Biên n n gi ng d d Th y y Tr ng Duy Biên so so và gi ng y : y : Th LêLê Tr ng Duy Giáo viên ng PT (DL) Tri u u Sơn - Thanh Hoá Giáo viên trưtrư ng PT (DL) Tri Sơn - Thanh Hoá Website http://hocmaivn.com Website http://hocmaivn.com Email: leduy0812@yahoo.com.vn Email: leduy0812@yahoo.com.vn Liên t c c l p LTðH – Cð, CÁC P P 11, 12 Liên t ct t c ch ch l p LTðH – Cð, CÁC L L 10,10, 11, 12; l p kèm riêng; M l i p ch t lưc,ng cao (L m bl opñhm),…… trình luy n thi, mua tài li u, th c m yêu c u p c, chương M hi : 0978 970.754 u m l p h c, mua tài li u, th c m c, yêu c Liên Liên 0978 h c sinh (Mi n h hc:phí cho970.754 liên h m l p h c m i, h c sinh khó khăn,… ) (Mi n h c phí cho h c sinh liên h m l p h c m i, h c sinh khó khăn,… ) ……………………………………………………………………………………………………………………… Biên so n:Th y Lê Tr ng Duy–Mobile:0978.970.754 –Email: leduy0812@yahoo.com.vn - http://hocmaivn.com L i nói đ u Môn h c v t lý m t nh ng mơn khó h c, nhi u h c sinh than phi n g p nhi u khó khăn h c mơn Ngư i ta có câu “Khó Lý, bí Hình, linh tinh ð i” M t khác, t năm h c 2010, xu hư ng đ thi đ i h c mơn V t lý m c đ khó ngày tăng, h c sinh thư ng than khó nh n nh t Xu t phát t nhu c u c a h c sinh l p 12, l p LTðH, em r t c n có tài li u đ h th ng hóa ki n th c phương pháp gi i nhanh t p D a kinh nghi m nhi u năm liên t c d y l p A, l p luy n thi ðH, biên so n cu n “C M NANG ÔN THI ð I H C – CAO ð NG MÔN V T LÝ” phiên b n 2013 – 2014 Qua m i năm, tài li u s ñư c ch nh lý, b sung cho phù h p v i xu hư ng ñ thi c a b , v y b n nên c p nh t đ có đư c phiên b n m i nh t ðây tài li u t ng h p – h th ng nhanh ki n th c phương pháp gi i nên nhi u n i d ng ñư c nêu v n t t, rút g n ð hi u b n ch t b n có th tham kh o thêm tài li u khác c a tác gi Trong cu n tài li u này, tác gi ñã h th ng ki n th c nêu công th c – phương pháp gi i nhanh nhi u d ng t p t m c ñ r ñ n khó V i cu n tài li u này, tác gi hy v ng b n s giúp b n h c sinh ñ t ñư c k t qu cao kỳ thi s p t i Trong cu n tài li u có tham kh o s tác li u c a tác gi khác, ngu n internet,… Do th i gian kh h n h p nên ch c ch n khơng th tránh đư c nh ng thi u sót nh t đ nh R t mong nh n ñư c s ph n h i, góp ý Liên h : Th y Lê Tr ng Duy – Trư ng PT Tri u Sơn – Thanh Hóa Di đ ng: 0978 970 754 Email: leduy0812@yahoo.com.vn Tham kh o tài li u h th ng website c a tác gi : http://www.hocmaivn.com – M ng h c t p, gi i trí ph c v c ng ñ ng! M cl c Trang M t s lưu ý + m o hay làm thi ðH môn V t Lý B tr ki n th c………………………………………………… Dao đ ng cơ…………………………………………………… Sóng cơ………………………………………………………… Dịng n xoay chi u………………………………………… Sóng ñi n t …………………………………………………… Sóng ánh sáng………………………………………………… Lư ng t ánh sáng……………………………………………… H t nhân nguyên t …………………………………………… 10 Vi mơ đ n vĩ mơ (Tham kh o thêm)…………………………… L i ng : ð hi u rõ b n ch t v n d ng nhanh, hi u qu cu n c m nang b n có th đ n h c tr c ti p l p h c b i dư ng ho c t luy n thêm tài li u sau: C m nang gi i nhanh t p & Luy n thi ðH – Cð Tuy n 789 câu h i lý thuy t v t lý luy n thi ðH – Cð (H th ng lý thuy t n ch n 789 câu tr c nghi m lý thuy t) Tuy n ch n 24 chuyên ñ luy n thi ñ i cương (Phân lo i câu h i tr c nghi m theo t ng chuyên ñ + n ch n câu h i ñ thi Cð – ðH c a b GD – ðT + 25 ð thi th b n ( L i gi i chi ti t t ng câu)) Tuy n ch n 24 chuyên ñ luy n thi c p t c môn V t lý (1440 câu tr c nghi m ch n l c (L i gi i chi ti t t ng câu) + 07 ñ t ng h p h t chương) Tuy n ch n 54 ñ thi th trư ng chuyên (L i gi i chi ti t) Gi i toán V t lý 12 toàn t p (Phân d ng t p minh h a t ng chuyên ñ ) ……………………………………………………………………………………………………………………… Biên so n:Th y Lê Tr ng Duy–Mobile:0978.970.754 –Email: leduy0812@yahoo.com.vn - http://hocmaivn.com V i hình th c tr c nghi m, n i dung ki n th c ñư c ñ c p ñ thi r t r ng, bao ph tồn b chương trình V t lí 12, song khơng có nh ng n i dung ñư c khai thác sâu, ph i s d ng nhi u phép tính tốn hình th c t lu n Các em ch c n n m v ng ki n th c d ng t p b n SGK có th làm t t thi Mu n ñư c v y, em ý h c ñ hi u n m th t ch c lý thuy t luy n t p d ng t p b n hình th c t lu n, t rút nh ng nh n xét ghi nh quan tr ng th t s b ích Vi c nóng v i, ch lao vào luy n gi i ñ tr c nghi m s làm em không th n m ñư c t ng th hi u sâu ñư c ki n th c, b i m i câu h i tr c nghi m, v n ñ đư c đ c p thư ng khơng có tính h th ng Khi ñã n m ch c ki n th c, em ch ph i rèn luy n kĩ làm thi tr c nghi m, u khơng t n q nhi u th i gian * L i khuyên: • Nên “chinh ph c” l i nh ng t p sách giáo khoa (và c nh ng v n ñ v lí thuy t), t p nâng cao sách t p, b ñ thi t nh ng năm trư c Chăm ch gi i nhi u d ng đ , u giúp cho em có thêm kinh nghi m “đ c” đ thi k gi i m t t p V t lí nhanh nh t • Hãy gi l i t t c ñ ñáp án thi th t t c nơi k c internet đ đ n vịng ơn thi cu i trư c thi ð i h c, em s làm l i lúc s nh đư c nhi u ki n th c quý báu Vì r ng: * M i m t ñ thi th , dù thi ñâu ñi n a, k t qu c a nh ng suy nghĩ, nh ng cân nh c c n th n s ch t l c ñư c nh ng tinh túy c a th y giáo, giáo * Vì v y, vi c gi l i đ mà ñã thi, th m chí thu th p c nh ng ñ thi nơi m t vi c làm c n thi t ñ giúp em h c t p, ơn thi có hi u qu đ cho vi c thi th có ích * Sau thi xong, em không nên xem ñáp án, mà dành m t kho ng th i gian ñ trăn tr , suy ng m v nh ng câu h i mà cịn c m th y băn khoăn, ch chưa rõ có xem l i sách, ch cịn khuy t v ki n th c c n h c l i ho c có th h i giáo viên d y Sau suy nghĩ k tìm l i gi i cho câu h i theo cách c a riêng mình, em m i ki m tra ñáp án xem hư ng d n gi i c a ban t ch c Làm v y em ñã l y m i l n thi m t l n h c t p giúp em ng m sâu nhi u ki n th c quý báu ðây có th s nh ng l n h c t p r t có hi u qu n u em t n d ng ñư c Chu n b cho vi c làm thi tr c nghi m Khi ñã n m v ng ki n th c, em c n ph i chu n b s n nh ng ñ dùng h c t p đư c phép mang vào phịng thi bút m c, bút chì m m, thư c k , com – pa, t y chì, t t nhiên đ u có th s d ng t t Riêng v bút chì, cơng c đ làm tr c nghi m, em nên ch n lo i chì t 2B đ n 6B (t t nh t nên ch n lo i 2B), nên chu n b t hai ho c nhi u hai chi c ñư c g t s n, ñ ng th i c n d phòng thêm m t chi c g t bút chì Các em khơng nên g t đ u bút chì q nh n ñ c bi t không nên s d ng bút chì kim, mà nên g t (đ u b ng hơn), có th m i giúp vi c tơ phương án tr l i đư c nhanh không làm rách phi u tr l i tr c nghi m Có v y, Em m i ti t ki m ñư c vài ba giây ho c th n a ñ n giây cho m t câu, th , c 15 câu Em có th có thêm th i gian làm ñư c ho c câu n a Nên nh r ng, ñi thi, th i gian t i quan tr ng ð ti t ki m th i gian, em nên chu n b nhi u bút chì g t s n, h n ch t i ña vi c ph i g t l i chì làm bài, không nên s d ng t y li n v i bút chì mà nên s d ng gơm t y r i N u có th , Em nên t p tô th ô nhà Kĩ làm thi tr c nghi m ð thi ð i h c g m có 50 câu, m i câu có 04 phương án l a ch n, ch có m t phương án nh t Tồn đư c đánh giá theo thang ñi m 10, chia ñ u cho câu tr c nghi m, không phân bi t m c đ khó, d (v i đ thi ð i h c, m i câu ñư c 0,2 ñi m), th i gian làm thi ð i h c 90 phút Các em ……………………………………………………………………………………………………………………… Biên so n:Th y Lê Tr ng Duy–Mobile:0978.970.754 –Email: leduy0812@yahoo.com.vn - http://hocmaivn.com rèn luy n cho nh ng kĩ sau ñây: • N m ch c qui ñ nh c a B v thi tr c nghi m: ði u ñã ñư c hư ng d n kĩ tài li u hư ng d n c a B Giáo d c & ðào t o ban hành, có qui ch thi • Làm theo lư t: * ð c trư c toàn b đ : ð c th t nhanh qua tồn b làm nh ng câu d trư c; ðánh d u nh ng câu mà Em cho r ng theo m t cách Em có th tr l i xác đư c câu h i * ð c l i tồn b ki m tra l n th hai tr l i nh ng câu h i khó : Em có th thu th p ñư c m t s g i ý t l n ñ c trư c, ho c c m th y tho i mái phịng thi * N u có th i gian, ñ c l i toàn b câu h i phương án ch n: R t có th Em hi u sai ý c a ñ t l n đ c trư c, fix câu b ng cách s d ng t y ñ ng th i ki m tra xem đư c tơ có l p đ y di n tích chì đ đ m hay khơng, n u q m ch m máy s báo l i * M o: Nên ñ c ñ t ñ u ñ n cu i làm nh ng câu mà cho ch c ch n s làm đúng, ñánh d u (trong ñ ) nh ng câu chưa làm đư c, sau l p l i lư t th hai, r i lư t th ba Các em không nên d ng l i lâu m t câu tr c nghi m, s m t h i nh ng câu d hơn, mà ñi m s đư c chia đ u • S d ng chì t y (gơm): Th i gian tính trung bình cho vi c tr l i m i câu tr c nghi m 1,8 phút (dĩ nhiên câu d s c n th i