LY THUYET ON TAP DAI HOC

<span class='text_page_counter'>(1)</span>CHƯƠNG I. DAO ĐỘNG CƠ HỌC 1.Các định nghĩa về dao động cơ * Dao động cơ học. - Dao động cơ học là sự chuyển động của một vật quanh một vị trí xác định gọi là vị trí cân bằng. * Dao động tuần hoàn - Dao động tuần hoàn là dao động mà trạng thái của vật được lặp lại như cũ, theo hướng cũ sau những khoảng thời gian bằng nhau xác định (Chu kì dao động) * Dao động điều hòa - Dao động điều hòa là dao động mà li độ của vật được biểu thị bằng hàm cos hay sin theo thời gian. 2.Phương trình dao động điều hòa * Phương trình li độ -Phương trình : x  A cos(t   )(cm) Với:. + x: li độ dao động hay độ lệch khỏi vị trí cân bằng. (cm) + A: Biên độ dao động hay li độ cực đại (cm) +  : tần số góc của dao động (rad/s) +  : pha ban đầu của dao động (t=0) + (t   ) : pha dao động tại thời điểm t. (rad). * Phương trình vận tốc.  v x '   A sin(t   )  A cos( t    )(cm) 2 - Phương trình  => Vận tốc nhanh pha hơn li độ góc 2 - tại vị trí cân bằng (x = 0): v max =Aω - Tại vị trí biên ( x=± A ): v min=0 * Phương trình gia tốc 2 2 - Phương trình a v ' x ''   A cos(t   )  A cos(t     )(cm)  => Gia tốc nhanh pha hơn vận tốc góc 2 , nhanh pha hơn li độ góc  - tại vị trí cân bằng (x = 0): a min=0 - Tại vị trí biên ( x=± A ): a max=Aω 2 3.Các đại lượng trong dao động cơ * Chu kì dao động T(s) - Là khoảng thời gian ngắn nhất để vật thực hiện được một dao động toàn phần Δt T= N * Tần số dao động f(Hz)- Là số lần dao động trong một đơn vị thời gian 1 N f= ⇒ f T Δt * Mối quan hệ giữa chu kì, tần số và tần số góc 2  2 f  T - Biểu thức. 2 . v max 4A =4 Af= T π 1 T vật đi được quãng đường S=4 A ; Trong 2. * Vận tốc trung bình trong một chu kỳ: v = * Trong 1T vật đi được quãng đường Trong. 1 T vật đi được quãng đường S = A 4. S=2 A ;.

<span class='text_page_counter'>(2)</span> 4.Năng lượng trong dao động cơ Cơ năng = Động năng + Thế năng W = Wđ + Wt 1 1 1  m.v 2  m. 2 A2 sin 2 (t   )  kA2 sin 2 (t   ) 2 2 Độngnăng Wđ 2 1 1  k .x 2  kA2 cos 2 (t   ) 2 Thế năng Wt 2 1 1 k . A2  m. 2 . A2 2 ĐLBT Cơ Năng: W = Wđ + Wt = 2 = Wđmax = Wtmax = const T , - Động năng và thế năng biến thiên với chu kỳ: T = ; ω ,=2 ω ; f ,=2 f 2 ¿ A x=± √ n+1 - Nếu W đ = ƯnWt thì n v =± A n+1 ¿{ ¿ 5. Con lắc lò xo * Cấu tạo - Con lắc lò xo gồm một là xo có độ cứng k(N/m) có khối lượng không đáng kể, một đầu cố định, đầu còn lại gắng vào vật có khối lượng m. * Phương trình dao động của con lắc lò xo  - Phương trình li độ: x  A cos(t   )(cm) N k F m Với:. √. P .  +x: li độ dao động hay độ lệch khỏi vị trí cân bằng. (cm) k =F Nm v +A: Biên độ dao động hay li độ cực đại (cm)  P +  : tần số góc của dao động (rad/s) 0F N m= +  : pha ban đầu của dao động (t=0) k P. A OAx0 + (t   ) : pha dao động tại thời điểm t. (rad) - Phương trình vận tốc  v x '   A sin(t   )  A cos(t    )(cm) 2  => Vận tốc nhanh pha hơn li độ góc 2 - Phương trình gia tốc a v ' x ''   2 A cos(t   )  2 A cos(t     )(cm) 2 ⇒ a=− ω . x  => Gia tốc nhanh pha hơn vận tốc góc 2 , nhanh pha hơn li độ góc  - Chiều dài quỹ đạo là : l = 2A k  m (rad/s) - Tần số góc -Tần số góc của con lắc lò xo T - Chu kì. -Chu kì của con lắc. 1 2 m  2 f  k. 1  1 k f    T 2 2 m - Tần số -Tần số dao động của con lắc lò xo 2 v 2 2 v2 - Công thức độc lập: A =x + 2 ; v =± ω √ A 2 − x 2 ; x=± A 2 − 2 ω ω. √.

<span class='text_page_counter'>(3)</span> - Lực đàn hồi (lực hồi phục): F=k |x| + Lực đàn hồi cực đại: F=k . A + Lực đàn hồi cực tiểu: F = 0. (. x max= A ). - Ta có trong cùng khoảng thời gian dao động thì:. m1 T 21 f 22 N 22 = = = m2 T 22 f 21 N 21. * Con lắc lò xo thẳng đứng: g Δl Δl - Chu kỳ: T =2 π g 1 g - Tần số: f = 2 π Δl l −l - Biên độ: A= max min 2. √ √ √. - Tần số góc: ω=. - Chiều dài của lò xo ở VTCB: l cb=l max − A=l min + A=. l max + l min 2. - Chiều dài tự nhiên (ban đầu) của lò xo: l 0=l cb − Δl - Chiều dài của lò xo ở thời điểm bất kỳ: l=l cb ± x - Lực đàn hồi của lò xo: + khi vật ở VTCB: Fđh =kΔl=mg + khi vật ở ly độ x bất kỳ:  Nếu x ở dưới VTCB: Fđh =k ( Δl+ x)  Nếu x ở trên VTCB: ta có 3 trường hợp Δl −|x|  |x|≺ Δl → Fđh =k ¿  |x|≻ Δl → Fđh =k (| x|− Δl)  |x|= Δl → F đh=0 + khi vật ở vị trí biên:  Lực đàn hồi cực đại: F max =k ( Δl+ A) ¿ k ( Δl − A) khi Δl ≻ A 0 khi Δl ≺ A  Lực đàn hồi cực tiểu: ¿ Fmin ={ ¿ * Con lắc lò xo nằm nghiêng: mg .sin α Δl Ta có: Δl= ⇒ T =2 π k g . sin α * Một lò xo có độ cứng k, chiều dài l được cắt thành các lò xo có độ cứng dài tương ứng là l 1 , l 2 , l 3 ,..... thì có: k 1 l 1=k 2 l 2=k 3 l 3=. .. * Ghép lò xo: cùng treo một vật có khối lượng như nhau 1 1 1 = + +.. .. . ⇒ T =√ T 21 +T 22 - Nối tiếp: k k1 k2. √. 2. k1 ,. k2 ,. 2. T .T ⇒ T = 21 22 T 1 +T 2 * Cùng một lò xo: vật có khối lượng m1 được chu kỳ T 1 , vật có khối lượng T2 - Nếu Vật có khối lượng m1+ m2 thì chu kỳ ⇒T =√ T 21 +T 22 - Nếu Vật có khối lượng m1 − m2 thì chu kỳ ⇒ T =√ T 21 −T 22 - song song: k =k 1 +k 2 +. .. .. 6. Con lắc đơn. √. k 3 ,....và chiều. m2. được chu kỳ.

<span class='text_page_counter'>(4)</span> * Cấu tạo - Gồm một sợi dây không giãn có độ dài l, khối lượng không đáng kể, một đầu cố định, đầu còn lại được 0 gắng vào một vật có khối lượng m. Con lắc dao động với biên độ góc nhỏ (   10 ) * Phương trình dao động s Pt  mg sin   mg  mg l - Lực kéo về với li độ góc nhỏ: - Phương trình dao động s S 0 cos(t   )(cm) α =α 0 . cos (ωt +ϕ) (rad) S =α .l s=α .l ( α có đơn vị là rad) Với và 0 0 2 2 a=−ω . s=− ω . αl 2 2 2 v v2 - Công thức độc lập: S 0=s + 2 ; α 20=α 2+ gl ω - Vận tốc của con lắc tại vi trí cân bằng: v max=S . ω=α 0 .l . ω=α 0 . √ g .l ( với α ≤ 100 ¿ g  l (rad/s) - Tần số góc - Tần số dao động. 1  1 f    T 2 2 T. g l. 1 2 l  2 f  g. - Chu kì dao động 6.1. Vận tốc và lực căng dây: * Trường hợp góc lớn: ( α > 100): - Vaän toác: v = √ 2gl(cos α − cos α 0) Ở vị trí biên: α =α 0 nên v = 0 Ở vị trí cân bằng: α =¿ 0 => cos α = 1 nên: vmax = √ 2gl(1 −cos α 0 ) - Lực căng dây: T = mg(3cos α − 2cos α 0 ¿ Ở vị trí biên: α =α 0 nên Tmax = mgcos α 0 Ở vị trí cân bằng: α =¿ 0 => cos α = 1 nên: Tmax = mg(3 −2 cos α 0 ¿ * Trường hợp góc nhỏ: ( α <100) 2 cos  1  2 Áp dụng công thức gần đúng: 2 2 - Vận tốc: v = √ gl(α 0 − α ) Ở vị trí biên: α =α 0 => v = 0 2 Ở vị trí cân bằng: α =0 => vmax = √ glα 0 3 2 2 - Lực căng dây: T = mgl(1 + α 0 − 2 α ¿ 1 2 Ở vị trí biên: α =α 0 => Tmin = mgl(1 - 2 α 0 ¿ 2 Ở vị trí cân bằng: α =0 => Tmax = mg( 1 + α 0 ¿ 6.2. Năng lượng của con lắc đơn 1 m.v 2 - Động năng của con lắc Wđ = 2 - Thế năng của con lắc (Chọn gốc thế năng tại VTCB và con lắc có li độ góc  ) Wt mgl (1  cos  ) 1 m.v 2 - Cơ năng của con lắc W= 2 + mgl (1  cos  ) = const.

<span class='text_page_counter'>(5)</span> 1 1 mg 2 1 1 ƯW = mω2 S 20= S0= mgl α 20= mω2 l 2 α 20 2 2 l 2 2 6.3. Tại cùng một vị trí địa lý con lắc đơn có chiều dài l 1 có chu kỳ T 1 , con lắc đơn có chiều dài l 2 có chu kỳ T 2 . con lắc đơn có chiều dài l 1+l 2 có chu kỳ T =√ T 21 +T 22 con lắc đơn có chiều dài l 1 −l 2 có chu kỳ T =√ T 21 −T 22 l 1 T 21 f 22 N 22 = = = * Cùng một vị trí địa lý ta có: l 2 T 22 f 21 N 21 6.4. Biến thiên chu kỳ con lắc đơn: T 1  t T 2 1 + Biến thiên chu kỳ theo nhiệt độ: T = T2 – T1: Độ biến thiên chu kỳ t = t2 – t1: Độ biến thiên nhiệt độ (0C)  : Hệ số nở dài ( độ-1) * Nhận xét: Khi nhiệt độ tăng ( t > 0) Chu kỳ tăng ( T > 0) và ngược lại T h  + Biến thiên chu kỳ theo độ cao: T R T = T’ – T: Độ biến thiên chu kỳ Với h: Độ cao so với mặt đất R = 6400 km: Bán kính trái đất * Nhận xét: Càng lên cao thì gia tốc trọng trường g càng giảm  chu kỳ tăng => Khi đưa con lắc từ mặt đất có nhiệt độ t 1 lên độ cao h có nhiệt độ t 2 (cả độ cao và nhiệt độ thay đổi): T h 1   t T R 2 T 1 g  2 gA + Biến thiên chu kỳ khi đem con lắc từ A đến B (g  g )  (gia tốc g thay đổi một lượng rất nhỏ) : TA Với. A. B. Với : T TB  TA TA: Chu kỳ con lắc ở A TB: Chu kỳ con lắc ở B g = g - g B. A. gA gia tốc trọng trường ở A gB gia tốc trọng trường ở B T 1 l  T 2 l1 1 + Biến thiên chu kỳ khi chiều dài dây treo con lắc thay đổi một lượng rất nhỏ: Với: T T2  T1 T1: Chu kỳ con lắc có chiều dài l1 T2: Chu kỳ con lắc có chiều dài l2 l = l2 – l1 ** Chú ý: T 1 l 1 g   - Khi cả chiều dài l và gia tốc trọng trường g thay đổi một lượng rất nhỏ: T 2 l 2 g T 1 1 g   t  2 g - Khi cả nhiệt độ và gia tốc trọng trường g thay đổi một lượng rất nhỏ: T 2 ** Sự nhanh (chậm) của quả lắc đồng hồ: Nếu T > 0: Chu kỳ tăng, đồng hồ chạy chậm lại T < 0: Chu kỳ giảm, đồng hồ chạy nhanh hơn.

