tóm tắt kiến thức lý 12
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.23 MB, 15 trang )
VÒNG TRÒN
LƯỢNG
GIÁC GIẢI
NHANH DAO
ĐỘNG CƠ
HỌC
HVP – KSA!
1
3. Dao động cưỡng bức và cộng hưởng: Dao
động cưỡng bức:
* Định nghĩa: Là dao động của vật chịu thêm tác dụng của một ngoại lực tuần hoàn theo thời gian có
F0cos(2πfnt + φ). Trong đó: F0 là biên độ của ngoại lực; fn là tần số của ngoại lực.
A
đạng: Fn =
* Đặc điểm của dao động cưỡng bức: Amax
+ Dao động cưỡng bức là điều hòa.
+ Tần số dao động cưỡng bức = tần số fn của ngoại lực
+ Biên độ của dao động cưỡng bức tỉ lệ thuận với biên độ F0 của ngoại lực và phụ
thuộc vào tần số fn của ngoại lực theo đồ thị sau:
O
Từ đồ thị => fn càng gần friêng thì biên độ dao động cưỡng bức càng lớn.
fn
Chú ý: Chuyển động của vật chịu tác dụng của lực Fn = F0cos(2πfnt + φ) bao gồm hai friêng giai đoạn:+ Giai
đoạn chuyển tiếp: biên độ của dao động tăng dần tới khi ổn định
+ Giai đoạn ổn định: giai đoạn dao động cưỡng bức Hiện
tượng cộng hưởng:
* Định nghĩa: là hiện tượng biên độ dao động cưỡng bức tăng nhanh đến giá trị cực đại khi tần số của ngoại lực cưỡng
bức bằng tần số dao động của hệ dao động.
* Điều kiện xảy ra công hưởng: fn = friêng hay Tn = Triêng
* Đặc điểm của cộng hưởng: Lực cản và ma sát càng nhỏ thì hiện tượng cộng hưởng xảy ra càng rõ nét (biên đôi cực đại
càng lớn)
Chương 2 – SÓNG CƠ
1. Đại cương về sóng cơ:
a. Đặc điểm của quá trình truyền sóng cơ:
*/ Khi sóng truyền qua, các phần tử môi trường chỉ dao động xung quanh vị trí cân bằng của nó mà không bị truyền đi
theo sóng
*/ Quá trình truyền sóng là quá trình truyền pha dao động */
Quá trình truyền sóng là quá trình truyền năng lượng.
*/ Qúa trình sóng là quá trình tuần hoàn trong không gian (theo tọa độ x với chu kì = λ) và tuần hoàn theo thời gian( chu kì
T)
*/ Sóng cơ chỉ truyền được trong các môi trường vật chất, không truyền được trong chân không
*/ Vận tốc truyền sóng cơ chỉ phụ thuộc vào tính chất của môi trường truyền, không phụ thuộc vào tần số của sóng */
Khi sóng cơ truyền từ môi trường này sang môi trường khác thì tần số sóng không đổi, vận tốc truyền và bước sóng
thay đổi tỉ lệ thuận với nhau.
*/ Năng lượng sóng tỉ lệ với bình phương biên độ: b.
Phương trình sóng
*/ Dạng chuẩn: Cho phương trình dao động tại gốc O: uO = Acos(ωt + ϕ), và sóng truyền
x
x
theo chiều dương của trục Ox thì:
HVP – KSA!
O
M
2
x
x
λ
uM = AMcos(ωt + ϕ ω ) = AMcos(ωt + ϕ 2π ) v
Chú ý: + uM là li độ dao động của phần tử M, uM và A cùng đơn vị
+ x là tọa độ của M so với gốc O, x và λ có cùng đơn vị
+ v là tốc độ truyền sóng, v có đơn vị trương ứng với λ
+ Phân biệt tốc độ truyền sóng v với vận tốc dao động vM của phần tử M:
v = λ/T = λf
vM = u’M(t) = ωAsin(ωt +φ 2πx/λ) => vMmax = ωA
*/ Dạương khác:ng trình d Cho phđ tại D (D sau C theo chiương trình dđ tại điểềm C : uu truyềCn sóng): = Acos(ωt +
Chi
ϕ)
=> Ph
DC
uD = A.cos
ω(t
B
2π.DC
v )+
ϕ =
ω ϕ−t +
A.cos
λ
ều truyền sóng
C
D
(D trễ pha hơn C)
=> Phương trình sóng tại B (B trước C theo chiều truyền sóng):
CB
uB = A.cos
ω(t+
2π.CB
v )+
ϕ =
A.cos
ω ϕt + +
λ
(B sớm pha hơn C)
c. Độ lệch pha(∆ϕ):Độ lệch pha dao động giữa hai điểm M, N bất kỳ trong môi trường truyền sóng cách nguồn O lần
2π
O
∆ϕ= π2
= (xN − x )M λ
λ
* Trong
trường riêng:
+ Nếu hai điểm dao động cùng pha: ∆ =ϕ π2k x = kλ: M,N cách nhau số nguyên lần λ
lượt xM, xN :
MN
λ
M
N
+ 1
+ Nếu hai điểm dao động ngược pha: ∆ =ϕ (2k +1)π x = (2k +1) = (k
2
)λ:M,N cách nhau số lẻ lần nửa bước sóng
2
λ
+ Nếu hai điểm dao động vuông pha: ∆ =ϕ (2k +1)π x = (2k +1) :M,N cách nhau số lẻ lần một phần tư bước sóng
2
4
∆ϕ ∆ ∆t x * Liên hệ độ lệch
= =
pha vơi thời gian và khoảng cách:
Độ lệch pha ∆φ
2π
π
2π/3 π/2 π/3
π/6
2π T
λ
λ/2
λ/3
λ/4
λ/6
λ/12
λ khoảng cáh ∆x=|xNxM|
T
T/2
T/3
T/4
T/6
T/12
3. Giao khoảng thời gian ∆t
thoa 2 nguồn cùng pha: u1 = u2 = A.Cos tω
a. Phương trình dao động và biên độ của một điểm trong vùng giao thoa hai
nguồn
+ Phương trình dao động tổng hợp tại M
π
uM = u1M + u2M = 2A.cos
π
λ (d2 −d ) .cos1
ω −t λ (d2 + d )1
d2 −d1
+ Biên độ sóng tổng hợp tại M : AM = 2A. cosπ
S1
S2
λ
b. Điều kiện cực đại cực tiểu giao thoa:
HVP – KSA!
