từ thông

Khi một đoạn dây MN =  chuyển động với vân tốc →v cắt các đường sức từ ( có cảm ứng từ →B) thì trong đoạn dây đó xuất hiện suất điện động cảm ứng

Chiều của dòng điện cảm ứng trong đoạn dây MN được xác định nhờ quy tắc bàn tay phải:

“ Đặt tay phải hứng các đường sức từ, ngón tay cái choãi ra 90 o hướng theo chiều chuyển động của đoạn dây, khi đó đoạn dây dẫn đóng vai trò như một nguồn điện, chiều

từ cổ tay đến các ngón tay còn lại chỉ chiều từ cực âm sang cực dương của nguồn điện đó”.

+ Khi →vvà →B cùng vuông góc với MN, đồng thời →v vuông góc với →B thì biểu thức suất điện động cảm ứng trong đoạn dây là:

Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong các khối vật dẫn khi khối vật dẫn chuyển động

trong từ trường hay được đặt trong một từ trường biến đổi theo thời gian, gọi là dòng điện cô

Fu-+ Để giảm dòng điện Fu-cô, trong các máy điện, lõi thép quấn dây đồng được giảm bằng thép silic gồm nhiều lá mỏng ghép cách điện với nhau

+ Dòng điện Fu-cô có thể dùng để hãm dao động của kim chỉ thị máy đo điện

+ Trong công tơ điện dòng Fu-cô tạo ra momen cản tác dụng lên đĩa kim loại Khi có dòng điện qua công tơ điện, momen cản này cân bằng với momen quay do dòng điện tạo ra nên đĩa kim loại quay đều Khi ngắt dòng điện, momen cản sẽ làm đĩa kim loại ngưng quay nhanh chóng

Hệ số tỷ lệ L trong công thức trên gọi là hệ số tự cảm ( hay độ tự cảm ) của ống dây.

+ Độ tự cảm L phụ thuộc dạng hình học của mạch Độ tự cảm một ống dây đặt trong không khí là:

V n

Ta có: B= 4π 10−7nI (2)

V n

π

Công thức (*) đúng cho cả trường hợp từ trường không đều và từ trường phụ thuộc thời gian

+ Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới.

+ Tia tới và tia khúc xạ ở hai bên pháp tuyến tại điểm tới

+ Đối với hai môi trường trong suốt nhất định thì tỉ số giữa sin của góc tới (sini ) với sin của góc khúc xạ (sinr) là một số hằng số

n r

i= sin sin

Hằng số n này phụ thuộc vào bản chất của hai môi trường, và được gọi là chiết suất tỉ đối của môi trường khúc xạ ( môi trường 2 ) đối với môi trường tới ( môi trường 1)

thẳng

Chiết suất tỉ đối nơtron bằng tỉ số giữa các vận tốc v1 và v2 của ánh sáng khi đi trong môi trường 1 và 2

2 1 1

2

v n

n n

Chiết suất tuyệt đối của một môi trường là chiết suất tỉ đối của môi trường đó đối với chân không

o

2

2 1

1 ,

v

c n v c

n = = hay tổng quát: n= v c

Một người nhìn xuống đáy một dòng suối thấy hòn sỏi cách mặt nước đoạn a Hỏi

độ sâu thực sự của dòng suối là bao nhiêu nếu người đó nhìn hòn sỏi dưới góc α so với

pháp tuyến của mặt nước.

* Ánh sáng từ hòn sỏi S ( S cách mặt nước đoạn SH ) đến mặt nước khúc xạ vào mắt với góc khúc xạ r ⇒ mắt thấy ảnh S’ của S cách mặt nước đoạn S’H = a

+ Khi r = α thì HS’ = a theo định luật khúc xạ ánh sáng, ta có:

HI r

S

HS

HI i

S

'tan

tan'

tan tan '

KK

n

n r

i r

i r i HS

HI r S

HS

HI i S

'tan

tan'

tan'tan

tantan

44

3

⇒

Bài 27

HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN

Chiếu một tia sáng từ môi trường có chiết suất n1 vào môi trường có chiết suất n2 nhỏ hơn Do n1 > n2 nên r > i

+ Khi góc tới i nhỏ, tia khúc xạ IK rất sáng còn tia phản xạ IR mờ

+ Tăng i thì r tăng và r luôn lớn hơn i , đồng thời tia phản xạ sáng dần lên còn tia khúc xạ mờ dần đi

+ Khi i = igh thì r = 90o, tia khúc xạ nằm ngay trên mặt phân cách và rất mờ, còn tia phản xạ rất sáng

Khi i > igh: không còn tia khúc xạ Toàn bộ tia tới bị phản xạ vào nước, lúc này tia phản xạ sáng như tia tới Đây là hiện tượng phản xạ toàn phần, igh gọi là góc giới hạn phản xạ toàn phần