<span class='text_page_counter'>(6)</span> T T  T .24.3600 = T 86400 Thời gian đổng hồ chạy nhanh (chậm) trong một ngày đêm là: 6.5. Chu kỳ con lắc đơn khi có tác dụng lực lạ F: l   T 2 g Khi chưa có lực lạ: Quả nặng chịu tác dụng của 2 lực P và T : l    T ' 2 g' Khi có lực lạ: Quả nặng chịu tác dụng của 3 lực P , T và F : Với g’ gọi là gia tốc trọng trường hiệu dụng được xác định như sau:   F F   P : g ' g  m - Khi   F F   P : g ' g  m - Khi 2   F g F  P : g'  g2   g'   m  hay cos  - Khi Với m là khối lượng quả nặng ** Các loại lực lạ thường  gặp: Fqt  ma - Lực quán  tính:  Fqt ngược chiều với gia tốc a  a Nếu vật chuyển động nhanh dần thì  cùng chiều chuyển động Nếu vật chuyển động chậm dần thì a ngược chiều chuyển động    E - Lực điện trường (trường hợp con lắc tích điện tích q đặt trong điện trường ): F qE   Nếu q > 0: F   E Nếu q < 0: F   E ** Chú ý: Điện trường giữa hai bản kim loại phẳng đặt song song tích điện trái dấu là điện trường đều hướng từ U E d bản dương sang bản âm, có độ lớn tính bởi công thức Với U: Hiệu điện thế (điện áp) giữa hai bản d: Khoảng cách giữa hai bản - Lực đẩy Acsimet: FA = DVg Với D: Khối lượng riêng của chất khí (hay chất lỏng) bị chiếm chổ V: Thể tích vật chiếm chổ 6.6. Con lắc đơn vướng đinh: l là chiều dài con lắc khi chưa bị vướng đinh l’ là chiều dài còn lại của con lắc khi đã vướng đinh (tính từ chổ vướng đinh đến quả nặng)  0 biên độ góc cực đại ứng với chiều dài l.  0 biên độ góc cực đại ứng với chiều dài l’ T 2 + Chu kỳ con lắc khi chưa bị vướng đinh: T ' 2 + Chu kỳ con lắc khi đã vướng đinh:. l' g. 1  Chu kỳ toàn phần của con lắc là: T0 = 2 (T + T’). l g.

<span class='text_page_counter'>(7)</span> +. l 02 l '  02 . 0 l  ' 0 l. *Chú ý: Khoảng thời gian ngắn nhất để vật đi từ vị trí có li độ x1 đến x2. t .  2  1   . x1  co s 1  A  co s   x2 2 A và ( 0 1 ,2  ) với . MỘT SỐ TRƯỜNG HỢP THƯỜNG GẶP HAY GẶP VỀ PHA BAN ĐẦU  :.    t  0 x  0 v  0 2  Chọn gốc thời gian 0 là lúc vật qua VTCB 0 theo chiều dương 0 : Pha ban đầu .  2  Chọn gốc thời gian t0 0 là lúc vật qua VTCB x0 0 theo chiều âm v0  0 : Pha ban đầu  Chọn gốc thời gian t0 0 là lúc vật qua biên dương x0  A : Pha ban đầu  0  Chọn gốc thời gian t0 0 là lúc vật qua biên âm x0  A : Pha ban đầu  .  Chọn gốc thời gian. t0 0. là lúc vật qua vị trí.  Chọn gốc thời gian t0 0 là lúc vật qua vị trí. x0  x0 .  A   3 2 theo chiều dương v0  0 : Pha ban đầu. A 2. .  3 theo chiều âm v0  0 : Pha ban đầu. A. x0  2 theo chiều dương v0  0 : Pha ban đầu  Chọn gốc thời gian t0 0 là lúc vật qua vị trí.  . A. 2 3. 2 x 0   t  0 v  0 0 0 2 3  Chọn gốc thời gian là lúc vật qua vị trí theo chiều âm : Pha ban đầu π A √2  Chọn gốc thời gian t0 0 là lúc vật qua vị trí x= theo chiều dương v0  0 : pha ban đầu ϕ=− 4 2 π A √2  Chọn gốc thời gian t0 0 là lúc vật qua vị trí x= theo chiều âm v ≺ 0 : pha ban đầu ϕ= 4 2 A 2 x=− √  Chọn gốc thời gian t0 0 là lúc vật qua vị trí theo chiều dương v0  0 : pha ban đầu 2 3π ϕ=− 4 3π A √2  Chọn gốc thời gian t0 0 là lúc vật qua vị trí x=− theo chiều âm v ≺ 0 : pha ban đầu ϕ= 4 2 A 3 x= √  Chọn gốc thời gian t0 0 là lúc vật qua vị trí theo chiều dương v ≻ 0 : pha ban đầu 2 π ϕ=− 6 π A √3  Chọn gốc thời gian t0 0 là lúc vật qua vị trí x= theo chiều âm v ≺ 0 : pha ban đầu ϕ= 6 2 A 3 x=− √  Chọn gốc thời gian t0 0 là lúc vật qua vị trí theo chiều dương v ≻ 0 : pha ban đầu 2 −5 π ϕ= 6 5π A √3  Chọn gốc thời gian t0 0 là lúc vật qua vị trí x=− theo chiều âm v ≺ 0 : pha ban đầu ϕ= 6 2. Dạng 2: Thời gian chuyển động ngắn nhất, quãng đường đi, Vận tốc trung bình, Tốc độ trung bình: T Đi từ x = -A đến x = +A thì đường đi là S = 2A và thời gian chuyển động ngắn nhất là t = 2.

<span class='text_page_counter'>(8)</span> T Đi từ x = O đến x = A thì đường đi là S = A và thời gian chuyển động ngắn nhất là t = 4 A A T ± 2 thì đường đi là S = 2 và thời gian chuyển động ngắn nhất là t = 12 Đi từ x = O đến x = A A T ± ± 2 đến x = Đi từ x = A thì đường đi là S = 2 và thời gian chuyển động ngắn nhất là t = 6 A A T Đi từ x = - 2 đến x = + 2 thì đường đi là S = A và thời gian chuyển động ngắn nhất là t = 6 ±. A 2 A 2 T 2 thì đường đi là S = 2 và thời gian chuyển động ngắn nhất là t = 8 Đi từ x = O đến x = A 2 A 2  A ± 2 đến x = 2 ) và thời gian chuyển động ngắn nhất là t = Đi từ x = A thì đường đi là S = ( . T 8 A 3 A 3 T 2 thì đường đi là S = 2 và thời gian chuyển động ngắn nhất là t = 6 Đi từ x = 0 đến x = A 3 A 3  A ± 2 đến x = 2 ) và thời gian chuyển động ngắn nhất là Đi từ x = A thì đường đi là S = ( . T t = 12 Tính từ động năng bằng với thế năng đến khi lặp lại như cũ, khoảng thời gian này bằng. 1 T 4. Sơ đồ tóm lược dao động cơ -A. x<0,a>0. VTCB. x>0,a<0. - xmin = 0 - vmax = .A - amin = 0 1 1 m.vmax 2  kA2 2 - Wđmax = 2 1 2 kx 0 - Wtmin = 2 - W = Wđ + Wt = Wđmax - Fđhmin = k.xmin = 0 - Lực đàn hồi và gia tốc đổi chiều tại vị trí cân bằng. +A - xmax = A 2 - amax =  A - vmin = 0 1 m.v 2 0 2 - Wđ = 1 2 1 2 kx  kA 2 - Wtmax = 2 - W = Wđ + Wt = Wtmax - Fđhmax = k.xmax = k.A - Chuyển động đổi chiều tại biên dao động.. 7. Dao động tắt dần, dao động cưỡng bức, cộng hưởng * Tần số riêng: Tần số dao động mà chỉ phụ thuộc vào các đặc tính bên trong của hệ không phụ thuộc vào các yếu tố bên ngoài gọi là tần số dao động riêng. * Dao động tắt dần - Dao động mà biên độ giảm dần theo thời gian. (Cơ năng giảm dần theo thời gian). - Dao động tắt dần càng nhanh nếu độ nhớt môi trường càng lớn. * Dao động duy trì:.

<span class='text_page_counter'>(9)</span> - Nếu cung cấp thêm năng lượng cho vật dao động để bù lại phần năng lượng tiêu hao do ma sát mà không làm thay đổi chu kì dao động riêng của nó, khi đó vật dao động mãi mãi với chu kì bằng chu kì dao động riêng của nó, gọi là dao động duy trì. - Đặc điểm  Ngoại lực tác dụng để cho dao động duy trì được thực hiện bỡi một cơ cấu nằm trong hệ dao động. * Dao động cưỡng bức - Nếu tác dụng một ngoại biến đổi điều hoà F = F 0sin(t + ) lên một hệ. Lgực này cung cấp năng lượng cho hệ để bù lại phần năng lượng mất mát do ma sát . Khi đó hệ sẽ gọi là dao động cưỡng bức..  Dao động cưỡng bức là dao động chịu tác dụng của ngoại lực cưỡng bức tuần hoàn. Đặc điểm  Dao động của hệ là dao động điều hoà có tần số bằng tần số ngoại lực.  Biên độ của dao động không đổi  Biên độ dao động cưỡng bức phụ thuộc vào: + Biên độ ngoại lực điều hòa tác dụng vào hệ. + Tần số ngoại lực và độ chênh lệch giữa tần số dao động của ngoại lực và tần số dao động riêng của hệ.  Ngoại lực tuần hoàn do một cơ cấu ngoài hệ tác động vào vật. * Hiện tượng cộng hưởng - Nếu tần số ngoại lực (f) bằng với tần số riêng (f 0) của hệ dao động tự do, thì biên độ dao động cưỡng bức đạt giá trị cực đại. - Tầm quan trọng của hiện tượng cộng hưởng : + Dựa vào cộng hưởng mà ta có thể dùng một lực nhỏ tác dụng lên một hệ dao động có khối lượng lớn để làm cho hệ này dao động với biên độ lớn + Dùng để đo tần số dòng điện xoay chiều, lên dây đàn… * Một số công thức để giải bài tập: k . A2 ω2 . A 2  Quãng đường vật đi được đến khi dừng lại: S= = 2 μ . mg 2 μg 4 μ. mg 4 μ . g = 2  Độ giảm biên độ sau mỗi chu kỳ là: ΔA= k ω 2 A Ak A .ω  Số dao động thực hiện được: N= = = ΔA 4 μ . mg 4 μ . g A . k . T πω A =  thờ gian dao động đến lúc dừng lại: Δt=N . T = 4 μ . mg 2 μ . g M 8. Tổng hợp dao động M - Tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số có các 2 phương trình lần lượt là:x1 = A1cos(t + 1), và x2 = A2cos(t + 2) sẽ là một  phương trình dao động điều hòa có dạng: x = Acos(t + ).Với:  M  Biên độ: A2 = A22 + A12+2A1A2cos(2 – 1) A sin 1  A2 sin  2 O P2 P11 P tan   1 A1 cos 1  A2 cos  2  Pha ban đầu:  Ảnh hưởng của độ lệch pha :  Nếu: 2 – 1 = 2k  A = Amax = A1+A2. A -A.  Nếu: 2 – 1 =(2k+1) A=Amin = 1 2 1 (k  ) A12 + A 22 2  Nếu 2 – 1 = A =. :Hai dao động cùng pha :Hai dao động ngược pha :Hai dao động vuông pha. A1  A2 A A1  A2 Tổng quát: * Cách bấm máy tính fx - 570ES: chọn Mode 2 → nhập A 1 shift (-) ϕ 1 + A 2 shift (-) ϕ 2 bấm = shift 2 3 =. Màn hình hiển thị kết quả A và ϕ của dao động tổng hợp. * Khi biết một dao động thành phần: x 1=A cos( ωt+ ϕ1 ) và dao động tổng hợp x= A cos (ωt +ϕ) thì dao động thành phần còn lại là: x 2=A cos(ωt+ ϕ2 ) . Trong đó: A 22= A 2+ A 21 − 2 AA1 cos (ϕ− ϕ1 ). x.

<span class='text_page_counter'>(10)</span> A sin ϕ − A 1 sin ϕ1 A cos ϕ − A 1 cos ϕ1 6. Các bước giải bài toán tìm li độ dao động sau thời điểm t một khoảng thời gian t. Biết tại thời điểm t vật có li độ x = x0. * Từ phương trình dao động điều hoà: x = Acos(t + ) cho x = x0 Lấy nghiệm t +  =  (ứng với x đang tăng, vì cos(t + ) > 0)      2 hoặc t +  =  -  (ứng với x đang giảm) với 2 * Li độ sau thời điểm đó t giây là:x =Acos(t + ) hoặc x =Acos( -  + t)=Acos(t - ) tan ϕ 2=. CHƯƠNG II SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM 1.Các khái niệm về sóng * Sóng cơ - Sóng cơ là dao động cơ được lan truyền trong không gian theo thời gian trong môi trường vật chất. * Sóng ngang.