3
+ Điểm M thuộc vân cực đại (AM = 2A):d2 − =d1
K.λ (K Z) ,M thuộc cực đại bậc n thì k = ±n
d
(2K
1)
+ Điểm M thuộc vân cực tiểu (AM = 0): d
thuộc cực tiểu bậc n thì k = (n – 1), n
* Lưu ý:
Khoảng cách giữa hai cực đại (hoặc giữa hai cực tiểu) liên tiếp trên đường nối hai nguồn = λ/2
Khoảng cách giữa n cực đại(hoặc giữa n cực tiểu) liên tiếp trên đường nối hai nguồn = (n 1)λ/2
Khoảng cách giữa 1 cực đại và 1 cực tiểu liên tiếp trên đường nối hai nguồn = λ/4 c. Một số câu
hỏi đơn giản:
*Xác định điểm M có ∆d = d2 – d1 thuộc vân cực đại cực tiểu bậc mấy:
| ∆d | n nguy( ên) => Mthuôc CD bâc n
M
Xét tỉ số:
(K
Z),M
x
y
=
1)
λ n,5 => Mthuôc CT bâc (n +
S1
S2
cực đại (đường cực đại, gợn lồi) là số giá trị của k nguyên: L/λ ≤ k ≤L/λ:Nếu dấu “=” xẩy ra *
Số vân: ( S1S2 =L= kλ) thì hệ vân có hai cực đại ngoài cùng là hai đường S1x và S2y
cực tiểu (đường cực tiểu, gợn lõm) là số giá trị của k nguyên: L/λ – 0,5 ≤ k ≤L/λ – 0,5: Nếu dấu
“=” xẩy ra ( S1S2= (k+0,5)λ) thì hệ vân có hai cực tiểu ngoài cùng là hai đường S1x và S2y
Lưu ý: giao thoa 2 nguồn cùng pha, có cực đại trung tâm => số vân cực đại lẻ, số vân cực tiều chẵn
* Số điểm: dao động với biên độ cực đại trên S1S2 là số giá trị của K(nguyên): L/λ < k
4. Giao thoa hai nguồn ngược pha: u1 = Acos(ωt) và u2 = Acos(ω πt + )
+ Có vân cực tiểu ở trung tâm là trung trực của đoạn S1S2; Hệ vân giao thoa giống như hệ vân giao thoa hai nguồn cùng
pha nhưng đổi vị trí vân CĐ cho các vân CT
=> Các kết quả về CĐ trùng với kết quả CT trong giao thoa hai nguồn cùng pha. =>
Các kết quả về CT trùng với kết quả CĐ trong giao thoa hai nguồn cùng pha.
5. Sóng dừng
a. Các đặc điểm của sợi dây có sóng dừng:
*/ Đầu cố định hoặc đầu dao động nhỏ là nút sóng; đầu tự do là bụng sóng.
*/ Khoảng cách giữa hai nút liên tiếp( hoặc giữa 2 bụng liên tiếp) = λ/2;
=>
khoảng cách giữa n nút(hoặc n bụng) liên tiếp = (n 1)λ/2
=> khoảng cách giữa một nút và một bụng liền kề = λ/4.
*/ Hình dạng sợi dây khi có sóng dừng ở một thời điểm:
*/ Các điểm nằm giữa hai nút liên tiếp luôn dao động cùng pha, nằm về hai phía của
một nút luôn dao động ngược pha
*/ Vận tốc truyền sóng trên dây phụ thuộc bản chất của dây và tăng khi lực căng của dây tăng,v không phụ thuộc vào tần
số f của sóng.
*/ Khoảng thời gian thời gian ngắn nhất giữa hai lần sợi dây duỗi thẳng = T/2 */
Sóng tới có biên độ là A thì:
+ Bụng sóng có biên độ là Ab=2A, có vận tốc dao động cực đại là vbmax=ωAb = 2ωA
+ Độ rộng bụng sóng = 2Ab = 4A */ Nếu sợi dây được tạo sóng dừng bằng cách:
+ Cho dòng điện xoay chiều tần số f chạy qua dây và đặt nó trong khoảng giữa hai cực của một nam châm hình
chữ U thì dây cũng dao động với tần số f.
HVP – KSA!
4
+ Nếu dây kim loại được kích thích dao động bởi nam châm điện với tần số
dòng điện là f thì tần số dao động của dây là 2f.
b. Sóng dừng trong cột khí: Khi sóng âm truyền trong một cột khí có thể xẩy ra sóng dừng. Khi đó
đầu ống chứa cột khí bịt kín trở thành nút sóng (nghe thấy âm nhỏ hoặc không nghe thấy âm), đầu hở
trở thành bụng sóng (nghe thấy âm to nhất) c. Điều kiện để sợi dây dài l có sóng dừng: + Sợi dây có
2 đầu cố định : l = kλ/2 =kv/2f.
Trong đó: số bụng =k; số nút = k+1;
Khi k = 1(dây có 1 bụng): λmax = 2l; fmin = v/2l = hiệu hai tần số liên tiếp tạo được sóng dừng
Khi k = n(dây có n bụng): λ = 2l/k; fn = nfmin là tần số bậc n gây ra sóng dừng
+ Sợi dây có 2 đầu tự do: l = kλ/2 =kv/2f;
Trong đó số bụng = k+1; số nút = k; bước sóng dài nhất gây ra sóng dừng(k =1): λ
+ Sợi dây có 1đầu cố định,1đầu tự do:l = (k + 0,5)λ/2 = (k+ 0,5)v/2f.
Trong đó số bụng = số nút = k +1;
Khi k = 0 (1nút, 1bụng): λmax = 4l; fmin =v/4l = ½ hiệu hai tần số liên tiếp tạo được sóng dừng
6. Sóng âm Đặc điểm của quá trình truyền âm:
* Âm truyền tốt nhất trong môi trường rắn, sau đó là lỏng và khí; âm truyền kém trong môi trường xốp (vật liệu cách âm)
và không truyền được trong chân không.
* Vận tốc truyền âm chỉ phụ thuộc vào tính chất của môi trường, không phụ thuộc vào tần số âm.
* Khi truyền từ môi trường này sang môi trường khác tần số âm không đổi, vận tốc truyền âm và bước sóng biến thiên tỉ
lệ thuận.
* Sóng âm truyền trong môi trường lỏng và khí dưới dạng sóng dọc, trong môi trường rắn dưới dạng cả sóng dọc và sóng
ngang.
CHƯƠNG 3 – ĐIỆN XOAY CHIỀU
1. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ CÓ R HOẶC L HOẶC C
Đặc điểm
Mạch chỉ có R thuần
R cản trở dòng điện xoay
chiều, tiêu thụ điện năng để
tỏa nhiệt. (giống như tác
dụng của R đối với dòng
Tác dụng đối
điện không đổi)
với dđxc
uR cùng pha với i :
ϕR = ϕu – ϕi = 0
uL nhanh pha hơn i là π/2:
ϕL = ϕu – ϕi = π/2
Độ lệch pha
và giản đồ O
vecto
Mạch chỉ có L thuần
L sinh ra cảm kháng
ZL = ωL = 2πfL
f càng lớn ZL càng lớn => cuộn
dây cản trở dòng điện cao tần
Cuộn cảm thuần L cho dòng điện
không đổi đi qua hoàn toàn
(không cản trở).