gian hơn, cịn câu khó s c n nhi u hơn) Khi làm bài, tay ph i em c m bút chì đ tơ phương án tr l i, tay trái c m t y đ có th nhanh chóng t y s a phương án tr l i sai Ph i nh r ng, t y th t s ch ch n nh m, b i n u không, ch m, máy s báo l i • S d ng phương pháp lo i tr s suy lu n có lí Có th em s g p m t vài câu mà b n thân phân vân chưa bi t phương án ch c ch n Khi đó, em có th s d ng phương pháp lo i tr đ có đư c phương án tr l i phù h p v i yêu c u c a ñ Trong nhi u trư ng h p, em tính m t đ i lư ng có th lo i tr 50:50 ho c lo i ch cịn 01 phương án • Tr l i t t c câu (“tô” may m n!): M i câu đ u có m, v y nên, b qua câu m t ñi m câu Khi g n h t th i gian làm bài, n u m t s câu tr c nghi m chưa tìm đư c phương án tr l i đúng, em khơng nên b tr ng, mà nên l a ch n ng u nhiên phương án tr l i (cái n u nói bình dân “tơ l i” có “cơ s khoa h c”! hay tô theo “linh c m”) Cách làm s giúp em tăng ñư c h i có thêm m s , n u may m n phương án tr l i ñúng, cịn n u sai khơng b tr m (ngo i tr trư ng h p b tr ñi m âm, mà Vi t Nam ta, chưa áp d ng!) Song, Em không nên l m d ng cách làm này, t l may m n r t th p Cách ñ tr l i nh ng câu h i khó (câu h i d ng “đ nh”) • Lo i tr nh ng phương án mà Em bi t sai: N u ñư c phép, Em ñánh d u ch sai hay b sung nh ng ph n c n thi t vào phương án đ ch rõ sai • Hãy ki m tra tính đúng/sai c a m i phương án: B ng cách này, Em có th gi m b t l a ch n c a Em ti n ñ n l a ch n xác nh t • Ph i cân nh c s thu đư c t tốn có phù h p v i nh ng ki n th c bi t khơng Ch ng h n tìm bư c sóng c a ánh sáng kh ki n giá tr ph i kho ng 0,40 (µm) đ n 0,76 (µm) Hay tính giá tr l c ma sát trư t nh l c ma sát trư t vào kho ng dư i ch c ph n trăm c a áp l c ……………………………………………………………………………………………………………………… Biên so n:Th y Lê Tr ng Duy–Mobile:0978.970.754 –Email: leduy0812@yahoo.com.vn - http://hocmaivn.com • Nh ng phương án bao g m nh ng t ph ñ nh hay mang tính t đ i • “T t c nh ng ý trên”: N u Em th y có t i ba phương án có v t t c nh ng ý đ u có kh đáp án xác! • M i đ i lư ng v t lí cịn c n có đơn v đo phù h p n a: ð ng v i vàng “tơ vịng trịn” s Em tínhđư c trùng kh p v i s c a m t phương án tr l i đ y • Nh ng phương án trơng “giơng gi ng”: Có l m t s đáp án xác; ch n đáp án t t nh t lo i nh ng ñáp án mang nghĩa gi ng h t • Hai l n ph ñ nh: T o m t câu kh ng ñ nh có chung nghĩa v i câu có hai l n ph đ nh r i xem xét • Nh ng phương án ngư c nhau: Khi phương án tr l i, n u hai phương án mà hồn tồn trái ngư c nhau, có l m t hai phương án đáp án xác! • Ưu tiên nh ng phương án có nh ng t h n ñ nh: K t qu s dài hơn, bao g m nhi u y u t thích h p cho m t câu tr l i • N u c hai đáp án ñ u có v ñúng: So sánh xem chúng khác ñ ñ xem phương án phù h p m R i d a vào câu g c • Em ph i c nh giác v i nh ng câu h i yêu c u nh n ñ nh phát bi u ñúng hay sai Làm ơn ñ c cho h t câu h i Th c t có Em ch ng đ c h t câu ñã v i tr l i r i! • Các Em có cách đ tìm đáp án ñúng: * Cách th nh t: Gi i tốn đ u đưa tìm đáp s xem có v i đáp án đáp án dùng ñư c * Cách th hai: Ta dùng ñáp án đưa vào cơng th c mà em bi t đáp án đưa vào cơng th c có k t qu h p lý đáp án ñúng * Lưu ý r ng, c ñi m l n nh t c a Em làm em thư ng hi u sai hi n tư ng V t lí, v y d n ñ n ch n phương án tr l i sai V t lí khác v i Tốn h c ch có m i liên h v i toán h c b ng phương th c c a phương trình có nh ng đ thu c b n ch t c a V t lí khơng n m phương trình tốn Ph n l n em khơng đ ý đ n b n ch t V t lí Kh c ph c đư c ñi u em ph i ch u khó nghe Th y cô giáo gi ng bài, v n d ng ki n th c hi u b n ch t c a v n đ em m i làm t t ñư c Khi làm tr c nghi m V t Lí, trư c h t Em c n ñ t câu h i ñ t ñư c m c tiêu sau sau ñây: Chu n xác – cách gi i/hư ng đi/phán đốn + Nhanh – Hồn thành t ng câu th i gian ng n nh t ñ dành th i gian nhi u nh t cho câu khác + Hoàn thi n – Ph i bi t cách trình bày đ y đ t u ki n xác ñ nh c a ñ ñ vi c lo i b nghi m l hay gi i thích đ y đ câu tr l i c a Nhanh – Hồn thi n thư ng song hành v i tr l i câu h i tr c nghi m (trong bao g m c khâu tô vào phi u tr l i) Sưu t m ……………………………………………………………………………………………………………………… Biên so n:Th y Lê Tr ng Duy–Mobile:0978.970.754 –Email: leduy0812@yahoo.com.vn - http://hocmaivn.com B NG TĨM T T CƠNG TH C LƯ NG GIÁC VÀ ðƠN V C A CÁC ð I LƯ NG THƯ NG DÙNG TRONG V T LÝ 12 – LUY N THI ðH -Cð ðơn v ño giá tr cung 10 = + 10 = 60 ' phút, 1’=60” (giây); π 1( rad ) = 180 (ñ ) 180 π + G i α s ño b ng ñ c a góc, a s ño tính b ng radian tương ng v i α ñ ñó ta có phép α π 180.a bi n ñ i sau: a = (ñ ) ( rad ) ; α = 180 π + ð i ñơn v : 1mF = 10 −3 F ; 1µ F = 10−6 F ; 1nF = 10−9 F ; pF = 10 −12 F ; 1A0 = 10−10 m Các ñơn v khác ñ i tương t + B ng giá tr lư ng giác cung ñ c bi t: Góc α ( rad ) ; 00 300 450 600 900 1200 1350 1500 1800 2700 3600 π π π π sin(α ) 2 0 −∞ 3 3 - -1 tan(α ) 2 2 -1 2 3π -1 cos(α ) 2 2 5π 2π 3π π 2π −∞ +∞ Giá tr cotan (α ) 3 3 +∞ +∞ - 3 - -1 Cung π (α ; π + α ) Cung đ i góc (α ; −α ) Cung bù (α ; π − α ) c os(-α ) = c os( α ) sin( − α ) = sin( α ) cos(π -α ) = − cos(α ) sin(π − α ) = sin(α ) sin(π + α ) = − sin(α ) tan( −α ) = − tan(α ) tan(π − α ) = − tan(α ) tan(π + α ) = tan(α ) Cung ph nhau: (α ; cos( sin( π π π −α) -α ) = sin (α ) − α ) = cos(α ) π tan( − α ) = cot an (α ) π cot an ( − α ) = tan(α ) cos(π + α ) = − cos(α ) Cung cos( sin( tan( π + α ) = − sin (α ) π π π π (α ; + α ) 2 + α ) = cos(α ) + α ) = − cot an (α ) cot an ( π + α ) = − tan(α ) ……………………………………………………………………………………………………………………… Biên so n:Th y Lê Tr ng Duy–Mobile:0978.970.754 –Email: leduy0812@yahoo.com.vn - http://hocmaivn.com Các ñ i lư ng v t lý Các ñơn v c a h SI ð dài Th i gian V nt c Gia t c V n t c góc Gia t c góc Kh i lư ng Kh i lư ng riêng L c Áp su t ho c ng su t Xung lư ng Momen c a l c Năng lư ng, công Công su t Momen xung lư ng Momen quán tính ð nh t Nhi t ñ ði n lư ng Cư ng ñ ñi n trư ng ði n dung Cư ng đ dịng n ði n tr ði n tr su t C m ng t T thơng Cư ng đ t trư ng Momen t Vecto t hóa ð t c m Cư ng ñ sáng m s m/s m / s2 rad/s rad / s Kg kg / m N Pa kg.m/s N.m J W kg m / s Các h ng s v t lý b n V n t c ánh sang c = 3.108 m / s chân không H ng s h p d n G = 6, 67.10−11 m3 / ( kg s ) S Avogadro Th tích khí tiêu chu n H ng s khí H ng s Boltzmann S Faraday ðơn v chi u dài Di n tích Kh i lư ng Công công su t Cách ñ c tên m t s ñ i lư ng VL Aα :anpha ϒυ : ipxilon Ηη : êta Σσ : xicma B β : beta Θθϑ : têta Ρ ρ : rô Γγ : Gamma Νν : nuy Ππ : pi Μ µ : muy ∆δ : đenta Οο : omikron Εε : epxilon Λλ : lamda Κκ : kappa Ζς : zeta Ξζ : kxi Ιι : iôta Tτ : tô Χχ : Φϕ : fi Ωω : omega 6, 020.1023 mol −1 V0 = 2, 24m3 / ( kmol ) R = 8,314 J / kmol k = 1,380.10−23 J / kmol 0, 965.108 C / kg − duongluong ð i ñơn v kg.m Pa.s K C V/m F A Ω Ω.m T Wb A.m A.m A/m H cd g = 9,8m / s Gia t c rơi t Áp su t * 1A0 = 10−10 m * ñơn v thiên văn(a.e) = 1, 49.1011 m * năm ánh sáng = 9, 46.1015 m * inso = 2,54.10−2 m * 1fecmi = 10−15 m * d m = 1, 61.103 m * h i lý = 1,85.103 m * 1ha = 104 m * bac= 10−28 m * t n =10 t = 1000kg * phun = 0,454kg * a.e.m= 1,66 10−27 kg (kh i lư ng nguyên t ) * 1cara = 2.10−4 kg *1erg/s= 10−7 W * mã l c = 736W * kcal/h= 1,16W * calo(cal) = 4,19J * W.h = 3,6.10 J * dyn/cm =0,1 Pa * 1atm = 1, 01.105 Pa * 1kG / m = 9,81Pa * 1mmHg = 133Pa * 1at = 1kG / cm = 9,18.104 Pa ……………………………………………………………………………………………………………………… Biên so n:Th y Lê Tr ng Duy–Mobile:0978.970.754 –Email: leduy0812@yahoo.com.vn - http://hocmaivn.com Các h ng ñ ng th c lư ng giác sin (α ) + cos (α ) = tan(α ).cot an(α ) = 1 + cot an (α ) sin (α ) 1 + tan (α ) = cos (α ) Cơng th c bi n đ i lư ng giác a Công th c c ng cos(a+b) = cos(a ) cos ( b ) − sin ( a ) sin ( b ) ; cos(a-b) = cos( a ) cos ( b ) + sin ( a ) sin ( b ) ; sin(a+b) = sin( a ) cos ( b ) + sin ( b ) cos ( a ) ; sin(a-b) = sin( a ) cos ( b ) − sin ( b ) cos ( a ) ; tan ( a ) − tan ( b ) tan ( a ) + tan ( b ) ; tan( a + b) = ; + tan ( a ) tan ( b ) − tan ( a ) tan ( b ) b Công th c nhân đơi, nhân ba cos ( 2a ) = cos ( a ) − sin ( a ) = cos ( a ) − = − 2sin ( a ) ; tan( a − b) = sin ( 3a ) = 3sin ( a ) − 4sin ( a ) ; sin ( 2a ) = 2sin ( a ) cos ( a ) ; cos ( 3a ) = cos3 ( a ) − 3cos ( a ) ; tan ( a ) ; − tan ( a ) c Công th c h b c + cos ( 2a ) − cos ( 2a ) cos ( a ) = ; sin ( a ) = ; 2 − cos ( 2a ) + cos ( 