Đang tải... (xem toàn văn)
Cẩm nang luyện thi đại học điểm 10 – Lê Trọng DuyCẩm nang luyện thi đại học điểm 10 – Lê Trọng DuyCẩm nang luyện thi đại học điểm 10 – Lê Trọng DuyCẩm nang luyện thi đại học điểm 10 – Lê Trọng DuyCẩm nang luyện thi đại học điểm 10 – Lê Trọng DuyCẩm nang luyện thi đại học điểm 10 – Lê Trọng DuyCẩm nang luyện thi đại học điểm 10 – Lê Trọng DuyCẩm nang luyện thi đại học điểm 10 – Lê Trọng DuyCẩm nang luyện thi đại học điểm 10 – Lê Trọng DuyCẩm nang luyện thi đại học điểm 10 – Lê Trọng DuyCẩm nang luyện thi đại học điểm 10 – Lê Trọng DuyCẩm nang luyện thi đại học điểm 10 – Lê Trọng DuyCẩm nang luyện thi đại học điểm 10 – Lê Trọng DuyCẩm nang luyện thi đại học điểm 10 – Lê Trọng DuyCẩm nang luyện thi đại học điểm 10 – Lê Trọng DuyCẩm nang luyện thi đại học điểm 10 – Lê Trọng Duy
Cẩm nang luyện thi đại học điểm 10 – Lê Trọng Duy Giới thiệu Mục lục Các tài liệu word hóa Các sách Scan lại: DAO ĐỘNG CƠ HỌC .6 ĐẠI CƯƠNG DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA .6 CON LẮC LÒ XO 10 CON LẮC ĐƠN 14 CÁC DẠNG DAO ĐỘNG KHÁC .19 TỔNG HỢP DAO ĐỘNG 22 Hướng dẫn sử dụng máy tính cầm tay tổng hợp dao động 23 SÓNG CƠ – SÓNG ÂM 24 ĐẠI CƯƠNG VÀ PHƯƠNG TRÌNH SĨNG CƠ .24 NHIỄU XÀ VÀ GIAO THOA SÓNG CƠ 26 SÓNG DỪNG .29 SÓNG ÂM GIAO THOA VÀ SÓNG DỪNG ÂM 31 DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU 33 ĐẠI CƯƠNG DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU .33 MẠCH XOAY CHIỀU RLC NỐI TIẾP 35 CÔNG SUẤT ĐIỆN XOAY CHIỀU 39 MÁY BIẾN ÁP VÀ TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG 40 MÁY PHÁT VÀ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ 42 DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ .44 DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ 44 ĐIỆN TỪ TRƯỜNG SÓNG ĐIỆN TỪ 47 SÓNG ÁNH SÁNG 49 TÁN SẮC ÁNH SÁNG QUANG PHỔ 49 NHIỄU XẠ VÀ GIAO THOA ÁNH SÁNG 51 TIA HỒNG NGOẠI, TỬ NGOẠI, RƠN-GHEN VÀ THANG SÓNG ĐIỆN TỪ 54 LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG 56 HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN NGOÀI THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG 56 QUANG ĐIỆN TRONG QUANG PHÁT QUANG VÀ LAZE .58 MẪU NGUYÊN TỬ BOR 60 HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ 62 CẤU TẠO HẠT NHÂN NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT .62 PHẢN ỨNG HẠT NHÂN PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH VÀ NHIỆT HẠCH 64 PHÓNG XẠ CÁC DẠNG PHÓNG XẠ 66 Đánh máy: Trần Văn Hậu + Võ Kim Thiên : THPT U Minh Thượng – Kiên Giang Trang - - Cẩm nang luyện thi đại học điểm 10 – Lê Trọng Duy Giới thiệu Các tài liệu word hóa Giáo trình luyện thi đại học thầy Nguyễn Hồng Khánh 2014 http://thuvienvatly.com/download/40730 Giáo trình luyện thi đại học thầy Bùi Gia Nội - http://thuvienvatly.com/download/39519 161 chuyên đề luyện thi đại học thầy Trần Anh Trung - http://thuvienvatly.com/download/41177 41 chuyên đề luyện thi đại học 2014 - thầy Vũ Đình Hồng ( ) Các chun đề luyện thi đại học 2014 thầy Đặng Việt Hùng Chương 1: Dao động - http://thuvienvatly.com/download/40113 Chương 2: Sóng - http://thuvienvatly.com/download/40434 Chương 3: Điện xoay chiều - http://thuvienvatly.com/download/40465 Chương 4: Sóng điện từ - http://thuvienvatly.com/download/40519 Chương 5: Sóng ánh sáng - http://thuvienvatly.com/download/40599 Chương 6: Lượng tử ánh sáng - http://thuvienvatly.com/download/40599 Chương 7: (đang hoàn thành) 30 đề thi thử thầy Bùi Gia Nội - http://thuvienvatly.com/download/39848 60 đề thi thử thầy Nguyễn Hồng Khánh Tập 1: http://thuvienvatly.com/download/39391 Tập 2: http://thuvienvatly.com/download/39615 Tập 3: http://thuvienvatly.com/download/40030 1000 câu trắc nghiệm lí 12 (hs giỏi) thầy Nguyễn Hồng Khánh http://thuvienvatly.com/download/40058 Bài tập trắc nghiệm lí 12 thầy Nguyễn Hồng Khánh - http://thuvienvatly.com/download/39849 10 847 câu trắc nghiệm lý thuyết Trần Nghĩa Hà - http://thuvienvatly.com/download/40256 11 10 đề thi thử 2014 thầy Trần Quốc Lâm - http://thuvienvatly.com/download/40233 12 Trắc nghiệm hay khó Nguyễn Thế Thành - http://thuvienvatly.com/download/40190 13 20 đề cần làm tháng – 2014 thầy Nguyễn Hồng Khánh http://thuvienvatly.com/download/40034 14 789 câu trắc nghiệm luyện thi đại học thầy Lê Trọng Duy - http://thuvienvatly.com/download/40061 15 Chuyên đề trắc nghiệm vật lí 10 11 thầy Vũ Đình Hồng ( ) 16 Tài liệu luyện thi đại học 2015 thầy Trần Quốc Lâm Các sách Scan lại: 200 toán điện xoay chiều – Vũ Thanh Khiết ttp://thuvienvatly.com/download/40465 121 tập vật lí 10 – Vũ Thanh Khiết http://thuvienvatly.com/download/40455 121 tốn dao động sóng âm – Vũ Thanh Khiết http://thuvienvatly.com/download/40448 Giải nhiều cách cách cho nhiều tốn vật lí – Nguyễn Anh Vinh http://thuvienvatly.com/download/40054 252 toán học – Nguyễn Anh Thi - http://thuvienvatly.com/download/39709 300 tốn vật lí sơ cấp – Nguyễn Văn Hướng - http://thuvienvatly.com/download/39673 Cẩm nang ôn thi đại học 2014 – Nguyễn Anh Vinh - http://thuvienvatly.com/download/39541 Phương pháp giải nhanh trắc nghiệm – Phạm Đức Cường - http://thuvienvatly.com/download/39534 Luyện giải đề trước kỳ đại học – Nguyễn Anh Vinh - http://thuvienvatly.com/download/39532 10 … Mail: tranvanhauspli25gvkg@gmail.com Phone: 0978.919.804 – 0942.481.600 Đánh máy: Trần Văn Hậu + Võ Kim Thiên : THPT U Minh Thượng – Kiên Giang Trang - - Cẩm nang luyện thi đại học điểm 10 – Lê Trọng Duy Giới thiệu BẢNG TĨM TẮT CƠNG THỨC LƯỢNG GIÁC THƯỜNG DÙNG TRONG VẬT LÝ Đơn vị đo – Giá trị lượng giác cung * 10 = 60’ (phút), 1’= 60” (giây); 10 = (rad); 1rad = (độ) * Gọi α số đo độ góc, a số đo tính radian tương ứng với α độ ta có phép biến đổi sau: a = (rad); α = (độ) * Đổi đơn vị: 1mF = 10 -3F; 1µF = 10-6F; 1nF = 10-9F; 1pF = 10-12F; A = 10-10m Các đơn vị khác đổi tương tự * Bảng giá trị lượng giác cung đặc biệt Cung đối (α -α) cos(-α) = cosα sin(-α) = -sinα tan(-α) = -tanα cot(-α) = -cotα Cung bù α (π - α) cos(π - α)= -cosα sin(π - α) = sinα tan(π - α) = -tanα cot(π - α) = -cotgα Các đại lượng vật lí Các đơn vị hệ SI Độ dài Thời gian Vận tốc Gia tốc Vận tốc góc Gia tốc góc Khối lượng Khối lượng riêng Lực Áp suất ứng suất Xung lượng Momen lực Năng lượng, công Công suất Momen xung lượng Momen quán tính m s m/s m/s2 rad/s rad/s2 Kg Kg/m3 N Pa Kg.m/s N.m J W Kg.m2/s Kg.m2 Cung π (α π + α) cos(π + α) = -cosα sin(π + α) = -sinα tan(π + α) = tanα cot(π + α) = cotgα Cung phụ (α π/2 -α) cos(π/2 -α)= sinα sin(π/2 -α) = cosα tan(π/2 -α) = cotα cot(π/2 -α) = tanα Độ nhớt Nhiệt độ Điện lượng Cường độ điện trường Điện dung Cường độ dòng điện Điện trở Điện trở suất Cảm ứng từ Từ thông Cường độ từ trường Momen từ Vecto từ hóa Độ tự cảm Cường độ sáng Đánh máy: Trần Văn Hậu + Võ Kim Thiên : THPT U Minh Thượng – Kiên Giang Cung π/2 (α π/2 +α) cos(π/2 +α) = -sinα sin(π/2 +α) = cosα tan(π/2+α)= -cotα cot(π/2 +α) = -tanα Pa.s K C V/m F A Ω Ω.m T Wb A.m A.m2 A/m H Cd Trang - - Cẩm nang luyện thi đại học điểm 10 – Lê Trọng Duy Cách đọc tên số đại lượng vật lí Α Anpha Β beta Γγ Gamma ∆δ Đenta ε Epxilon ς Zeta τ Tô Φφ Fi η Êta Θθϑ Têta ν Nuy μ Muy Λλ Lamda Ξζ Kxi Χ Khi Ωω Omega ϒυ Ipxilon Σσ Xicma ρ Rô Ππ Pi o Omikron κ Kappa ι Iôta Giới thiệu Vận tốc ánh sáng chân không Hằng số hấp dẫn Gia tốc rơi tự Số Avogadro Thể tích khí tiêu chuẩn Hằng số khí Hằng số Bolzman Số Faraday Đổi đơn vị Chiều dài Công công suất Áp suất Các số vật lí Các đẳng thức lượng giác bản: sin2α + cos2α = 1; α=1 Công thức biến đổi a Công thức cộng cos(a + b) = cosa.cosb - sina.sinb sin(a + b) = sina.cosb + sinb.cosa tan a − tan b tan(a - b) = + tan a tan b b Công thức nhân đôi, nhân ba cos2a = cos2a - sin2a = 2cos2a - = - 2sin2a; sin2a = 2sina.cosa; c = 3.108 m/s G = 6,67.10-11 m3/ (kg.s2) G = 9,8 m/s2 6,02.1023 mol-1 V0 = 2,24 m3/kmol R = 8,314 J/kmol k = 1,38,10-23 J/kmol 0,965.108 C/kg 1A0 = 10-10 m đơn vị thiên văn (a.e) = 1,49.1011 m năm ánh sáng = 9,46.1015 m inches = 2,54.10-2 m fecmi = 10-15 m dặm = 1,61.103 m hải lí = 1,85.103 m = 104 m2 bac = 10-28 m2 = 10 tạ = 1000 kg phun = 0,454 kg a.e.m = 1,67.10-27 kg (Khối lượng nguyên tử) cara = 2.10-4 kg erg/s = 10-7 W mã lực (HP) = 636 W kcal/h = 1,16 W calo (cal) = 4,19 J W.h = 3,6.103 J dyn/cm2 = 0,1 Pa atm = 1,01.105 Pa kG/m2 = 9,81 m2 mmHg = 133 Pa at = kG/cm2 = 9,18.104 Pa = + cot α sin α = + tan α cos α cos(a - b) = cosa.cosb + sina.sinb sin(a - b) = sina.cosb - sinb.cosa tan a + tan b tan(a + b) = − tan a tan b sin3a = 3sina – 4sin3a cos3a = 4cos3a – 3cosa; Đánh máy: Trần Văn Hậu + Võ Kim Thiên : THPT U Minh Thượng – Kiên Giang Trang - - Cẩm nang luyện thi đại học điểm 10 – Lê Trọng Duy Giới thiệu tan a − tan a c Công thức hạ bậc: cos2a = ; sin2a = ; tan2a = ; cotan2a = d Cơng thức tính sinα, cosα, tanα theo t = tan 2t 2t 1− t2 sin α = tan α = cos α = (α ≠ + kπ, k ∈ Z) 2 1+ t 1− t2 1+ t e Cơng thức biến đổi tích thành tổng cosa.cosb = [cos(a-b) + cos(a+b)] sina.sinb =[cos(a-b) - cos(a+b)] sina.cosb = [sin(a-b) + sin(a+b)] f Công thức biến đổi tổng thành tích cosa + cosb = 2cos cos sina + sinb = 2sincos cosa - cosb = -2sinsin sina - sinb = 2cossin tan2a = tana + tanb = tana - tanb =(a,b ≠ +kπ ) PHƯƠNG TRÌNH VÀ HỆ PHƯƠNG TRÌNH LƯỢNG GIÁC a Các cơng thức nghiệm – pt bản: x = α + k 2π sinx = a = sinα ⇒ cosx = a = cosα ⇒ x = ± α + k2π x = π − α + k 2π tanx = a = tanα ⇒ x = α +kπ cotx = a = cotα⇒ x = α +kπ b Phương trình bậc với sin cos: Dạng phương trình: a.sinx + b.cosx = c (1) với điều kiện (a + b2 ≠ c2 ≤a2 + b2) a b c Cách giải: chia vế (1) cho a + b ta được: sinx + cosx = a + b2 a2 + b2 a2 + b2 a c = cos α cos α sin x + sin α cos x = a + b2 a2 + b2 Ta đặt: ta pt: b c = sin α (2) ⇔ sin( x + α ) = a2 + b2 a +b Giải (2) ta nghiệm c Phương trình đối xứng: Dạng phương trình: a.(sinx + cosx) + b.sinx cosx = c (1) (a,b,c ∈ R) Cách giải: đặt t = sinx + cosx = cos(x - ), điều kiện - ≤ t ≤ ⇒ t2 = 1+ 2sinx.cosx ⇒ sinx.cosx = vào (1) ta phương trình: a.t + b = c ⇔ b.t2 + 2.a.t - (b + 2c) = Giải so sánh với điều kiện t ta tìm nghiệm x Chú ý: Với dạng phương trình: a.