Mạch chỉ có C
C sinh ra dung kháng
ZC = 1/ωC = 1/2πfC
f càng lớn ZC càng nhỏ
=> Tụ C dễ dàng cho dòng cao
tần đi qua nó
Tụ C không cho dòng
điện không đổi đi qua.
uC chậm pha hơn i là π/2:
ϕC = ϕu – ϕi = π/2
O
I
I
UR
UL
UC
O
Biểu thức u
và i
Liên hệ giữa
các giá trị tức
HVP – KSA!
Cho i = I0cos(ωt + φi)
=> uR=U0Rcos(ωt +φi)
+ Cho i = I0cos(ωt + φi) => uL
=U0Lcos(ωt + φi +π/2)
+ Cho uL = U0Lcos(ωt + φu) => i =
I0cos(ωt + φu π/2)
i2
u2
2 + L2 =1
I
+ Cho i = I0cos(ωt + φi) => u
=U0Ccos(ωt + φi π/2)
+ Cho uC =U0Ccos(ωt + φu) => i =
I0cos(ωt + φu + π/2)
i2
u2
2 + 2L =1
5
thời
uR = i.R
I0
U0L
I0
( .iZL)2 + =uL2 U02L = 2UL2
+i
uL
2
U0C
( .i ZC)2 + =uC2 U02C = 2UC2
= =I02 2I2
+i
2
uC
2
= =I02 2I2
2
Z
ZL
C
Liên hệ giữa
các giá trị
hiệu dụng và
cực đại
U
U
và I0 =
I =
R
U
R
U
và I0 =
L
0L
ZL
R = ρl/S
ZL
R
U
và I0 =
I =
C
ZC
ZL = ωL = 2πfL
PL = 0 cosφL
= 0
U2
PR = P = = RI2 R
Công suất điện
U
I =
0
0C
ZC
ZC = 1/ωC = 1/2πfC
PC = 0 cosφC
= 0
CosφR = 1
2. Mạch RLC mắc nối tiếp:
a. Liên hệ giữa các giá trị tức thời mạch RLC mắc nối tiếp:
+ Dòng điện tức thời: i = iR = iL = iC ; i = iAM = iMB
+ Điện áp:
u = uR + uL + uC ; u = uAM + uMB ;
M
A
L Kiện 1
B
L Kiện 2
uL =−UL =− ZL (vì uL và uC ngược pha)
uC
UC
2
ZC
2
2
2
uR + uL2 = uR2 + uC2 =1 (vì uR vuông pha với uL và uC)
U0R
U0C
2 U0R U0L
b. Tổng trở và độ lệch pha của u so với i
+ Z =
R2 + (ZL − ZC)2 =
R2 + (ω ωL −1/C)2
UL −UC
+ ϕ = ϕu – ϕi với: tanϕ=
π π
≤ϕ≤
ZL − ZC
=
với −
UR
R
2
2
c. Biểu thức định luật Ôm: Liên hệ của các giá trị hiệu dụng hoặc cực đại * Cường độ dòng điện: I = IR = IL = IC
* Các hiệu điện thế: U0 =
U02R + (U0L −U0C)2 U = UR2 + (UL −UC)2
Chú ý: + Nếu cuộn dây có điện trở r: U0 = (U U0R + 0r)2 +(U U0L − 0C )2 U U U= ( R + r )2 +(U UL − C )2
+ Nếu mạch có 2 linh kiện: URC2 = +UR2 UC2 ; URL2 = +UR2 UL2; ULC =|UL −UC |
* Định luật Ôm (liên hệ giữa dòng điện và hiệu điện thế): U = I.Z hay U0 = I0.Z d. Biểu thức u và
i:
* Biết biểu thức hiệu điện thế u = U0cos(ωt + φu) => Biểu thức dòng điện i = I0cos(ωt + φu φ) *
Biết biểu thức dòng điện i = I0cos(ωt + φi) => Biểu thức hiệu điện thế u = U0cos(ωt + φi + φ) e.
Công suất của mạch điện xoay chiều có RLC mắc nối tiếp:
=
UR2 = RI2
HVP – KSA!
2
RU2
UR = R
; Hệ số công suất: cosϕ =
2
6
+ công suất: P =UI cosϕ= =PR
R +(ZL −ZC)
R
U
Z
UR +Ur R+r
=
Chú ý: + Mạch RLrC thì: P = PR + Pr = UIcosϕ =(UR+Ur)2/(R+r)= (R + r)I2 ;cosϕ =
U
Z
+ Nếu mạch chỉ có L, C hoặc LC thì cosφ = 0; P = 0 => cuộn dây thuần cảm và tụ C không tiêu thụ điện năng
2. Mạch RLC cộng hưởng:
* Điều kiện Mạch có RLC nối tiếp cộng hưởng khi: ZL = ZC ω2 = 1/LC *
Các đặc điểm của mạch cộng hưởng:
+ Về pha: φ = 0 => u,i, uR cùng pha; u vuông pha với uL, với uC.
+ Về tổng trở: ZL = ZC => Zmin = R (Nếu cuộn dây có r thì:Zmin = R + r )
+ Cường độ dòng điện: Imax = U/R (Nếu cuộn dây có r thì:Imax = U/(R+r) )
+ Điện áp: tức thời: u = uR = i.R; uL = uC;
Hiệu dung: U = UR ; UL = UC = ZCU/R = ZLU/R; ULC = 0
Nếu cuộn dây có r thì (ULrC)min = I.r =Ur/(R+r)
+ Công suất và hệ số công suất: Pmax= U2/R ; cosφ = 1
Chương IV – DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ:
1. Sóng điện từ:
*/ Định nghĩa sóng điện từ: Là một điện từ trường biến thiên (hay một dao động điện từ) lan truyền trong không gian.
*/ Các đặc điểm và tính chất của sóng điện từ:
+ Truyền trong mọi môi trường vật chất và truyền trong cả chân không.
+ Trong chân không sóng điện từ truyền đi với tốc độ bằng tốc độ ánh sáng: c = 3.108m/s => có bước sóng: λ = c/f
+ Hai thành phần của sóng điện từ là E (điện trường biến thiên) và B (từ trường biến thiên) luôn biến thiên cùng tần số,
cùng pha và trong hai mặt phẳng vuông góc với nhau.
+ Sóng điện từ là sóng ngang: E B v và theo thứ tự tạo thành tam diện thuận
+ Sóng điện từ tuân theo định luật truyền thảng, phản xạ, khúc xạ như ánh sáng
+ Sóng điện từ mang năng lượng, tần số càng lớn (bước song càng nhỏ) năng lượng càng lớn; năng lượng của sóng điện từ
tỉ lễ với lũy thừa bậc 4 của tần số
+ Khi truyền từ môi trường này vào môi trường khác thì tần số f của sóng điện từ không đổi, còn v và λ biên thiên tỉ lệ
thuận.