2a ) tan ( a ) = ; cot an ( a ) = + cos ( 2a ) − cos ( 2a ) tan ( 2a ) = α Cơng th c tính sin(α ) , cos(α ) , tan(α ) theo t = tan( ) 2t 2t π 1− t2 sin(α ) = ; tan(α ) = (α ≠ + kπ , k ∈ Z ); cos(α ) = ; 1+ t2 1− t2 1+ t2 e Cơng th c bi n đ i tích thành t ng cos ( a ) cos ( b ) =  cos ( a − b ) + cos ( a + b )  ;  2 sin ( a ) sin ( b ) =  cos ( a − b ) − cos ( a + b )  ;  2 sin ( a ) cos ( b ) = sin ( a − b ) + sin ( a + b )  ;  2 f Công th c bi n đ i t ng thành tích  a+b  a −b  cos ( a ) + cos ( b ) = cos   cos  ;      a+b  a −b  sin ( a ) + sin ( b ) = 2sin   cos  ;      a +b   a −b   a +b   a −b  cos ( a ) − cos ( b ) = −2sin   sin   ; sin ( a ) − sin ( b ) = cos   sin  ;         d ……………………………………………………………………………………………………………………… Biên so n:Th y Lê Tr ng Duy–Mobile:0978.970.754 –Email: leduy0812@yahoo.com.vn - http://hocmaivn.com tan ( a ) + tan ( b ) = sin ( a + b ) sin ( a − b ) ; tan ( a ) − tan ( b ) = ; cos ( a ) cos ( b ) cos ( a ) cos ( b ) π    a , b ≠ + kπ    Phương trình h phương trình a Các cơng th c nghi m –pt b n:  x = α + k 2π sin ( x ) = a = sin (α ) ⇒   x = π − α + k 2π cos ( x ) = a = cos (α ) ⇒ x = + α + k 2π − tan ( x ) = a = tan (α ) ⇒ x = α + kπ cot an ( x ) = a = cot an (α ) ⇒ x = α + kπ b Phương trình b c nh t v i sin cos D ng phương trình asin(x)+bcos(x)=c (1) v i u ki n a + b ≠ 0; c ≤ a + b a b c Cách gi i; chia hai v c a (1) cho a + b2 ta ñư c sin ( x ) + cos ( x ) = 2 2 a +b a +b a + b2 a  = cos (α )  a + b2  Ta ñ t  ta ñư c phương trình b = sin (α )  2  a +b cos (α ) sin ( x ) + sin (α ) cos (α ) = c a + b2 ⇔ sin ( x + α ) = c a2 + b2 ( 2) Gi i (2) ta ñư c nghi m c Phương trình đ i x ng: D ng phương trình a{cos ( x ) + sin ( x )} + b sin ( x ) cos ( x ) = c (1) ( a, b, c ∈ R ) π  Cách gi i: ñ t t = cos ( x ) + sin ( x ) = 2cos  x −  ; − ≤ t ≤ 4  t −1 th vào (1) ta đư c phương trình: ⇒ t = + 2sin ( x ) cos ( x ) ⇒ sin ( x ) cos ( x ) = t −1 = c ⇔ bt + 2at − ( b + 2c ) = a.t + b Gi i so sánh v i ñi u ki n t ta tìm đư c nghi m x Chú ý: V i d ng phương trình: a{cos ( x ) − sin ( x )} + b sin ( x ) cos ( x ) = c (1) ( a, b, c ∈ R ) ta có th làm π  v i t = sin ( x ) − cos ( x ) = 2cos  x +  ; − ≤ t ≤ 4  d Phương trình đ ng c p D ng phương trình a sin ( x ) + bcos ( x ) sin ( x ) + c cos ( x ) = Cách gi i: b1 xét v i trư ng h p cos(x)=0 b1 v i cos( x) ≠ ⇔ x = π + kπ ta chia c hai v c a (1) cho cos ( x ) ta đư c phương trình: a tan ( x ) + b tan ( x ) + c = đ t t=tan(x) ta gi i phương trình b c 2: at + bt + c = Chú ý: Ta có th xét trư ng h p sin( x) ≠ r i chia v cho sin ( x ) ……………………………………………………………………………………………………………………… Biên so n:Th y Lê Tr ng Duy–Mobile:0978.970.754 –Email: leduy0812@yahoo.com.vn - http://hocmaivn.com DAO ð NG CƠ H C - ð I CƯƠNG DAO ð NG ðI U HỊA Dao đ ng cơ, dao đ ng tu n hồn + Dao đ ng chuy n ñ ng có gi i h n, qua l i c a v t quanh v trí cân b ng + Dao đ ng tu n hồn dao đ ng mà sau nh ng kho ng th i gian b ng (g i chu kì T) v t tr l i v trí cũ theo hư ng cũ Dao đ ng u hịa + Dao ñ ng ñi u hòa dao ñ ng ñó li ñ c a v t m t hàm côsin (hay sin) c a th i gian + Phương trình dao đ ng: x = Acos(ωt + ϕ) Trong đó: + A biên đ dao đ ng, ñó giá tr c c ñ i c a li đ x; đơn v m, cm A ln ln dương + (ωt + ϕ) pha c a dao ñ ng t i th i ñi m t; ñơn v rad + ϕ pha ban ñ u c a dao ñ ng; ñơn v rad + ω phương trình x = Acos(ωt + ϕ) t n s góc c a dao đ ng u hịa; ñơn v rad/s + Các ñ i lư ng biên ñ A pha ban ñ u ϕ ph thu c vào cách kích thích ban đ u làm cho h dao đ ng, cịn t n s góc ω (chu kì T, t n s f) ch ph thu c vào c u t o c a h dao ñ ng + Phương trình dao ñ ng ñi u hòa x = Acos(ωt + ϕ) nghi m c a phương trình x’’ + ω2x = ðó phương trình đ ng l c h c c a dao đ ng u hịa + Hình chi u c a chuy n đ ng trịn đ u lên tr c c ñ nh qua tâm dao đ ng u hịa M t dao đ ng u hịa có th bi u di n tương đương chuy n đ ng trịn đ u có bán kính R= A, t c đ v = vmax = A.ω Các ñ i lư ng ñ c trưng c a dao ñ ng ñi u hồ + Chu kì T c a dao đ ng ñi u hòa kho ng th i gian ñ th c hi n m t dao đ ng tồn ph n; ñơn v giây (s) + T n s f c a dao đ ng u hịa s dao đ ng tồn ph n th c hi n ñư c m t giây; ñơn v héc (Hz) 2π  T = f = ω ( s )  Sodaodong _ N  + Liên h gi a ω, T f:  f = ( Hz ) thoigian _ t  ω = 2πf (rad / s )   Nh n xét: + M i chu kì v t qua v trí biên l n, qua v trí khác l n (1 l n theo chi u dương l n theo chi u âm) + M i chu kì v t đư c qng đư ng 4A, ½ Chu kì v t đư c qng đư ng 2A, ¼ chu kì đư c qng đư ng A ( N u xu t phát t VTCB, VT biên) V n t c dao ñ ng ñi u hoà + V n t c ñ o hàm b c nh t c a li ñ theo th i gian: v = x' = - ωAsin(ωt + ϕ) = ωAcos(ωt + ϕ + + V n t c c a v t dao ñ ng ñi u hịa bi n thiên u hịa t n s s m pha + V trí biên :x = ± A => v = + V trí cân b ng : x = => |v| = vmax = ωA π π ) so v i v i li ñ Gia t c c a v t dao ñ ng ñi u hồ + Gia t c đ o hàm b c nh t c a v n t c (ñ o hàm b c c a li ñ ) theo th i gian: a = v' = x’’ = - ω2Acos(ωt + ϕ) = - ω2x + Gia t c c a dao đ ng u hịa bi n thiên u hịa t n s ngư c pha v i li ñ s m pha π so v i v n t c + Véc tơ gia t c c a v t dao đ ng u hịa ln hư ng v v trí cân b ng, có đ l n t l v i ñ l n c a li ñ + v trí biên : x = ± A => gia t c có đ l n c c đ i: amax = ω2A + v trí cân b ng : x = => gia t c b ng Nh n xét : Dao ñ ng ñi u hòa chuy n ñ ng bi n ñ i không ñ u L c tác d ng lên v t dao ñ ng ñi u hịa : F = ma = - kx ln hư ng v v trí cân b ng, g i l c kéo v ……………………………………………………………………………………………………………………… Biên so n:Th y Lê Tr ng Duy–Mobile:0978.970.754 –Email: leduy0812@yahoo.com.vn - http://hocmaivn.com 10 - Bư c sóng b c x : 1  = R. −  Trong đó: m < n R = 1,097.107 n  λnm m  Laiman : λmin = λn =∞→n =1  Lưu ý: - Bư c sóng nh nh t: Nh y xa nh t v =>  Banme : λmin = λn =∞→ n =  Pasen : λ = λ n =∞→ n =3   Laiman : λm ax = λn = 2→n =1  - Bư c sóng l n nh t: Nh y g n nh t v =>  Banme : λm ax = λn =3→n =  Pasen : λ = λ max n = → n =3  - S b c x t i ña t o tr ng thái kích thích n: N = Cn (T h p ch p c a n) - Công th c Ribet: - ð ng năng, v n t c chuy n ñ ng e qu ñ o: 1 e2 e2 e mv = => mv = K = K 2 r r0 n r2 r − 13,6 (eV ) => Th năng: W = Wñ + Wt => Wt Trong đó: W = n2 Fdien = Fht => K ……………………………………………………………………………………………………………………… Biên so n:Th y Lê Tr ng Duy–Mobile:0978.970.754 –Email: leduy0812@yahoo.com.vn - http://hocmaivn.com 64 H T NHÂN NGUYÊN T - C U T O H T NHÂN NĂNG LƯ NG LIÊN K T C u t o h t nhân: - C u t o: có kích thư c r t nh (kho ng 10-14 m ñ n 10-15 m) ñư c c u t o t h t nh g i nuclon Có lo i nuclon: + Proton: ký hi u p mang n tích nguyên t +e, mp = 1,0073u + Nơtron: ký hi u n, khơng mang n tích, mn = 1,0087u + S proton = Nguyên t s Z , T ng s proton notron = S kh i A c a nguyên t => S notron = A – Z - Kí hi u h t nhân : A + H t nhân c a nguyên t X ñư c kí hi u: Z X 1 + Kí hi u v n ñư c dùng cho h t sơ c p: Proton : p , Notron : n , Electron : - Kích thư c h t nhân: R = 1,2.10-15 A1/ 3(m) = 1,2 A1/ (fm) (1fm = 10-15 m) Trong đó: R: Bán kính h t nhân, đơn v : m; A: S kh i Lưu ý: - Xác ñ nh s h t nhân nguyên t : + S h t nhân nguyên t : N = n mol N A = e , − −1 m N A V i: NA = 6,023.1023 M + S proton: N.Z, S Notron: N.