LITHUYET

Lưu ý Khi vật rắn quay đều: mọi điểm trên vật rắn chđộng tròn đều.. Lưu ý • Khi vật rắn quay BĐĐ thì 1 điểm trên vật rắn c.đ tròn BĐĐ.[r]

C

hương 1 : CƠ HỌC VẬT RẮN

1/ V T R N QUAY Ậ Ắ ĐỀU

Đại lượng Công thức

a Tốc độ góc • ω=Δϕ

Δt =const +>0 vật quay theo chiều dương

+<0 vật quay ngược chiều dương b Chu kì quay

•

2 T 

  số  tần số quay f = T (Hz)

c Tọa độ góc •    0 t φ0: tọa độ góc ban đầu, lúc t = d Góc quay •     0 t: góc quay tính từ thời điểm t =

•     2 (t2 t )1 góc quay thời gian từ t1 đến t2

•Nếu vật rắn quay ngược chiều dương     2 e Số vòng quay

• N

 

 =f t = t T



f Lưu ý Khi vật rắn quay đều: điểm vật rắn chđộng trịn •Tốc độ dài (tiếp tuyến): v.r=

2 f.r r

T



 

(m/s) •Gia tốc hướng tâm

2 n

v

a r

r

 

(m/s2)

2/ V T R N QUAY BI N Ậ Ắ Ế ĐỔ ĐỀI U

Đại lượng Cơng thức

a Gia tốc góc

•

2

const t t

  

 

 +   > 0 vật quay nhanh dần đều +   < 0 vật quay chậm dần đều

b Vận tốc góc •    0 t (0: vận tốc góc lúc t = 0) c Tọa độ góc

•

2 0

1 t t

2

     

(φ0: tọa độ góc lúc t = 0) d Góc quay

•

2 0

1 t t

2

      

(góc quay tính từ thời điểm t = 0) •

2 2 2

1

(t t ) (t t )

        

(góc quay từ t1 đến t2) e Số vịng quay

• N

 



f Lưu ý •Khi vật rắn quay BĐĐ điểm vật rắn c.đ trịn BĐĐ •tốc độ dài : v.r

(r: khcách từ M đến trục quay)  v = v0 + att

• gia tốc hướng tâm: an 2.r

• gia tốc tiếp tuyến: at= γ.R

• gia tốc t/phần: a a2na2t 3/ KHỐI TÂM CỦA VẬT RẮN

• Khối tâm vật rắn đồng chất, có dạng hình học tâm đối xúng • Cơng thức tính tọa độ khối tâm vật rắn:

XG = ∑

mixi

∑mi ; YG =

∑miyi

∑mi (với i = 1, 2, 3, )

4/ MƠMEN LỰC – PHƯƠNG TRÌNH ĐỘNG LỰC HỌC VẬT RẮN QUAY a Mômen lực: Gọid khoảng cách từ trục quay đến giá lực (tay địn). • MF F.d F



có xu hướng làm vật quay theo chiều dương • MF F.d F



VẬT LÝ 12 KRÔNG ANA 2012

• MF 0 F 

có giá qua trục quay.hoặc có phương song song với trục quay

b Phương trình động lực học vật rắn quay : MF  I

(với gia tốc góc vật rắn; I mơmen quán tính vật rắn trục quay) * Mơmen qn tính trục quay qua khối tâm G vật rắn;

•Vành trịn bán kính R (hình trụ trịn rỗng): I = mR2 •Thước dẹp:

2

I m

12

 l

•Đĩa trịn đặc, mỏng (hình trụ trịn đặc):

2

I mR

2 

•Khối cầu đặc:

2

I mR

5 

* Mơmen qn tính vật rắn trục quay: I IGmd2

(với d khoảng cách khối tâm G trục quay) 5/ ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN MƠMEN ĐỘNG LƯỢNG

a Mơmen động lượng L I. , (Đơn vị kg.m2/s)

b Định luật bảo tồn mơmen động lượng

F

M  0 L const



• I khơng đổi  vật quay ( 0) đứng yên (= 0)

• Nếu hệ có vật: I 1  1 I 2

• Nếu hệ gồm vật: I 1 1 I 2 2 I' ' I' '1 1 2= const c Lưu ý MF 0 L2 L1M tF

6/ ĐỘNG N NG C A V T R NĂ Ủ Ậ Ắ

a Động quay: Wđ =

2

1 I

2  (J)