2. Sóng vô tuyến và sự truyền sóng vô tuyến:
*/ Định nghĩa: là sóng điện từ có bước sóng từ vài cm tới vài chục km dùng trong thông tin liên lạc */
Phân loại: 4 loại:
Sóng cực ngắn
Sóng ngắn
Sóng trung
λ = vài cm – 10m f =
30MHz – 106MHz
λ = 10m – 100 m f
= 3MHz – 30MHz
λ = 100m – 1000m
f = 0,3MHz – 3MHz
Sóng dài
λ = 1km – vài chục km
f = 3kHz – 0,3MHz
*/ Sự truyền sóng vô tuyến trong khí quyển:
+ Sóng dài: có năng lượng thấp, bị các vật trên mặt đất hấp thụ mạnh nhưng nước lại hấp thụ ít, do đó sóng dài và cực dài
được dùng trong thông tin liên lạc dưới nước (VD: liên lạc giữa các tàu ngầm,...). Tuy nhiên, chúng bị yếu đi rất nhanh
khi đi ra xa khỏi nguồn phát, vì vậy nguồn phát phải có công suất lớn.
+ Sóng trung: Ban ngày bị hấp thụ mạnh nên không truyền đi xa. Ban đêm sóng ít bị hấp thụ, phản xạ tốt ở tầng điện li
nên sóng có thể truyền đi xa. Sóng trung được dùng trong vô tuyến truyền thanh (thường sử dụng chỉ trong phạm vi một
quốc gia). Tuy nhiên, về ban ngày thì ta chỉ bắt được các đài ở gần, còn về ban đêm sẽ bắt được các đài ở xa hơn (ban đêm
nghe đài sóng trung rõ hơn ban ngày).
+ Sóng ngắn: có năng lượng lớn, bị phản xạ nhiều lần giữa tầng điện ly và mặt đất. Do đó một đài phát sóng ngắn có công
suất lớn có thể truyền sóng tới mọi điểm trên Trái Đất. Sóng ngắn thường được dùng trong liên lạc vô tuyến hàng hải và
hàng không, các đài phát thanh,...
HVP – KSA!
7
+ Sóng cực ngắn: không bị tầng điện li hấp thụ hay phản xạ, nó xuyên qua tầng điện li vào vũ trụ. Sóng cực ngắn thường
được dùng trong việc điều khiển bằng vô tuyến, trong vô tuyến truyền hình, trong thông tin vũ trụ,...
CHƯƠNG V – SÓNG ÁNH SÁNG
1. Một số tính chất của sóng ánh sáng:
Ánh sáng đơn sắc có tần số và màu sắc xác định => Có bước sóng trong chân không xác định là
0
Bước sóng của ánh sáng đơn sắc giảm dần từ đỏ đến tím: λđ > λcam >....> λtím Khi truyền từ môi trường
này sang môi trường khác tấn số và màu sắc của ánh sáng không đổi: f = =
λ λ0
Khi truyền từ chân không vào môi trường chiết suất n tốc độ truyền và bước sóng ánh sáng giảm n lần: c
λ0 c λ0
n = = => v = ;λ= v λ n
n
Chiết suất của môi trường trong suốt phụ thuộc vào màu sắc ánh sáng., tăng dần từ đổ đến tím : Đối với ánh sáng
màu đỏ là nhỏ nhất, màu tím là lớn nhất: nđ < ncam <....< ntím
Là tập hợp của vô số ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím.Bước sóng của ánh sáng trắng:
0,38 µm ≤ λ ≤ 0,76 µm.
2. Hiện tượng tán sắc
* Định nghĩa: tán sắc ánh sáng là hiện tượng một chùm sáng phức tạp bị phân tách thành các chùm ánh sáng đơn sắc khác
nhau.
* Nguyên nhân của hiện tương tán sắc:
+ Nguyên nhân chính: là do chiết suất của môi trường phụ thuộc vào màu sắc của ánh sáng
+ Nguyên nhân khác: Ánh sáng trắng là ánh sáng tổng hợp của nhiều ánh sáng đơn sắc
* Các hiện tượng tán sắc trong tự nhiên: Cầu vồng
* Các hiện tượng không phải là tán sắc: màu sắc của bóng bóng xà phòng,
của lớp váng dầu mỡ là do hiện tượng giao thoa ánh sáng trắng.
* Hiện tượng tán sắc qua lăng kính: Tia đỏ lệch về đáy ít nhất, tia tím
lệch về đáy nhiều nhất
* Hiện tượng tán sắc qua mặt phân cách hai môi trường: Tia tím lệch
khỏi phương ban đầu (phương của tia tới ) nhiều nhất, tia đỏ lệch ita
nhất:
3. Giao thoa ánh sáng
*Hiện tượng giao thoa áng sáng trắng: VSTT có màu trắng, đối xứng
hai bên là các quang phổ bậc 1, bậc 2. Trong đó:
+ Quang phổ bậc 1 tạo bởi các
vân
D
sáng bậc 1 của các bức xạ từ
đỏ đến
xkid −kit k (
∆
− đt ) VSTT),
tím, màu tím ở trong (gần
a
vân đỏ ở ngoài.
+ Quang phổ bậc 2 tạo bởi các vân sáng bậc 2 của các bức xạ
ngoài
Đ3
từ đỏ đến tím, màu tím ở trong (gần VSTT), vân đỏ ở
=> Bề rộng quang phổ bậc k:
4. Các loại quang phổ:
Định
nghĩa
Quang phổ liên tục
Quang phổ vạch phát xạ
Gồm nhiều dải màu từ đỏ đến tím, Gồm các vạch màu riêng lẻ
nối liền nhau một cách liên tục
ngăn cách nhau bằng những
khoảng tối
Nguồn Do chất rắn, lỏng, khí áp suất cao
HVP – KSA!
Do chất khí hoặc hơi ở áp suất
Quang phổ vạch hấp thụ
Những vạch tối riêng lẻ trên nền
quang phổ liên tục
Do đám khí hoặc hơi ở áp suất thấp
8
phát
khi được nung nóng phát ra
thấp khi được kích thích phát ra hấp thụ một số bức xạ đơn sắc trong
ánh sáng trắng chiếu qua nó tạo thành.
Đám khí hoặc hơi này phải co nhiệt
đô thấp hơn nhiệt độ của nguồn phát
sáng.
Đặc
điểm
+ Không phụ thuộc vào bản chất
của nguồn sáng,
chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ của
nguồn sáng.