(sinx - cosx) + b.sinx cosx = c Ta làm tương tự, với cách đặt t = sinx - cosx = cos(x +π/4) d phương trình đẳng cấp Dạng phương trình: a.sin2x + b.cosx.sinx + c.cos2x = (1) Cách giải: - b1 Xét trường hợp cosx = - b2 Với cosx ≠ 0⇔ (x = + kπ) ta chia vế (1) cho cos 2x ta pt: a.tan2x + b.tanx + c = đặt t = tanx ta giải phương trình bậc 2: a.t2 + b.t +c = Chú ý: Ta xét trường hợp sinx = chia vế cho sin 2x Một số hệ thức tam giác: a Định lý hàm số cos: a2 = b2 + c2 – 2bc.cosA; b Định lý hàm sin: = = c Với tam giác vng A, có đường cao AH: 1 = + ; AC2 = CH.CB; AH2 = CH.HB; AC.AB = AH.CB 2 AH AC AB Đánh máy: Trần Văn Hậu + Võ Kim Thiên : THPT U Minh Thượng – Kiên Giang Trang - - Cẩm nang luyện thi đại học điểm 10 – Lê Trọng Duy Chương I – Dao động DAO ĐỘNG CƠ HỌC ĐẠI CƯƠNG DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA Dao động cơ, dao động tuần hoàn + Dao động chuyển động có giới hạn, qua lại vật quanh vị trí cân + Dao động tuần hoàn dao động mà khoảng thời gian (gọi chu kỳ T) vật trở lại vị trí cũ theo hướng cũ Dao động điều hịa + Dao động điều hịa dao động li độ vật hàm coossin (hay sin) theo thời gian + Phương trình dao động: x = Acos(ωt + ϕ) Trong đó: + A: Biên độ dao động, giá trị cực đại li độ x; đơn vị m, cm A dương + (ωt + ϕ): pha dao động thời điểm t; đơn vị rad + ϕ pha ban đầu dao động, đơn vị rad + ω: Tần số góc dao động điều hịa; đơn vị rad/s + Các đại lượng: biên độ A phụ thuộc vào cách kích thích ban đầu làm cho hệ dao động; pha ban đầu φ phụ thuộc vào việc chọn mốc (tọa độ thời gian) xét dao động, tần số góc ω (chu kì T, tần số f) phụ thuộc cấu tạo hệ dao động + Phương trình dao động điều hòa x = Acos(ωt + ϕ) nghiệm phương trình x’’ + ω2x = Đó phương trình động lực học dao động điều hịa + Hình chiếu chuyển động trịn lên trục cố định qua tâm dao động điều hịa Một dao động điều hịa biểu diễn tương đương chuyển động trịn có bán kính R = A, tốc độ v = vmax = A.ω Các đại lượng đặc trưng dao động điều hịa + Chu kì T dao động điều hòa khoảng thời gian để thực dao động toàn phần; đơn vị: giây (s) + Tần số f dao động điều hòa số dao động toàn phàn thực giây; đơn vị héc (H) 2π T = f = ω So _ dao _ dong N + Liên hệ ω, T f: f = thoi _ gian t ω = 2πf Nhận xét: + Mỗi chu kì vật qua vị trí biên lần, vị trí khác lần (1 lần theo chiều dương lần theo chiều âm) + Mỗi chu kì vật qng đường 4A, ½ chu kì vật 2A, ¼ chu kì quãng đường A (nếu xuất phát từ VTCB vị trí biên) Vận tốc dao động điều hòa: π + Vận tốc đạo hàm bậc li độ theo thời gian: v = x’ = -ωAsin(ωt+φ) = ωAcos(ωt + φ + ) π + Vận tốc vật dao động điều hòa biến thiên điều hòa tần số sớm pha so với li độ + Vị trí biên: x = ± A → v = + Vị trí cân băng: x = → |v| = vmax = Aω Gia tốc dao động điều hòa + Gia tốc đạo hàm bậc vận tốc (đạo hàm bậc li độ) theo thời gian: a = v’ = x’’ = -ω2Acos(ωt+φ) = - ω2x + Gia tốc dao động điều hòa biến thiên điều hòa tần số ngược pha với li độ sớm Cẩm nang luyện thi đại học điểm 10 – Lê Trọng Duy Chương I – Dao động π so với vận tốc + Vectơ gia tốc vật dao động điều hịa ln hướng vị trí cân bằng, có độ lớn tỉ lệ với độ lớn li độ + Ở vị trí biên: x = ±A → gia tốc có độ lớn cực đại: amax = ω2A + Ở vị trí cân bằng: x = → gia tốc Nhận xét: Dao động điều hịa chuyển động biến đổi khơng Lực tác dụng lên vật dao động điều hòa: F = ma = -k.x ln hướng vị trí cân bằng, gọi lực kéo Công thức độc lập: v2 v2 a2 2 A = x + A = + ω ω ω Biên độ: A Phương trình đặc biệt: x = a ± Acos(ωt + φ) với a = const → Tọa độ VTCB: x = a Tọa độ vị trí biên: x = a ± A A x = a ± Acos2(ωt + φ) với a = const → Biên độ: ; ω’ = 2ω; φ’ = 2φ Đồ thị dao động: + Đồ thị dao động điều hòa (li độ, vận tốc, gia tốc) đường hình sin, người ta cịn gọi dao động điều hịa dao động hình sin + Đồ thị gia tốc – li độ: dạng đoạn thẳng nằm góc phần tư thứ thứ + Đồ thị li độ - vận tốc; vận tốc – gia tốc: dạng elip 10 Viết phương trình dao động: * Xác định biên độ: L - Nếu biết chiều dài quỹ đạo vật L A = - Nếu vật kéo khỏi VTCB đoạn x0 thả khơng vận tốc đầy A = x0 v - Nếu biết vmax ω A = max ω − min - Nếu biết ℓmax ℓmin chiều dài cực đại cực tiểu lị xo dao động A = max a - Biết gia tốc cực đại amax A = max ω2 So dao dong 2π = 2π.ƒ = 2π * Xác định tần số góc: ω = (rad/s) thoi gian T * Xác định pha ban đầu: lúc t = x = x dấu v (theo chiều (+): v >0, theo chiều (-): v < 0, x = A cos( ωt + ϕ) ⇒ϕ biên: v = v = −ωA sin ( ωt + ϕ) Lưu ý: + Vật chuyển động theo chiều dương v > 0, ngược lại v < + Gốc thời gian t = vị trí biên dương: φ = + Gốc thời gian t = vị trí biên âm: φ = π π + Gốc thời gian t = vị trí cân theo chiều âm: φ = π + Gốc thời gian t = vị trí cân theo chiều dương: φ = 11 Thời gian vật từ li độ x1 đến li độ x2 (hoặc tốc độ v1 đến v2 gia tốc a1 đến a2) pha Cẩm nang luyện thi đại học điểm 10 – Lê Trọng Duy Chương I – Dao động x1 v1 a = cos ϕ1 = A = v a max max ∆ϕ ϕ1 − ϕ ∆t = = với ≤ φ1, φ2 ≤ π ω ω cos ϕ = x = v = a 2 A v max a max ∆S - Tốc độ trung bình vật dao động: v = ∆t Ngồi ra: - Một số trường hợp đặc biệt thời gian ngắn nhất: Thời gian vật từ VTCB đến biên: T/4; thời gian từ biên đến biên T/2; thời gian hai lần liên tiếp vật qua VTCB: T/2 - Thời gian chu kì để li độ khơng vượt q giá trị x0 (tương tự cho a, v): ϕ − ϕ1 ∆t = ∆t x1 =0→x =x = ω - Thời gian chu kì để li độ không nhỏ giá trị x (tương tự cho a, v): ϕ − ϕ1 ∆t = ∆t x1 =x →x =A = ω 12 Xác định trạng thái dao động vật thời điểm t thời điểm t’ = t + ∆t - Giả sử phương trình dao động vật: x = Acos(ωt + φ) - Xác định li độ, vận tốc dao động sau (trước) thời điểm t khoảng thời gian ∆t Biết vật thời điểm t vật có li độ x* Trường hợp đặc biệt: + Góc quay được: ∆φ = ω.