ω (rad/s): tốc độ góc vật rắn I: momen quán tính vật rắn

b Định lý động năng

2

ngl d

1

A W I I M

2

      

M: momen ngoại lực t/dụng lên vật rắn φ: Góc quay vật rắn

7/ TẦN SỐ GĨC VÀ CHU KÌ DAO ĐỘNG BÉ CỦA CON L C V T LÝẮ Ậ

•  =

√mg.d

I

• T= 2π √ I

mg.d (với d k/cách khối tâm G trục quay)

C

hương 2 : DAO ĐỘNG CƠ HỌC

1/ CON L C LỊ XOẮ

• Tần số góc: ω = k m/ • Chu kì : T = 2π/ω • Tần số: f = 1/T = N/Δt

⇒ ω =2πf

• Li độ: x(t) = A.cos(ωt + φ)

+ A= |xmax|: Biên độ(m)

+ (ωt + φ ): Pha dao động

+ φ : Pha ban đầu

• Vận toác: v(t) = – ωA.sin(ωt + φ)

⇒ |Vmax| = ωA (m/s) • Gia tốc: a(t) = – ω2.x(t)

• Lưu ý :

+ Chiều dài quỹ đạo: 2A

+ Lực hồi phục: (hợp lực gây dđđh): F = m|a| = K|x|

⇒ Fmax = KA với K = mω2 (N/m)

+ Hệ thức x,v, ω , A : A2 = x2 + V

2

ω2 ⇔ V = ± ω √A

− x2

Thế đàn hồi Động nng C nng DH

ãWt = ẵ Kx2 (J)

+ Gốc VTCB + K (N/m) độ cứng lò xo + x = A.Cos(ωt + ) (m) ãWt = ẵ KA2.Cos2(t + )

ãWủ = ẵ mv2 (J )

+ m (kg) Khối lượng lắc + v= –Aω.Sin(ωt + φ) (m/s)

+ K = m.ω2

•Wđ = ½ KA2.Sin 2(ωt + φ)

• W = Wt + Wñ (J )

⇒ W = Wtmax = ½ KA2

⇒ W = Wñmax = ½ mω2A2

+ A (m)biên độ dao động + ω(rad/s) tần số góc

* Con lắc lị xo treo thẳng đứng

Độ biến dạng lò xo Chiều dài lò xo lắc dao động

• Khi vật vị trí cân P = F0đ  mg = k.Δl

 Δl 0 = mg/k

• Khi vật vị trí có li độ x Δl = Δl + x

• Khi vật vị trí có li độ x l = l + Δl = l + Δl + x

 l max = l 0 + Δl 0 + A

 l min = l 0 + Δl 0 – A

(với l0 chiều dài tự nhiên lị xo) Độ lớn lực đàn hồi • Fđ = K.|Δℓ| với K (N/m) và Δℓ = ℓ – ℓ0 độ biến dạng

• Độ lớn lực đàn hồi vật ởù li độ x

Fđ = K.|Δℓ0 + x | (nếu trục ox hướng xuống)

Fđ = K.|Δℓ0 – x | (nếu trục ox hướng lên) Giá trị cực đại • Fđmax = K.(Δℓ0 + A)

Giá trị cực tiểu • Fđmin = Khi A Δℓ0

• Fñmin = K(Δℓ0 – A) Khi A < Δℓ0 Chú ý: Nếu trục ox thẳng đứng hướng lên thì:

• Độ biến dạng: Δl = Δl – x • Chiều dài lị xo: l = l + Δl = l + Δl – x

• Kssong = K1 + K2 • Kntiếp = (K1.K2)/(K1 + K2)

• Lị xo có chiều dài ℓ, suất đàn hồi E, tiết diện S độ cứng nó: K= ES/ℓ

2/ CON LẮC ĐƠN

* Chu kì, li độ, vận tốc dao động điều hịa (góc lệch α0  100 )

• Tần số góc: g

 

l

• Chu kì: T

g

  l

• Li độ cong: St = S0cos(ωt + φ)

(S0 = lα0: biên độ; α0: góc lệch cực đại)

• Vận tốc: vt = –ωS0sin(ωt + φ)

(với vmax= ωS0 = ωlα0 = α 0 gl)