(A- Z) m A.u = V V q Z e - Xác ñ nh m t ñ ñi n tích h t nhân: ρ q = = V V - Xác ñ nh m t ñ kh i lư ng h t nhân: ρ = ð ng v - ð ng v nguyên t mà h t nhân có s proton Z có s nơtron N khác - Phân lo i: ð ng v b n, đ ng v khơng b n - Các đ ng v có s electron l p v nên chúng có tính ch t hóa h c VD: Hidro có ba đ ng v : + Hidro thư ng H chi m 99,99% hidro thiên nhiên 2 + Hidro n ng H cịn g i đơtêri D chi m 0,015% hidro thiên nhiên 3 + Hidro siêu n ng H g i triti T Lưu ý: Xác ñ nh thành ph n ñ ng v nguyên t : G i a % c a đ ng v X1 có kh i lư ng m1, b % c a ñ ng v X2 có kh i lư ng m2, m kh i lư ng trung bình nguyên t Khi ñó: a + b = 100% = ⇒ a, b  a.m1 + b.m2 = m ðơn v kh i lư ng nguyên t - ðơn v kh i lư ng nguyên t b ng 1/12 kh i lư ng nguyên t c a ñ ng v bon 12 Kí hi u u, 1u = 1,66055.10 – 27(kg) - H th c Anh- xtanh v Kh i lư ng lư ng h t nhân: E = mc2 Trong đó: + c : v n t c ánh sáng chân không (c = 3.108m/s) + m : Kh i lư ng ngh c a v t, ñơn v : Kg Lưu ý: + Kh i lư ng h t nhân: m ≈ A.u + Năng lư ng ngh c a ñơn v kh i lư ng nguyên t : 1uc2 = 931,5MeV => 1u = 931,5MeV/c2 => MeV/c2 , eV/c2 ñơn v kh i lư ng V i 1eV = 1,6.10-19 J; 1MeV = 1,6.10-13 J + Kh i lư ng tương đ i tính, đ ng - Năng lư ng ngh : E0 = m0 c2 - Kh i lư ng c a v t chuy n ñ ng v i t c ñ v (kh i lư ng tương đ i tính) là: m0 ≥ m0 , v i m0 kh i lư ng ngh (kh i lư ng v = 0) m= v2 1− c - Năng lư ng toàn ph n (năng lư ng ngh + ñ ng c a h t): ……………………………………………………………………………………………………………………… Biên so n:Th y Lê Tr ng Duy–Mobile:0978.970.754 –Email: leduy0812@yahoo.com.vn - http://hocmaivn.com 65 E = mc = m0 c = m0 c2 + Wñ = E0 + Wñ => ð ng : Wñ = E – E0 v2 c2 L c h t nhân: l c tương tác gi a nuclon h t nhân, l c hút có tác d ng liên k t nuclon - Không ph thu c n tích, khơng ph i l c tĩnh n - Có bán kính tác d ng ng n c 10-15 m - Có tính bão hồ: nuclon ch liên k t v i nh ng nuclon li n k - L c h t nhân l c trao ñ i: Các nuclon liên k t v i thơng qua trao đ i h t mezôn 1− Năng lư ng liên k t c a h t nhân - ð h t kh i : Kh i lư ng c a m t h t nhân luôn nh t ng kh i lư ng c a nuclôn t o thành h t nhân A ð h t kh i c a h t nhân: ∆m = Zmp + (A – Z)mn – m( Z X ) - Năng lư ng liên k t: WLK = m.C (MeV) (Thay u=931,5MeV/c2) - Năng lư ng liên k t riêng: Là NL liên k t tính cho nuclon - Công th c: WR = W LK (MeV/nuclon) A - Năng lư ng liên k t riêng ñ c trưng cho m c ñ b n v ng c a h t nhân, lư ng liên k t riêng l n h t nhân nguyên t b n v ng - Nh ng h t có kh i lư ng trung bình, n m kho ng gi a b ng tu n hoàn (t 50 -70) b n nh t ……………………………………………………………………………………………………………………… Biên so n:Th y Lê Tr ng Duy–Mobile:0978.970.754 –Email: leduy0812@yahoo.com.vn - http://hocmaivn.com 66 PH N NG H T NHÂN PH N H CH NG PHÂN H CH VÀ NHI T Ph n ng h t nhân - Khái ni m: Ph n ng h t nhân m i trính d n ñ n s bi n ñ i h t nhân - Phân lo i: - Ph n ng h t nhân t phát: trình t phân rã c a m t h t nhân không b n v ng thành h t nhân khác (phóng x ) - Ph n ng h t nhân kích thích: trình h t nhân tương tác v i t o h t nhân # Lưu ý: S phóng x trư ng h p riêng c a ph n ng h t nhân q trình bi n đ i h t nhân ngun t thành h t nhân nguyên t khác Các ñ nh lu t b o toàn ph n ng h t nhân: Xét ph n ng h t nhân ZA11 A + ZA22 B → A33 C + ZA44 D Z ∑A =∑A = ∑Z Z - ð nh lu t b o tồn n tích : ∑ Z - ð nh lu t b o toàn lư ng: ∑ W = ∑W - ð nh lu t b o tồn véc tơ đ ng lư ng: ∑ P = ∑P - ð nh lu t b o toàn s Nuclon (s kh i A): Truoc Truoc Sau Sau Truoc A1 + A2 = A3 + A4 + Z2 = Z3 + Z4 Sau Truoc Sau PA + PB = PC + P D Lưu ý : + Khơng có đ nh lu t b o toàn kh i lư ng, b o toàn proton, b o toàn notron, b o toàn electron + Năng lư ng toàn ph n ph n ng h t nhân: - N u ph n ng khơng có b c x n t gama: Wtoanphan = mc + Wd N u ph n ng có b c x n t gama: Wtoanphan = mc + Wd + hf - Năng lư ng ph n ng h t nhân: - Năng lư ng ph n ng: W = (mtrư c - msau)c2 (thay u= 931,5MeV/c2 ) + N u W > 0→ ph n ng to lư ng + N u W < → ph n ng thu lư ng Ngồi ra: - Qua trình phóng x , PƯ nhi t h ch, phân h ch: Là pư to lư ng - Tính lư ng ph n ng theo NL liên k t, NL liên k t riêng, ñ h t kh i: + Năng lư ng ph n ng theo lư ng liên k t: W = (WLK (C ) + WLK ( D ) ) − (WLK ( A) + WLK ( B ) ) + Năng lư ng ph n ng theo lư ng liên k t riêng: W = (WR (C ) , AC + WR ( D ) AD ) − (WR ( A) AA + WR ( B ) AB ) + Năng lư ng ph n ng theo ñ h t kh i: W = ((∆mC + ∆mD ) − (∆mA + ∆mB ))c Trong đó: h t e, proton, notron có đ h t kh i =0, NL liên k t =0, NL liên k t riêng =0 - Năng lư ng m (gam) ph n ng: + S h t nhân tham gia ph n ng: N H n n = n m ol N A = m N A + Năng lư ng: ∑W = N M hatnhan T ro n g d o : N A = 6, 3 W1 Phan _ ung - ð ng năng, v n t c: + ðL b o toàn NL toàn ph n: mT c2 + Wd (Truoc) = ms c2 + Wd ( sau ) => (mT − ms ).c2 + Wd (Truoc) = Wd (sau) + ðL b o tồn đ ng lư ng: Bi u di n véc tơ ñ ng lư ng , áp d ng quy t c hình bình hành p = p1 + p2 bi t ϕ = p1 , p2 2 p1 2 p = p + p + p1 p2cosϕ 2 hay ( mv) = (m1v1 ) + ( m2 v2 ) + 2m1m2 v1v2cosϕ p φ hay mK = m1 K1 + m2 K + m1m2 K1 K cosϕ Tương t bi t φ1 = p1 , p ho c φ = p2 , p p2 2 Trư ng h p ñ c bi t: p1 ⊥ p2 ⇒ p = p1 + p2 Tương t p1 ⊥ p ho c p2 ⊥ p ……………………………………………………………………………………………………………………… Biên so n:Th y Lê Tr ng Duy–Mobile:0978.970.754 –Email: leduy0812@yahoo.com.vn - http://hocmaivn.com 67 v = (p = 0) ⇒ p1 = p2 ⇒ K1 v1 m2 A = = ≈ K v2 m1 A1 Lưu ý: + P = 2mWd + Khi tính v n t c: ñ i ñ ng ñơn v J, kh i lư ng Kg + H t notrino (và ph n notrino): Khơng mang n, kh i lư ng r t nh (g n b ng 0), momen t = 0, spin =1/2, chuy n ñ ng t c ñ g n = t c ñ ánh sáng Ph n ng phân h ch - Phân h ch hi n tư ng m t h t nhân n ng h p th m t nơtrôn ch m r i v thành hai h t nhân nh - Phân lo i: + Ph n ng phân h ch t phát (xác su t bé – x y ra) + Ph n ng phân h ch kích thích - Ph n ng phân h ch kích thích: + Năng lư ng kích ho t: Năng lư ng t i thi u c n cung c p cho h t nhân đ có th x y ph n ng phân h ch, có giá tr kho ng vài MeV + Phương pháp: Dùng notron ch n(notron nhi t) b n vào h t nhân 1n + X -> X* -> Y + Z + Kn V i K = 2, 3, 4, - ð c ñi m c a s phân h ch: m i ph n ng phân h ch sinh t đ n nơtrơn to m t lư ng kho ng vài trăm MeV g i lư ng h t nhân - Ph n ng dây chuy n + Sau m i phân h ch t o k notron, sau n ph n ng t o Kn notron kích thích Kn ph n ng phân h ch + N u K < : Kn -> Ph n ng dây truy n t t nhanh, không t trì + N u K = : Kn = Ph n ng dây truy n t trì, ki m sốt đư c Năng lư ng phát khơng thay đ i theo th i gian + N u K > : Kn -> ∞ Ph n ng dây truy n t trì, khơng sốt ñư c Năng lư ng phát tăng nhanh có th gây bùng n Lưu ý: + Kh i lư ng t i h n kh i lư ng c n thi t bé nh t ñ ph n ng dây truy n có th x y + Nhà máy ñi n nguyên t : Nhiên li u c a nhà máy ñi n nguyên t Urani ñã làm giàu , ho t ñ ng ch ñ k= 1, ngư i ta ñ t vào lò ch a Bo, Cadimi, h p th b t nơtrôn Năng lư ng phân h ch t a dư i d ng ñ ng c a h t ñư c chuy n thành nhi t c a lị truy n đ n n i sinh ch a nư c Hơi nư c ñư c ñưa vào làm quay tua bin máy phát ñi n - Cơng su t lị ph n ng h t nhân: P = Wi H W = t t Trong đó: + W lư ng m (gam) ch t ph n ng sinh ra: W = N Wtoa = m N A W1 _ phan _ ung (ñ i J v i 1MeV = 106.1,6.10 −19 J ) M + H: Hi u su t lò ph n ng (ñ i h s ) + Wi : Năng lư ng có ích Ph n ng nhi t h nh - Ph n ng nhi t h ch ph n ng k t h p hai hay nhi u h t nhân nh thành m t h t nhân n ng - ði u ki n x y ph n ng: + ði u ki n nhi t ñ : nhi t ñ h n h p 107K -> 108 K + ði u ki n lo – sơn: n.∆t ≥ 1014 ÷ 1016 s / cm Trong đó: + n : M t ñ h t nhân + ∆t : Th i gian trì nhi t đ cao - Năng lư ng ph n ng: + Là ph n ng to lư ng kho ng vài d n vài ch c MeV + Xét kh i lư ng so sánh, ph n ng nhi t h ch t a lư ng g p 10 l n ph n ng phân h ch - Trong vũ tr : ph n ng nhi t h ch x y ngơi sao.Ví d : lịng M t Tr i, - Trên trái ñ t: + Con ngư i ñã th c hi n ñư c ph n ng nhi t h ch dư i d ng không ki m sốt đư c, ví d s n c a bom khinh khí (bom H) + Con ngư i chưa th c hiên ñư c ph n ng nhi t h ch ki m soát ……………………………………………………………………………………………………………………… Biên so n:Th y Lê Tr ng Duy–Mobile:0978.970.754 –Email: leduy0812@yahoo.com.vn - http://hocmaivn.com 68 PHÓNG X CÁC D NG PHÓNG X Hi n tư ng phóng x - Phóng x hi n tư ng phân h y t phát (t x y ra) c a h t nhân không b n t o tia phóng x bi n ñ i thành h t nhân khác - Các tia phóng x khơng nhìn th y đư c có th phát hi n chúng có kh làm đen kính nh, ion hóa ch t, b l ch ñi n trư ng t trư ng… - ð c ñi m c a hi n tư ng phóng x : + Có b n ch t q trình bi n đ i h t nhân + Có tính t phát, khơng th u n đư c + Khơng ch u tác ñ ng c a y u t bên ngoài: áp su t, nhi t ñ , + Là m t trình ng u nhiên Các d ng phóng x - Tia alpha α : + B n ch t h t nhân He , mang n tích +2e + B l ch v b n âm c a ñi n trư ng + Có kh gây s ion hóa ch t khí + V n t c chùm tia: 2.107 m/s, khơng khí đư c vài cm + So v i h t nhân m , h t nhân v trí lùi b ng tu n hồn có s kh i nh ñơn v - Tia bêta β - : + Chùm electron mang n tích âm + B l ch v b n dương c a t n + Có kh ion hóa ch t khí y u tia α kh ñâm xuyên m nh tia α + V n t c chùm tia c v n t c ánh sáng, khơng khí đư c vài met, kim lo i vài mm + So v i h t nhân m , h t nhân v trí ti n có s kh i Lưu ý: Trong phóng x β – cịn sinh h t ph n h t nơtrinô: h t khơng mang n, s kh i A = 0, chuy n ñ ng v i v n t c ánh sáng, sinh nơtron (n) - -> prôton (p) + electron (e-) ph n nơtrinô 1 n→ 1p+ −1 ⌣ e + 00 υ - Tia bêta β+ : + Là chùm h t positron có kh i lư ng electron n tích +e + B l ch v b n âm c a t ñi n + Có kh ion hóa ch t