<span class='text_page_counter'>(11)</span> - Sóng ngang là sóng có phương dao động của các phần tử sóng vuông góc với phương truyền sóng. Sóng ngang truyền được trong môi trường rắn và trên mặt nước. * Sóng dọc - Sóng dọc là sóng có phương dao động của các phần tử sóng trùng với phương truyền sóng. Sóng dọc truyền được trong các môi trường rắn, lỏng, khí - Sóng cơ không truyền được trong chân không. 2. Các đại lượng đặc trưng của sóng * Vận tốc truyền sóng v: - Là vận tốc truyền pha dao động. Trong môi trường xác định thì tốc độ truyền sóng là xác định. Tốc độ truyền sóng phụ thuộc vào bản chất môi trường truyền sóng * Chu kì sóng T: - Chu kì sóng là chu kì dao động của các phần tử vật chất khi có sóng truyền qua, chu kì sóng là chu kì dao động và cũng là chu kì của nguồn sóng. * Tần số sóng f: - Tần số sóng là tần số của các phần tử dao động khi có sóng truyền qua. Chu kì sóng là tần số dao động 1 f  ( Hz ) T và cũng là tần số của nguồn sóng * Bước sóng  (m): v  v.T  f - Bước sóng là quãng đường sóng truyền được trong một chu kì - Bước sóng là khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên phương dao động cùng pha. - Khoảng cách giữa 2 điểm trên cùng phương truyền sóng mà dao động ngược pha (khoảng cách giữa λ cực đại và cực tiểu liên tiếp) là . 2 - Khoảng cách giữa 2 điểm trên cùng phương truyền sóng mà dao động vuông pha ( khoảng cách giữa λ cực đại và điểm đứng yên liên tiếp hay khoảng cách giữa cực tiểu và điểm đứng yên liên tiếp) là . 4 -Khoảng cách giữa 2 bụng sóng (múi sóng) liên tiếp ( 2 cực đại liên tiếp) bắng λ Chú ý: Đối với một nguồn phát sóng xác định, khi thay đổi môi trường truyền sóng thì Chu kỳ (tần số) không đổi, chỉ có tốc độ v thay đổi và do đó bước sóng  thay đổi theo * Biên độ sóng A: -Biên độ sóng là biên bộ dao động của các phần tử sóng khi có sóng truyền qua. 1 W  m 2 A2 2 * Năng lượng sóng -Năng lượng sóng (J) * Độ lệch pha - Nếu hai điểm M và N trong mội trường truyền sóng và cách nguồn sóng 0 lần lược là d M và dN thì: d  dN d  2 M 2   MN d  2 ¿2π λ  * Chú ý: - Nếu hai điểm M và N cùng nằm trên một phương truyền sóng thì: d * Nếu Δϕ=2 kπ ⇔ 2 π =2 kπ thì hai điểm đó dao động cùng pha.  d k . với k  Z λ d Δϕ=(2 k +1)π ⇔2 π =(2 k +1) π * Nếu thì hai điểm đó dao động ngược pha.  λ λ d=(2 k +1) 2 π d π * Nếu Δϕ=(2 k +1) ⇔ 2 π =(2k + 1) thì hai điểm đó dao động vuông pha.  2 λ 2 λ d=(2 k +1) với k  Z 4 * Phương trình sóng.

<span class='text_page_counter'>(12)</span> - Phương trình sóng tại một điểm trong môi trường truyền sóng là phương trình dao động của điểm đó. - Giả sử phương trình dao động của nguồn sóng O là u  A cos t t x 2 x u  AM cos 2 (  )  AM cos(.t  ) T   => Thì phương trình sóng tại điểm M cách O một khoảng x là: - Nếu sóng truyền ngược chiều (+) trục Ox thì phương trình sóng có dạng: x t x 2 x uM A cos  (t  ) A cos 2 (  ) A cos(t  ) v T   * Tính tuần hoàn của sóng - Tại một điểm xác định trong môi trường truyền sóng có x = const. u M là một hàm biến thiên điều hòa theo thời gian t với chu kì T - Tại một thời điểm xác định t = const u M là một hàm biến thiên điều hòa trong không gian theo biến x với chu kì  3. Các khái niệm về giao thoa sóng * Định nghĩa: Hiện tượng giao thoa là hiện tượng hai sóng có cùng tần số, có hiệu số pha không đổi theo thời gian khi gặp nhau tại một điểm có thể tăng cường lẫn nhau hoặc triệt tiêu nhau. * Điều kiện để có giao thoa sóng: - Hai sóng phát ra phải là hai sóng kết hợp. - Cùng tần số, có hiệu số pha không đổi theo thời gian. * Phương trình sóng u u2 a cos t - Giả sử phương trình sóng tại hai nguồn kết hợp O1 và O2 là: 1 - Xét một điểm M cách hai nguồn lần lược là d1 = O1M và d2 = O2M - Phương trình sóng tại M do hai nguồn O1 và O2 truyền đến là t d t d u1M a cos 2 (  1 ) u2 M a cos 2 (  2 ) T  và T  d d t d uM u1M  u2 M 2a cos  ( 2 1 ) cos 2 (  )  T 2 - Phương trình sóng tổng hợp tại M => Dao động tổng hợp tại M cũng là dao động điều hòa cùng tần số với hai dao động thành phần với chu kì T d d  A 2a cos  ( 2 1 ) 2aM cos  ( )   - Biên độ sóng tổng hợp tại M d 2  d1   Độ lệch pha  Biên độ dao động cực đại Amax = 2A khi d d cos  ( 2 1 ) 1   2k ; k  Z  d 2  d1 k    Biên độ dao động cực tiểu Amin = 0 khi d d 1 cos  ( 2 1 ) 0   (2k  1) ; k  Z  d 2  d1 ( k  )  2 Nhận xét: Đường trung trực của S1 và S2 sẽ có biên độ dao động cực đại khi 2 nguồn cùng pha , Đường trung trực của S1 và S2 sẽ có biên độ dao động cực tiểu khi 2 nguồn ngược pha * Tìm số điểm dao động với biên độ cực đại hoặc cực tiểu: - 2 nguồn dao động cùng pha  Số cực đại giao thoa N (Số bụng sóng trong khoảng từ O1,O2) dựa vào điều kiện. Với d – d thõa  2k (không tính 2 nguồn)  2. 2. 1. − S 1 S2 S S ≺k ≺ 1 2 λ λ  Số cực tiểu giao thoa N’ (Số nút sóng trong khoảng từ O1,O2) dựa vào điều kiện Với d2 – d1 thõa  (2k 1) (không tính 2 nguồn).

<span class='text_page_counter'>(13)</span> S S 1 1 S S − − 1 2 ≺k ≺ 1 2 − 2 λ λ 2 L =a ,b Hoặc có thể dung công thức sau: λ Cực đại giao thoa: 2a + 1 Cực tiểu giao thoa: 2a + 2 nếu b ≥ 5 2a nếu b < 5 - 2 nguồn dao động ngược pha: (không tính 2 nguồn) S S 1 1 S S  Số cực đại giao thoa: − − 1 2 ≺k ≺ 1 2 − 2 λ λ 2 − S 1 S2 S1 S 2  Số cực tiểu giao thoa: ≺k ≺ λ λ * Với bài toán tìm số đường dao động cực đại và không dao động giữa 2 điểm M, N cách 2 nguồn lần lượt là d , d , d , d Đặt Δd M =d 1 M − d 2 M , Δd N =d 1 N − d2 N , giả sử Δd M ≺ Δd N - Nếu 2 nguồn dao động cùng pha:  Số cực đại giao thoa: Δd M ≺ kλ ≺ Δd N  Số cực tiểu giao thoa: Δd M ≺( k +0,5) λ≺ Δd N - Nếu 2 nguồn dao động ngược pha:  Số cực đại giao thoa: Δd M ≺( k +0,5) λ≺ Δd N  Số cực tiểu giao thoa: Δd M ≺ kλ ≺ Δd N Sự phản xạ của sóng: - Khi phản xạ trên vật cản cố địmh, sóng phản xạ luôn ngược pha với sóng tới tại điểm phản xạ - Khi phản xạ trên vật cản tự do, sóng phản xạ luôn cùng pha với sóng tới tại điểm phản xạ 4. Các khái niệm về sóng dừng * Định nghĩa: Sóng dừng là sóng có các nút và các bụng sóng cố định trong không gian. * Tính chất λ - Khoảng cách giữa hai nút sóng hay hai bụng sóng liên tiếp nhau trên phương truyền sóng: 2  d NN d BB k ; k 0,1, 2..n 2 λ - Khoảng cách giữa một nút và bụng sóng liên tiếp nhau trên phương truyền sóng: 4  d NB (2k 1) ; k 0,1, 2..n 4 * Điều kiện có sóng dừng A - Sóng dừng có hai đầu cố định (nút sóng) hay hai đầu tự do N  l k ; k : 2 (bụng sóng) số bó song Số bụng sóng = số bó sóng = k Số nút sóng = k + 1 - Sóng dừng có một đầu cố định (nút sóng) và một đầu tự do (bụng sóng)  l (2k  1) ; k : 4 số bó sóng Số bó nguyên = k Số bụng sóng = số nút sóng = k + 1 v - Dây đàn của nhạc cụ: f =n . n = 1,2,3,… 2l v n = 1 âm phát ra là âm có tần số cơ bản f = , 2l. B. N. . . 2. 4. B. B A ụ n g. N. B. N úP t. N. B. P N.

<span class='text_page_counter'>(14)</span> - Ống sáo: f =(2n+1). v ; n = 0,1,2,3,… 4l. n = 0 âm phát ra là âm cơ bản có tần số f =. v 4l. - Trong sóng dừng nếu tăng tần số nguồn thì: + Bước sóng giảm. + khoảng cách giữa các nút giảm. + Chiều dài bó sóng giảm. + Số bó sóng tăng 5.Các khái niệm về sóng âm * Định nghĩa - Sóng âm là những sóng cơ học lan truyền trong môi trường vật chất khí, lỏng, rắn. + Nguồn âm: là các vật dao động - Sóng âm truyền được trong các môi trường rắn, lỏng, khí và không truyền được trong chân không. Nói chung sóng âm truyền trong môi trường rắn có vận tốc lớn nhất. - Tốc độ sóng âm phụ thuộc vào bản chất môi trường, nhiệt độ, áp suất… - Sóng âm là sóng dọc. - Tai người cảm nhận âm có tần số từ 16Hz-20000Hz. + Âm thanh (âm nghe được): là những âm có tần số nằm trong khoảng từ 20 Hz đến 20000 Hz (16 Hz < f < 20000 Hz) - Vận tốc truyền âm trong môi trường rắn lớn hơn môi trường lỏng, môi trường lỏng lớn hơn môi trường khí. - Vận tốc truyền âm phụ thuộc vào tính đàn hồi và mật độ của môi trường. - Trong một môi trường, vận tốc truyền âm phụ thuộc vào nhiệt độ và khối lượng riêng của môi trường đó. * Hạ âm, siêu âm - Sóng có tần số dưới 16Hz gọi là sóng hạ âm -Sóng có tần số trên 20000Hz gọi là sóng siêu âm * Đặc trưng vật lý của âm - Nhạc âm là âm có tần số xác định. VD như kèn, đàn sáo, .... - Tạp âm là âm có tần số không xác định. VD như tiếng xe chạy, tiếng búa đạp,.... - Tần số: Nói chung âm có tần số lớn thì âm nghe càng cao và ngược lại âm có tần số nhỏ thì âm nghe càng thấp. - Cường độ âm và mức cường độ âm: + Cường độ âm I: là năng lượng âm truyền qua một đơn vị diện tích đặt vuông góc với phương truyền W P P I  S .t S = 4 πR2 âm, trong một đơn vị thời gian. (W/m2) Với P:công suất âm S: diện tích âm truyền qua (m2) + Mức cường độ âm L (dB) I I L( B ) lg hayL (dB ) 10 lg 0 ≤ L ≤ 130 I0 I0 ; hay Với. I: cường độ âm I0 :cường độ âm chuẩn = 10-12W/m2. - Đồ thị dao động âm: + Nhạc âm là những âm có tần số xác định. + Tập âm là những âm có tần số không xác định + Âm cớ bản - họa âm: Một nhạc cụ phát âm có tần số f 0 thì cũng có khả năng phát âm có tần số 2f0,3f0 … Âm có tần số f0 là âm cơ bản. Âm có tần số 2f0,3f0… là các họa âm. Tập hợp các họa âm gọi là phổ của nhạc âm (Đồ thị dao động âm) * Đặc trưng sinh lý của âm.