• Li độ góc: αt = α0cos(ωt + φ)

• Cơ dao động điều hòa: W = Wđ + Wt =

2 2

0

1

m S mg  2 l • Động năng: Wđ

2

mv



• Thế trọng trường:

2 2

t

1 g

W m S m ( ) mg

2 2

   l  l

VẬT LÝ 12 KRÔNG ANA 2012

• Lực căng dây treo:

2 mv T mg.cos  

l = mg(3.cosα – 2.cosα0)

+ giá trị cực đại: Tmax = mg(3 – 2.cosα0); (khi vật qua vị trí cân α = 0)

+ giá trị cực tiểu: Tmin = mg.cosα0 ; (khi vật tới vị trí biên α = α0)

• Vận tốc vật (tại điểm có độ cao h): v 2g (cosl   cos0)

Khi góc lệch α0  100  v = ω

2 S  S

• Sự thay đổi chu kì theo độ cao h: Th = T ( + Rh ) (với R = 6400 Km)

• Sự thay đổi chu kì theo nhiệt độ: T2 = T1 ( + λ.Δt

0

¿ (với Δt0= t2 – t1) • Sự thay đổi chu kì lắc đơn có thêm ngoại lực f tác dụng:

T’= T √ g

g ' (với g

'

=g+ f

m gia tốc trọng lực hiệu dụng)

• Khi f hướng xuống  g’ = g + f /m

• Khi f hướng lên  g’ = g - f /m

• Khi f có phương ngang  g’ = f/m¿

2

g2+¿ √¿

3/ TỔNG HỢP DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA Biên độ dao động tổng hợp

A = √A12+A22+2.A1.A2 cosΔϕ

(với Δφ = φ1 – φ2 độ lệch pha)

• Δφ = (cùng pha)  A= A1 + A2

• Δφ = π (ngược pha)  A= |A1 - A2|

Pha ban đầu dao động tổng hợp

tan φ = AA1sinϕ1+A2sinϕ2

1cosϕ1+A2cosϕ2 = tanα

φ = α mẫu số có giá trị dương φ = α ± π mẫu số có giá trị âm

C

hương 3 : SĨNG CƠ HỌC

1/ PHƯƠNG TRÌNH TRUY N SĨNGỀ

a Bước sóng: λ = v.T = v/f (Với v tốc độ truyền sóng, tốc độ truyền pha dao động)

b Phương trình truyền sóng: u = A cos(ω t -

2π.x λ ) =

t x A cos ( )

T

 

 

  

 

c Độ lệch pha hai điểm A, B phương truyền sóng

2 d  

 , (với d khoảng cách hai điểm A, B) 2/ SÓNG DỪNG

Hai đầu dây nút Một đầu dây nút, đầu bụng

• uB phản xạ =

- uB tới

• Chiều dài sợi dây có sóng dừng: k2

 

l

( k Z : số bó sóng) • Số điểm nút dây: Nnút = k + 1

• uB

phản xạ

= uB tới

• Chiều dài sợi dây có sóng dừng:

k2

 

 

l

(k Z : số bó sóng)

A B

λ

λ

A B

• Số điểm bụng dây: Nbụng = k • Số điểm nút dây: Nnút = k + 1

• Số điểm bụng dây: Nbụng = k +

3/ GIAO THOA SÓNG

2 nguồn kết hợp A, B pha 2 nguồn kết hợp A, B ngược pha

• Độ lệch pha sóng thành phần điểm

2

2 d  d

  

• Số dãy cực đại đoạn nối nguồn

AB AB < k <

λ λ



• Số dãy cực tiểu đoạn nối nguồn

AB AB < k + <

λ λ



• Đường trung trực AB thuộc dãy cực đại

• Độ lệch pha sóng thành phần điểm

2

2 d  d

   



• Số dãy cực đại đoạn nối nguồn

AB AB < k + <

λ λ



• Số dãy cực tiểu đoạn nối nguồn

AB AB < k <

λ λ



• Đường trung trực AB thuộc dãy cực tiểu

* Lưu ý: Nếu hai nguồn kết hợp S1, S2 dao động pha: u = u = acos(2πft)1

• Phương trình tổng hợp M:

2

M

(d d ) (d d )

u 2a.cos  .cos ft     

 

   

• Biên độ sóng tổng hợp:

2

π(d d ) Α = 2a cos

λ



4/ SÓNG ÂM

a.