khí y u tia α kh ñâm xuyên m nh tia α + V n t c chùm tia c v n t c ánh sáng, khơng khí đư c vài met, kim lo i vài milimet + So v i h t nhân m , h t nhân v trí lùi ô có s kh i Lưu ý: Trong phóng x β – cịn sinh h t nơtrinơ: h t khơng mang n, s kh i A = 0, chuy n ñ ng v i v n t c ánh sáng, sinh prôton (p) thành neutron (n) + v i poriton (e+) nơtrinô 1 p→ n+ +1 e + 00 υ - Tia gamma: + γ B n ch t sóng n t có bư c sóng r t ng n (dư i 0,01nm) + Khơng b l ch n trư ng t trư ng + ðây chùm photon có lư ng cao, có kh đâm xun l n nguy hi m cho ngư i + Tia gama b n ch t sóng n t (photon) có A = 0, Z = nên phóng x khơng có bi n đ i h t nhân c a nguyên t thành h t nhân c a nguyên t mà ch có gi m lư ng c a h t nhân ñó m t lư ng b ng hf ð nh lu t phóng x - Chu kì bán rã: M i ch t phóng x đư c đ c trưng b i m t th i gian T g i chu kỳ bán rã C sau m i chu kì 1/2 s nguyên t c a ch t y ñã bi n ñ i thành ch t khác λ= ln T Trong đó: T chu kỳ bán rã , λ h ng s phóng x Lưu ý: λ T không ph thu c vào tác đ ng bên ngồi mà ch ph thu c b n ch t bên c a ch t phóng x - S nguyên t ch t phóng x cịn l i sau th i gian t: N = N e − ln t T = N0 t 2T - Kh i lư ng ch t phóng x cịn l i sau th i gian t: m = m0 e − ln t T = m0 t 2T ……………………………………………………………………………………………………………………… Biên so n:Th y Lê Tr ng Duy–Mobile:0978.970.754 –Email: leduy0812@yahoo.com.vn - http://hocmaivn.com 69 Trong đó: N0, m0 s nguyên t , kh i lư ng ch t phóng x ban đ u Lưu ý: + S h t s n ph m = s h t ñã phân rã: N SP = ∆N = N − N + Kh i lư ng s n ph m: mSanpham = + % l i theo kh i lư ng: + % phân rã theo s h t nhân: ASanpham Ame ∆mme m 100% = ? m0 ∆m 100% = ? m0 - ð phóng x : Là ñ i lư ng ñ c trưng cho tính phóng x m nh hay y u c a m t lư ng ch t phóng x , ño b ng s phân rã giây: + H = λN = H O e − ln t T + H0 = λN0 đ phóng x ban ñ u, ñơn v : phân rã/s = Bq (Becơren) Lưu ý: + ðơn v khác Ci = 3,7.1010 Bq (X p x đ phóng x c a gam Ri) + ð phóng x ph thu c vào b n ch t lư ng ch t phóng x + Cân b ng phóng x : H1 = H => N1 N = T1 T2 B ng quy lu t phân rã t= T 2T 3T 4T 5T S h t l i N0/2 N0/4 N0/8 N0/16 N0/32 S h t ñã phân rã N0/2 3N0/4 7N0/8 15N0/16 31N0/32 T l % ñã rã 50% 75% 87.5% 93.75% 96.875% T l ñã rã &còn l i 15 31 Trong s phóng x α, xác đ nh th tích (kh i lư ng) khí Heli t o thành sau th i gian t phóng x ∆N ' He = ∆ N = N0 – N = N0(1- e − λ t ) = N0(1- − t T ) - Kh i lư ng khí Heli t o thành sau th i gian t phóng x :mHe = ∆N He NA - Th tích khí Heli đư c t o thành (ñktc) sau th i gian t:V = 22,4 ∆N He NA Xác ñ nh tu i m u v t H m N ) ln( ) ln( ) H0 m0 N0 - ðL phóng x : t = −T = −T = −T ln ln ln N N 02 ln( ) N N 01 - Theo t l lư ng ch t phóng x : t = ln ln − + T1 T2 ln( Trong đó: + N01, N1: S h t nhân(ngun t ) ban ñ u sau th i gian t c a ch t phóng x + N02, N2: S h t nhân(nguyên t ) ban ñ u sau th i gian t c a ch t phóng x ……………………………………………………………………………………………………………………… Biên so n:Th y Lê Tr ng Duy–Mobile:0978.970.754 –Email: leduy0812@yahoo.com.vn - http://hocmaivn.com 70 mC  Wñ ( B ) = m Wñ (C ) B  m  ð ng h t : A -> B + C Wñ (C ) = B Wñ ( B ) mC  W + Wñ (C ) = (mtruoc − msau )c = Wtoa  ñ (B)  mC mB ∆E ⇒ K C = - ð ng h t B, C: K B = ∆E mC + mB m B + mC - Thành ph n % lư ng to chuy n thành ñ ng c a h t B, C %KC = mB KC 100% 100% = ∆E m B + mC %KB = 100% - %KC Màn huỳnh quang, máy ñ m xung - S ch m sáng di n tích ∆S c a bình c u bán kính R : − ln t −ln t N (1 − e T ) ∆N ∆S = ∆S = K N (1 − e T ) Trongdo : K : he _ so _ may _ n= 2 4πR 4πR m 1− X - Chu kì bán rã : = m′ => Gi i PT tìm X, => Chu kì bán rã T 1− X Trong đó: + X = e − ln t T , ðK : X > t + m = v i t1 th i gian l n ño th nh t, t2 th i gian l n ño th hai t1 n + m ′ = v i n1 s xung ñ m ñư c l n ño th nh t, n2 s xung ñ m ñư c n1 l n ño th hai ……………………………………………………………………………………………………………………… Biên so n:Th y Lê Tr ng Duy–Mobile:0978.970.754 –Email: leduy0812@yahoo.com.vn - http://hocmaivn.com 71 BÀI ð C THÊM (NC): T VI MÔ ð N VĨ MÔ I H t sơ c p 1.H t sơ c p: H t sơ c p nh ng h t có kích thư c kh i lư ng c h t nhân nguyên t tr xu ng ví d : êlectron, prơtơn, nơtron, mêzơn, mun, piơn Các đ c trưng c a h t sơ c p a) Kh i lư ng ngh m0 H u h t h t sơ c p có kh i lư ng ngh khác khơng Phơtơn có kh i lư ng ngh b ng khơng Ngồi phơtơn, t nhiên cịn có m t s h t khác có kh i lư ng ngh b ng 0, h t nơtrinô v, h t gravitôn Thay cho m0 ngư i ta cịn thư ng dùng đ i lư ng đ c trưng lư ng ngh E0 tính theo h th c Anh-xtanh E0 = m0c2 Ch ng h n, êlectron có m0 = 9,1.10-31kg E0 = 0,511 MeV ; prơtơn có m0 = 1,6726.10-27kg E0 = 938,3MeV b) ði n tích H t sơ c p có th có n tích Q = +1 ( tính theo đơn v đo n tích ngun t e) Ho c Q = -1, ho c Q = (h t trung hồ) Q đư c g i lư ng t n tích, bi u th tính gián ño n c a ñ l n ñi n tích h t c) Spin M i h t sơ c p có momen đ ng lư ng riêng momen t riêng ñ c trưng cho chuy n ñ ng n i t i b n ch t c a h t Momen ñư c ñ c trưng b ng s lư ng t spin, kí hi u s Momen ñ ng lư ng riêng c a h h t b ng s ( h h ng s plăng) Ch ng h n, prơtơn nơtron có spin s = , pơtơn có spin b ng1, 2π piơn có spin b ng d) Th i gian s ng trung bình Trong h t sơ c p, ch có b n h t không phân rã thành h t khác, g i h t b n (prôtôn, êlectron , phôtôn, nơtrinô) T t c h t cịn l i h t khơng b n phân rã thành h t khác Tr nơtron có th i gian s ng dài, kho ng 932s, cịn h t khơng b n đ u có th i gian s ng r t ng n, c t 10-24s ñ n 106 s Ph n h t - Các h t sơ c p ñ u có ph n h t tương ng + H t sơ c p có n tích: ph n h t có kh i lư ng, đ l n n tích trái d u + H t sơ c p khơng có n tích: ph n h t có kh i lư ng, ñ l n mômen t riêng(spin) ngư c chi u - Trong trình tương tác c a h t sơ c p, có th x y hi n tư ng hu m t c p “h t + ph n h t” có kh i lư ng ngh khác thành phôtôn, ho c m t lúc sinh m t c p “h t + ph n h t” t nh ng e+ + e− → γ + γ phơtơn Ví d trình hu c p ho c sinh c p “ êlectron + pôzitron” γ + γ → e+ + e− Phân lo i h t sơ c p Ngư i ta thư ng s p x p h t sơ c p ñã bi t thành h t sau, theo kh i lư ng ngh m0 tăng d n a) Phôtôn (lư ng t ánh sáng ) có m0 = b)Leptơn, g m h t nh êlectron, mun ( µ + , µ − ), h t tau ( τ + + τ − ),… c)Mêzơn, g m h t có kh i lư ng trung bình kho ng ( 200 ÷ 900)me, g m hai nhóm: Mêzơn π mezôn K d) Barion, g m h t n ng có kh i lư ng b ng ho c l n kh i lư ng prơtơn Có hai nhóm barion nuclơn hipêron, ph n h t c a chúng Năm 1964, ngư i ta tìm m t hipêron m i h t ômêga tr ( Ω− ) T p h p mêzơn barion có tên chung hrơn Tương tác c a h t sơ c p a) Tương tác h p d n ðó tương tác gi a h t v t ch t có kh i lư ng Bán kính tác d ng c a l c h p d n l n vô cùng, so v i tương tác khác cư ng đ c a tương tác h p d n r t nh b) Tương tác n t ðó tương tác gi a h t mang ñi n, gi a v t ti p xúc gây nên ma sát … Cơ ch tương tác ñi n t s trao đ i phơtơn gi a h t mang n Bán kính tác d ng c a tương tác n t xem l n vơ h n Tương tác ñi n t m nh tương tác h p d n kho ng 1037l n c) Tương tác y u ðó tương tác gi a h t phân rã β Ch ng h n, phân rã β − tương tác y u ∼ c a b n h t nơtron, prơn, êlectron ph n nơtrinơ theo phương trình: n → p + e− + v Tương tác y u có bán kính tác d ng c 10-18 m có cư ng đ nh tương tác n t kho ng 1012 l n d) Tương tác m nh ðó tương tác gi a hrơn, tương tác gi a nuclôn h t nhân, t o lên ……………………………………………………………………………………………………………………… Biên so n:Th y Lê Tr ng Duy–Mobile:0978.970.754 –Email: leduy0812@yahoo.com.vn - http://hocmaivn.com 72 l c h t nhân, tương tác d n ñ s sinh h t hrơ q trình va ch m c a hrơn, tương tác gi a h t quac Tương tác m nh l n tương tác ñi n t kho ng 100 l n có bán kính tác d ng c 10-15m (b ng bán kính h t nhân) H t quac (quark) a) Li u h t sơ c p có đư c c u t o b i h t nh không ? Năm 1964, nhà v t lí Ghen- Man nêu gi thuy t : T t c hrơn đ u c u t o t h t nh , g i quac ( ti ng Anh : quark) b) Có sáu h t quac kí hi u u, d, s, c, b t v i quac, có sáu ph n quac v i n tích có d u ngư c e 2e trái ngư c v i quan ni m trư c ñây cho l i ði u kì l n tích h t quac ph n quac b ng ± , ± 3 r ng n tích ngun t e n tích nh nh t Các h t quac ñã ñư c quan sát th y thí nghi m, đ u tr ng thái liên k t ; chưa quan sát ñư c h t quac t c) Các barion t ng h p c a ba quac Ch ng h n prơtơn đư c t o nên t ba quac (u,u,d), nơtron ñư c t o nên t ba quac (u,d,d) (Hình58.2) b) a) Hình 58.2 Cấu tạo prôtôn (a) nơtron (b) d) M