<span class='text_page_counter'>(15)</span> - Độ cao của âm là đặc trưng sinh lí phụ thuộc: liên quan đến tần số âm, không phụ thuộc vào năng lượng âm. - Độ to: là đặc trưng sinh lí phụ thuộc vào mức cường dộ âm và tần số âm. - Âm sắc: là tính chất giúp ta phân biệt được các âm khác nhau do các nguồn âm phát ra (ngay cả khi chúng có cùng độ cao và độ to), phụ thuộc vào tần số và biên độ âm. Đặc trưng sinh lí Độ cao Âm sắc Độ to. Đặc trưng vật lí f A, f L, f. CHƯƠNG III DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU 1.Khái niệm dòng điện xoay chiều * Định nghĩa-Dòng điện xoay chiều là dòng điện có cường độ biến thiên điều hòa theo thời gian (theo hàm cos hay sin của thời gian) i I 0 cos(t   ) A * Biểu thức - Trong đó.

<span class='text_page_counter'>(16)</span> + i: giá trị cường độ dòng điện xoay chiều tức thời(A) + I0 > 0: giá trị cường độ dòng điện cực đại của dòng điện xoay chiều +  ,  : là các hằng số. +  > 0 tần số góc + (t   ) : pha tại thời điểm t +  :Pha ban đầu T * Chu kì. 2 1  ( s)  f. 1  f   ( Hz ) T 2 * Tần số * Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều - Định tính: dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ - Định lượng:  n + Giả sử khi t = 0 pháp tuyến của khung dây trùng với .Từ thông qua khung dây tại thời điểm t là:  NBS cos t + Từ thông biến thiên làm xuất hiện trong khung dây một suất điện động cảm ứng tức thời tại thời điểm t là: d    NBS sin t dt Với N,B,S  là các đại lượng không đổi. => Vậy suất điện động trong khung biến thiên điều hòa với tần số góc  I U E I  0 ;U  0 ; E  0 2 2 2 * Giá trị hiệu dụng Cách biểu diễn dòng điện xoay chiều bằng véc tơ quay:    U hayU 0 ω u u = U0 cos( t + )    I hay I0 ω i = I0cos ( t+ i) 2. Các loại mạch điện xoay chiều *Đoạn mạch chỉ chứa điện trở thuần  - Nếu: uR U 0 R cos t (V )  iR I 0 R cos t ( A) - Dòng điện và điện áp giữa hai đầu R cùng pha nhau. U U O I0R  0R  I R  R R R - Biểu thức định luật Ohm: - Giản đồ vecto quay Fresnen * Đoạn mạch chỉ chứa tụ điện (Tụ điện không cho dòng điện không đổi đi qua) - Đại lượng đặc trưng cho tụ điện là điện dung C có đơn vị Fara (F) Các ước số: micrôfara (  F), nanôfara (nF), picofara (pF) 1  F = 10-6F, 1nF = 10-9F, 1pF = 10-12F π π uC treã pha i laø ( i sớm pha uC là ) 2 2.  uC U 0 C cos t (V )  iC I 0C cos(t  )( A) 2 - Nếu  iC I 0C cos(t )( A)  uC U 0C cos(t  )(V ) 2 Hay.  UR. i. I. i. i.  - Điện áp giữa hai đầu tụ điện chậm pha hơn cường độ dòng điện góc 2 1 1 ZC   ( )  C 2  fC - Dung kháng của đoạn mạch. O.  UC.  I.

<span class='text_page_counter'>(17)</span> U U I 0C  0 C  I C  C ZC ZC - Biểu thức định luật Ohm - Giản đồ vector quay Fresnen * Ý nghĩa của ZC: Dung kháng có vai trò tương tự như điện trở , đặc trưng cho tính cản trở dòng điện π xoay chieàu cuûa tuï ñieän. Tuï ñieän coøn coù taùc duïng laøm cho u treã pha i laø 2 * Chú ý: Dòng điện một chiều (dòng điện không đổi) không đi qua được tụ, nhưng dòng điện xoay chiều đi qua được tụ. Dòng điện xoay chiều có tần số cao qua tụ dễ hơn dòng điện xoay chiều có tần số thấp. * Đoạn mạch chỉ chứa cuộn cảm thuần: - Đại lượng đặc trưng cho cuộn cảm là độ tự cảm L có đơn vị Henry (H).  )( A) 2 - Nếu  iL I 0 L cos(t )( A)  uL U 0 L cos(t  )(V ) 2 Hay u L U 0 L cos t (V )  iL I 0 L cos(t .  - Điện áp giữa hai đầu cuộn cảm nhanh pha hơn cường độ dòng điện góc 2 - Cảm kháng của đoạn mạch Z L  L 2 fL().  UL.  I. U U I0L  0L  I L  L ZL ZL O - Biểu thức định luật Ohm - Giản đồ vector quay Fresnen * Ý nghĩa của ZL: Cảm kháng có vai trò tương tự như điện trở , đặc trưng cho tính cản trở dòng điện π xoay chiều của cuộn cảm. Cuộn cảm thuần còn có tác dụng làm cho u sớm pha i là 2 *Đoạn mạch RLC nối tiếp - Sơ đồ mạch điện. A. R. L. C B. - Nếu cho biểu thức u U 0 cos t (V )  i I 0 cos(t   )( A) - Nếu cho biểu thức i I 0 cos(t )( A)  u U 0 cos(t   )(V ) UL 1 1 ZC   ( )   C 2 fC - Dung kháng của đoạn mạch ULC U - Cảm kháng của đoạn mạch Z L  L 2 fL()  I O U - Giản đồ vector quay Fresnen R  - Từ giản đồ vector ta có: UC + U2 = UR2 + (UL - UC)2 U U I0  0  I  Z Z + Biểu thức định luật Ohm: + Tổng trở của đoạn mạch:. Z  R 2  ( Z L  Z C ) 2 ( ). U U R Cos  0 R  R  U0 U Z + Hệ số công suất: U  U 0C U L  U C Z L  Z C tan   0 L   U U R 0 R R + Góc lệch pha  Nếu ZL > ZC : thì   0 , mạch có tính cảm kháng, u nhanh pha hơn i góc   Nếu ZL < ZC : thì   0 , mạch có tính dung kháng, u chậm pha hơn i góc .

<span class='text_page_counter'>(18)</span> U I I max  R  Nếu ZL = ZC : thì  0 , u cùng pha i, khi đó * Hiện tượng cộng hưởng điện 1 1 Z L Z C   L   C LC - Điều kiện để có cộng hưởng điện xảy ra: - Hệ quả của hiện tượng cộng hưởng điện  Zmin = R => Imax = U/R  cos  1 => Pmax = I2.R U  U 0C U L  U C Z L  Z C tan   0 L   0 U U R 0 R R  => u, i cùng pha 1 f  2 LC  * Các trường hợp đặc biệt: - Maïch goàm RL noái tieáp: 2 2 Z = √R +Z L Z L U L U L0 i tg ϕ= = = > 0: u luôn sớm pha i. R U R U R0 U0 U I= hay I0 = Z Z 2 2 => U = IZ = √ U R +U L hay U0 = I0Z = √ U R 0+U L 0 2. U.  i. - Maïch goàm RC noái tieáp: 2 2 Z = √ R + ZC − ZC −U C −U C 0 = = tg ϕ= < 0: u luoân treå pha i. R UR U R0 U0 U i I= hay I0 = Z Z 2 2 => U = IZ = √ U R +U C hay U0 = I0Z = √ U R 0+U C 0 - Maïch goàm LC noái tieáp: i 2 Z L− ZC¿ ¿ Z= ¿ √¿ Z L − ZC U L −U C U L 0 − U C 0 = = tg ϕ= 0 0 0 π i Neáu ZL > ZC: tg ϕ = +  , ϕ = : u sớm pha i 2 π Neáu ZL < ZC: tg ϕ = -  , ϕ = : u treå pha i 2 U0 U I= hay I0 = Z Z U L −U C ¿ => U = IZ = ¿ √¿ U L0 −U C 0 ¿2 ¿ hay U0 = I0Z = ¿ √¿ - Cuộn dây có điện trở: Xem như mạch RL nối tiếp. 2 2 Tổng trở cuộn dây: Zcd = √ R cd + Z L 2. i. 2.  i. i. U. 2. U.  i.

<span class='text_page_counter'>(19)</span> Độ lệch pha ucd so với i: tg ϕ cd=. ZL Rcd. U cd U cd 0 hay I0 = Z cd Z cd 3. Công suất của mạch điện xoay chiều. I=. R I 2 R Z * Biểu thức - Công suất tiêu thụ trung bình của mạch điện - Mạch RLC nối tiếp công suất tiêu thụ trong mạch là công suất tiêu thụ trên điện trở R * Ý nghĩa hệ số công suất - Hệ số công suất càng cao thì hiệu quả sử dụng điện năng càng cao. Để tăng hiệu quả sử dụng điện năng ta phải tìm mọi cách để làm tăng hệ số công suất. * Điều kiện để có công suất cực đại R U 2R U2 P UI cos  U 2 2  2  (Z L  ZC )2 Z R  ( Z L  ZC ) 2 R R - Từ biểu thức P UI cos  UI. - Nếu L,C,  =const, còn R thay đổi. 2 Z R 2  cos   2. U2 U2 P  2 R 2( Z L  Z C ) Với R =. Z L  ZC. ⇒. R U 2R P UI cos  U 2  2 Z R  (Z L  ZC )2 . - Nếu R,U=const, còn L,C,f thay đổi =>Mạch xảy ra hiện tượng cộng hưởng cos  1 2. ** Tóm lại: 1) Các công thức tính cường độ dòng điện qua đoạn mạch điện xoay chiều: U U U U U U I  R  L  C   MN  cd R Z L Z C Z Z MN Z cd 2) Về độ lệch pha cần lưu ý: uR cùng pha so với i uL sớm pha so với i là. π 2. π 2 uRL luôn sớm pha so với i uRC luôn trễ pha so với i uC trễ pha so với i là. uLC sớm pha so với i là uLC trễ pha so với i là. π 2. nếu ZL > ZC. π nếu ZL < ZC 2. Nếu 2 hiệu điện thế u1 và u2 cùng pha nhau thì: 1 2 và tg 1 = tg  2  1  2  2 và tg 1 . tg  2 = - 1 Nếu 2 hiệu điện thế u1 và u2 vuông pha nhau thì:  1  2       u i u có góc lệch phụ nhau thì: 2 và tg 1 . tg  2 = 1 Nếu 2 hiệu điện thế u1 2 3) Qui tắc viết biểu thức: Cho biểu thức của i = I0cos( ω t +ϕ i ¿ thì biểu thức của u = U0cos( ω t +ϕ u ¿ Cho biểu thức của u = U0cos( ω t +ϕ u ¿ thì biểu thức của i = I0cos( ω t +ϕ i ¿  u  i => u i   và i u  .

<span class='text_page_counter'>(20)</span> Z L − ZC R U 0 I 0 Z U 2 U I 0  0 I 2 Z Qui tắc trên được áp dụng cho mạch RLC mắc nối tiếp hoặc 2 trong 3 dụng cụ mắc nối tiếp Nếu đoạn mạch chỉ có 1 dụng cụ thì áp dụng: uR cùng pha so với i với UR0 = RI0 π uL sớm pha so với i là với UL0 = ZLI0 2 π uC trễ pha so với i là với UC0 = ZCI0 2 4) Bài toán cực trị: Xét mạch RLC mắc nối tiếp: - Khi L đổi, R, C, f (hoặc  ) không đổi tìm L để Imax hoặc Pmax - Khi C đổi, R, L, f (hoặc  ) không đổi tìm C để Imax hoặc Pmax - Khi f (hoặc  ) đổi, R, L, C không đổi tìm f để Imax hoặc Pmax U 2 I max  và Pmax UI max RI max R => Cộng hưởng điện, khi đó Zmin = R => - Khi R thay đổi; L, C, f (hoặc  ) không đổi, tìm R để công suất mạch cực đại Pmax: Giải bằng cách dùng bất đẳng thức Cô-Si U2 2 Pmax  và cos   Z  ZC 2 R0 2 Ta có kết quả: R = R0 = L khi đó - Khi L đổi, R, C, f (hoặc  ) không đổi tìm L để U Lmax : Giải bằng cách dùng đạo hàm hoặc dùng tọa độ đỉnh của Parabol 1 + khi L= 2 thì Imax ⇒ mạch xảy ra cộng hưởng. ω C R 2  Z C2 U ZL  và U L max  R 2  Z C2 Z R C + khi tg ϕ=. + với L = L1 và L = L2 thì UL có cùng giá trị thì ULmax khi 2. + Khi U RL =I √ R +Z. 2 L. cực đại khi. Z C + √ 4 R2 +Z 2C Z L= 2. L=. 2 L1 L 2 L 1 + L2. U RLMAX=. thì. 2 UR 2. √4 R +Z. 2 C. − ZC. ( R và L mắc liên tiếp nhau) - Khi C đổi, R, L, f (hoặc  ) không đổi tìm C để U Cmax : Giải bằng cách dùng đạo hàm dùng tọa độ đỉnh của Parabol 1 + khi C= 2 thì Imax ⇒ mạch xảy ra cộng hưởng. ω L R 2  Z L2 U ZC  và U C max  R 2  Z L2 ZL R + khi + với C = C1 và C = C2 thì UC có cùng giá trị thì UCmax khi + Khi U RC=I √ R 2+ Z 2C cực đại khi. ZC =. Z L + √ 4 R2 +Z 2L 2. C=. C 1 +C2 2. thì. U RCMAX =. 2 UR √ 4 R2 + Z2L − Z L. ( R ở giữa L và C) + Khi U RL =I √ R2 +Z 2L luôn luôn không đổi với mọi giá trị của R (R ở giữa L và C) khi đó ta có : ZC = 2 ZL..