Sóng âm trong không

khí

Là sóng học dọc có tần số : 16Hz f 20.000Hz * Cường độ âm : đơn vị (W/m2)

4

P P

I

S d

 

(d: khoảng cách từ nguồn âm đến điểm khảo sát) * Mức cường độ âm : đơn vị đề xi Ben (dB)

L = 10.ℓg II

0 ( I0 cường độ âm chuẩn)

b.Hiệ u ứng Dôple

* N guồn âm đứng yên, máy thu lại gần f=V+V0

V fS (V0tốc độ máy thu)

* N guồn âm lại gần, máy thu đứng yên f= V

V −VSfS (VStốc độ nguồn âm)

* N guồn âm đứng yên, máy thu xa f=V −V0

V fS (V0tốc độ máy thu)

* N guồn âm xa, máy thu đứng yên f= V

V+VSfS (VStốc độ nguồn âm) c.Nguồ

n nhạc âm

*

Tần số cộng hưởng(để có sóng dừng) của dây đàn, ống sáo đầu hở. f=n.V

2.ℓ (với n= 1, 2, 3, 4,…)

* Tần số cộng hưởng(để có sóng dừng) ống sáo đầu kín, đầu hở.

f=m.V

4 ℓ (với n= 1, 3, 5, 7,…)

C

hương 4 : DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ & SÓNG ĐIỆN TỪ 1/ Tần số góc riêng, chu kì, tần số dao động riêng

•

1 LC

 

(rad/s) • T 2  LC (s) •

1 f

2 LC



 

VẬT LÝ 12 KRÔNG ANA 2012 2/ Năng lượng mạch dao động: W = Wđt + Wtt =

2

q 2C =

2

LI =

2

CU

• Năng lượng điện trường: Wđt =

2

1 C.u

2 với q = C.u = q0cos(ωt +φ), q0 = CU0

• Năng lượng từ trường: Wtt =

2

1 Li

2 với i = – I0sin(ωt +φ), I0 = q0.

3/ Bước sóng điện từ mạch LC chọn được

λ= 6π.108 √LC

4/ Góc xoay tụ điện điều chỉnh từ giá trị Cmax C

α= CMAX− C

CMAX−Cmin

αMAX

5/ Góc xoay tụ điện điều chỉnh từ giá trị Cmin C

α= C − Cmin

CMAX−Cmin

αMAX

C

hương 5 : DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

1/ BI U TH C DỂ Ứ ĐĐH, T NG TR , Ổ Ở ĐỘ Ệ L CH PHA

a Biểu thức hiệu điện xoay chiều

u(t) = Uocos(ωt + φu)

+ u(t): hiệu điện tức thời (V) + Uo: hiệu điện cực đại (V)

+ φu: pha ban đầu hiệu điện

b Biểu thức cường độ dòng điện

i(t) = Iocos(ωt + φi )

+ i(t): cường độ dòng điện tức thời (A) + Io: cường độ dòng điện cực đại (A)

+ φi: pha ban đầu cường độ dòng điện c Các giá trị hiệu dụng

• Hiệu điện hiệu dụng:

0 U U

2



• Cường độ dịng điện hiệu dụng:

0 I I

2



d Tổng trở mạch điện Z R + (Z2 L Z )C đơn vị: (Ω)

• ZL = ωL (Ω): cảm kháng; L (H): hệ số tự cảm ống dây

• ZC = 1/Cω(Ω): dung kháng; C (F): điện dung tụ điện

e Giãn đồ véc tơ quay

L C Z Z tg

R

  

, (với: φ = φu – φi )

• ZL > ZC: hiệu điện u(t) sớm pha so với cường độ dịng điện i(t)

• ZL < ZC: hiệu điện u(t) trễ pha so với cường độ dịng điện i(t)

• ZL = ZC: hiệu điện u(t) pha với cường độ dịng điện i(t)

• Đoạn mạch có điện trở thuần: φ =  uR(t) pha CĐDĐ i(t)

• Đoạn mạch có cuộn cảm thuần: φ = π/2  uL(t) sớm pha CĐDĐ i(t) góc π/2.