t thành công c a gi thuy t v h t quac d đốn đư c s t n t i c a h t ômêga tr ( Ω − ) (s,s,s), mà sau tìm đư c b ng th c nghi m v i ñ y ñ ñ c trưng d ñoán Cho ñ n nay, nhi u nhà v t lí th a nh n s t n t i c a h t quac v y, h t th c s sơ c p (hi u theo nghĩa h t khơng th tách đư c thành ph n nh ) ch g m quac, leptôn h t truy n tương tác II H m t tr i, thiên hà C u t o chuy n ñ ng c a h m t tr i a H m t tr i bao g m - M t Tr i trung tâm H (và thiên th nh t nóng sáng) ; - Tám hành tinh l n: xung quanh đa s hành tinh cịn có v tinh chuy n ñ ng (Trái ñ t có m t v tinh m t trăng) ; - Các hành tinh tí hon g i ti u hành tinh, ch i, thiên th ch … gi a qu ñ o ho tinh m c tinh ngư i ta ñã phát hi n ñư c hàng ngàn ti u hành tinh - N u k t m t tr i xa, tám hành tinh l n l n lư t có tên g i là: Thu tinh (còn g i thu ), kim tinh (sao kim – “sao hôm – mai”), Trái ñ t, Ho tinh (sao Ho ), M c tinh (sao m c – hành tinh l n nh t), Th tinh (sao th ), Thiên vương tinh (hay thiên tinh), H i vương tinh (hay h i tinh) - ð ño kho ng cách t hành tinh ñ n M t tr i, ngư i ta dùng đơn v thiên văn (kí hi u ñvtv) 1ñvtv b ng kho ng t Trái ñ t ñ n M t tr i, x p x b ng150 tri u kilơmét b) ði u đáng ý t t c hành tinh ñ u chuy n ñ ng quang M t tr i theo m t chi u (chi u thu n), g n m t m t ph ng M t tr i hành tinh ñ u quay quanh đ u quay theo chi u thu n (tr kim tinh) Toàn b h M t tr i quay quanh trung tâm thiên hà c a c) Bi t chu kì bán tr c l n c a qu ñ o c a hành tinh ( xác ñ nh ñư c b ng phương pháp thiên văn ño lư ng) t ñ nh lu t III Kê-ple ngư i ta tìm th y r ng kh i lư ng c a M t tr i l n kh i lư ng c a Trái ñ t 333 000 l n, t c b ng 1,99.1030kg (!) M t tr i a) C u trúc c a m t tr i: Nhìn t nh quát, M t tr i ñư c c u t o g m hai ph n quang c u khí c u * Quang c u Nhìn t Trái đ t ta th y M t tr i có d ng m t đĩa sáng trịn bán kính góc 16 phút ( Hình 59.5) kh i c u nóng sáng nhìn th y đư c g i quang c u ( g i quang quy n, có bán kính kho ng 7.105 km) Kh i lư ng riêng trung bình c a v t ch t quang c u là1400kg/m3 Căn c vào ñ nh lu t b c x nhi t ngư i ta tính đư c nhi t đ hi u d ng c a quang c u vào kho ng 6000 K, cịn nhi t đ lịng M t tr i vào c ch c tri u ñ * Khí quy n M t tr i Bao quanh quang c u có khí quy n M t tr i Khí quy n M t tr i đư c c u t o ch y u b i hiđrơ, heli… có nhi t đ r t cao nên khí quy n có đ c tính r t ph c t p Khí quy n đư c phân hai l p có tính ch t v t lí khác s c c u nh t hoa ……………………………………………………………………………………………………………………… Biên so n:Th y Lê Tr ng Duy–Mobile:0978.970.754 –Email: leduy0812@yahoo.com.vn - http://hocmaivn.com 73 S c c u l p khí n m sát m t quang c u có đ dày 10 000 km có nhi t đ kho ng 4500k Phía ngồi s c c u nh t hoa (Hình 59.6) V t ch t c u t o nh t hoa tr ng thái ion hoá m nh (g i tr ng thái plaxma) Nhi t ñ kho ng tri u đ Nh t hoa có hình d ng thay ñ i theo th i gian b) Năng lư ng c a M t tr i M t tr i liên t c b c x lư ng xung quanh Lư ng lư ng b c x c a M t tr i truy n vuông góc t i m t đơn v n tích m t đơn v thiên văn m t ñơn v th i gian ñư c g i h ng s M t tr i H K t qu đo H đài v t lí đ a c u th gi i tr m vũ tr ngồi khí quy n cho th y H có tr s H = 1360W/m2 T suy đư c cơng su t b c x lư ng c a M t tr i P= 3,9.1026W ! K t qu ño h ng s M t tr i t nhi u năm cho th y tr s c a H khơng thay đ i theo th i gian S dĩ M t tr i trì đư c lư ng b c x c a lịng M t tr i di n ph n ng nhi t h ch c) S ho t ñ ng c a m t tr i * Qua nh ch p m t tr i nhi u năm, ngư i ta th y quang c u sáng khơng đ u, có c u t o d ng h t, g m nh ng h t sáng bi n ñ i n n t i, s đ i lưu t lịng M t tr i lên mà thành ( Hình 59.5) tuỳ theo t ng th i kì cịn xu t hi n nhi u d u v t khác : v t ñen, bùng sáng, tai l a V t ñen có màu s m t i, nhi t đ v t đen vào kho ng 4000k (Hình 59.7 a) Thư ng t khu v c xu t hi n v t đen có kéo theo nh ng bùng sáng T bùng sáng phóng m nh tia X dịng h t tích n (đư c g i “gió M t tr i”) Ngồi cịn có nh ng tai l a, nh ng “lư i” l a phun cao s c c u (Hình 59.7b) * Năm M t tr i có nhi u v t đen nh t xu t hi n ñư c g i năm M t tr i ho t ñ ng Năm M t tr i có v t đen xu t hi n nh t g i năm M t tr i tĩnh Qua theo dõi t ñ u th k XIX ñ n nay, ngư i ta th y s ho t ñ ng c a m t tr i di n theo chu kì có liên quan đ n s v t ñen M t tr i Chu kì ho t đ ng c a M t tr i có tr s trung bình 11 năm Trái ñ t Trái ñ t chuy n ñ ng quanh M t tr i theo m t qu ñ o g n tròn Tr c quay c a Trái đ t quanh nghiêng m t ph ng qu đ o m t góc 23027’ a) C u t o c a Trái ð t Trái ð t có d ng ph ng c u ( d p hai c c ), bán kính c a xích đ o b ng 6378 km, bán kính hai c c b ng 6357 km Kh i lư ng riêng trung bình 5520 kg/m3 (Hình 59.8) D a vào nghiên c u tính ch t truy n sóng đ a ch n, ngư i ta cho r ng Trái ð t có m t lõi bán kính vào kho ng 300 km, có c u t o ch y u s t, niken (nhi t đ ph n vào kho ng 3000 ÷ 4000 0C ) Bao quanh lõi l p trung gian, l p v dày kho ng 35 km ñư c c u t o ch y u b i ñá granit.V t ch t v có kh i lư ng riêng 3300 kg/m3 b) M t Trăng- v tinh c a Trái ñ t M t trăng cách Trái ð t 384 000 km có bán kính 1738 km, có kh i lư ng 7, 35.1022 kg (Hình 59.9) Gia t c tr ng trư ng c a M t trăng 1,63 m/s2 M t trăng chuy n ñ ng quanh Trái ñ t v i chu kì 27,32 ngày Trong chuy n ñ ng c aTrái ð t, M t Trăng cịn quay quanh tr c c a v i chu kì b ng chu kì chuy n đ ng quanh Trái ð t Hơn n a, chi u t quay chi u v i chi u quay quanh Trái đ t, nên M t Trăng ln hư ng m t n a nh t ñ nh c a v phía Trái đ t Do l c h p d n bé nên M t Trăng khơng gi đư c khí quy n Nói khác, M t Trăng khơng có khí quy n B m t M t trăng ñư c ph m t l p v t ch t x p Trên b m t M t Trăng có dãy núi cao, có vùng b ng ph ng ñư c g i bi n (bi n đá, khơng ph i bi n nư c), đ c bi t có r t nhi u l trịn đ nh núi (có th mi ng núi l a t t, ho c v t tích va ch m c a thiên th ch) Nhi t ñ m t ngày ñêm M t Trăng chênh l ch r t l n ; vùng xích đ o c a m t M t Trăng, nhi t ñ lúc gi a trưa 100 0C lúc n a ñêm l i là-150 0C M t Trăng có nhi u nh hư ng đ n Trái ð t, mà rõ r t nh t gây hi n tư ng thu tri u C n lưu ý r ng khí quy n Trái ð t b tác d ng c a l c tri u (tri u), dâng lên h xu ng v i biên ñ l n biên ñ c a thu tri u r t nhi u l n Các hành tinh khác Sao ch i Thiên th ch - Sao ch i: lo i ( hành tinh) chuy n ñ ng quanh M t tr i theo nh ng qu ñ o elip r t d p ( vi n m có th vư t ngồi qũy đ o c a hành tinh xa nh t ) Hình 59.10 nh ch p c a ch i Ha- lây (Halley) ð c ñi m c a ch i có kích thư c kh i lư ng nh (thư ng có bán kính vài kilơmét) ðư c c u t o b i ch t d b c tinh th băng, amơniac, mêtan… Chu kì chuy n ñ ng c a ch i quanh M t Tr i kho ng t vài năm ñ n 150 năm Khi ch i ti n g n ñ n M t Tr i, ch i có kh i lư ng bé, phân t ch u tác ñ ng c a áp su t ánh sáng M t Tr i l n l c h p d n nên b “th i” t o thành (Hình 59.11) Có nh ng ch i ……………………………………………………………………………………………………………………… Biên so n:Th y Lê Tr ng Duy–Mobile:0978.970.754 –Email: leduy0812@yahoo.com.vn - http://hocmaivn.com 74 thu c lo i thiên th không b n v ng - Thiên th ch: Thiên th ch nh ng kh i ñá chuy n ñ ng quanh M t Tr i v i v n t c hành ch c kilơmét giây theo nh ng qu đ o r t khác Khi m t thiên th ch bay g n m t hành tinh s b hút có th x y s va ch m c a thiên th ch v i hành tinh Ban đêm ta có th nhìn th y nh ng v t sáng kéo dài vút n n tr i, g i băng ðó thiên th ch bay vào khí quy n Trái ð t, b ma sát m nh, nóng sáng b c cháy Sao thiên hà a Sao: Là thiên th nóng sáng, gi ng M t Tr i, r t xa Các ñư c t o t nh ng ñám tinh vân kh ng l - Kh i lư ng c a quy t ñ nh s ti n hố c a sao: Sao có kh i lư ng t 0,1 -> l n kh i lư ng m t tr i ti n hoá thành ch t sáng, có kh i lư ng t 10 -> 100 l n kh i lư ng m t tr i ti n hố thành punxa, l đen - Nhi t ñ t 30000 K (l nh nh t - màu ñ ) ñ n 50.0000K (nóng nh t – màu xanh lam) M t tr i nhi t đ 60000 K (màu vàng) Có m t s lo i ñ c bi t: bi n quang, m i, Punxa, nơtron,…Ngoài h th ng thiên th vũ tr cịn có l đen tinh vân + L đen: thiên th ñư c c u t o t notron v i m t ñ l n, k t qu t o xung quanh trư ng h p d n c c m nh: hút m i th v phía k c ánh sáng(b cong ánh sáng) + Tinh vân: nh ng ñám b i khí kh ng l b Thiên hà: Là m t h th ng g m r t nhi u lo i tinh vân (vài trăm t sao) - Phân lo i: Có lo i thiên hà + thiên hà xo n c: D ng d t ñĩa v i nh ng cánh tay ch a nhi u khí + thiên hà