<span class='text_page_counter'>(21)</span> - Khi f (hoặc  ) đổi, R, L, C không đổi tìm f (hoặc  ) để ULmax : Giải bằng cách dùng đạo hàm dùng tọa độ đỉnh của Parabol 1 ⇒ mạch xảy ra cộng hưởng. + Khi ω= √ LC 2 2 UL  U Lmax = 2 2 2LC  R C R √ 4 LC− R2 C 2 + UL = I.ZL cực đại khi thì 2 LC  R 2C 2 2 L2C 2 + UC = I.ZC cực đại khi thì + Ta thấy ω R= √ ω L . ω C Khi UR đạt giá trị cực đại ⇒ mạch xảy ra cộng hưởng. + Khi ω=ω 1 và ω=ω 2 thì I hoặc P hoặc U R có cùng giá trị khi có cộng hưởng I max hoặc Pmax hoặc URmax thì ω=√ ω1 . ω2 + Thay đổi ω có 2 giá trị ω1 ≠ ω2 thì I1 = I2, biết ω1 +ω 2=ω 5) Bài toán khảo sát sự biến thiên của công suầt P theo R hoặc L hoặc C hoặc f: - Khảo sát sự biến thiên của P theo R (L, C, f không đổi): U2 RU 2 U2 P RI 2 R 2  2  (Z  ZC )2 Z R  ( Z L  ZC ) 2 R L R Ta có: Khi R = 0 thì P = 0 U2 Pmax  Z  ZC 2 R0 Khi R = R0 = L thì P = Khi P   thì P  0 Khi R tăng từ 0 đến R0 thì P tăng từ 0 đến Pmax Khi R tăng từ R0 đến  thì P giảm từ Pmax về 0. . Có hai giá trị của R là R1 và R2 có cùng công suất P = P1 = P2< Pmax. Khi đó giữa R1 và R2 có mối liên hệ: U2 R1  R2  P 2 R .R = (Z – Z )2 = R0 1. 2. L. C. - Khảo sát sự biến thiên của P theo L (R, C, f không đổi): U2 RU 2 RU 2 P RI 2 R 2  2  Z R  (Z L  Z C ) 2 R 2  ( L  1 )2 C Ta có: 2 RU P1  2 R  ZC 2 Khi L = 0 thì P = U2 1 L0  2 Pmax  C thì P = R (Trường hợp cộng hưởng điện) Khi L =  Khi L  thì P  0 Khi L tăng từ 0 đến L0 thì P tăng từ P1đến Pmax Khi L tăng từ L0 đến  thì P giảm từ Pmax về 0 Có hai giá trị của L là L1 và L2 có cùng công suất P = P1 = P2< Pmax. Khi đó giữa L1 và L2 có mối liên hệ: L1 + L2 = 2L0 - Khảo sát sự biến thiên của P theo C (R, L, f không đổi):.

<span class='text_page_counter'>(22)</span> U2 RU 2 RU 2   Z 2 R 2  (Z L  Z C ) 2 R 2  ( L  1 )2 C Ta có: Khi C = 0 thì P = 0 1 U2 C0  2 Pmax  L thì P = R (Trường hợp cộng hưởng điện) Khi C = P RI 2 R. P1 . RU 2 R2  Z L2. Khi C   thì P  Khi C tăng từ 0 đến C0 thì P tăng từ 0 đến Pmax Khi C tăng từ C0 đến  thì P giảm từ Pmax về P1 Có hai giá trị của C là C 1 và C2 có cùng công suất P = P 1 = P2< Pmax. Khi đó giữa C1 và C2 có mối liên hệ: 2 1 1   C0 C1 C2 - Khảo sát sự biến thiên của P theo f (R, L, C không đổi): U2 RU 2 RU 2 RU 2 P RI 2 R 2  2   Z R  ( Z L  Z C ) 2 R 2  ( L  1 ) 2 R 2  (2 fL  1 )2 C 2 fC Ta có: Khi f = 0 thì P = 0 1 U2 f0  Pmax  2 LC thì P = R (Trường hợp cộng hưởng điện) Khi f = Khi f   thì P  0 Khi f tăng từ 0 đến f0 thì P tăng từ 0 đến Pmax Khi f tăng từ f0 đến  thì P giảm từ Pmax về 0 - Có hai giá trị của C là f 1 và f2 có cùng công suất P = P 1 = P2< Pmax. Khi đó giữa f1 và f2 có mối f2 liên hệ: f1.f2 = 0 6) Hai đoạn mạch R1L1C1 và R2L2C2 có u hoặc i có độ lệch pha Δϕ Z L1 − Z C 1 Z L2 − Z C 2 Với tan ϕ 1= và tan ϕ 2= giả sử ϕ 1 ≻ ϕ2 , ta có R1 R2 tan ϕ1 − tan ϕ2 Δϕ=ϕ1 −ϕ 2 ⇒ tan Δϕ= 1+tan ϕ 1 tan ϕ2 π Nếu Δϕ= ⇒ tan ϕ1 . tan ϕ2 =−1 (hai dao động vuông pha nhau) 2 7) Hộp kín X : π ⇒ hộp X chứa R,L + 0≺ϕ≺ 2 π ⇒ hộp X chứa R,C + 0 ≻ ϕ ≻− 2 ⇒ hộp X chứa R hoặc R,L,C nhưng xảy ra cộng hưởng. + ϕ=0. 4. Biến áp và sự truyền tải điện năng * Các khái niệm UN N U - Máy biến áp là thiết bị dùng thay đổi điện áp xoay chiều. 11 2 2 - Nguyên tắc hoạt động: dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ. - Cấu tạo: Gồm có hai phần: + Lõi thép: bao gồm nhiều lá thép kĩ thuật điện mỏng được ghép xác với nhau, cách điện nhau tạo thành lõi thép..

<span class='text_page_counter'>(23)</span> + Các cuộn dây quấn: Được quấn bằng dây quấn điện từ, các vòng dây của các cuộn dây được quấn trên lõi thép và cách điện với nhau. Số vòng dây của các cuộn dây thường là khác nhau. * Công thức - Dòng điện xoay chiều chạy qua cuộn sơ cấp làm phát sinh từ trường biến thiên trong lõi thép =>gây ra từ thông xuyên qua mỗi vòng dây của hai hai cuộn là  0 cos t - Từ thông qua cuộn sơ cấp và thứ cấp lần lược là: 1  N10 cos t và 2 N 20 cos t d  2  2  N 20 cos t dt - Suất điện động trong cuộn thứ cấp - Trong cuộn thứ cấp có dòng điện cảm ứng biến thiên điều hòa cùng tần số với dòng điện ở cuộn sơ cấp. U N k 1  1 U2 N2 - Tỉ số máy biến áp: +Nếu k < 1: thì máy hạ áp +Nếu k > 1: thì máy tăng áp - Bỏ qua hao phí điện năng trong máy thì công suất trong cuộn sơ cấp và thứ cấp là như nhau U N I k 1  1  2 U 2 N 2 I1 U I = U I => 1 1. 2 2. * Giảm hao phí điện năng khi truyền tải điện năng đi xa - Công suất hao phí khi truyền tải điện năng đi xa Gọi Pphát : là công suất điện ở nhà máy phá điện cần truyền tải. Uphát : là điện áp ở hai đầu mạch I: cường độ dòng điện hiệu dụng trên dây truyền tải R: điện trở tổng cộng của dây truyền tải. Pphát = Uphát.I => Công suất hao phí trên đường dây truyền tải là Phaophí = I2.R = R.Pphát/U2phát - Hai cách làm giảm hao phí trong quá trình truyền tải điện năng đi xa l R  . S Tăng tiết diện dây dẫn (Tốn kém vật liệu). Làm + Giảm điện trở dây truyền tải bằng cách: dây dẫn bằng các vật liệu có điện trở suất nhỏ => Không kinh tế. + Tăng điện áp trước khi truyền tải bằng cách dùng máy biến thế =>Đang được sử dụng rộng rãi. - Độ giảm thế trên đường dây tải điện: ΔU =IR P− ΔP .100 % - Hiệu suất tải điện: H= P 5. Máy phát điện xoay chiều một pha, ba pha. * Nguyên lí hoạt động - Dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ * Nguyên tắc cấu tạo máy phát điện xoay chiều một pha - Phần cảm (Rôto): là phần tạo ra từ trường, là nam châm - Phần ứng (Stato): là phần tạo ra dòng điện xoay chiều, gồm các cuộn dây giống nhau cố định trên vòng tròn(Phần cảm có bao nhiêu cặp cực thì phần ứng có bấy nhiêu cuộn dây) - Tần số dòng điện xoay chiều do máy phát điện xoay chiều phát ra là:  f np; n (voøng/giay)   np  f  ; n (voøng/phuùt) 60 Nếu rôto quay độ với tốc n (vòng/giây) hoặc n (vòng/phút)thì  ; + p: Số cặp cực của rôto + f: Tần số dòng điện xoay chiều(Hz) * Nguyên tắc cấu tạo máy phát điện xoay chiều ba pha - Phần cảm ( Rôto) thường là nam châm điện - Phần ứng (Stato) gồm ba cuộn dây giống hệt nhau quấn quanh trên lõi thép và lệch nhau 1200. trên vòng tròn N  Dòng điện xoay chiều ba pha - Là một hệ thống gồm ba dòng điện xoay chiều có cùng tần số, cùng biên độ, S 2 nhưng lệch pha nhau 3 . Khi đó dòng điện xoay chiều trong ba cuộn dây là.

<span class='text_page_counter'>(24)</span> 2 2 i1 I 0 cos t ( A) , i2 I 0 cos( t  3 )( A) và i3 I 0 cos(t  3 )( A) *Mắc hình sao - Gồm 4 dây trong đó có ba dây pha và một dây trung hòa. - Tải tiêu thụ không cần đối xứng. U  3.U p - d - Id = Ip (tải đối xứng:I0 = 0) * Mắc hình tam giác - Hệ thống gồm ba dây - Tải tiêu thụ phải thật đối xứng I  3.I p - d A2 B1A2 - Ud = Up * Ưu điểm dòng xoay chiều ba pha - Tiết kiệm dây dẫn B1 - Dòng điện xoay chiều ba pha đối xứng cho hiệu suất cao hơn so với dòng điện xoay chiều một pha. B2 A1dàng. - Tạo ra từ trường quay dùng trong động cơ khôngA3 đồng bộA1ba pha dễ A3 B3  Động cơ không đồng bộ - Nguyên tắc hoạt động: dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ và từ trường quay. - Cấu tạo:Gồm hai phần: +Stato giống stato của máy phát điện xoay chiều ba pha (1 +Rôto: hình trụ có tác dụng giống như một cuộn dây quấn trên lõi thép ) --------------------------. . . B3. B2. . B1. PHẦN B. KIẾN THỨC CƠ BẢN TRONG HỌC KÌ II CHƯƠNG IV DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ - SÓNG ĐIỆN TỪ 1. Mạch dao động LC: - Mạch dao động gồm một tụ điện có điện dung C và cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L mắc nối tiếp nhau. 2. Sự biến thiên của điện tích q cuả tụ điện và cường độ dòng điện i của cuộn dây. - Điện tích cuả tụ điện trong mạch dao động LC biến thiên điều hòa theo biểu thức: q Q0 cos(t   ). (2 ).