+ Những vật bị nung nóng tới
5000C bắt đầu phát ra ánh sáng đỏ,
nhiệt độ tăng quang phổ mở rộng
dần về phí tím. Tới 15000C thì
quang phổ có đủ các màu
+ Phụ thuộc vào bản chất của
nguồn phát: Mổi nguyên tố hóa
học có quang phổ vạch đặc
trưng riêng của nó ( về số
vạch, màu sắc, vị trí và độ sáng
ti đối giữa các vạch,..)
Dùng đo nhiệt độ của nguồn
Ứng sáng, nhất là những nguồn sáng ở
dụng rất xa (mặt trời, các sao) hoặc rất
nóng
5. Các loại tia bức xạ không nhìn thấy
Tia Hồng ngoại
Dùng trong phép phân tích
quang phổ để xác định thành
phần cấu tạo của nguồn sáng
(cho kết quả nhanh, chính xác)
Tia Tử ngoại
+ Phụ thuộc vào bản chất của đám khí
hoặc hơi hấp thụ giống như quang phổ
vạch phát xạ.
Dùng trong phép phân tích quang phổ
để xác định thành phần cấu tạo của
chất hấp thụ .
Tia Rơn ghen (Tia X)
Là bức xạ không nhìn thấy có bản chất
Định
nghĩa
Nguồn
phát
Là bức xạ không nhìn thấy có là sóng điện từ, có bước sóng ngắn hơn
Là bức xạ không nhìn thấy có
bản chất là sóng điện từ, có bước
bản chất là sóng điện từ, có
sóng ngắn hơn bước sóng tia tím bước sóng tia tử ngoại từ
bước sóng dài hơn bước sóng
từ vài nanô mét (cỡ 109m) tới
tia đỏ từ 0,76µm tới vài mm
1011m đến 108m
0,38µm
+ Mọi vật có nhiệt độ lớn hơn + Do vật bị nung nóng từ
không độ tuyệt đối (0 K) đều
20000C trở lên phát ra
hay ống Culitgiơ
phát ra tia hồng ngoại
+ Nguồn phát tử ngoại: Đèn hồ
+ Nguyên tắc chung tạo ra tia X: Dùng
quang, mặt trời
chùm tia catot có năng lượng lớn đập
+ Nguồn phát hồng ngoại: bếp
than đang cháy, mặt trời
+ Tia X được tạo ra bằng ống Rơnghen
+ Tác dụng kính ảnh => Ứng + Tác dụng mạnh lên kính ảnh
vào một vật rắn thì vật đó phát ra tia X
+ Tính chất nổi bật là khả năng đâm
dụng đề quay phim, chụp ảnh + Kích thích nột số chất phát xuyên rất mạnh
quang =>Dò tìm vết nứt trên bề
+ Tác dụng mạnh kính ảnh
ban đêm.. trong lĩnh vực quân
mặt kim loại.
+ Tác dụng phát quang,
sự
+ Kích thích nhiều phản ứng hóa
+ ion hóa không khí, gây ra hiện tượng
+ Tác dụng nhiệt rất mạnh => học: tổng hợp vitaminD, ozon
quang điện ở hầu hết các kim loại. + Tác
để sưởi sấy các loại sản phẩm + Làm ion hóa không khí và gây dụng sinh lý: hủy diệt tế bào => Ứng
+ có thể biến điệu như sóng điện ra hiện tượng quang điện ở một số dụng:
kim loại.
Trong ý tế :chữa bệnh ưng thư
từ cao tần => chế tạo bộđiều
+ Bị nước, thủy tinh và tầng ozon
nông, dùng chiếu, chụp điện.
khiển từ xa
hấp thụ mạnh
Trong công nghiệp cơ khí: kiểm
+ Tác dụng sinh học: hủy diệt tế
tra khuyết tật của sản phẩm đúc bằng
bào, diệt nấm mốc => Dùng tiệt
9
HVP – KSA!
Tính
chất
công
dụng
trùng, chữa bệnh còi xương
kim loại.
trong khoa học: nguyên cứu câu
truc vật rắn.
6. Thang sóng điện từ
Các sóng vô tuyến, tia hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy được, tia tử ngoại, tia Rơnghen, tia Gama (xuất hiện do sự phân rã
hạt nhân nguyên tử) đều có chung bản chất là sóng điện từ. Điểm khác nhau cơ bản giữa chúng là bước sóng dài, ngắn
khác nhau nên tính chất của các tia khác nhau.
+ Các tia có bước sóng càng ngắn(tia gama, tia Rơnghen) có tính đâm, xuyên càng mạnh, dễ tác dụng lên kính ảnh, dễ làm
phát quang các chất và dễ iôn hóa không khí.
+ Đối với các tia có bước sóng càng dài ta càng dễ quan sát hiện tượng giao thoa của chúng
+ Săp xếp các sóng điện từ theo chiều tăng dần của bước sóng (hoặc giảm dần) tạo thành thang sóng điện từ:
Bước sóng tăng dần
−
−8
−11
15
10 m
10 m
10 m
Tia Gama
Tia X
µ
0,38m
Tia tử ngoại
µ
0,76m
−3
10 m
λ
Ánh sáng nhìn thấy Tia hồng ngoại
Sóng vô tuyến
(Tia Rơnghen)
Tần số giảm dần
CHƯƠNG VI – LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
1. Hiện tượng quang điện
a. Hiện tượng quang điện ngoài: Hiện tượng ánh sáng làm bật các êlectron ra khỏi bề mặt kim loại gọi là hiện tượng
quang điện (ngoài)
* Lưu ý:+ Hiện tượng quang điện xảy ra với cả kim loại mang điện âm, không mang điện và mang điện dương
+Xét tấm kim loại cô lập điện:
+ Khi chiếu phôtôn vào, tấm kim lạo bị bứt electron nên tích điện dương
+ Điện tích dương tăng dần nên điện thế V của tấm kim loại tăng dần
+ Điện trường E của tấm kim loại cản lại các electron quang điện cũng tăng dần
+ Điện thế V = Vmax khi điện trường cản lại mọi electron quang điện (mọi electron bứt ra đều bị kéo trở
lại kim loại, kể cả các electron đã tới sát đất nơi có V = 0), Vmax có vai trò giống hiệu điện thế hãm của tế bào
m.v
2
quang điện: e.Vmax =
0 max = hf – A
b) Hiện tượng quang điện trong: là hiện tượng ánh sáng giải phóng các e liên kết để chúng trở thành các e dẫn (e tự do)
đồng thời tạo ra các lỗ trống cùng tham gia vào quá trình dẫn điện.