• Đoạn mạch có tụ điện: φ = - π/2  uC(t) trễ pha CĐDĐ i(t) góc π/2. g Định luật ôm

U = I.Z hay U0 = I0.Z

• Đoạn mạch có điện trở thuần: UR= I.R

• Đoạn mạch có cuộn cảm thuần: UL= I.ZL

• Đoạn mạch có tụ điện: UC = I.ZC h Lưu ý

• Cường độ dòng điện tức thời: iR(t) = iL(t) = iC(t) = i(t)

• Tại thời điểm t uAB(t) = uR(t) + uL(t) + uC(t), UAB =

2

R L C

U (U  U )

• Cuộn dây có điện trở r ≠ 0 coi cuộn dây tương đương • Hiện tượng cộng hưởng điện: ZL = ZC hay

1 LC

 

2/ CƠNG SUẤT CỦA DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU a Cơng suất dòng điện xoay chiều :P = UIcosφ b.Công suất mạch điện xoay chiều R, L, C:

• Hệ số cơng suất: cosφ =

R Z=

UR

U  P = I2R =

ZL− ZC¿2

R2

+¿

U2.R

¿

• Nếu điều chỉnh L,C,f, để mạch tiêu thụ công suất cực đại ta ln có: + ZL = ZC hay

1 LC

 

+ Tổng trở Z= R , hay hiệu điện hai đầu mạch U= UR

+ Công suất cực đại mạch PMAX= U

2 Rtd

• Nếu điều chỉnh Rtđ để mạch tiêu thụ cơng suất cực đại ta ln có:

+ R = | ZL - ZC |

+ Tổng trở Z = R √2 , hay hiệu điện hai đầu mạch U = UR √2

+ Công suất cực đại mạch PMAX = U

2 Rtd =

U2 |ZL− ZC|

• Nếu mạch điện có điện trở R cuộn dây có điện trở hoạt động r điều chỉnh Rđể cơng suất tiêu thụ R cực đại, ta ln có

+ R= ZL− ZC¿

2 r2+¿

√¿

+ Công suất cực đại R PRmax = U

2 Rtd =

U2

VẬT LÝ 12 KRÔNG ANA 2012 3/ CÁC LOẠI MÁY ĐIỆN

I Máy phát điện xoay chiều a Biểu thức SĐĐ cảm ứng:

e(t)= E0cos(ωt + φe)

Eo = N.B.S = N.o: Suất điện

động cực đại (V)

0 = B.S: Từ thông cực đại qua 1 vòng (Wb)

b.Chú ý

Gọi n (vòng/s) tốc độ quay rôto và p số cặp cực từ.

• Máy có Rơto phần cảm thì: f = n.p

• Máy có Rơto phần ứng thì: f = n

c Máy phát điện xoay chiều pha

• Cách mắc hình sao: Ud = 3Up;

Id = Ip

• Cách mắc hình tam giác: Ud =

Up; Id = 3.Ip

• Nếu tải tiêu thụ đối xứng

thì:

(P= 3UpIp.cosφ Itrung hoà = 0)

2 Máy biến thế

a Các công th ức biến đổi

•

1 2

N N U U E E

 

(Bỏ qua điện trở cuộn dây)

• Bỏ qua hao phí điện thì: P1 = P2

+ U1I1.cosφ1 = U2I2.cosφ2

+ Nếu d.điện HĐTcùng pha: U1I1 = U2I2 b Truyền tải điện năng

• Cơng suất hao phí dây tải điện:

P = 2

2

Cos U

R P R

I 

(P,U: công suất HĐT trạm phát)

C

hương 6 : TÍNH CHẤT SÓNG CỦA ÁNH SÁNG 1/ TÁN SẮC ÁNH SÁNG QUA LĂNG KÍNH

Lăng kính có góc chiết quang A 10 o • Góc lệch tia đơn sắc: D = (n -1)A • Góc lệch tia đơn sắc tím đơn sắc đỏ: ΔD = (nt – nđ)A

• Khoảng cách tia đơn sắc tím đỏ đặt song song với phân giác góc A:

TĐ = ℓ(nt – nđ)A (ℓ khoảng cách)

Lăng kính có góc chiết quang A > 10 o

• Góc lệch tia đơn sắc : D= i1 –i2 –A

• tia tới vng góc với mặt bên lăng kính (i1= 0) góc lệch tia đơn sắc tím đơn sắc

đỏ:

ΔD = Dt – Dđ = i2t – i2đ

(Với sini2t = ntsinA; sini2đ = nđsinA) 2/ GIAO THOA ÁNH SÁNG BẰNG KHE YOUNG

a. VỊ TRÍ VÂN SÁNG – VÂN TỐI – KHOẢNG VÂN

Khoảng vân Vị trí vân sáng Vị trí vân tối

i = Da  ; với  = cf

a: Khoảng cách khe D: Khoảng cách khe - màn

xS=k D

a λ = k.i ; với k Z

• k = ⇒ x = 0, vân sáng TT O • k = ± 1; ± 2… vân sáng bậc 1, bậc 2.

n = λ

n  bước sóng ánh sáng khơng khí, n = c

v (c =3.10 8 m/s)

b SỐ VÂN SÁNG - SỐ VÂN TỐI

* Số vân đếm màn quan sát

• Gọi ℓ bề rộng trường giao

thoa

⇒ Số khoảng vân GT ẵ mn l: / 2i

ã t 2ℓi = k + b (với 0 b

< 1)

+ Số vân sáng:Ns= 2k+

+ Số vân tối:

Nt = 2k + 2; Neáu 0,5 b < 1

Nt= 2k; Neáu 0 b < 0,5

* Số vân GT đoạn MN màn + Số vân sáng đoạn MN thỏa mãn: XN k.i XM với k Z

⇒ mỗi giá trị k tìm vân sáng

+ Số vân tối đoạn MN thỏa mãn:

XN (k + 0,5)i XM với k Z ⇒ mỗi giá trị k tìm vân tối

* Khoảng cách hai vân giao thoa có vị trí x1 x2

•Trường hợp hai vân phía vân sáng trung tâm: Δ x = |x1| - |x2| •Trường hợp hai vân khác phía vân sángtrung tâm: Δ x = |x1| + |x2|

c SỰ TRÙNG VÂN GIAO THOA - MÀU CỦA ÁNH SÁNG ĐƠN SẮC

* Bề rộng quang phổ ánh sáng trắng bậc k

x= xkĐ - xkT = k (iĐ - iT) xkĐ : Vị trí vân đỏ bậc k. xkT : Vị trí vân tím bậc k

* Điều kiện để có trùng vân tọa độ vân phải + Vân sáng bậc k1 λ1 trùng với vân sáng bậc k2 λ là:

Xsλ 2k2 = Xsλ 1k1 ⇒ K1λ1 = K2λ2 + Khi giao thoa với ánh sáng trắng

{xM=k.Da.λ⇒λ=

a.xM k.D 0,38μm≤ λ ≤0,75μm

k=0,1,2, {

λ= a.xM (k+0,5).D

0,38μm≤ λ ≤0,75μm k=0,1,2,

• Tại XM có vân sáng đơn sắc λ thì:

• Tại XM có vân tối đơn sắc λ thì:

VẬT LÝ 12 KRÔNG ANA 2012  AS trắng: 0,38m    0,75 m

 Vùng màu đỏ: 0,64m    0,75 m  Vùng da cam: 0,59m    0,65 m  Vùng màu vàng: 0,57m   0,60 m

 Vùng màu lục: 0,50m   0,575 m  Vùng màu chàm: 0,45m   0,51 m  Vùng màu lam: 0,43m   0,46 m  Vùng màu tím: 0,38m   0,44 m

C

hương : LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG

1/ CÁC ĐỊNH LUẬT QUANG ĐIỆN

a Cơng thoát A A = hcλ

0 (giới hạn quang điện

0) b Năng lượng phôtôn

ε = hf = hcλ

c Hiệu điện hãm Uh E0đmax = 12 mv20max = e.Uh

d Công thức Anhxtanh

ε = A + 12 mv02max = A + E0ñmax

e Công suất xạ nguồn sáng P = nPε

(nP số phôtôn as xạ /1s)