∆t + Nếu ∆φ = k.2π → x’ = x (Hai dao động pha) + Nếu ∆φ = (2k+1)π → x’ = -x (Hai dao động ngược pha) π x x '2 + Nếu ∆φ = (2k+1) → + = (Hai dao động vuông pha) A A Trường hợp tổng quát: + Tìm pha dao động thời điểm t: ωt + ϕ = α x* x = x* ↔ Acos(ωt + φ) = x* ↔ cos(ωt + φ) = ↔ A ωt + ϕ = −α + Nếu x giảm (vật chuyển động theo chiều âm v < 0) → Nghiệm đúng: ωt + φ = α với ≤ α ≤ π + Nếu x tăng (vật chuyển động theo chiều dương v > 0) → Nghiệm đúng: ωt + φ = -α + Li độ vận tốc dao động sau (dấu) trước (dấu -) thời điểm ∆t giây là: Sau thời điểm ∆t: x = Acos(ωt + pha_tại_thời_điểm_t) Trước thời điểm ∆t: x = Acos(- ωt + pha_tại_thời_điểm_t) 13 Xác định thời gian vật qua li độ x* (hoặc v*, a*) lần thứ N - Một vật dao động điều hịa theo phương trình: x = Acos(ωt + φ) cm; (t đo s) x = A cos ϕ - Xác định li độ vận tốc (chỉ cần dấu) thời điểm ban đầu t = 0: v = −A.ω sin ϕ (Chi _ can _ dau ) - Vẽ vòng tròn lượng giác, bán kính R A - Đánh dấu vị trí xuất phát vị trí li độ x* vật qua - Vẽ góc quét, xác định thời điểm qua li độ x* lần thứ n (vật quay vòng quay thời gian = chu kì) Quy ước: + Chiều dương từ trái sang phải + Chiều quay chiều ngược chiều kim đồng hồ + Khi vật chuyển động trục Ox: theo chiều âm + Khi vật chuyển động trục Ox: theo chiều dương Cẩm nang luyện thi đại học điểm 10 – Lê Trọng Duy Chương I – Dao động 14 Xác định số lần vật qua vị trí có li độ x* (hoặc v*, a*) khoảng thời gian từ t đến t2 - Xác định vị trí li độ x1 vận tốc v1 thời điểm t1 - Xác định vị trí li độ x2 vận tốc v2 thời điểm t2 ∆t t − t = = k + phần lẻ Trong k số vòng quay - Lập tỉ số: T T - Biểu diễn vòng tròn lượng giác → Xác định sơ lần qua vị trí x = x* 15 Quãng đường lớn nhất, quãng đường bé T TH1: Khoảng thời gian ∆t ≤ - Vật có vận tốc lớn qua VTCB, nhỏ qua vị trí biên nên khoảng thời gian quãng đường lớn vật gần VTCB nhỏ gần vị trí biên + Góc qt ∆ϕ = ω∆t ω.∆t + Quãng đường lớn nhất: Smax = 2A.sin ω.∆t + Quãng đường nhỏ nhất: Smin = 2A(1-cos ) S + Tốc độ trung bình lớn nhỏ nhẩt vật khoảng thời gian ∆t: vtbmax = max vtbmin = ∆t S với Smax Smin tính ∆t T TH2: Khoảng thời gian ∆t > ∆t = T T + T → ∆t = N + ∆t’ → s = N.2A + s’ Trong N ϵ N*; < ∆t < 2 ω.∆t ' + Smax = N.2A + 2A.sin ω.∆t + Smin = N.2A+ 2A(1-cos ) 16 Xác định quãng đường vật từ thời điểm t1 đến t2 a Các trường hợp đặc biệt: π - Nếu vật xuất phát từ VCTB, VT biên (hoặc pha ban đầu: φ = 0, ± , ± π) ∆t t − t = =N T T → Quãng đường: S = N.A 4 ∆t t − t = =N T - Nếu vật xuất phát mà thời gian thỏa mãn: T → Quãng đường: S = N.2A 2 b Trường hợp tổng quát - Xác định li độ chiều chuyển động hai thời điểm t t2: x = A cos(ωt + ϕ) x = A cos(ωt + ϕ) (v1 v2 cần xác định dấu) v1 = −ωA sin(ωt + ϕ) v = −ωA sin(ωt + ϕ) ∆t = N + phần_lẻ → ∆t = N.T + ∆t’ - Phân tích thời gian: T - Quãng đường: s = 4A.N + s’ - Vẽ vòng tròn lượng giác, xác định s’ → Tổng quãng đường s Cẩm nang luyện thi đại học điểm 10 – Lê Trọng Duy Chương I – Dao động CON LẮC LỊ XO Cấu tạo: Con lắc lị xo gồm lị xo có độ cứng k, khối lượng không đáng kể, đầu cố định, đầu gắn vật nặng khối lượng m đặt theo phương ngang treo thẳng đứng Điều kiện dao động điều hịa: Bỏ qua ma sát Phương trình dao động: x = Acos(ωt +φ) Nhận xét: - Dao động điều hòa lắc lò xo chuyển động thẳng biến đổi không - Biên độ dao động lắc lò xo: + A = xmax: Vật VT biên (kéo vật khỏi VTCB đoạn buông nhẹ: x = A) + A = đường chu kì chia F v v T a 2W +A= (W: năng; k độ cứng), A = max ; A = tb ; A = max ; A = hp max ω k ω k max − min max + min + A = ℓmax – ℓcb; A = với ℓcb = 2 Chu kì, tần số lắc lò xo N k 2π m - Theo định nghĩa: ω = →T= = 2π ω = 2πƒ = 2π t m ω k - Theo độ biến dạng: + Treo vật vào lo xo thẳng đứng: k.∆ℓ = m.g → k → ω, T, ƒ + Treo vật vào lị xo đặt mặt phẳng nghiêng góc α: k.∆ℓ = mg.sinα → k → ω, T, ƒ - Theo thay đổi khối lượng: + Gắn vật khối lượng m = m1 + m2 → T = T12 + T22 + Gắn vật khối lượng m = m1 - m2 → T = T12 − T22 + Gắn vật khối lượng m = m1m → T = T1T2 Lực phục hồi: + Lực gây dao động + Biểu thức: Fhp = ma = -kx + Độ lớn: Fhp = m|a| = k.|x| Trong đó: x có đơn vị m; m có đơn vị kg; F có đơn vị N Hệ quả: - Lực hồi phục ln có xu hướng kéo vạt vị trí cân → Luôn hướng VTCB - Lực hồi phục biến thiên tần số ngược pha với li độ x, pha với gia tốc - Lực hồi phục đổi chiều vật qua vị trí cân Năng lượng lắc lò xo: 1 + Động năng: Wđ = mv2 = kA2sin2(ωt + φ) → Wđmax = m v max VTCB 2 1 + Thế năng: Wt = kx2 = kA2cos2(ωt + φ) → Wtmax = kA2 VT biên 2 1 + Cơ (năng lượng dao động): W = Wđ + Wt = kA2 = mω2A2 = Wđmax = Wtmax 2 Yêu cầu: Các đại lượng liên quan đến lượng phải đổi đơn vị chuẩn Ngoài ra: + Cơ bảo tồn, khơng thay đổi theo thời gian T + Động năng, biến thiên tuần hoàn với chu kỳ T’ = , tần số f’ = 2f, ω’ = 2ω A n , v = ± Aω + Khi Wđ = nWt → x = ± n +1 n +1 A + Khi Wđ = Wt → x = ± , chu kì có lần động = năng, thời gian hai lần liên tiếp động T/4 Cẩm nang luyện thi đại học điểm 10 – Lê Trọng Duy Chương V –Sóng ánh sáng k1 λ2 = k λ1 k λ - Chiếu xạ: = ⇒ Biểu diễn k1, k2, k3 k λ2 k1 λ3 = k λ1 λ1 D λ D 2k + λ2 i2 A A.(2n + 1) = (2k + 1) ⇒ = = = = - Vân tối trùng nhau: x1 = x2 ⇒ (2k1 + 1) 2a 2a 2k + λ1 i1 B B.(2n + 1) λ D λ D ⇒ 2k1 + = A.(2n+1) ⇒ Vị trí vân tối trùng nhau: x = x1 = (2k1+1) =A.(2n+1) 2a 2a λ1 D λ D k1 λ i A A.(2n + 1) = ( 2k + 1) ⇒ = = = = + Vân sáng trùng tối 2: x1 = x2 ⇒ k1 a 2a 2k + 2λ1 2i1 B B.(2n + 1) λ D λ D ⇒ k1=A.(2n+1) ⇒ Vị trí vân tối trùng nhau: x = x1 = k1 =A.