* Lưu ý: + Các chất quang dẫn cũng có giới hạn quang điện nhưng λ0QD >λ0KL vì AQD < AKL
+ Ứng dụng của hiện tượng quang điện trong và chất quang dẫn: chế tạo quang điện trở, pin quang điện
2. Thuyết lượng tử năng lượng của Anhxtanh:
(Anhxtanh vận dụng thuyết lượng tử năng lượng của Plawng để giải thích ba định luật quang điện và đề ra thuyết lượng
tử ánh sáng)
a) Nội dung:
hc * Chùm ánh sáng là một chùm hạt, mỗi hạt là một photon, mỗi photon mang một lượng tử năng lượng ε= hf =
. λ
* Photon bay dọc theo tia sáng với tốc độ trong chân không bằng c ≈ 3.108 (m/s).
* Cường độ của chùm sáng tỉ lệ với số photon chiếu đến trong một giây.
* Mỗi lần nguyên tử hấp thụ hay phát xạ ánh sáng nó chỉ hấp thụ hay phát xạ một photon. Chú ý: Không tồn tạo photon ở
trạng thái đứng yên. b) Giải thích ba định luật quang điện:
HVP – KSA!
10
* Hệ thức Anhxtanh về hiện tượng quang điện: Trong hiện tượng quang điện, mỗi electron của kim loại hấp thụ trọn
vẹn một photon và nhận toàn bộ năng lượng của photon dùng để làm hai việc:
+ Chuyển thành công thoát A giúp e thắng được lực liện kết và bứt ra khỏi kim loại.
+ Phần còn lại chuyển hóa thành động năng ban đầu cực đại của e quang điện (xét với e ở bề mặt kim loại) Theo
định luật bảo toàn năng lượng:
hc
hc
hf
A
0Max
* Giải thích ĐLQĐ I: Điều kiện để có
≥
≤A
2. Hiện tượng quang phát quang. *Huỳnh quang :
+ Là sự phát quang có thời gian phát quang ngắn. Nghĩa là
ánh sáng phát quang hầu như tắt ngay sau khi tắt ánh sáng kích thích;
+ Sự huỳnh quang thường xảy ra với chất lỏng và chất khí.
0
mv2
Wd0max
2
hiện tượng quang điện:
hc
+ Ánh sáng huỳnh quang có bước sóng dài hơn bước sóng của ánh sáng kích thích : λhq > λkt fhuỳnh quang < fkích thích. + Bột
huỳnh quang phủ trong các ống đèn huỳnh quang...
* Lân quang:
+ Là sự phát quang có thời gian phát quang dài. Nghĩa là ánh sáng phát quang có thể kéo dài một khoảng thời gian nào đó
sau khi tắt ánh sáng kích thích;
+ Sự lân quang thường xảy ra với chất rắn. Các chất này gọi là chất lân quang.
+ Ứng dụng: sử dụng sơn phát quang quét trên các biển báo giao thông.
3. Lưỡng tính sóng hạt của ánh sáng:
Ánh sáng có bản chất là sóng điện từ nhưng có đồng thời hai tính chất:
+ Tính chất sóng thể hiện ở hiện tượng: tán sắc, giao thoa nhiễu xạ....
+ Tính chất hạt trong hiện tượng quang điện, khả năng ion hóa môi trường, đâm xuyên...
=> Ta nói ánh sáng có lưỡng tính sóng và hạt. Khi λ càng nhỏ (f càng lớn, năng lượng càng lớn) thì chất hạt thể hiện rõ
hơn tính chất sóng và ngược lại.
4. Tính chất của tia laze:
+ Tính đơn sắc rất cao vì các phôtôn có cùng tần số (có cùng năng lượng) +
Tính định hướng rất cao vì các phôtôn bay song song với nhau.
+ Tính kết hợp rất cao vì tất cả các sóng điện từ trong chùm sáng do các nguyên tử phát ra đều cùng pha.
+ Cường độ rất lớn vì khi phát xạ cảm ứng xảy ra trong môi trường hoạt tính (có mật độ nguyên tử ở trạng thái kích thích
lớn hơn ở trạng thái cơ bản) thì số phôtôn tăng lên theo cấp số nhân.
5. Mẫu nguyên tử Bo
a. Nội dung của mẫu nguyên tử Bo: Mẫu nguyên tử Bo: Bo giữ lại mô hình hành tinh nguyên tử của RơdơPho và bổ
xung thêm hai tiên đề Bo Tiên đề 1 về trạng thái dừng:
+ Nguyên tử chỉ tồn tại trong một số trạng thái có năng lượng xác định En, gọi là các trạng thái dừng. Khi ở trạng
thái dừng, nguyên tử không bức xạ.
+ Trong các trạng thái dừng của nguyên tử, electron chỉ chuyển động quanh hạt nhân trên những quỹ đạo có bán
kính hoàn toàn xác đinh gọi là các quỹ đạo dừng" => Hệ quả:
+ Nguyên tử ở trạng thái có mức năng lượng càng lớn thì e quay quanh hạt nhân trên quỹ đạo càng xa hạt nhân => Nguyên
tử càng kém bền vững.
+ Trạng thái cơ bản là trạng thái dừng có năng lượng thấp nhất, e quay gần hạt nhân nhất, nguyên tử bền vững nhất +
Trạng thái kích thích là trạng thái có năng lượng cao hơn trạng thái cơ bản
+ Nguyên tử ‘sống ‘ ở trạng thái kích thích trung bình cở 108s rồi nhanh chóng chuyển về trạng thái có năng lượng thấp
hơn.
+ Áp dụng cho nguyên tử Hidro:
+ ở trạng thái cơ bản e quay xung quanh hạt nhân trên quỹ đạo K có bán kính: r0 =5,3.1011m ; e
có vận tốc:v0 = 2,186.106m/s + Ở trạng thái kích thích thư n: Bán kính quỹ đạo dừng nguyên tử hiđrô:
rn = n2r0;
HVP – KSA!
11
9 ận
tốc chuyển động của e: vn = e 9.10 = v0
V
n
mr0
n
+ Tên các quỹ đạo dừng của nguyên tử Hidro:
n
1
2
3
4
5
6
........∞
Bán kính rn
r0
K
4.r0
9. r0
16.r0
25. r0
36. r0
........∞
........
...E∞ = 0
Tên quỹ đạo
L
M
N
O
P
Mức năng
E1
E2
E3
E4
E5
E6
lượng
+ Vẽ được sơ đồ chuyển mức năng lượng
Tiên đề 2 về sự bức xạ và hấp thụ năng lượng của nguyên tử:
+ Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng En sang trại thái dừng có năng lượng Em nhỏ hơn thì hc
hfnm
En −Em nm
nguyên tử phát ra một phôtôn có năng lượng đúng bằng hiệu En Em:
+ Ngược lại, nếu nguyên tử đang ở trạng thái dừng có năng lượng Em mà hấp thụ được một phôtôn có năng
lượng hf đúng bằng hiệu En – Em thì nó chuyển sang trạng thái dừng có năng lượng En lớn hơn"
6. Quang phổ của hidro: Người ta chia quang phổ vạch của
∞
E
6
P
hidro thành các dãy
E =0
E5
O
Dãy Laiman: Nằm trong vùng tử ngoại, với e chuyển từ
E4
N
quỹ đạo bên ngoài về quỹ đạo K Lưu ý:
+Vạch dài nhất λLK khi e chuyển từ L→ K +Vạch ngắn nhất λ∞K khi
E3
M
e chuyển từ ∞→ K.