êlíp: khí, kh i lư ng tr i r ng, phát sóng vơ n m nh + thiên hà khơng đ nh hình(thiên hà khơng đ u): hình dang khơng xác ñ nh gi ng nh ng ñám mây - Thiên hà c a – ngân hà: thu c lo i thiên hà xo n c, ch a hàng vài trăm t ngơi sao, có đư ng kính kho ng 100.000 năm ánh sáng, m t h ph ng gi ng m t ñĩa: Tâm ngân hà ph ng nh t dày 15.000năm ánh sáng, vùng dày 330 năm ánh sáng H M t Tr i c a cách trung tâm thiên hà kho ng 30.000 năm ánh sáng, quay quanh tâm ngân hà v i v n t c 250km/s Thiên hà g n ngân hà nhât thiên hà TIÊN N - Quazar: Là c u trúc đ c bi t n m ngồi thiên hà phát x m nh b t thư ng sóng vơ n tia X Càng xa ngân hà m t ñ quazar dày c Thuy t v n l n (Big Bang) - Thuy t Big Bang cho r ng vũ tr ñư c t o b i m t v n “vĩ ñ i” cách ñây kho ng 14 t năm, hi n ti p t c dãn n lỗng d n Theo thuy t Big Bang, t i th i ñi m t =10-43 s (th i ñi m plăng) vũ tr kích thư c 10-35m, nhi t đ 1032 K, m t ñ kh i lư ng: 1091 kg/cm3 vũ tr tràn ng p h t lư ng cao: electron, quac, Các nuclơn đư c t o sau v n l n giây; h t nhân nguyên t ñ u tiên sau phút; nguyên t đ u tiên sau 300 nghìn năm; sao, thiên hà sau tri u năm - Các s kiên thiên văn: + S thiên hà kh nhi u hiên nay: Vũ tr liên t c bi n ñ i + Các thiên hà ñang ch y xa h m t tr i, t c ñ ch y xa c a thiên hà t l v i kho ng cách d gi a thiên hà ( ñ nh lu t H p -bơn): V = H.d Trong đó: H h ng s H p – Bơn, H = 1,7.10-2 m/s.năm ánh sáng => Quang ph thiên hà phát mà máy thu thu đư c l ch v sóng dài (phía v ch đ ) + B c x n n c a vũ tr : phát ñ ng đ u t m i phía, tương ng v i nhi t ñ 2,7 K (thư ng l y K), tương ng bư c sóng 3cm THUY T BIG BANG th m tr vi M ð U: S gi i thích ngu n g c c a vũ tr ln đ tài gây nhi u tranh cãi m i i đ i B i khơng ch mang ý nghĩa ñơn thu n v m t khoa h c mà cịn có ý nghĩa v t th gi i quan phương pháp lu n khoa h c Có nhi u gi thuy t v ngu n g c c a vũ th k XX thuy t ñư c nhi u ngư i ch p nh n thuy t Big Bang Bài t s gi i thi u m t cách sơ lư c v thuy t THUY T BIG BANG LÀ GÌ? D a lý thuy t c a ngành v t lý h t b n, qua nh ng phương ti n quan sát, tính tốn k t qu th c nghi m nh ng máy gia t c, v t lý thiên văn hi n ñ i cho r ng vũ tr ñư c t o cách ñây kho ng ……………………………………………………………………………………………………………………… Biên so n:Th y Lê Tr ng Duy–Mobile:0978.970.754 –Email: leduy0812@yahoo.com.vn - http://hocmaivn.com 75 14 t năm m t v n Nguyên Thu vĩ ñ i g i Big Bang(V N l n) Vũ tr Nguyên thu ch m t ñám sương mù m o Theo nh ng nghiên c u c a thiên văn h c hi n ñ i, nh ng thiên th sao, hành tinh đư c hình thành t nh ng đám khí kh ng l b co đơng l i s c hút c a trư ng h p d n đám khí, r i sau n tung Năm 1985 có m t nhà v t lý ñã nh n xét t i h i ngh khoa h c: "Vi c vũ tr kh i ñ u v i Big Bang kho ng 14 t năm trư c ch c ch n Trái ð t quay xung quanh M t Tr i" V y thuy t Big Bang th mà mà h tin tư ng v y? Khơng nên hình dung r ng Big Bang gi ng v n c a m t qu pháo kh ng l , mà b n có th đ ng l ng m t bên đ quan sát khơng có m t bên h t, Big Bang bi u hi n đ i c a khơng gian, th i gian Bây gi chúng ta xem x y sau V N l n kho ng th i gian khác T ñi m Zero Big Bang ñ n 10-43s Trong kho ng th i gian c c nh quan tr ng m i bi t đư c r t ít, b i đ nh lu t v t lý, ñã bi t, đ u khơng 10-43s Nhi t ñ c a vũ tr kho ng 1023K vũ tr dãn n r t nhanh Khi q trình dãn n r t nhanh, nhi t ñ gi m ñ u cho t i ñ t t i giá tr hi n kho ng K T 10-43s ñ n 10-35s kho ng th i gian này, l c m nh, l c y u l c ñi n t tác d ng m t l c nh t đư c mơ t b i lý thuy t Th ng nh t l n, l c h p d n tác d ng tách r i hi n T 10-35s ñ n 10-10s L c m nh tách ra, ñ l i l c ñi n t , l c y u h p d n v n tác d ng m t l c nh t T 10-10s ñ n 10-5s T t c b n l c ñ u tách bi t hi n Vũ tr m t "món súp nóng" g m quark, leptơn photon T 10-5s ñ n phút Các quark k t h p ñ t o nên mezon barion V t ch t ph n v t ch t hu quét ñi ph n v t ch t ch ñ l i m t lư ng dư nh v t ch t, t t o nên vũ tr c a hi n T phút đ n 105 năm Các prơton nơtron k t h p ñ t o nucleit nh : He , He , 21 H Li v i ñ ph c p ñ ng v ñúng hi n Vũ tr m t plasma c a h t nhân electron T 105 năm ñ n B t ñ u th i kỳ nguyên t ñư c t o thành Vũ tr tr nên su t ñ i v i photon b c x T ñây chúng b t ñ u m t hành trình dài d ng d c m i ñ n ñư c b c x n n vi ba R i các nguyên t c m l i ñ t o thiên hà, sau hành tinh, r i hình thành b n thân Có th nói thuy t Big Bang trí tu chung c a nhi u nhà khoa h c, đư c hình thành qua nhi u giai ño n khác nhau, nh ng ñ a danh khác nhau, m i giai đo n có m t cha ñ tương ng Ta l n lư t ñi m qua ñ a danh cha ñ c a L CH S HÌNH THÀNH THUY T BIG BANG: a) Ngư i cha thiên tài Albert Einstein (1879 - 1955) ñ a vũ tr dãn n mà lý thuy t tương ñ i t ng qt c a đưa Theo quan ni m lúc b y gi t t c m i ngư i, dù vĩ nhân hay th dân ñ u nghĩ r ng vũ tr d ng, b t bi n khơng thay đ i Chính quan ni m mà Einstein r t b i r i tìm nghi m phương trình c a mình, hai nghi m mơ t vũ tr ho c dãn n ho c co l i Ơng ch a cháy b ng cách thêm vào phương trình c a m t s h ng ch a "H ng s vũ tr " ñ ñư c m t nghi m mô t vũ tr d ng Vài năm sau Einstein ph i th a nh n r ng: " ðây sai l m ñ p nh t đ i (khoa h c) c a tơi" b) Ngư i cha b rơi vào quên lãng Alexxandro Fried Mann (1888 - 1925) B i ơng m t nhà khoa h c nghiên c u v n đ khí đ ng h c ph c v pháo binh Vào năm 1920, ơng b t đ u làm quen v i phương trình Einstein Fried Mann ñã lo i b "S h ng vũ tr " B ng gi y bút chì ơng ñã gi i ñư c phương trình Einstein T t c nghi m ñư c chia làm hai lo i, d n đ n hai mơ hình vũ tr dãn n mãi ho c vũ tr dãn n ñ n m t th i ñi m ñó r i co l i l c h p d n l n át xu hư ng dãn n Như v y trư ng h p th hai toàn b v t ch t s t p trung t i m t m, th tích b ng khơng, siêu đ c, r i sau vũ tr l i tham gia vào m t pha dãn n m i, r i co l i, c v y ð ng th i ơng tính ñư c tu i th c a vũ tr 10 t năm M t k t qu ñáng quý vào th i ñi m b y gi Nhưng ti c thay Fried Mann không ti p t c mà ông l i quay tr v công vi c ban đ u c a c) Ngư i cha th c Greorges Lemaltre(1894 - 1966) m t v linh m c ngư i B , ñ ng th i m t nhà khoa h c r t l n, Lemaltre phát hi n công trình c a nhi u nhà thiên văn M , có Edwin Hubble rút k t lu n vũ tr t n t i nhi u thiên hà thiên hà ñang ch y xa v i v n t c l n, b i vũ tr dãn n Ngồi Lemaltre đưa thêm m t ý tư ng thiên tài r ng: vũ tr có m t th i ñi m kh i ñ u d) Ngư i cha lơ ñãng George Gamow (1904 - 1968): Vào nh ng năm 40 v t lý h t nhân ñang cịn giai đo n thi u th i, khơng có th tin đư c ý tư ng siêu ngun t nguyên thu c a Lemaltre Ngư i ta cho r ng có th lúc đ u tồn b v t ch t vũ tr t n t i dư i d ng m t kh i nơtron l nh giá, m t lo i V N l n l nh Gamow v ph n l i tin vào V N l n nóng, nóng kh ng p gi i thích đư c t l ngun t hố h c thiên nhiên: 72% Hiđrơ, 7% Hêli t t c nh ng nguyên t n ng h p l i khơng đ n 1% Gamow ñ ng nghi p ñã ñ c p ñ n tr c t th ba c a thuy t V N l n b ng cách cho r ng ngày v n ph i t n t i m t d u v t c a n i xúp ngun thu , b c x "hố th ch" ……………………………………………………………………………………………………………………… Biên so n:Th y Lê Tr ng Duy–Mobile:0978.970.754 –Email: leduy0812@yahoo.com.vn - http://hocmaivn.com 76 soi sáng t n sâu th m c a vũ tr Ơng tính đư c b c x có nhi t đ 5K ðáng ti c lúc b y gi ñi u tiên ñoán ch ng ñư c quan tâm Mãi ñ n năm 1965 m i có hai niên nh y lên vũ ñài ñem l i th ng l i l n cho thuy t V N l n c a Gamow Như v y b ng trí tu thiên tài, nhà Thiên văn V t lý đưa m t mơ hình lý thuy t v V N l n Big Bang có s c thuy t ph c nh t t trư c ñ n Cho ñ n th i ñi m b ng nh ng quan sát, th c nghi m h ñã ch ng minh ñư c lý thuy t ñã ñưa ñúng ñ n CÁC CH NG C TH C NGHI M: T i nhà Thiên văn l i kh ng ñ nh v n x y cách ñây 14 t năm mà không ph i kho ng th i gian khác? B i theo sau V N l n t o không th i gian, v t ch t đư c hình thành Nh ng đám mây b i khí tích t h p d n t o thành Trong q trình tích t m t ph n lư ng h p d n ñư c to xung quanh m t ph n làm nóng nhân c a phơi Phơi ti p t c co cho đ n nhi t đ nhân có th lên đ n ch c tri u đ T h t nhân Hiđrơ chuy n đ ng c c nhanh hi u ng ñư ng ng m t o thành ðơtêri r i thành Hêli sau lư ng h t nhân đư c gi i phóng, áp su t b c x tăng m nh làm ng ng s co c a phôi sao, chuy n sang giai ño n n ñ nh, nhân c a chúng ñ t t i kh i lư ng 10 năm Trong M vào kho ng 10 - 12% kh i lư ng c a M t Tr i Th i gian đư c tính