(2n+1) a a Cẩm nang luyện thi đại học điểm 10 – Lê Trọng Duy Chương V –Sóng ánh sáng TIA HỒNG NGOẠI, TỬ NGOẠI, RƠN-GHEN VÀ THANG SÓNG ĐIỆN TỪ Các đặc điểm Tia hồng ngoại Tia tử ngoại Tia X - Là sóng điện từ có bước - Là sóng điện từ có bước sóng - Là sóng điện từ có bước sóng từ 10-8m ÷ 10-11m sóng dài 0,76µm (đỏ) dài 0,38µm (tím) Định - Là xạ khơng nhìn - Là xạ khơng nhìn thấy nằm (ngắn bước sóng tia tử nghĩa ngoại) thấy nằm ngồi vùng đỏ ngồi vùng tím - Là xạ khơng nhìn thấy nằm ngồi vùng tím - Mọi vật nhiệt độ >00K - Các vật nhiệt độ >20000C - Ống rownghen, ống cu-lít- Điều kiện phát vào môi - Hồ quang điện, đèn thủy giơ trường: Nhiệt độ vật > ngân, vật có nhiệt độ lớn - Khi cho chùm tia e có vận Nguồn nhiệt độ môi trường 30000C nguồn phát tia tốc lớn đập vào đối âm phát tử ngoại mạnh Mặt trời nguồn cực kim loại khó nóng phát tia tử ngoại mạnh (9% chảy vonfam lượng ánh sáng mặt trời) platin - Tác dụng nhiệt mạnh - Bị nước, thủy tinh,…hấp thụ - Có khả đâm xun (Tính chất bậc-đặc mạnh mạnh bị lớp chì (kim trưng) - Tác dụng mạnh lên kính ảnh loại năng) vài mm cản lại - Bị nước, khí CO2 - Có thể làm số chất phát - Tác dụng mạnh lên hấp thụ mạnh quang kính ảnh - Gây phản ứng hóa - Có tác dụng ion hóa khơng khí - Làm phát quang nhiều học - Có tác dụng gây số phản chất Tính - Tác dụng lên phim ứng quang hóa, quang hợp - Có khả ion hóa chất kính ảnh hồng ngoại (k - Có số tác dụng sinh lý: diệt chất khí tác dụng lên phim, kính khuẩn, hủy diệt tế bào - Có tác dụng sinh lý mạnh ảnh thường) - Gây tượng quang điện (quang điện trong) - Có thể biến điệu sóng điện từ - Sấy khơ, sưởi ấm - Khử trùng nước uống, thực - Chiếu điện, chụp điện - Quay phim chụp ảnh phẩm dùng y tế để chẩn hồng ngoại - Chữa bệnh còi xương đoán bệnh - Điều khiển từ xa - Xác định vết nức bề mặt - Chữa bệnh ung thư Ứng - Chụp ảnh bề mặt trái đất kim loại - Kiểm tra vật đúc, dò bọt dụng từ vệ tinh khí, vết nức kim loại - Quân sự(tên lửa tự động - Kiểm tra hành lí hành tìm mục tiêu, camera khách máy bay hồng ngoại, ống nhòm hồng ngoại…) Dụng cụ hệ tán sắc cặp nhiệt điện phát hc = e.U AK ⇒ hf max = e.U AK Lưu ý: + Bước sóng nhỏ phổ tia Ronghen (tia X) λmin + Tia X cứng: Bước sóng ngắn, đâm xuyên tốt + Tia X mềm: Bước sóng dài, đâm xuyên yếu Thang sóng điện từ: - Sóng vơ tuyến, tia hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia tử ngoại, tia Roghen, tia gamma có chất sóng điện từ, khác tần số (hay bước sóng) Các sóng tạo thành phổ liên Cẩm nang luyện thi đại học điểm 10 – Lê Trọng Duy Chương V –Sóng ánh sáng λ votuyendien > λ hongngoai > λ nh int hay > λ tungoai > λ Ronghen > λ gamma tục gọi thang sóng điện từ f votuyendien < f hongngoai < f nh int hay < f tungoai < f Ronghen < f gamma -Sắp xếp thang sóng điện từ theo thứ tự bước sóng tăng dần (hay tần số giảm dần): 10-8 3,810-7 10-2 7,610-7 :tăng f: giảm ε: giảm 10-11 Sóng Radio Tia hồng ngoại Ánh sáng đỏ Ánh sáng tím Tia tử ngoại Tia X Tia - Các tia có bước sóng ngắn có tính đam xun mạnh, dễ tác dụng lên kính ảnh, dễ làm phát quang chất dễ ion hóa chất khí Các tia có bước sóng dài, ta dễ quan sát tượng giao thoa nhiễu xạ - Mối liên hệ tính chất điện từ tính chất quang c - Chiết suất: n = = εµ V - Điện mơi phụ thuộc tần số: ε=F(f) Ngồi ra: Các tia có chất khác với xạ điện từ nêu - Tia âm cực - Tia catot: dòng electron chuyển động tốc độ lớn, mang điện tích âm - Tia α: dịng hạt nhân heeli (hạt anpha- He ) mang điện tích (+) Cẩm nang luyện thi đại học điểm 10 – Lê Trọng Duy Chương VI –Lượng tử ánh sáng LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN NGOÀI THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG Hiện tượng quang điện - Thí nghiệm Hez: Dùng nguồn sáng hồ quang điện giàu tia tử ngoại chiếu vào kẽm tích điện âm - Quang điện ngoài: tượng chiếu xạ (ánh sáng) có bước sóng thích hợp làm e bất khỏi bề mặt kim loại Các e bật gọi quang electron Các định luật quang điện - Định luật giới hạn quang điện: λ ≤ λ0 - Định luật dòng quang điện bão hòa: cường dộ dòng quang điện bão hòa tỉ lệ thuận với cường độ chùm sáng - Định luật động ban đầu cực đại: Động phụ thuộc vào bước sóng, chất kim loại khơng phụ thuộc vào cường độ chùm sáng Lượng tử lượng (Giả thuyết plăng): Lượng lượng mà lần nguyên tử, phân tử,…phát hc xạ hay hấp thụ có giá trị xác định gọi lượng tử lượng: ε = hf = λ Trong đó: h = 6,625.10-34J.s số Plăng Lưu ý: Sự phát xạ hay hấp thụ ngun tử, phân tử,…có tính gián đoạn, khơng liên tục Lượng tử ánh sáng - Chùm sáng chùm hạt phôtôn - lượng tử ánh sáng hc - Mỗi phơtơn có lượng: ε =hf = λ - Cường độ chùm sáng tỉ lệ với số phôtôn phát 1s - Nguyên tử, phân tử,…phát xạ hay hấp thụ ánh sáng phát xạ hay hấp thụ phôtôn - Các phô tôn tồn trạng thái chuyển động, chúng bay dọc theo tia sáng, chân không chuyển động vận tốc: v = c = 3.108 m/s Nhận xét: - Hiện tượng quang điện chứng tỏ ánh sáng có tính chất hạt - Ánh sáng vừa có tính chất sóng vừa có tính chất hạt ⇒ Gọi lưỡng tính sóng hạt Trong tượng ánh sáng thể rỏ nét hai tính chất + Ánh sáng bước sóng lớn: tính sóng rõ nét, thể khả giao thoa, nhiễu xạ, khúc xạ + Ánh sáng bước sóng ngắn: tính hạt rõ nét, thể khả đâm xuyên, ion hóa,… Cơng thức tập hc - Cơng thốt: A= (J), 1eV = 1,6.10-19J λ0 - Hiệu điện hãm: Là hiệu điện ngược (âm) đặt vào hai cực A-K cho triệt tiêu hoàn toàn dòng quang điện (mọi e bật quay trở lại catot): mv0 (max) = e.U h Trong đó: Uh = -UAK hc hc = A + mv0 (max) ⇔ = A + e.U h - Công thức Anh-xtanh: λ λ Lưu ý: Nếu chiếu đồng thời nhiều xạ cần xét cho xạ có bước sóng nhỏ nhất(hoặc tần số lớn nhất) - Dòng quang điện bão hòa: Cường độ lớn nhất, e bật