<span class='text_page_counter'>(25)</span> .  - Với tần số góc là:. C. +q -. L. 1 LC. dq   Q0 sin(t   ) I 0 cos(t    ) dt 2 Với I 0 Q0 - Cường độ dòng điện trong mạch:  =>Dòng điện trong mạch biến thiên điều hòa cùng tần số nhưng nhanh pha 2 so vơí điện tích giữa hai bản tụ điện. 3. Dao động điện từ: - Sự biến thiên điều hòa của cường độ điện trường và cảm ứng từ trong mạch dao động gọi là dao động điện từ tự do trong mạch. - Chu kì dao động riêng của mạch: T 2 LC i. 1 1 f   T 2 LC - Tần số dao động riêng của mạch: 4. Điện từ trường và thuyết điện từ của Maxwell * Điện trường xoáy: Điện trường có đường sức là các đường cong khép kín gọi là điện trường xoáy * Từ trường biến thiên: Nếu tại một nơi có từ trường biến thiên theo thời gian thì taị đó xuất hiện một điện trường xoáy. * Từ trường xoáy: - Nếu tại một nơi có điện trường biến thiên theo thời gian thì tại nơi đó xuất hiện một từ trường xoáy.  So sánh dòng điện dẫn và dòng điện dịch.  Giống nhau: - Cả hai đều sinh ra chung quanh nó một từ trường.  Khác nhau: - Dòng điện dẫn là dòng chuyển dời có hướng của các hạt mang điện tích. Còn dòng điện dịch là một điện trường biến thiên, không có các hạt mang điện tích chuyển động. * Điện từ trường: - Điện trường biến thiên sinh ra từ trường xoáy, từ trường biến thiên sinh ra điện trường xoáy, hai trường biến thiên này liên hệ mật thiết với nhau và là hai thành phần của một trường thống nhất gọi là điện từ trường. * Thuyết điện từ: - Thuyết điện từ cuả Maxwell khẳng định mối quan hệ khăng khít giữa điện tích, điện trường và từ trường. 5. Sóng điện từ * Định nghĩa: - Sóng điện từ chính là điện từ trường biến thiên lan truyền trong không gian theo thời gian. * Đặc điểm cuả sóng điện từ: - Truyền trong mọi môi trường vật chất kể cả trong môi trường chân không. Tốc độ truyền sóng điện từ trong chân không bằng tốc độ ánh sáng trong chân không c = 3.10 8m/s (Đây là một trong những bằng chứng chứng tỏ ánh sáng có bản chất sóng điện từ)    E  B  v từng đôi một - Sóng điện từ là sóng ngang. Taị mọi điểm trên phương truyền sóng các véctơ và tạo thành tam diện thuận. - Trong sóng điện từ thì năng lượng điện trường và năng lượng từ trường luôn dao động cùng pha nhau. - Khi gặp mặt phân cách giữa hai môi trường thì sóng điện từ cũng bị phản xạ, nhiễu xạ, khúc xạ như ánh sáng. - Sóng điện từ mang năng lượng - Sóng điện từ có bước sóng từ vài mét đến vài km gọi là sóng vô tuyến, được dùng trong thông tin liên lạc vô tuyến. c   c.T 2 c LC f * Bước sóng: -Trong chân không: vơí c = 3.108m/s - Trong môi trường vật chất có chiết suất n thì. n . v  c v.T  ; n  f n v.

<span class='text_page_counter'>(26)</span> Vơí v là tốc độ ánh sáng truyền trong môi trường có chiết suất n 6. Các loại sóng vô tuyến-vai trò của tần điện li * Phân loaị: Loại sóng Bước sóng Tần số Sóng dài 1km-10km 0,1MHz – 1MHz Sóng trung 100m-1.000m (1km) 1 MHz -10 MHz Sóng ngắn 10m-100m 10 MHz -100 MHz Sóng cực ngắn 1m-10m 100 MHz -1000MHz * Vai trò của tần điện li trong việc thu và phát sóng vô tuyến - Tần điện li: là tần khí quyển ở độ cao từ 80-800km có chứa nhiều hạt mang điện tích là các electron, ion dương và ion âm. - Sóng dài:có năng lượng nhỏ nên không truyền đi xa được. Ít bị nước hấp thụ nên được dùng trong thông tin liên lạc trên mặt đất và trong nước. - Sóng trung:Ban ngày sóng trung bị tần điện li hấp thụ mạnh nên không truyền đi xa được. Ban đêm bị tần điện li phản xạ mạnh nên truyền đi xa được. Được dùng trong thông tin liên lạc vào ban đêm. - Sóng ngắn: Có năng lượng lớn, bị tần điện li và mặt đất phản xạ mạnh. Vì vậy từ một đài phát trên mặt đất thì sóng ngắn có thể truyền tới mọi nơi trên mặt đất. Dùng trong thông tin liên lạc trên mặt đất. - Sóng cực ngắn: Có năng lượng rất lớn và không bị tần điện li phản xạ hay hấp thụ. Được dùng trong thôn tin vũ trụ. * Nguyên tắc chung trong việc thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến. - Dùng sóng vô tuyến có bước sóng ngắn để tải thông tin. Đó là các sóng điện từ cao tần gọi là sóng mang. - Biến điệu sóng mang: tức là trộn sóng âm tần và sóng vô tuyến thông qua mạch biến điệu.(Có thể biến điệu biên độ (Sóng AM), biến điệu tần số (Sóng FM), hay biến điệu pha) - Ở máy thu sóng vô tuyến phải tiến hành tác sóng âm tần và sóng mang qua mạch tách sóng (mạch chọn sóng hoạt động dựa vào hiện tượng cộng hưởng điện từ trong mạch dao động LC) - Tín hiệu âm tần ở máy thu phải được khuyếch đại trước khi đưa ra loa. * Sơ đồ khối của máy phát sóng vô tuyến đơn giả Micro. Biến điệu. Khuyếch đại cao tần. Ăng ten phát. Máy phát cao tần * Sơ đồ khối của máy thu sóng vô tuyến đơn giản Ăng ten thu. Khuyếch đại cao tần. Mạch tách sóng. Mạch khuyếch đại âm tần. Loa. --------------------------. CHƯƠNG V SÓNG ÁNH SÁNG 1.Tán sắc ánh sáng * Định nghĩa tán sắc ánh sáng: - Hiện tượng tán sắc ánh sáng là sự phân tích một chùm sáng phức tạp thành nhiều chùm sáng đơn sắc khác nhau..

<span class='text_page_counter'>(27)</span> * Nguyên nhân của hiện tượng tán sắc ánh sáng. - Do chiết suất của môi trường trong suốt thay đổi so với các ánh sáng đơn sắc khác nhau (Chiết suất của môi trường đối với ánh sáng đơn sắc tăng dần theo thứ tự ánh sáng đỏ đến ánh sáng tím) * Ứng dụng: Dùng trong máy quang phổ lăng kính. 2.Ánh sáng đơn sắc, ánh sáng trắng. * Ánh sáng đơn sắc-Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng có màu sắc xác định. Ánh sáng đơn sắc không bị tán sắc khi qua lăng kính. - Một chùm sáng đơn sắc khi truyền qua hai môi trường khác nhau thì: tốc độ, chu kì, bước sóng đều thay đổi, riêng chỉ có tần số (f) ánh sáng là không đổi. * Ánh sáng trắng -Là tập hợp của nhiều ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím. * Chiết suất – vận tốc và bước sóng. - Vận tốc ánh sáng phụ thuộc vào bản chất môi trường truyền sóng +Trong chân không hay không khí tốc độ ánh sáng là c = 3.108m/s c v  c n +Trong các môi trường có chiết suất n đối với ánh sáng đó thì tốc độ truyền sóng là: - Bước sóng ánh sáng đơn sắc đó trong môi trường được tính bỡi công thức: c v   n   f +Trong môi trường có chiết suất n: f n + Trong không khí hay chân không: 4.Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng: - Là hiện tượng tia sáng có thể đi quành ra phía sau vật cản (không tuân theo định luật truyền thẳng của ánh sáng). M F A 5.Hiện tượng giao thoa ánh sáng 1 O * Thí nghiệm Y-âng(Young) Đ F F BL - Trường hợp ánh sáng đơn sắc. K 2 + Ánh sáng từ đèn Đ phát ra cho qua kính lọc sắc. Tạo ra ánh sáng đơn sắc + Chùm sáng sau khi qua F chiếu vào F1 và F2 tạo thành Hai nguồn phát sóng kết hợp (cùng bước sóng và hiệu số pha không đổi theo thời gian) + Đặt mắt sau màn M quan sát được hiện tượng “có các vạch sáng và vạch tối xen kẽ đều đặn với nhau. Màu sáng là màu của ánh sáng đơn sắc dùng trong thí nghiệm” - Trường hợp với ánh sáng trắng: Thì ở giữa là vạch sáng màu trắng, hai bên là những dãi màu cầu vồng biến thiên theo thứ tự “tím trong đỏ ngoài” * Công thức giao thoa ánh sáng đơn sắc có bước sóng  - Hiệu đường đi của hai sóng (hiệu quang trình) ax d d 2  d1  D - Điều kiện tại M là vân sáng: d d 2  d1 k  với k  Z. D x k s k k .i; k 0; 1... a  Vị trí vân sáng: +Khi k = 0 là vân sáng trung tâm. +Khi k = 1 là vân sáng bậc 1… - Điều kiện đề tại M là vân tối:  d d 2  d1 (2k  1) 2 với k  Z + 1 D 1 x t s (k  ) (k  ).i; k 0; 1... 2 a 2  Vị trí vân tối + Khi k = 0 là vân tối thứ nhất. + Khi k = 1 là vân tối tứ 2…. H F1 I. a F2. A. d1 d2 D. x O B M.

<span class='text_page_counter'>(28)</span> i. D a.  Khoảng vân: là khoảng cách giữa hai vân sáng hay hai vân tối liên tiếp nhau  Số vân sáng-vân tối trong miền giao thoa có độ rộng L L n 2.i - Số vân sáng trong nửa trường giao thoa (trừ vân sáng trung tâm) + Gọi Nmax: là phần nguyên của n =>Số vân sáng quan sát được Ns = 2.Nmax + 1 =>Số vân tối: + Nếu phần thập phân của n <0,5 thì số vân tối quan sát được Nt = 2Nmax + Nếu phần thập phân của n >=0,5 thì số vân tối quan sát được N t = 2(Nmax+1) * Ứng dụng hiện tượng giao thoa ánh sáng i.a  D - Dùng đo bước sóng ánh sáng qua công thức: L 6.Máy quang phổ-các loại quang phổ 2 L  Máy quang phổ lăng kính K 1 P * Định nghĩa: - Máy quang phổ lăng kính là dụng cụ dùng để phân F tích chùm sáng phức tạp thành những thành phần đơn sắc khác nhau. - Nó dùng nhận biết thành phần cấu tạo của một chùm sáng phức tạp do một nguồn sáng phát ra. * Cấu tạo - Ống chuẩn trực: dùng tạo chùm sáng song song - Hệ tán sắc: bộ phận chính của máy quang phổ lăng kính có nhiệm vụ tán sắc ánh sáng - Buồng tối: dùng ghi nhận hình ảnh quang phổ của các nguồn sáng.  Nguyên tắc hoạt động: -Dựa trên hiện tượng tán sắc ánh sáng 7.Quang phổ phát xạ  Quang phổ liên tục. * Định nghĩa: Quang phổ liên tục là dãi sáng có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím * Nguồn phát sinh - Các vật rắn, lỏng, khí có tỉ khối lớn bị nung nóng phát ra quang phổ liên tục. - Mặt Trời là nguồn phát quang phổ liên tục. * Đặc điểm - Quang phổ liên tục không phụ thuộc vào thành phần cấu tạo của nguồn sáng mà chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ của nguồn phát quang phổ liên tục. - Khi nhiệt độ càng cao, miền phát quang phổ mở rộng về phía ánh sáng có bước sóng ngắn của quang phổ liên tục. * Ứng dụng-Dựa vào quang phổ liên tục để xác định nhiệt độ của các vật phát sáng khi bị nung nóng. Ví dụ: nhiệt độ lò nung, hồ quang, mặt trời, các vì sao…  Quang phổ vạch phát xạ. * Định nghĩa: Quang phổ vạch phát xạ là quang phổ gồm một hệ thống các vạch màu riêng rẽ nằm trên nền tối. * Nguồn phát sinh: Các chất khí hay hơi ở áp suất thấp khi bị kích thích phát ra quang phổ vạch phát xạ. * Đặc điểm - Quang phổ vạch phát xạ của các nguyên tố khác nhau thì rất khác nhau về: số lượng vạch phổ, vị trí các vạch, màu sắc các vạch và độ sáng tỉ đối giữa các vạch. =>Như vậy: Mỗi nguyên tố hóa học ở trạng thái khí hay hơi nóng sáng dưới áp suất thấp cho một quang phổ vạch phát xạ riêng đặc trưng cho nguyên tố đó. * Ứng dụng: - Dùng nhận biết thành phần cấu tạo của nguồn phát quang phổ vạch phát xạ, xác định thành phần cấu tạo của mẫu vật.  Quang phổ hấp thụ * Định nghĩa: Quang phổ vạch hấp thụ là một hệ thống các vạch tối nằm trên nền quang phổ liên tục..