2) Định nghĩa hiện tượng phản xạ toàn phần:

Hiện tượng ánh sáng truyền từ môi trường có chiết suất lớn hơn đến mặt giới hạn với môi trường có chiết suất nhỏ hơn, chỉ bị phản xạ mà không bị khúc xạ gọi là hiện tượng phản

xạ toàn phần

3) Điều kiện để có phản xạ toàn phần:

sang môi trường chiết quang kém

Góc igh được xác định bởi:

1 2

n

i gh=

II ỨNG DỤNG HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN

Sợi quang học: Là những sợi bằng chất trong suốt, dễ uốn, có thành nhẵn, hình trụ Một tia sáng đi vào bên trong sợi ở một đầu sẽ bị phản xạ toàn phần liên tiếp ở thành trong của sợi, rồi ló ra ở đầu kia, như vậy sợi quang học đóng vai trò như một ống dẫn ánh sáng, được ứng dụng trong kỹ thuật hiện đại, y học, …

Chương V I

MẮT – CÁC DỤNG CỤ QUANG HỌC

Bài 28

LĂNG KÍNH

Lăng kính là một khối chất trong suốt, đồng chất, được giới hạn bởi hai mặt phẳng không song song

+ Giao tuyến hai mặt bên được gọi là cạnh của lăng kính

+ Mặt đối diện với cạnh gọi là đáy lăng kính

chiết quang

Giả sử chiết suất tỉ đối của lăng kính đối với môi trường ngoài n > 1 và có tia ló ở mặt bên Tia sáng SI nằm trong tiết diện thẳng của lăng kính từ phía đáy đi lên Khi khúc xạ tại I, tia khúc xạ IJ bị lệch về phía đáy Khi khúc xạ tại J, tia khúc xạ JK lại bị lệch thêm về phía đáy

+ Tia sáng truyền qua lăng kính bị lệch về phía đáy

+ Góc hợp bởi phương của tia tới SI và phương của tia ló JK

gọi là góc lệch D.

A i i D

r r A

r n i

r n i

− +

2 1

2 2

1 1

sin sin

sin sin

A r

chiết quang A).

Ta có:

2

1 1

min

A D i A i

Thấu kính mỏng là thấu kính có khoảng cách giữa hai đỉnh O1 và O2 của hai chỏm cầu rất nhỏ so với bán kính R1và R2 của các mặt cầu: O1O2 << R1, R2.

+ Đường thẳng nối các tâm hai mặt cầu ( hoặc đi qua tâm mặt cầu và vuông góc với mặt phẳng) được gọi là trục chính

+ Quanh tâm O của thấu kính là giao điểm của trục chính với thấu kính

+ Đường thẳng bất kì qua quang tâm O được gọi là trục phụ

Khi môi trường ngoài thấu kính là không khí, ta có:

+ Thấu kính mép mỏng được gọi là thấu kính hội tụ

+ Thấu kính mép dày được gọi là thấu kính phân kỳ

3) Điều kiện tương điểm ( hay điều kiện để thấu kính mỏng cho ảnh rõ nét): Các tia sáng đến thấu kính phải lập một góc nhỏ so với trục chính.

a) Tiêu điểm ảnh chính:

Một chùm tia tới song song với trục chính của một thấu kính

+ Đối với thấu kính hội tụ: chùm tia ló hội tụ tại điểm F’ trên trục chính F’ gọi là tiêu điểm ảnh chính của thấu kính ( tiêu điểm thật)

+ Đối với thấu kính phân kỳ: chùm tia ló phân kỳ, đường kéo dài của chúng giao nhau tại tiêu điểm ảnh chính F’của thấu kính ( tiêu điểm ảo)

Có hai loại: tiêu điểm ảnh phụ F’1và tiêu điểm vật phụ F1

R R

n f D

(n: chiết suất tỉ đối của chất làm thấu kính đối với môi trường ngoài).

Quy ước: Mặt lồi: R > 0

Dùng 2 trong 3 tia đặc biệt sau:

+ Tia tới qua quang tâm O sẽ truyền thẳng

+ Tia tới song song với trục chính, tia ló ( hoặc đường kéo dài ) đi qua tiêu điểm ảnh chính F’

+ Tia tới ( hoặc đường kéo dài ) đi qua tiêu điểm vật chính, tia ló song song với trục chính

b) Điểm sáng nằm trên trục chính:

Dùng hai tia sau:

+ Tia tới trùng với trục chính sẽ truyền thẳng

+ Tia tới song song với một trục phụ bất kỳ, tia ló ( hay đường kéo dài ) đi qua tiêu điểm ảnh phụ F’1