đến anot q Ne.e ⇒ Ne I = = Ne t t - Hiệu suất quang điện: H = đó: Nε N ε W P = = ε ⇒ Nε nguonsang t t Chuyển động quang e từ trường - Chuyển động dọc đường sức: quang electron chuyển động thẳng theo phương, vận tốc ban đầu Cẩm nang luyện thi đại học điểm 10 – Lê Trọng Duy Chương VI –Lượng tử ánh sáng - Chuyển động vng góc đường sức: quang electron chuyển động trịn với bán kính R = mv eB m.v sin α R = eB 2π.R - Chuyển động xiên góc α: quang electron chuyển động theo đường đinh ốc với: T = v sin α h = v cos α.T Chuyển động quang electron điện trường - Động năng, vận tốc đến anot: Wđ - Wđ0(max)= e U AK ⇒ W d = e U AK + m.v0 (max) U AK F = e E = e d F e U AK - Gia tốc, thời gian, quãng đường: a = = m m.d v = v + a.t 2 v − v = 2.a.s (quangduong − di)den − − dung : v = 0) Lưu ý: - Điều kiện quang e chuyển động thẳng điện - từ trường: Fdien = f lorenxo ⇒ e E = e v.B - Bán kính lớn bề mặt catot: R = v0 Uh 2.m.d = 2d q.U AK U AK Chứng minh: Bán kính lớn e bay là mặt catot Chuyển động chia làm thành phần OX: chuyển động x = v0.t OY: Nhanh dần với gia tốc: E U F = q.E = m.a ⇒ a = q = q m m.d Và y = a.t Khi đến anot y = d x = R 2d m 2d 2d Hay R = v0 ⇒t= ⇒ R = v0 qU a a Cẩm nang luyện thi đại học điểm 10 – Lê Trọng Duy Chương VI –Lượng tử ánh sáng QUANG ĐIỆN TRONG QUANG PHÁT QUANG VÀ LAZE Quang điện - Là tượng giải phóng e lỗ trống nằm khối bán dẫn chiếu sáng thích hợp - Điều kiện xãy quang điện trong: λ ≤ λ0 (λ0 có nằm vùng hồng ngoại) Quang dẫn - Quang dẫn: Là tượng giảm mạnh điện trở (tăng độ dẫn điện) chiếu sáng thích hợp Chú ý: Điện trở quang điện trở thay đổi từ vài megaôm không chiếu sáng xuống đến vài chục ôm chiếu sáng - Quang điện trở: - Nguyên tắc hoạt động: dựa vào quang điện - quang dẫn - Cấu tạo: Lớp bán dẫn gắn điện cực - Hoạt động: Khi chưa chiếu sáng điện trở lớn khơng cho dịng chạy qua, chiếu sáng điện trở giảm mạnh cho dòng chạy qua ⇒ Tác dụng khóa điện điều khiển as - Ứng dụng: Trong thiết bị khuếch đại điều khiển ánh sáng - Pin quang quang: - Là thiết bị dùng biến đổi trực tiếp quang (bức xạ điện từ) thành điện - Nguyên tắc hoạt động: dựa vào quang điện - quang dẫn - Cấu tạo: Là lớp chuyển tiếp p-n gắn điện cực Một bán dẫn loại n, bên có phủ lớp mỏng bán dẫn loại p Mặt lớp kim loiaj mỏng, suốt vơi ánh sáng đế kim loại Giữa n, p hình thành lớp tiếp xúc p-n, lớp ngăn không cho e khuếch tán từ n sang p lỗ trống khuếch tán từ p sang n (lớp chặn) - Suất điện động: 0,5 - 0,8V - Hiệu suất: 10% - Ứng dụng: cung cấp điện sinh hoạt, thiết bị viễn thông, vệ tinh, tàu thăm dò,… Quang phát quang - Quang phát quang: Là tượng chất hấp thụ xạ đẻ phát xạ khác Bước sóng phát quang > bước sóng kích thích (định lý stốc) Mỗi chất phát quang có phổ đặc trưng - Huỳnh quang: tượng phát quang gần tắt sau ngừng chiếu ánh sáng kích thích (dưới 10-8 (s) Huỳnh quang thường chất khí lỏng -Lân quang: Hiện tượng phát quang cịn kéo dài sau ngừng chiếu ánh sáng kích thích Lân quang thường chất rắn -Ứng dụng: đèn ống phát sáng, sơn phát quang,… Sơ lược laze - Laze nguồn sáng có cường độ lớn, hoạt động dựa việc ứng dụng tượng phát xạ cảm ứng - Cách tạo laze: việc tạo đảo mật độ (tạo mơi trường hoạt hóa) dựa vào tác dụng hộp cộng hưởng quang học - Phân loại: Laze rắn, laze khí, laze bán dẫn - Đặc điểm Laze: ∆f ≈ 10 −15 - Tính đơn sắc cao, độ sai lệch tương đối: f - Là chùm sáng kết hợp - Là chùm tia song song, tính định hướng cao - Có cường độ lớn - Một vài ứng dụng laze + Trong y tế: dao mổ, chữa bệnh da,… + Trong thông tin liên lạc: sử dụng vô tuyến định vị, liên lạc vệ tinh, truyền tin cáp quang… + Trong công nghiệp: khoan, cắt, kim loại + Trong trắc địa: đo khoảng cách, ngắm đường thẳng… + Trong giải trí: Cơng nghệ biểu diễn ánh sáng laze, đầu đọc CD, bút bảng… Hiện tượng phát xạ cảm ứng Cẩm nang luyện thi đại học điểm 10 – Lê Trọng Duy Chương VI –Lượng tử ánh sáng - Nếu nguyên tử trạng thái kích thích sẵn sàng phát photon có lượng ε = hf bắt gặp photon có lượng ε' = ε bay lướt qua lập túc nguyên tử phát photon ε có lượng, bay phương - Hai sóng điện từ hoàn toàn đồng pha, dao động mặt phẳng song song Hiện tượng hấp thụ ánh sáng (Chương trình NC) - Hấp thụ ánh sáng: Là tượng môi trường vật chất làm giảm cường độ sáng truyền qua - Định luật hấp thụ ánh sáng: Cường độ I chùm sáng đơn sắc truyền qua môi trường hấp thụ, giảm theo định luật hàm mũ độ dài d đường tia sáng I = I 0e-αd Trong đó: I0 cường độ chùm sáng tới môi trường, α hệ số hấp thụ môi trường - Hấp thụ ánh sáng mơi trường có tính chất lọc lựa, hệ số hấp thụ môi trường phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng - Chùm sáng chiếu vào vật, gây phản xạ, tán xạ lọc lựa ánh sáng Màu sắc vật kết hấp thụ phản xạ, tán xạ lọc lựa ánh sáng chiếu vào vật Cẩm nang luyện thi đại học điểm 10 – Lê Trọng Duy Chương VI –Lượng tử ánh sáng MẪU NGUYÊN TỬ BOR Mẫu hành tinh nguyên tử Ro-do-pho - Tâm nguyên tử: hạt nhân mang điện tích dương, kích thước bé chiếm phần lớn khối lượng nguyên tử - Vỏ nguyên tử: Gồm electron chuyển động quỹ đạo tròn quanh hạt nhân(giống hành tinh chuyển động quanh mặt trời) - Tổng điện tích hạt nhân có độ lớn = độ lớn điện tích lớp vỏ ⇒ nguyên tử trung hịa điện Hạn chế: Khơng giải thích tính bền vững nguyên tử tạo thành quang phổ vạch nguyên tử Mẫu nguyên tử Bo - Tiên đề trạng thái dừng: Nguyên tử tồn số trạng