<span class='text_page_counter'>(29)</span> * Nguồn phát sinh: Chiếu một chùm sáng trắng qua một khối khí hay hơi được nung nóng ở nhiệt độ thấp, sẽ thu được quang phổ vạch hấp thụ. * Đặc điểm: Vị trí các vạch tối nẳm đúng ở vị trí các vạch màu trong quang phổ vạch phát xạ của chất khí hay hơi đó. 8. Tia hồng ngoại * Định nghĩa: Tia hồng ngoại là những bức xạ không nhìn thấy và nằm ngoài vùng ánh sáng đỏ của quang phổ, có bước sóng lớn hơn bước sóng của ánh sáng đỏ  0, 76 m. * Bản chất - Tia tử ngoại có bản chất sóng điện từ. * Nguồn phát sinh - Do các vật bị nung nóng ở nhiệt độ từ 20000C. Nhiệt độ càng cao phổ tử ngoại mở rộng về miền sóng ngắn - Nguồn phát tia tử ngoại như Mặt Trời, hồ quang điện, đèn hơi thủy ngân… * Tính chất và ứng dụng - Tác dụng mạnh lên kính ảnh - Làm phát quang một số chất - Làm Ion hóa không khí - Gây ra phản ứng quang hóa, quang hợp - Bị nước và thủy tinh hấp thụ mạnh. Thạch anh không hấp thụ được tia tử ngoại - Có tác dụng sinh học. * Ứng dụng - Trong công nghiệp: dùng phát hiện các vết nứt nhỏ, các vết trầy xước trên bề mặt sản phẩm. - Trong y học dùng chữa bệnh còi xương, diệt khuẩn, tiệt trùng… 10.Tia X (Tia Rơnghen) Để phát tia X người ta dùng ống Rơnghen (Hay ống Cu-lít-giơ)  Cấu tạo Là ống thủy tinh hút chân không, có gắn 3 điện cực: + Dây Vônfram được nung nóng dùng làm nguồn phát electron + Ca tốt K làm bằng kim loại có dạng hình chỏm cầu để làm các electron phóng ra. + A nốt A đồng thời bằng kim loại, có nguyên tử lượng lớn và khó nóng chảy như: platin, Vônfram… dùng chắn dòng tia catốt. Hiện điện thế giữa hai cực A-K khoảng vài vạn vôn, Áp suất trong ống chừng 10-3mmHg. Án sáng đỏ. Ánh sáng tím. Tia tử ngoại. Tia X. Tia. :nhỏ f: lớn. Năng lượng lớn. Thang sóng điện từ. * Bản chất : Tia hồng ngoại có bản chất sóng điện từ. * Nguồn phát sinh: - Do các vật có nhiệt độ cao hơn nhiệt độ của môi trường phát ra. - Ở nhiệt độ thấp: chỉ phát tia hồng ngoại; Ở nhiệt độ 5000C bắt đầu phát ánh sáng đổ tối. - 50% năng lượng ánh sáng Mặt Trời thuộc năng lượng hồng ngoại. - Nguồn phát hồng ngoại thường dùng là bóng đèn dây tóc bằng Vônfram nóng sáng, công suất từ 250W-1000W * Tính chất và tác dụng - Tác dụng nổi bật nhất của tia hồng ngoại là tác dụng nhiệt - Tác dụng lên kính ảnh hồng ngoại - Bị hơi nước hấp thụ mạnh * Ứng dụng - Chủ yếu dùng sấy hay sưởi trong công nghiệp, nông nghiệp, y tế…làm các bộ phận điều khiển từ xa. - Chụp ảnh hồng ngoại. 9. Tia tử ngoại * Định nghĩa - Là các bức xạ không nhìn thấy, nằm ngoài vùng ánh sáng tím của quang phổ, có bước sóng ngắn hơn bước sóng của ánh sáng tím  0, 4 m.

<span class='text_page_counter'>(30)</span> * Cơ chế hoạt động - Khi nối A-K vào hiệu điện thế U AK khoảng vài vạn vôn, các electron bật ra khỏi K tạo thành dòng tia Catốt. - Các electron trong chùm tia Catốt được tăng tố trong điện trường mạnh nên thu được động năng lớn. Khi đến A, chúng đập vào A xuyên sâu vào những lớp bên trong của vỏ nguyên tử và tương tác với hạt nhân nguyên tử và các electron ở các lớp này. Trong sự tương tác đó làm phát ra bức xạ điện từ có bước sóng rất ngắn gọi là bức xạ hãm. Hay là tia Rơnghen. * Bản chất của tia X - Tia X có bản chất sóng điện từ có bước sóng rất ngắn (từ 10-12-10-8m) - Có khả năng đâm xuyên mạnh. Xuyên qua các vật thông thường dễ dàng, qua kim loại thì khó khăn hơn. Kim loại có khối lượng riêng càng lớn thì khả năng cản tia X càng tốt (lá chì dày cỡ vài mm cản được tia X) - Tác dụng mạnh lên kính ảnh. - Làm phát quang một số chất - Có khả năng Ion hóa chất khí - Có tác dụng sinh li, hủy diệt tế bào, diệt khuẩn… * Công dụng - Trong y học: dùng chiếu điện, chụp điện, chữa bệnh ung thư nông… - Trong công nghiệp: dùng xác định khuyết tật của sản phẩm đúc. - Dùng trong đèn huỳnh quang, máy đo liều lượng tia Rơnghen… - Gây ra hiện tượng quang điện….

<span class='text_page_counter'>(31)</span> CHƯƠNG VI. LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG 1.Hiện tượng quang điện - Là hiện tượng electron bị bật ra khỏi bề mặt kim loại khi được chiếu sáng thích hợp. 2.Định luật giới hạn quang điện - Đối với mỗi kim loại, ánh sáng kích thích phải có bước sóng  ngắn hơn hay bằng giới hạn quang điện 0 của kim loại đó, mới gây ra được hiện tượng quang điện. 3.Giải thuyết Plăng - Nguyên tử hay phân tử không hấp thụ hay bức xạ năng lượng một cách liên tục mà thành từng phần h.c  hf   . riêng rẽ, giáng đoạn và có giá trị hoàn toàn xác định -34 Với f là tần số của bức xạ. h = 6,625.10 J.s là hằng số Plăng 4. Lượng tử năng lượng. c  hf h  .Với c = 3.108 m/s , h = 6,625.10-34J.s là hằng số - Lượng tử năng lượng được kí hiệu 5. Thuyết lượng tử ánh sáng - Ánh sáng được tạo thành bỡi các hạt, mỗi hạt được gọi là một phôtôn - Mỗi ánh sáng đơn sắc có tần số f, các phôtôn đều giống nhau, mỗi phôtôn mang một năng lượng xác định là  hf - Phôtôn bay với tốc độ ánh sáng c = 3.108 m/s dọc theo tia sáng. - Mỗi lần nguyên tử hay phân tử hấp thụ hay bức xạ ánh sáng thì chúng hấp thụ hay bức xạ một phôtôn 6. Giải thích giới hạn quang điện. - Electron và hạt nhân trong kim loại tương tác nhau bằng lực tĩnh điện, giữa chúng có năng lượng liên kết, để bức electron ra khỏi liên kết thì phải cung cấp cho nó năng lượng bằng hay lớn hơn lực liên kết đó. Năng lượng cung cấp bằng năng lượng liên kết được gọi là công thoát (A) của electron. Mỗi kim loại có một công thoát riêng đặt trưng cho kim loại đó. - Theo Anhxtanh, trong hiện tượng quang điện, một electron trong kim loại hấp thụ toàn bộ năng lượng c  hf h  của phôtôn mà mỗi phôtôn có năng lượng xác định - Như vậy muốn có hiện tượng quang điện thì năng lượng phôtôn phải lớn hơn công thoát A của electron. c c c  hf h  A  h  0 h  A A vậy định luật giới hạn quang điện Đặt  0 7. Lưỡng tính sóng-hạt. - Ánh sáng vừa có tính chất sóng, vừa có tính chất hạt. Gọi là lưỡng tính sóng hạt. + Tính chất sóng thể hiện rõ qua bước sóng, còn tính chất hạt thể hiện qua năng lượng phôtôn + Bước sóng càng lớn thì tính chất sóng thể hiện càng rõ và ngược lại bước sóng càng ngắn (năng c  hf h  càng lớn)thì tính chất hạt thể hiện càng rõ. lượng phôtôn 8. Hiện tượng quang điện trong. * Tính quang dẫn - Tính quang dẫn là tính chất của một số chất bán sẫn là chất cách điện khi không được chiếu sáng và trở thành chất dẫn điện khi được chiếu sáng thích hợp. * Hiện tượng quang điện trong.

<span class='text_page_counter'>(32)</span> - Hiện tượng electron trong chất bán dẫn bị bức ra khỏi liên kết tạo thành electron dẫn và lỗ trống khi được chiếu sáng thích hợp. * Quang trở - Là một điện trở làm bằng chất quang dẫn. Có cấu tạo gồm một sợi dây bằng chất quang dẫn gắn trên một đế cách điện. - Điện trở của quang trở có thể thay đổi từ M  khi chưa được chiếu sáng xuống vài chục  khi được chiếu sáng * Pin quang điện - Định nghĩa: là một nguồn điện trong đó quang năng được biến đổi trực tiếp thành điện năng. Pin quang điện hoạt động dựa vào hiện tượng quang điện trong xảy ra trong chất bán dẫn. - Hiệu suất của pin quang điện khoảng 10%. 9. Hiện tượng – quang phát quang * Định nghĩa - Hiện tượng hấp thụ ánh sáng có bước sóng này để phát ra ánh sáng có bước sóng khác. - Đặc điểm quang trọng của hiện tượng phát quang là: Ánh sáng phát ra có bước sóng dài hơn bước sóng ánh sáng kích thích. * Huỳnh quang-lân quang - Quỳnh quang:là hiện tượng phát quang tắt ngay sau khi ngưng chiếu sáng kích thích. Nó thường xảy ra với chất lỏng và chất khí. - Lân quang: là hiện tượng phát quang còn kèo dài (0,1s đến hàng giờ) sau khi ngưng chiếu sáng kích thích. Nó thường xảy ra với chất rắn. 10. Định luật Stoke về hiện tượng huỳnh quang * Định luật   - Ánh sáng huỳnh quang có bước sóng hq dài hơn bước sóng ánh sáng kích thích kt . ( hq > kt ) * Giải thích - Khi nguyên tử hấp thụ phôton của ánh sáng kích thích có năng lượng  hf kt thì sẽ chuyển sang trạng thái kích thích có năng lượng cao hơn năng lượng ban đầu một lượng  hf kt .Trước khi về lại trạng thái ban đầu nguyên tử va chạm với các nguyên tử khác làm nó mất đi một phần năng lượng nhận được. Vì thế khi trở về trạng thái ban đầu, nó bức xạ phôton mới có năng lượng nhỏ hơn. H  c c hf hq  hf kt  h h  kt  hq hq kt - Như vậy hiện tượng quang phát quang là hiện Dãy tượng vật chất hấp thụ một phôton và phát ra một Pasen phôton khác. P O (vùng 11.Các tiên đề Bo về cấu tạo nguyên tử hồng N ngoại) * Tiên đề về trạng thái dừng M - Nguyên tử chỉ tồn tại ở trạng thái có năng lượng Dãy xác định, gọi là trạng thái dừng. Ở trạng thái dừng L Banme nguyên tử không bức xạ năng lượng. (vùng tử - Trong trạng thái dừng của nguyên tử, electron ngoại và chuyển động quanh hạt nhân trên những quĩ đạo xác vùng ánh định gọi là các quĩ đạo dừng sáng khả - Ở nguyên tử Hydro các bán kính quĩ đạo dừng tỉ kiến ) Dãy lệ với bình phương các số nguyên liên tiếp r = n2r0. K Lyman Với r0 = 5,3.10-11m gọi là bán kính Bo (Trong * Tiên đề về hấp thụ và bức xạ năng lượng. vùng Sơ tử đồ mức - Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có cao ngoại) năng lượng sang trạng Thái dừng có năng lượng thấp thì nguyên trong nguyên   hf  E  E tử hydro mn m n tử phát xạ phôton có Năng lượng - Ngược lại khi nguyên tử ở trạng thái dừng có mức năng lượng thấp hấp thụ phôton có năng lượng hf mn đúng bằng hiệu Em -En Thì nó chuyển sang trạng thái dừng có mức năng lượng cao Em.

<span class='text_page_counter'>(33)</span> 12.Laser * Định nghĩa - Là máy khuyếch đại ánh sáng bằng sự phát xạ cảm ứng. - Chùm sáng Laser có tính đơn sắc cao, định hướng cao, kết hợp cao và cường độ mạnh. * Nguyên tắc hoạt động: Có ba nguyên tắc cơ bản + Sử dụng hiện tượng phát xạ cảm ứng + Tạo sự đảo lộn mật độ + Dùng buồng cộng hưởng * Các loại Laser - Có ba loại Laser + Laser khí như laser hêli-neon +Laser rắn như laser rubi + Laser bán dẫn như laser Ga-Al-As * Ứng dụng - Trong y học: làm dao mổ trong phẩu thuật tinh vi như mắt, mạch máu… - Trong thông tin liên lạc: dùng trong liên lạc vô tuyến định vị, liên lạc vệ tinh, điều khiển tàu vũ trụ… - Trong công nghiệp:dùng khoan cắt, tôi…với độ chính xác cao - Trong trắc địa:dùng đo koảng cách, ngắm đường thẳng… --------------------------.