f Cường độ dòng quang điện bão hòa Ibh = ne.e

(ne số electron quang điện tới anôt/ 1s) g Hiệu suất lượng tử

H = ne np =

Ibh.ε P.e

h Điện cực đại Vmax v t lập cóậ được trong tượng quang điện

eVmax = 12 mv02max = E0ñmax

k Chú ý

 h = 6,625.10-34 (J.s) số Plăng  1eV = 1,6.10-19 J

 me= 9,1.10-31 kg

 1e = 1,6.10-19 C

 Điều kiện để triệt tiêu dòng quang điện là: UAK -Uh

Động lớn electron tới Anôt: Eđmax = E0đmax + eUAK

Bước sóng ngắn tia x mà ống Rơn-ghen phát được: hcλ

min = e.UAK

2/ CHUYỂN ĐỘNG CỦA e QUANG ĐIỆN TRONG E  B

a Khi e quang điện bay điện trường

 Lực điện trường tác dụng lên e: FE = e.E  Quảng đường bay xa e ECản

1

2mv0max

=e.E.Smax max

ε A S

e.E 

 

b Khi e quang điện bay từ trường

 Lực Lorenxơ t/d lên e: FL= eB.v0max.sinα

 Nếu vomax⊥B quỹ đạo e tròn

eB.v0max =

mvomax

Rmax ⇒ Rmax =

mvomax e.B

c Khi e quang điện bay theo phương ngang miền có điện trường từ trưịng, để e khơng bị lệch khỏi phương ban đầu FE = FL ⇒ E = B.vomax

3/ THUYẾT BO VÀ QUANG PHỔ VẠCH CỦA HIĐRÔ

a Bán kính quỹ đạo dừng e

rn = n2.r với ro= 5,3.10-11 (m) n= 1; 2; 3;

b Năng lượng phôtôn mà nguyên tử Hiđrô phát xạ hay hấp thụ e chuyển quỹ đạo dừng ε = hf = Ecao - Ethấp

 Vận tốc e chuyển động quỹ đạo dừng

2

n k.e v

r m 

=

e k

n r m ; với rn bán kính quỹ đạo dừng k = 9.109 (Nm2/C2)

 Trong dãy Lay - man: electron nhảy

từ quỹ đạo bên quỹ đạo K (E1)

 Trong dãy Ban - me: electron nhảy

từ quỹ đạo bên quỹ đạo L (E2)

+ Từ M → L : vạch đỏ Hα

+ Từ N → L : vạch lam Hβ

+ Từ O → L : vạch chàm Hγ

+ Từ P → L : vạch tím Hδ

 Trong dãy Pa - sen: electron nhảy

từ quỹ đạo bên quỹ đạo M (E3)

 Năng lượng nguyên tử Hyđrô

trạng thái dừng: n

13,6 E (eV)

n



;

(với n = 1, 2, ứng với quỹ đạo K, L, M, )

⇒ Bước sóng: mn M N

E E

hc

 

 = (R

n2− R

m2) (với R =

13,6(eV)

h.c = 1,0948.107m-1)

 Khi nguyên tử Hyđrô trạng thái dung có số lượng tử n số xạ phát n!/2!

(n-2)!

Chương 8: THUY T TẾ ƯƠNG ĐỐI H PẸ  Sự co lại chiều dài: ℓ = ℓ0 √1−v

2

VẬT LÝ 12 KRÔNG ANA 2012

 Sự chậm lại đồng hồ chuyển động: Δt =

Δt0

√1−v

2 c2

 Khối lượng tương đối tính: m =

m0

√1−v

2 c2

 Hệ thức Anhxtanh lượng khối lượng: E = mc2 =

m0.c2

√1−v

2 c2

 Động vật có khối lượng nghỉ m0 chuyển động với vận tốc v: Wđ = mc2 – m0c2 C

hương 9 : VẬT LÝ HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ

1/ NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT

 Cấu tạo hạt nhân Z

A X : ⇒ (Soá khoái A; Soá prôton Z; Số nơtron N= A – Z)

 Độ hụt khối: Δ m(x) = Z.mp + N.mn – m(X)

 Năng lượng liên kết: Wlk(x) = (Z.mp + N.mn – m(X)).c2

 Khối lượng 1mol hạt nhân ZA X tính theo gam có giá trị: M(x) A (g)

 Số hạt nhân Z

A

X chứa m0 (gam) chất Z A

X: N0 =

0 A

m N A  Chú ý: lu= 931,5 MeV/c2 = 1,66055.10-27 kg

2/ HIỆN TƯỢNG PHÓNG XẠ

a Hiện tượng phóng xạ

 Hằng số phóng xạ: (đơn vị s-1) T

2 ln  

, (với T(s) chu kì bán rã)