Pasen
Dãy Banme: Một phần nằm trong vùng tử ngoại, một
phần nằm trong vùng ánh sáng nhìn thấy, ứng với e chuyển từ quỹ L
E2
Hδ Hγ Hβ Hα
đạo bên ngoài về quỹ đạo L. Vùng ánh sáng nhìn thấy có 4 vạch:
+ Vạch đỏ Hα ứng với e: M → L
Banme
+ Vạch lam Hβ ứng với e: N → L
+ Vạch chàm Hγ ứng với e: O → L
+ Vạch tím Hδ ứng với e: P → L
K
E1
λmin
Lưu ý: Vạch dài nhất λML (Vạch đỏ Hα )
λ
max
Vạch ngắn nhất λ∞L khi e chuyển từ ∞ → L.
Dãy Pasen: Nằm trong vùng hồng ngoại, ứng với e chuyển từ quỹ đạo bên ngoài về quỹ đạo M
Lưu ý: + Vạch dài nhất λNM khi e chuyển từ N → M. +
Laiman
Vạch ngắn nhất λ∞M khi e chuyển từ ∞ → M.
* Mối liên hệ giữa các bước sóng và tần số của các vạch quang phổ của nguyên từ hiđrô:
1
=
1
+
1
và f13 = f12 + f23 (như cộng véctơ λ λ λ13
12
23
CHƯƠNG VII – VẬT LÝ HẠT NHÂN
1. Lực hạt nhân:
+ Đ/n: Là lực hút liên kết các nuclon trong một hạt nhân.
+ Đặc điểm: + Có bản chất khác lực điện và lực hấp dẫn.
+ Không phụ thuộc vào điện tích của các hạt
+ Có cường độ lớn – nên còn gọi là lực tương tác mạnh
+ Có bán kính tác dụng trong phạm vi kích thước hạt nhân (cỡ 1015m ), nếu ra ngoài phạm vi trên thì lực hạt nhân giảm
nhanh xuống 0.
2. Năng lượng liên kết và năng lượng liên kết riêng:
HVP – KSA!
12
*
Năng lượng liên kết : Wlk =∆m.c2 = (m0m)c2 = năng lượng tỏa ra khi A nuclon riêng rẽ ban đầu liên kết tạo thành
X = Năng lượng cần thiết tối thiểu để phá vỡ X thành các nuclon riêng rẽ ban đầu.
W
*
Năng lượng liên kết
riêng: là năng lượng liên kết tính cho 1 nuclôn, nó đặt trưng cho mức độ bền
vững của hạt nhân. Hạt nhân
W r =
lk
A
có số khối trung bình (ở giữa bảng HTTH) bền vững hơn hạt nhân có số khối
nhỏ và lớn (ở đầu và cuối bảng HTTH)
3. Các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân:
+ Bảo toàn số nuclôn (số khối): A1 + A2 = A3 + A4
+ Bảo toàn điện tích (nguyên tử số): Z1 + Z2 = Z3 + Z4
pB pX pY
+ Bảo toàn động lượng: pA
Các bài toán thường cho 1 hoặc 2 trong số 4 động lượng bằng không + Bảo
toàn năng lượng toàn phần (năng lượng nghỉ + động năng):
(mA + mB)c2 + KA + KB = (mX + mY)c2 + KX + KY
Thường cho một hạt tương tác có động năng bằng 0 và coi vận tốc các hạt nhỏ so với vận tốc ánh sáng, khi đó động năng
của các hạt nhân vẫn được tính bằng công thức: K = 0,5m.v2 = p2/2m
Chú ý: Năng lượng nghỉ không bảo toàn => có định luật bảo toàn khối lượng,
Không bảo toàn số prôtôn và số nơtrôn.
Bài tập viết phương trình phản ứng sử dụng hai định luật bảo toàn: số nuclon và điện tích.
4. Năng lượng phản ứng hạt nhân: Các cách tính năng lượng của phản ứng hạt nhân:
•
Biết khối lượng của các hạt nhân : ∆E =[(mA +mB)−(mX +mY ) .] c2
•
•
mY )− ∆ +∆( mA mB) .] c2
Biết độ hụt khối của các hạt nhân : ∆E = [(∆ +∆mX
Biết năng lượng liên kết của các hạt nhân : ∆E = (WlkX + WlkY) – (WlkA + WlkB)
Biết năng lượng liên kết riêng của các hạt nhân : ∆E = (AX.WrX + AY.WrY)– (AA.WrA + AB.WrB) • Biết
•
động năng (K) của các hạt : ∆E = (KX + KY) – (KA + KB) 4. Phân loại các phản ứng hạt nhân:
* Theo cơ chế phản ứng: gồm phản ứng hạt nhân tự phát và phản ứng hạt nhân kích thích.
* Theo năng lượng phản ứng hạt nhân gồm:
+ Phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng: Nếu M0 > M => ∆E > 0
Năng lương ∆E tỏa ra dưới dạng động năng của các hạt X,Y hoặc năng lượng của các phôtôn đi kèm.
Các hạt sinh ra có độ hụt khối lớn hơn nên bền vững hơn. Phản ứng có thể xẩy ra một cách tự phát
+ Phản ứng hạt nhân thu năng lượng: Nếu M0 < M => ∆E < 0
Phản ứng không tự xảy ra, muốn phản ứng xẩy ra phải cung cấp cho phản ứng một năng lượng = |∆E| dưới dạng động
năng của các hạt A, B.
Các hạt sinh ra có độ hụt khối nhỏ hơn nên kém bền vững.
5. Hai loại phản ứng tỏa năng lượng: phản ứng phân hạch và phản ứng nhiệt hạch:
Định
nghĩa
Phản ứng phân hạch
Phản ứng nhiệt hạch
Là phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng trong đó một Là phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng trong đó hai
hạt năng bị vỡ thành hai mảnh nhẹ hơn
hay nhiều hạt nhẹ tổng hợp lại thành một hạt nhân
nặng hơn
Ví dụ
235 1 95 138 1
n
U + n→ Y + I +3
2
1
U + n→ Sr+ Xe+ 2 n
0
38
4
1
H + H → He+ n
92 0 39 53 0 235 1 95 139 1
92
3
54
0
1
1
2
3
0
4
H + H → He
1
1
2
Đặc điểm + Cơ chế: Hạt năng ZAX hấp thụ n chậm →
+ Cung cấp cho phản ứng nhiệt độ cỡ trăm triệu độ
để các hạt có động năng đủ lớn thắng được lực đẩy
Hạt A+Z1X ở trạng thái kích thích, sau đó hạt này Culong tiến lại gần nhau tới phạm vi kích thước hạt
HVP – KSA!