<span class='text_page_counter'>(34)</span> CHƯƠNG VII. HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ 1.Cấu tạo hạt nhân nguyên tử - Hạt nhân được kí hiệu ZAX có A nuclon, mang điện tích Ze. Trong đó có +Z: số prôtôn +N = A-Z: số nơtron - Prôtôn: kí hiệu p = 11p mang điện tích +e với e = -1,6.10-19C - Nơtron: kí hiệu n = 01n không mang điện tích 2.Đồng vị -Những nguyên tử mà hạt nhân có cùng số prôtôn nhưng khác nhau số nơtron gọi là các đồng vị 3.Bán kính hạt nhân -Bán kính hạt nhân được xác định theo biểu thức 1. R 1, 2.10 15. A3 (m). Vậy thể tích hạt nhân tỉ lệ với số khối 4.đơn vị khối lượng nguyên tử - Đơn vị khối lượng nguyên tử là khối lượng của 1/12 đơn vị đồng vị Cacbon 612C - Kí hiệu đơn vị khối lượng nguyên tử là u - 1u=1,66055.10-27kg = 931,5MeV/c2 +mp = 1,007276u = 1,0073u +mn = 1,00866u = 1,0087u 5.Khối lượng và năng lượng hạt nhân - Mối liên hệ giữa khối lượng và năng lượng nghỉ thể hiện qua biểu thức của Anhxtanh E = m.c2+m: khối lượng của vật (kg)c = 3.108m/s 6.Lực hạt nhân - Lực tương tác giữa các nuclon gọi là lực hạt nhân hay tương tác hạt nhân, tương tác mạnh - Lực hạt nhân không cùng bản chất với lực tĩnh điện, tương tác hấp dẫn, nó là loại lực truyền tương tác giữa các nuclon trong hạt nhân gọi là tương tác mạnh. - Lực hạt nhân chỉ tồn tại trong phạm vi kích thước hạt nhân nguyên tử. 7.Độ hụt khối của hạt nhân - Xét hạt nhân zAX có khối lượng mhn , khối lượng của prôtôn là mp, khối lượng của nơtron là mn - Độ hụt khối của hạt nhân được tính theo biểu thức: m [ Zm p  ( A  Z )mn ]  mhn - Vậy khối lượng của hạt nhân có khối lượng luôn nhỏ hơn tổng khối lượng của các nuclon trước khi tạo thành hạt nhân. 8.Năng lượng liên kết * Năng lượng liên kết của hạt nhân - Muốn phá vỡ hạt nhân thành các nuclon riêng biệt thì cần cung cấp cho nó một năng lượng E Wlk m.c 2 ([Zm p  ( A  Z )mn ]  mhn ).c 2 m.931,5MeV . Với c = 3.108m/s là tốc độ ánh sáng trong chân không..

<span class='text_page_counter'>(35)</span> * Năng lượng liên kết riêng - Năng lượng liên kết trên một nuclon là năng lượng liên kết riêng E 1   ([ Zm p  ( A  Z )mn ]  mhn ).c 2 A A - Năng lượng liên kết riêng đặc trưng cho tính bềnh vững của hạt nhân (Hạt nhân có số nuclon khoảng từ 50-95 là những hạt nhân bềnh vững. Hạt nhân có năng lượng liên kết riêng chừng 8,8MeV là bền vững) 9.Phản ứng hạt nhân * Định nghĩa - Phản ứng hạt nhân là sự tương tác giữa các hạt nhân dẫn đến sự biến đổi chúng thành các hạt nhân khác. A3 A1 A2 A4 - Phương trình phản ứng hạt nhân tổng quát: Z1 A  Z 2 B  Z3 C  Z 4 D - Có hai loại phản ứng hạt nhân + Phản ứng hạt nhân tự phát: như sự phóng xạ A  B  C . Trong đó A là hạt nhân mẹ, B là hạt nhân con. C là các tia phóng xạ + Phản ứng hạt nhân kích thích: như phản ứng phân hạch, nhiệt hạch. * Các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân - Định luật bảo toàn số nuclon (Bảo toàn số khối A) A1 + A2 = A3 + A4 - Định luật bảo toàn điện tích (Nguyên   tử số  Z):  Z 1 + Z2 = Z3 + Z4 p1  p2  p3  p4 - Định luật bảo toàn  động  lượng   m.v1  m.v2 m.v3  m.v4 Hay - Định luật bảo toàn năng lượng toàn phần Năng lượng toàn phần của hạt nhân bao gồm năng lượng nghỉ và động năng m .v 2 Ki  i i 2 + Năng lượng nghỉ Ei = mi .c2 +Động năng: - Định luật bảo toàn năng lượng toàn phần. E1 + E2 = E3 + E4 Hay (m1 + m2).c2 + K1 + K2 = (m3 + m4).c2 + K3 + K4 Chú ý không có định luật bảo toàn khối lượng * Phản ứng hạt nhân thu năng lượng A3 A1 A2 A4 - Xét phản ứng hạt nhân tổng quát Z1 A  Z 2 B  Z 3 C  Z 4 D - Gọi M0 = mA + mB là khối lượng các hạt nhân trước phản ứng. - Gọi M = mC + mD là khối lượng các hạt nhân sau phản ứng. - M M 0  M -Nếu: + M  0 : thì phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng + M  0 : thì phản ứng hạt nhân thu năng lượng * Năng lượng trong phản ứng hạt nhân 2 - Năng lượng trong phản ứng hạt nhân Q M .c M .931,5MeV 10.Phóng xạ. * Định nghĩa: Phóng xạ là quá trình tự phân hủy hạt nhân không bền vững (tự nhiên hay nhân tọa) * Các loại phóng xạ - Phóng xạ alpha(  ) A A 4 + Phương trình phóng xạ Z X    Z  2 Y + Đặc điểm của phóng xạ alpha: + Tia alpha là dòng các hạt 24He + Tốc độ của chùm alpha khoảng chừng 2.107m/s + Quãng đường đi trong không khí chừng vài xentimet và trong vật rắn chừng vài micromet + Bị lệch trong điện trường và từ trường (lệch về bản âm của điện trường)  - Phóng xạ bê ta trừ (  ) A Z. X. + Phương trình phóng xạ +Đặc điểm của phóng xạ bêta trừ. Y   10 e  00. A Z 1.

<span class='text_page_counter'>(36)</span>  + Tia (  ) là chùm hạt electron  + Tốc độ chùm tia (  ) bằng tốc độ ánh sáng trong chân không  + Chùm tia (  ) bị lệch trong điện trường và từ trường (lệch về bản dương của điện trường)  + Quãng đường đi của tia (  ) có thể đi được vài mét trong không khí và chừng vài milimet trong kim loại 1 1 0 0 (   ) 0 n  1 p   1 e  0 + Bản chất của phóng xạ  - Phóng xạ bê ta cộng (  ) A Z. X. Y  10 e  00. A Z 1. - Phương trình phóng xạ: - Đặc điểm của phóng xạ bêta cộng  + Tia (  ) là chùm hạt pôzitron là phản hạt của hạt electron  + Tốc độ chùm tia (  ) bằng tốc độ ánh sáng trong chân không  + Chùm tia (  ) bị lệch trong điện trường và từ trường. (lệch về bản âm của điện trường)  + Quãng đường đi của tia (  ) có thể đi được vài mét trong không khí và chừng vài milimet trong kim loại 1 1 0 0 (   ) 1 p  0 n  1 e  0 +-Bản chất của phóng xạ - Phóng xạ gama + Trong phóng xạ - và +, hạt nhân con sinh ra ở trạng thái kích thích  sang trạng thái có mức năng lượng thấp hơn và phát ra bức xạ điện từ , còn gọi là tia . E2 – E1 = hf + Phóng xạ  là phóng xạ đi kèm phóng xạ alpha, - và +. + Tia  đi được vài mét trong bêtông và vài cm trong chì. + Tia  không bị lệch trong điện trường và từ trường. * Định luật phóng xạ - Đặc tính của quá trình phóng xạ + Có bản chất là một quá trình biến đổi hạt nhân. + Có tính tự phát và không điều khiển được. + Là một quá trình ngẫu nhiên. - Định luật phân rã phóng xạ + Xét một mẫu phóng xạ ban đầu. + N0 số hạt nhân ban đầu. N N  N 0 e  t  t0 2T + N số hạt nhân còn lại sau thời gian t : Trong đó  là một hằng số dương gọi là hằng số phân rã, đặc trưng cho chất phóng xạ đang xét. - Chu kì bán rã (T) + Chu kì bán rã là thời gian qua đó số lượng các hạt nhân còn lại 50% (nghĩa là phân rã 50%). ln 2 0.693 T    m m m0e  t  t0 2T - Khối lượng chất phóng xạ tại thời điểm t: - Biểu thức tính số lượng hạt nhân trong m(g) chất phóng xạ N N m A A + m(g): khối lượng chất phóng xạ + NA: Số hạt nhân trong 1mol chất (Số Avogadro = 6,023.1023hạt/mol).

<span class='text_page_counter'>(37)</span> + A: nguyên tử gam chất (g) * Độ phóng xạ - Độ phóng xạ là đại lượng đặc trưng cho tính phóng xạ mạnh hay yếu của chất phóng xạ. Được đo bằng số phân rã trong một đơn vị thời gian. - Biểu thức tính độ phóng xạ tại thời điểm t H H H 0e  t  t0 2T - Đơn vị độ phóng xạ là Beccoren Bq =1 phân rã /1s. Ngoài ra còn dùng Curi Ci = 3,7.1010Bq 11.Phân hạch hạt nhân * Định nghĩa - Là phản ứng một hạt nhân nặng vỡ thành hai hạt nhân trung bình (kèm theo một vài nơtron phát ra) - Phản ứng phân hạch tự phát (xảy ra với xác xuất nhỏ) - Phản ứng phân hạch kích thích * Phân hạch kích thích - Sự phân hạch là hiện tượng một hạt nhân (loại rất nặng ví dụ như hạt nhân 92235U, 92238U) Hấp thụ một nơtron rồi vỡ thành hai hạt nhân trung bình. Nơtron chậm có động năng tương đương với động năng trung bình của chuyển động nhiệt (dưới 0,01eV) dễ bị hấp thụ hơn nơtron nhanh. - Sự phân hạch thường sinh ra một số (2-3 nơtron) và tỏa ra một năng lượng rất lớn vào khoảng 200MeV đối với hạt nhân 92235U 235 236 1 *  Z A X  Z ' A 'Y  k 0 1n  200MeV 92 U  0 n  92 U - Phương trình phân hạch: * Phân hạch dây chuyền - Định nghĩa: + Một phần số nơtron sinh ra trong phân hạch hạt nhân bị mất mát do nhiều nguyên nhân như: thoát ra ngoài, bị vật chất khác hấp thụ, nhưng nếu sau mổi phân hạch còn lại trung bình k nơtron gây ra được sự phân hạch mới, với k>1 thì k nơtron này lại tiếp tục bắn phá hạt nhân 92235U, lại gây ra k phản ứng và sinh ra k2 nơtron…Vậy tạo ra phản ứng hạt nhân dây chuyền. - Điều kiện để có phản ứng dây chuyền + Nếu k<1 thì phản ứng dây chuyền không xả ra. + Nếu k=1 thì hệ thống này là hệ thống tới hạn. Phản ứng hạt nhân dây chuyền xảy ra, năng lượng không đổi và kiểm soát được + Nếu k>1 thì hệ thống vượt hạn. Năng lượng phản ứng tăng vọt và không kiểm soát được. * Số nơtron bị mất vì thoát ra ngoài (tỉ lệ với diện tích mặt ngoài khối Uranium). So với nơtron sinh ra (tỉ lệ với thể tích của khối) càng nhỏ nếu khối lượng Uranium càng lớn. Khối lượng này phải đạt đến một giá trị tối thiểu, gọi là khối lượng tới hạn, thì mới có k>=1 12.Nhiệt hạch. * Định nghĩa: Là sự tổng hợp các hạt nhân nhẹ tạo thành hạt nhân năng hơn (thường A<=10) 2 H  13H  24 He  01n  17,6 MeV 1 * Điều kiện để có phản ứng nhiệt hạch - Nhiệt độ cao khoảng từ 50 đến 100 triệu độ - Mật độ hạt nhân trong plasma (n) phải đủ lớn. s n (1014 1016 ) 3 cm - Thời gian duy trì trạng thái plasma () phải đủ lớn.: * Năng lượng nhiệt hạch - Năng lượng tỏa ra trong mỗi phản ứng tổng hợp hạt nhân thì không lớn, nhưng nếu so sánh trên cùng khối lượng nhiên liệu thì lớn hơn rất nhiều so với năng lượng trong phản ứng phân hạch. *Phản ứng nhiệt hạch trên các sao trong vũ trụ - Năng lượng nhiệt nhiệt hạch là nguồn gốc năng lượng của hầu hết các vì sao. - Phản ứng nhiệt hạch trên các sao trong vũ trụ chủ yếu là quá trình tổng hợp hêli và hidro - Các phản ứng xảy ra ở nhiệt độ rất cao khoảng 30 triệu độ * Phản ứng nhiệt hạch trên Trái Đất - Phản ứng nhiệt hạch trên Trái Đất được ứng dụng trong các lĩnh vực:.

<span class='text_page_counter'>(38)</span> +Chế tạo bom nhiệt hạch (không điều khiển được) +Phản ứng nhiệt hạch điều khiển được tạo ra các nguồn năng lượng dồi dào, sạch, không ô nhiễm môi trường..

<span class='text_page_counter'>(39)</span>