theo:T = 10 M tính theo đơn v kh i lư ng c a M t Tr i Như v y M t Tr i có th i gian n đ nh vào kho ng 10 t năm Các nh có th i gian n đ nh dài Nhưng ta ch quan tâm t i có kh i lư ng 10 - 12% kh i lư ng c a M t Tr i th y tr s T ñ u ph i nh 15.109 năm B ng kính vi n v ng Hơpbơn nhà Thiên văn quan sát ñư c thiên hà, có tu i th p giá tr 15 t năm S phát hi n b c x tàn dư mà Gamow tiên đốn m t nh ng b ng ch ng hùng h n cho s ñúng ñ n c a thuy t Big Bang Vào năm 1965, hai chàng k sư tr tu i dùng bàn ch i kỳ c nh nhàng ăngten Riơ có d ng ph u kích thư c 1,2m Thi t b siêu nh y c a cơng ty Bell Telephone đư c l p đ t vào năm 1960 Gawford Hill, ti u bang New Jersay, v i m c đích thu nh n tín hi u Riơ t v tinh ECHO(nhưng lúc không dùng n a!) Rôbert W Wilson Arno Pentias (hai chàng k sư tr tu i: 31 34 tu i lúc b y gi ) quy t ñ nh dùng ăngten đ đo b c x riơ c a môi trư ng gi a Thiên hà c a bư c sóng 7,35 cm Pentias Wilson v a t t nghi p ñ i h c không lâu, c hai chưa bao gi nghe nói v s t n t i b c x tàn dư đư c Gamow tiên đốn Sau vài tu n l ño ñ c, hai niên b t đ u s t ru t ln ln thu đư c m t ti ng n riơ cư ng đ khơng đ i, dù ăngten đư c quay ñi hư ng n a Rõ ràng b c x khơng th đư c phát t Thiên hà c a chúng ta, ñó s ph thu c ñ nh hư ng tương ñ i c a ăngten so v i m t ph ng Thiên hà H nghĩ:” hay ti ng n ăngten gây ra?” Các b ph n ñư c lau chùi r i ki m tra ñi, ki m tra l i; k t qu : b c x thu đư c v n cũ khơng thay đ i V y ch cịn cách th a nh n r ng ti ng n riơ ñ n t nơi t n c a vũ tr , r t xa bên Thiên hà c a Pentias g i ñi n tho i cho Rơbert Dicke (ngư i trình bày tiên đốn c a Gamow m t Cimina v t lý) ơng b kích thích cao đ phóng đ n Crawford Hill Khơng cịn nghi ng n a ng nghe c a ăngten, Dicke ñang nghe ñư c m t “giai ñi u” t n t i t nhi u t năm, ch ng tích mong đ i c a nh ng th i ñi m ñ u tiên c a vũ tr Chính ơng l p đ t m t riơ đ i h c Princeton nh m m c đích thu l y b c x Phát hi n c a Pentias Wilson ñã t o công ăn vi c làm cho c ngàn nhà V t lý su t 20 năm Ngư i ta tính tốn đo đ c k lư ng ñi ñ n k t lu n xác b c x n n vũ tr , có nhi t ñ 2,70K ðây c t th ba c a thuy t V N l n, ñem l i chi n th ng cho lý thuy t Cũng theo lý thuy t trình t ng h p nguyên t nh như: ðơteri, Hêli Liti ( 37 Li ) ñư c t o M t hi n tư ng quan sát ñ c ng c gi thuy t k t qu ño ñ giàu nguyên t nh Nh ng tính tốn lý thuy t tiên đốn có kho ng 25% Proton Nơtron ñư c t ng h p ñ bi n thành Hêli (He) Nguyên t Heli ñư c quan sát th y Thiên hà c a nhi u Thiên hà khác M i quan sát ta th y t l Hêli không thay ñ i t thiên th sang thiên th khác bao gi ñ ng ñ u 25% K t qu quan sát ch ng minh Hêli ñư c ch t o b i V N l n Trái l i, ñ giàu c a nh ng nguyên t n ng Heli Cacbon, Silic S t thay ñ i r t nhi u tuỳ theo thiên th Lý nh ng nguyên t n ng ch ñư c t o nh ng qua nh ng ph n ng t ng h p nhi t h ch Trong nh ng v n , v t ch t b n môi trư ng xung quanh gi a sao, r i ngưng t l i ñ t o thành nh ng th h th hai ch a nguyên t n ng Sau V N l n vũ tr dãn n nhi t ñ gi m d n Nh ng h t Phơtơn có lư ng cao có th t o thành h t ph n h t Ngư c l i, m t h t g p m t ph n h t t hu bi n thành ánh sáng N u s t o h t ph n h t m t hi n tư ng ñ i x ng vũ tr ph i có hai lo i h t ph n h t Nhưng n u s lư ng c a h t b ng ph n h t hai lo i h t ñã t hu vũ tr ch m t vũ tr ánh sáng khơng có v t ch t, thiên hà, sao, hành tinh, ñ ng v t, th c v t ngày Trên th c t vũ tr ch có v t ch t (h t) mà khơng có ph n v t ch t (ph n h t) Lý nh ng ñ nh lu t v t lý chi ph i qúa trình t o h t ph n h t khơng hồn tồn cân đ i t o nhi u h t Nh ng thí nghi m máy gia t c cho bi t ph n ng t hu gi a h t ph n h t ñ dư l i m t h t Sau t hu s lư ng l i c a v t ch t vũ tr nguyên thu ch c n nhi u m t ph n t s lư ng c a ph n v t ch t ñ ñ t o vũ tr v t ch t ngày Các nhà V t lý ñưa m t s ñ ngh ñ c ñáo v vũ tr nguyên thu d a lý thuy t c a v t lý h t H ñ ……………………………………………………………………………………………………………………… Biên so n:Th y Lê Tr ng Duy–Mobile:0978.970.754 –Email: leduy0812@yahoo.com.vn - http://hocmaivn.com 77 ngh vào th i ñi m 10-36s, sau ñư c t o ravũ tr dãn n c c nhanh theo hàm s mũ m t th i gian c c nh Trong th i gian g i th i ñ i "l m phát", kích thư c c a vũ tr tăng lên nh t 30 l n! Sau vũ tr ti p t c dãn n ch m g n t l v i th i gian hàng t năm Gi thuy t vũ tr tr i qua m t th i đ i l m phát có th gi i quy t ñư c m t s v n ñ Ch ng h n ta ñã bi t b c x n n vũ tr có nhi t ñ ñ ng ñ u phát t hư ng N u th nhi t ñ vũ tr nguyên thu ph i ñ ng ñ u Ngư c l i ta có th hình dung m t mơ hình vũ tr ngun thu , có nh ng u ki n v t lý ban đ u khác khơng đ ng ñ u, ñã phát tri n t i tr ng thái ñ ng ñ u ta quan sát th y hi n Chính s dãn n l m phát ban ñ u ñã san ph ng ph n s khơng đ ng đ u c a vũ tr Lý thuy t l m phát gi i thích đư c t i vũ tr ngày l i ph ng, t c có bán kính r t l n, 3.1023km, t c 30 t năm ánh sáng Cũng theo lý thuy t này, n u vũ tr nguyên thu không dãn n r t nhanh th i gian l m phát vũ tr hi n ch b ng m t h t b i Như v y theo quan ñi m hi n vũ tr có "khai sinh", r i dãn n hi n ñang dãn n B ng ch ng là: vào năm 1929, nhà thiên văn h c Hơpbơn ngư i M ñã phát hi n m t hi n tư ng có t m quan tr ng l n gi i thích hi n tư ng vũ tr dãn n Hơpbơn nh n th y Thiên hà xa xăm r i rác kh p b u tr i ñ u lùi xa ta (b ng cách ño ñ d ch ph Doppler) Ngư i ta hình dung hi n tư ng m t qu bóng ñư c th i ph ng d n, qu bóng có nh ng đ m v b ng m c Khi bóng đư c th i ph ng kho ng cách gi a đ m tăng lên B t c ñ m lánh xa nh ng ñ m khác trư ng h p nh ng Thiên hà vũ tr Thiên hà c a có Trái ð t ch m t nh ng ñ m qu bóng ñang th i ph ng Chúng ta không ph i trung tâm vũ tr Theo đ nh lu t Hơpbơn Thiên hà xa lùi nhanh b y nhiêu T c ñ lùi (V) c a Thiên hà t l v i kho ng cách (d) gi a Thiên hà chúng ta: V = H.d Trong đó, H h ng s Hơpbơn ð nh lu t Hơpbơn giúp ta tính đư c kho ng cách gi a thiên hà, ta đo đư c t c ñ lùi c a thiên hà b ng máy quang ph S quan sát th y thiên hà lánh xa m t b ng ch ng c a vũ tr ñang dãn n M t b ng ch ng n a c a vũ tr dãn n theo quan ñi m c a thuy t tương ñ i t ng quát ñã nêu: Ch c n bi t m t ñ i lư ng v t lý m t ñ trung bình ρ c a v t ch t vũ tr • N u ρρK= 9.10-30g/cm3) vũ tr s n vơ t n • N u ρ>ρK vũ tr sau m t th i gian ñó s ng ng n b t ñ u co l i m t cách không thu n ngh ch • N u ρ=ρK vũ tr l n lư t lúc co lúc n Theo quan ñi m hi n v t ch t vũ tr là: ρ=5 10-31g/cm3 V y ρ < ρk: vũ tr n mãi Tuy nhiên vi c xác ñ nh ρ bây gi g p ph i nh ng khó khăn kh ng l Có s đ cho r ng khơng ph i m i đư c tính h t Có hàng lo t thiên th r t khó quan sát, ch ng h n nơtron, l đen Chính th qua ta có th kh ng ñ nh vũ tr ñang dãn n , v n ñ dãn n ñ n bao gi s ng ng? Gi thuy t vũ tr s ng ng dãn n co nén l i thành m t ñi m, r i ti p t c dãn n có gi n n gi ng bây gi khơng? Cũng có th vũ tr s co l i thành m t v t - có v t ch t ñ m ñ c l ñen ch ng h n, có nghĩa khơng ti p t c n đ dãn n , khơng n đ tr thành siêu m i ho c lùn tr ng? M t v n đ n a, theo trên, có th ta chưa quan sát ñư c h t ñã quan sát Gi s m t thiên hà khác, ngơi khác mà có th i gian t n t i cách ñây 15 t năm c n ph i xem l i chăng? K T LU N V n đ tìm hi u ngu n g c c a vũ tr m t v n ñ t m c th i ñ i ph i ñư c cân nh c m t cách k lư ng Có th nh ng u ngày cơng nh n mai khơng cịn ñúng n a Th m i hi u vũ tr bao la bí hi m ch ng nào! TÀI LI U THAM KH O [1] Donat G Wentzel -Lectures on “ modern” astronomy-USA [2] Nguy n Quang Ri u Vũ tr phịng thí nghi m thiên nhiên vĩ đ i - NXBGD 1996 [3] Các trang web: www.aas.org, www.mtwilson edu, www.skypub.com ……………………………………………………………………………………………………………………… Biên so n:Th y Lê Tr ng Duy–Mobile:0978.970.754 –Email: leduy0812@yahoo.com.vn - http://hocmaivn.com 78 ... cho em có thêm kinh nghi m “ñ c” ñ thi k gi i m t t p V t lí nhanh nh t • Hãy gi l i t t c ñ ñáp án thi th t t c nơi k c internet đ đ n vịng ơn thi cu i trư c thi ð i h c, em s làm l i lúc s nh... tích t bi n thi? ?n cung t n s , pha - Dịng n bi n thi? ?n t n s nhanh pha π so v i ñi n áp, ñi n tích - ði n trư ng biên thi? ?n kho ng gi a hai b n t : E = u U0 = cos(ω t + ϕ ) => Bi n thi? ?n t n s... nhanh, hi u qu cu n c m nang b n có th đ n h c tr c ti p l p h c b i dư ng ho c t luy n thêm tài li u sau: C m nang gi i nhanh t p & Luy n thi ðH – Cð Tuy n 789 câu h i lý thuy t v t lý luy n thi