thái có lượng xác định E n, gọi trạng thái dừng Khi trạng thái dừng nguyên tử không xạ, electron chuyển động quanh hạt nhân quỹ đạo có bán kính hồn tồn xác định gọi quỹ đạo dừng Hệ quả: - Bán kính dừng ngun tử Hiđrơ: r n = n2r0 vói n số nguyên r0 = 5,3.10-11m, gọi bán kính Bo - Quy ước tên gọi quỹ: N Tên gọi K L M N O P - Bình thường nguyên tử tồn trạng thái n = 1(năng lượng thấp nhất, chuyển động gần hạt nhân nhất), trạng thái kích thích 1: n = 2, kích thích thứ 2: n = 3,… - Năng lượng trạng thái dừng: Gồm động e tương tác e hạt nhân 13,6 En = − (eV ) n - Ion hóa nguyên tử hiđro: làm e(đưa e xa vơ cùng), lượng ion hóa 13,6 ∆W = Wα − Wn = (eV ) n - Tiên đề xạ hấp thụ lượng nguyên tử: + Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có lượng En sang trạng thái dừng có lượng Em nhỏ ngun tử phát phơtơn có lượng: e = hf nm = En - Em + Ngược lại, nguyên tử trạng thái dừng có lượng E m mà hấp thụ phơtơn có lượng hf hiệu En - Em chuyển sang trạng thái dừng có lượng En lớn Lưu ý: + Nguyên tử có khả hấp thụ xạ có khả phát xạ xạ (Hiện tượng đảo vạch quang phổ) + So sánh mẫu Rowdopho (Rutherford) mẫu Bo: Giống mơ hình (có hạt nhân, kiểu hành tinh), khác trạng thái dừng (tính lượng tử) + Mẫu nguyên tử Bor giải thích xác cho nguyên tử Hidro ion tương tự, không cho nguyên tử Quang phổ vạch nguyên tử hidro - Quang phổ vạch phát xạ nguyên tử hidro xếp thành dãy khác (Gồm nhiều dãy chương trình phổ thơng xét dãy) + Dãy Lai-man ứng với chuyển electron từ quỹ đạo xa quỹ đạo K (n=1), vạch quang phổ dãy thuộc vùng tử ngoại + Dãy Ban-me ứng với chuyển electron từ quỹ đạo xa quỹ đạo L (n=2), vạch quang phổ dãy thuộc vùng tử ngoại vạch nằm vùng ánh sáng nhìn thấy là: vạch đỏ H α, vạch lam Hβ, vạch chàm Hγ, vạch tím H δ + Dãy Pa-sen ứng với chuyển electron từ quỹ đạo xa hạt nhân quỹ đạo M (n=3), vạch quang phổ dãy thuộc vùng hồng ngoại - Sơ đồ chuyển mức lượng nguyên tử hidro tạo thành dãy quang phổ Cẩm nang luyện thi đại học điểm 10 – Lê Trọng Duy Chương VI –Lượng tử ánh sáng Bước sóng dài E E E E E Hδ P O Hβ E Bước sóng ngắn Hγ N Hα P a sen Vùng hồng ngoại B an m e Vùng khả kiến phần vùng tử ngoại Lai m an Vùng tử ngoại M L K - Bước sóng xạ: hc = En − Em với En>Em λmin 1 = + + Công thức liên hệ: fnm = fnk + λnm λnk λkm λnk fkm Trong đó: n>k>m 1 = R.( − ) Trong đó: - Cơng thức Ribet: λ nm m n m → phản ứng tỏa lượng + Nếu W < → phản ứng thu lượng Ngoài ra: - Q trình phóng xạ, phản ứng nhiệt hạch, phân hạch: phản ứng tỏa lượng - Tính lượng phản ứng theo lượng liên kết, lượng liên kết riêng, độ hụt khối: + Năng lượng phản ứng theo lượng liên kết: W = (WLK(C) + WLK(D)) - (WLK(A)+WLK(B)) + Năng lượng phản ứng theo lượng liên kết riêng: W = (WR(C) AC+ WR(D).A(D)) - (WR(A).AA+WR(B).AB) + Năng lượng phản ứng theo độ hụt khối: W = [(∆mC+∆mD) - (∆mA+∆mB)]c2 Trong đó: hạt e, proton, notron có độ hụt khối = 0, Năng lượng liên kết riêng = - Năng lượng m (gam) phản ứng: m + Số hạt nhân tham gia phản ứng: N H nhan = nmol N A = N A Trong đó:NA = 6,023.1023 M + Năng lượng: ∑ W = N hatnhan W1 phan−ung - Động năng, vận tốc: + ĐL bảo toàn NL toàn phần: mT.c2+Wd(Truoc) = ms.c2+Wd(sau) ⇒ (mT - ms)c2+Wd(Truoc) = Wd(sau) + ĐL bảo toàn động lượng: Biểu diễn vecto động lượng, áp dụng quy tắc hình bình hành p = p1 + p biết φ = (p1 , p ) 2 ⇒ p = p1 + p + 2p1p cos ϕ hay (mv)2=(m1v1)2+(m2v2)2+2m1m2v1v2cosφ hay mK = m1K1+ m2K2+2 m1 m K 1K cosφ Tương tự biết φ1 = (p1 , p) ϕ2 = (p , p) Trường hợp đặc biệt: (p1 , p ) = 900 (tức p1 ⊥ p ) ⇒ p = p12 + p2 Tương tự p1 ⊥ p p ⊥ p K v1 m A = = ≈ v = (p = 0) ⇒ p1 = p2 ⇒ K v m1 A Lưu ý: + p2 = 2mWd 4 Cẩm nang luyện thi đại học điểm 10 – Lê Trọng Duy Chương VII –Vật lí hạt nhân + Khi tính vận tốc: đổi động đơn vị J, khối lượng Kg + Hạt notrino (và phản notrino): Không mang điện, khối lượng nhỏ (gần 0), momen từ = 0, spin = 1/2, chuyển động tốc độ gần = tốc độ ánh sáng Phản ứng phân hạch - Phân hạch tượng hạt nhân nặng hấp thụ nơtron chậm vỡ thành hai hạt nhân nhẹ - Phân loại: + Phản ứng phân hạch tự phát (xác suất bé - xảy ra) + Phản ứng phân hạch kích thích - Phản ứng phân hạch kích thích: + Năng lượng kích hoạt: Năng lượng tối thiểu cần cung cấp cho hạt nhân để xảy phản ứng phân hạch, có giá trị khoảng vài MeV + Phương pháp: Dùng nowtron chận (notron nhiệt) bắn vào hạt nhân 1n+X X*Y+Z+Kn Với K=2, 3, 4,… - Đặc điểm phân hạch: phản ứng phân hạch sinh từ đến nơtron tỏa lượng khoảng vài trăm MeV gọi lượng hạt nhân - Phản ứng dây chuyền + Sau phân hạch tạo k nơtron, sau n phản ứng tạo K n nơtron kích thích Kn phản ứng phân hạch + Nếu K1: Kn∞ Phản ứng dây truyền tự trì, khơng kiểm sốt Năng lượng phát tăng nhanh gây bùng nổ Lưu ý: + Khối lượng tới hạn khối lượng cần thiết bé để phản ứng dây truyền xảy + Nhà máy điện nguyên tử: Nhiên liệu nhà máy điện nguyên tử Urani làm giàu, hoạt động chế độ k = 1, người ta dặt vào lò chứa Bo, Cadimi,…hấp thụ bớt nơtron Năng lượng phân hạch tỏa dạng động hạt chuyển thành nhiệt ló truyền đến nồi sinh chứa nước Hơi nước đưa vào làm quay tua bin máy phát điện W H W - Công suất lò phản ứng hạt nhân: P = i = t t Trong đó: + W lượng m (gam) chất phản ứng sinh ra: m W=N.Wtoa= NA.W1-phan-ung (đổi J với 1MeV = 106.1,6.10-19J) M + H: Hiệu suất lò phản ứng (đổi hệ số) + Wi: Năng lượng có ích Phản ứng nhiệt hạch - Phản ứng nhiệt hạch phản ứng kết hợp hai hay nhiều hạt nhân nhẹ thành hạt nhân nặng - Điều kiện xảy phản ứng: + Điều kiện nhiệt độ: nhiệt độ hỗn hợp 10-7K108K + Điều kiện lo_sơn: n.