 Khối lượng chất phóng xạ

A

ZX cịn lại mẫu thời điểm t:

m = m0.2-k (với k = t /T, số chu kì bán rã)  Số hạt nhân chất

A

ZX lại thời điểm t: N = N0.2 –K = N0.et

 Số hạt nhân sản phẩm tạo thành = số hạt nhân chất phóng xạ phân rã:

N= N0 – N= N0(1 – 2-k )

 Khối lượng hạt sản phẩm tạo thành: m sp =

0 k sp

)m (1 A

A 



b Độ phóng xạ

 Đơn vị Bq; 1Ci = 3,7.1010 (Bq)  Độ phóng xạ ban đầu: H0 =N0 =

A

N A m T

0 ln

 Độ phóng xạ thời điểm t: H =N= H0.2–k = H0.e

t

 

c Ch ý

 Bản chất cc hạt phĩng xạ • Hạt  =

2He • Hạt β- =

 e • Hạt β+ =

0 1e  Dạng phương trình phản ứng: X   Y + hạt phóng xạ (X: hạt mẹ; Y:hạt con)

 Công thức tính động hạt sản phẩm phóng xạ

Whạtphóngxạ =

Y Y hatphongxa

m

m m Δ E; W Y =

hatphongxa Y hatphongxa

m

m m Δ E

( với Δ E lượng tỏa hạt nhân mẹ phân rã )

Xét phản ứng hạt nhân: Z1

A1 A +

Z2

A2 B 

❑ Z3

A3 C +

Z4

A4 D

a Các định luật bảo toàn phản ứng hạt nhân

 Định luật bảo toàn số khối: A1 + A2 = A3 + A4

 Định luật bảo tồn điện tích: Z1 + Z2 = Z3 + Z4

 Định luật bảo toàn động lượng: PA PB PC PD

   

  

 Định luật bảo toàn lượng toàn phần:

m(A)c2 + W(A) + m(B)c2 + W(B) = m(C)c2 + W(C) + m(D)c2 + W(D) b Năng lượng phản ứng hạt nhân - lượng hạt nhân

 Gọi M0 = m(A) + m(B) tổng khối lượng nghỉ hạt tương tác

M = m(C) + m(D) tổng khối lượng nghỉ hạt sản phẩm

 Năng lượng phản ứng hạt nhân: E = ( M0 – M ).c2

Nếu M0 > M  Phản ứng tỏa NL:E

Nếu M0 < M  Phản ứng thu NL:E c Chú ý

 Định luật BTNL viết: E + WA + WB = WC + WD

 Năng lượng tỏa tạo thành hạt nhân ZAX từ nuclôn: E = Wlk(X)

 Năng lượng phản ứng hạt nhân tính theo độ hụt khốim

E = (m(C) + m(D) - m(A) - m(B) ).c2

 Năng lượng phản ứng hạt nhân tính theo lượng liên kết

E = (Wlk (C) + Wlk (D) - Wlk (A) - Wlk (B))

 Năng lượng tỏa tạo thành n (mol) hạt nhân: W = n.NA.E

 Năng lượng tối thiểu (hoặc tần số nhỏ phôtôn) cần cung cấp để phản ứng hạt nhân xảy

ra:

Wmin = hfmin= │E│= │( M0 – M ).c2│

4/ SỰ PHÂN HẠCH – PHẢN ỨNG NHIỆT HẠCH

a Sự phân hạch hạt nhân: 23592U + 01n  X + Y + k.10n + E

 Điều kiện để phản ứng dây chuyền xảy ra: Hệ số nhân nơtron S1

 Nhà máy điện nguyên tử S = 1 phản ứng dây chuyền kiểm sốt

+ Năng lượng lị phản ứng cung cấp cho nhà máy hoạt động thời gian t W = H

t P,

; (trong P,H cơng suất hiệu suất nhà máy) + Khối lượng U235 cần cung cấp cho nhà máy hoạt động thời gian t m = H.N E

t P,

A 235 (g); đơn vị t (s), P (W),E (J) b Phản ứng nhiệt hạch: D + D   23He + 01n + E

T + D    + 10n + E

 Khối lượng than đá (xăng) tương đương cần phải đốt để có lượng W

m = q

n.N q

W  A