13
nhân
+ Mỗi phản ứng nhiệt hạch tỏa ra một năng lượng
+ Sản phẩm kèm theo từ 2 đến 3 nơtron
cỡ 20MeV, nhứng tinh theo một đơn vị khối lượng
+ Hạt nhân nặng có nhiều cách phân hạch tạo ra nhiên liệu năng lượng nhiệt hạch lớn gấp 10 lần
sản phẩm không biết trước
năng lượng phân hạch
+ Trung bình mỗi phản ứng phân hạch tỏa ra một + Phản ứng nhiệt hạch “ sạch” hơn phân hạch
năng lượng cở 200MeV
mới vỡ thành các mảnh
Vai trò
Được khai thác để sản xuất điện hạt nhân
Năng lượng nhiệt hạch là nguồn gốc năng lượng của
mặt trời và các sao.
* Phản ứng phân hạch dây chuyền:
+ Định nghĩa: là chuỗi phản ứng phân hạch xảy ra liên tiếp nhau.
+ Điều kiện để có phản ứng phân hạch dây chuyền:Gọi hệ số nhân nowtron k là số nowtron trung bình sinh ra sau một
phản ứng phân hạch có khả năng tạo ra phản ứng phân hạch mới:
Nếu k < 1: Phản ứng dây chuyền không xảy ra hoặc là bị tắt nhanh
Nếu k = 1: Phản ứng dây chuyền xảy ra ở chế độ kiểm soát được, số phản ứng và năng lượng tỏa ra được duy trì
và có giá trị không đổi
Nếu k > 1: Phản ứng dây chuyền xảy ra ở chế độ không kiểm soát được, số phản ứng và năng lượng tỏa ra tăng
nhanh trong một thời gian ngắn tạo thành các vụ nổ lớn.
=> điều kiện để có phản ứng phân hạch dây chuyển là k ≥ 1.
* Lò phản ứng hạt nhân: là thiết bị thực hiện được phản ứng phân hạch ở chế độ kiểm soát được. Là bộ phận quan trong
trong nàh máy điện hạt nhân.
* Mặt trời bức xạ năng lượng (với công suất P) nên khối lượng giảm dần. Sau thời gian t khối lượng mặt trời giảm đi
∆
một lượng: ∆m =
E
P t.
=
2
2
c
c
6. PHÓNG XẠ:
a. Đặc điểm của phóng xạ:
+ Phóng xạ là một phản ứng hạt nhân tự phát và tỏa năng lượng
+ Quá trình phóng xạ là quá trình tự phát không điều khiển được.
+ Quá trình phóng xạ hoàn toàn không phụ thuộc vào các tác động của yêu tố bên
ngoài như nhiệt độ , áp suất. b. Các dạng phóng xạ, bản chất và tính chất của các loại tia phóng xạ.
Cho các tia phóng xạ đi qua điện trường giữa hai bản một tụ điện. Ta có thể xác định được bản chất các tia phóng
xạ. Một chất phóng xạ, trong mỗi phân rã chỉ phóng ra một trong ba loại tia α, β+ hayβ− (có thể kèm theo tia γ).
Phóng xạ anpha
(α)
Định
Là phóng xạ phát
nghĩa
ra tia α
Bản chất Là dòng hạt nhân
4
của tia
Heđược phóng
phóng xạ
2 ra với tốc độ
cỡ
107m/s
Phương
trình
phóng xạ
A 4 A−4 Z
Y
Z−2
X → 2He+
Phóng xạ bêta β
Là phóng xạ phát ra Là phóng xạ phát ra
tia β
tia β+
Là dòng hạt
Là dòng hạt +1 e(hạt
0
0
eđượ
c phóng ra
với tốc độ xấp xỉ tốc
độ ánh sáng
−1
0
ɶ
Z X → Z+1Y + −1e + 0v
A
A
0
ản
0ɶ
Trong đó 0v là ph hạt
của notrino, không
khối lượng nghỉ,
HVP – KSA!
Phóng xạ bêta β+
phóng xạ gamma (γ)
Là phóng xạ phát ra tia γ
Là sóng điện từ có bước sóng rất
ngắn, ngắn hơn bước sóng của tia X
pozitron) được phóng
ra với tốc độ xấp xỉ
tốc độ ánh sáng
A
Z
A
0
0
Không làm thay đổi cấu trúc hạt
nhân, chỉ có quá trình hạt nhân
Trong đó 00v là hạt chuyển trạng thái từ mức năng
notrino, không khối lượng cao Ecao xuống mức năng
lượng nghỉ, không lượng thấp Ethấp bằng cách bức xạ
điện tích, phóng ra photon có năng lượng:
X → Z−1Y + +1e + 0v
14
không điện tích,
phóng ra với tốc độ
ánh sáng
Tính
chất của
tia
phóng xạ
Lệch
trong điện trường
và từ trường
Làm ion
hóa mạnh môi
trường và mất dần
năng lượng.
Khả năng
đâm xuyên yếu, đi
được
tối
đa
khoảng 8cm trong
không khí
Thực chất của
phóng xạ β− là trong
hạt nhân 1 nơtron
biến thành 1 proton, 1
e− và 1 phản nơtrinô
với tốc độ ánh sáng
hfγ = Ecao Ethấp
Thực chất của
phóng xạ β+ là trong
hạt nhân 1 proton
biến thành 1 nơtron,
1
e+ và 1 nơtrinô v :
Qúa trình phóng xạ gama là
quá trình phóng xạ tiếp theo của
phóng xạ α, β. Các hạt nhân con
sinh ra trong phóng xạ α, β tồn tại ở
trạng thái kích thích, có năng lượng
lớn, khi chúng chuyển về trạng thái
ɶ
+
01 → 11p + −10e
có mức năng lượng thấp hơn và
1
1
0
0
ɶ
0
phát ra tia γ.
0v
1 p→ 0n+ +1e+ 0v
Luôn đi kèm với px α,β
v : n
Có các tính chất như tia X
Các tính chất chung của tia β:
nhưng mạnh hơn: Đặc biệt là khả
Phóng ra với tốc độ gần bằng tốc độ
năng đâm xuyên lớn (có thể đi được
ánh sáng.
Làm ion hóa môi trường nhưng yếu vài mét trong bê tông và vài cm
trong chì), gây nguy hiểm lớn đối
hơn tia α.
Khả năng đâm xuyên mạnh hơn tia α với cơ thể con người.
Tia γ không bị lệch trong
và đi được vài mét trong không khí và vài mm
trong kim loại (xuyên qua được lá nhôm dày cỡ điện trường của tụ điện.
mm).
HVP – KSA!
15