∆t ≥ 1014 ÷ 1016s/cm3 Trong đó: + n: Mật độ hạt nhân + ∆t: Thời gian trì nhiệt độ cao - Năng lượng phản ứng: + Là phản ứng tỏa lượng khoảng vài đến vài chục MeV + Xét khối lượng so sánh, phản ứng nhiệt hạch tỏa lượng gấp 10 lần phản ứng phân hạch - Trong vũ trụ: phản ứng nhiệt hạch xảy ngơi Ví dụ: lòng Mặt Trời - Trên trái đất: + Con người thực phản ưng nhiệt hạch dạng khơng kiểm sốt được, ví dụ nổ bom khinh khí (bom H) + Con người chưa thực phản ứng nhiệt hạch kiểm soát Cẩm nang luyện thi đại học điểm 10 – Lê Trọng Duy Chương VII –Vật lí hạt nhân PHĨNG XẠ CÁC DẠNG PHĨNG XẠ Hiện tượng phóng xạ - Phóng xạ tượng phân hủy tự phát (tự xảy ra) hạt nhân không bền tạo tia phóng xạ biến đổi thành hạt nhân khác - Các tia phóng xạ khơng nhìn thấy phát chúng có khả làm đen kính ảnh, ion hóa chất, bị lệch điện trường từ trường… - Đặc điểm tượng phóng xạ: + Có chất q trình biến đổi hạt nhân + Có tính tự phát, khơng thể điều khiển + Không chịu tác động yếu tố bên ngoài: áp suất, nhiệt độ,… + Là q trình ngẫu nhiên Các dạng phóng xạ - Tia alpha α: + Bản chất hạt nhân He , mang điện tích +2e + Bị lệch âm điện trường + Có khả gây ion hóa chất khí + Vận tốc chùm tia: 2.107 m/s, khơng khí vài cm + So với hạt nhân mẹ, hạt nhân vị trí lùi bảng tuần hồn có số khối nhỏ đơn vị - Tia beeta β -: + Chùm electron mang điện tích âm + Bị lệch dương tụ điện + Có khả ion hóa chất khí yếu tia α khả đâm xuyên mạnh tia α + Vận tốc chùm tia cỡ vận tốc ánh sáng, khơng khí vài mét, kim loại vài mm + So với hạt nhân mẹ, hạt nhân vị trí tiến có số khối Lưu ý: Trong phóng xạ β- cịn sinh hạt phản hạt nơtrinơ: hạt không mang điện, số khối A=0, chuyển động với vận tốc ánh sáng, sinh nơtron (n)1 prôton (p)+1 electron (e-) phản nơtrinô 1 0 n →1 p + −1 e + υ - Tia bêta β +: + Là chùm hạt positron có khối lượng electron điện tích +e + Bị lệch âm tụ điện + Có khả ion hóa chất khí yếu tia α khả đâm xuyên mạnh tia α + Vân tốc chùm tia cỡ vận tốc ánh sáng, khơng khí vài mét, kim loại vài mm + So với hạt nhân mẹ, hạt nhân vị trí lùi có số khối Lưu ý: Trong phóng xạ β+ cịn sinh hạt nơtrinô: hạt không mang điện, số khối A = 0, chuyển động với vận tốc ánh sáng, sinh prôton (p) thành neutron (n)+ với poriton (e +) nơtrinô 1 0 p→ n + +1 e + υ - Tia gamma: + γ chất sóng điện từ có bước sóng ngắn (dưới 0,01nm) + Khơng bị lệch điện trường từ trường + Đây chùm photon có lượng cao, có khả đâm xuyên lớn nghuy hiểm cho người + Tia gamma chất sóng điện từ (photon) có A = 0, Z = nên phóng xạ khơng có biến đổi hạt nhân nguyên tố thành hạt nhân nguyên tố mà có giảm lượng hạt nhân lượng hf Định luật phóng xạ: - Chu kì bán rã: Mỗi chất phóng xạ đặc trưng thời gian T gọi chu kì bán rã Cứ sau chu kì 1/2 số nguyên tử chất biến đổi thành chất khác ln λ= Trong đó: T chu kì bán rã, λ số phóng xạ T Lưu ý: λ T khơng phụ thuộc vào tác động bên ngồi mà phụ thuộc chất bên chất phóng xạ Cẩm nang luyện thi đại học điểm 10 – Lê Trọng Duy Chương VII –Vật lí hạt nhân - Số ngun tử chất phóng xạ cịn lại sau thời gian t: N = N e − ln t T N0 = - Khối lượng chất phóng xạ lại sau thời gian t: m = m0 e − ln t T = t T m0 t 2T Trong đó: N0, m0 số nguyên tử, khối lượng chất phóng xạ ban đầu Lưu ý: + Số hạt sản phẩm = số hạt phân rã: NSP = ∆N H = N0 - N Asanpham ∆mme + Khối lượng sản phẩm: msanpham = Ame m 100% = ? + % lại theo khối lượng: m0 ∆m 100% = ? + % phân rã theo số hạt nhân: m0 - Độ phóng xạ: Là đại lượng đặc trưng cho tính phóng xạ mạnh hay yếu lượng chất phóng xạ, đo số phân rã giây: − ln + H = λN = H e T t + H0 = λN0 độ phóng xạ ban đầu, đơn vị: phân rã/s = Bq (Becoren) Lưu ý: + Đơn vị khác 1Ci = 3,7.1010Bq (Xấp xỉ độ phóng xạ 1gam Radi) + Độ phóng xạ phụ thuộc vào chất lượng chất phóng xạ N1 N = + Cân phóng xạ: H1 = H2 ⇒ T1 T2 Bảng quy luật phân rã t= T 2T 3T 4T 5T Số hạt lại N0/2 N0/4 N0/8 N0/16 N0/32 Số hạt phân rã N0/2 3N0/4 7N0/8 15N0/16 31N0/32 Tỉ lệ % rã 50% 75% 87,5% 93,75% 96,875% Tỉ lệ rã & lại 15 31 Trong phóng xạ α , xác định thể tích (khối lượng) khí Heli tạo thành sau thời gian t phóng xạ − t ∆N ' He = ∆N = N − N = N (1 − e −λ t ) = N (1 − T ) ∆N He NA ∆N He - Thể tích khí Heeli tạo thành (đktc) sau thời gian t: V = 22,4 NA Xác định tuổi mẫu vật N m H ln( ) ln( ) ln( ) N0 m0 H0 - Định luật phóng xạ: t = −T = −T = −T ln ln ln N N ln( 02 ) N N 01 - Theo tỉ lệ lượng chất phóng xạ: t = ln ln − + T1 T2 Trong đó: + N01, N1: Số hạt nhân (nguyên tử) ban đầu sau thời gian t chát phóng xạ + N02, N2: Số hạt nhân (nguyên tử) ban đầu sau thời gian t chát phóng xạ - Khối lượng khí Heeli tạo thành sau thời gian t phóng xạ: mHe = .. .Cẩm nang luyện thi đại học điểm 10 – Lê Trọng Duy Giới thi? ??u Các tài liệu word hóa Giáo trình luyện thi đại học thầy Nguyễn Hồng Khánh 2014 http://thuvienvatly.com/download/40730 Giáo trình luyện. .. sin3a = 3sina – 4sin3a cos3a = 4cos3a – 3cosa; Đánh máy: Trần Văn Hậu + Võ Kim Thi? ?n : THPT U Minh Thượng – Kiên Giang Trang - - Cẩm nang luyện thi đại học điểm 10 – Lê Trọng Duy Giới thi? ??u tan a... Thượng – Kiên Giang Trang - - Cẩm nang luyện thi đại học điểm 10 – Lê Trọng Duy Giới thi? ??u BẢNG TĨM TẮT CƠNG THỨC LƯỢNG GIÁC THƯỜNG DÙNG TRONG VẬT LÝ Đơn vị đo – Giá trị lượng giác cung * 10 =