Tóm tắt lý thuyết Vật lí 12 theo từng chương

26 trang Đăng Bình 09/12/2023 580

Download

Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Tóm tắt lý thuyết Vật lí 12 theo từng chương", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

tom_tat_ly_thuyet_vat_li_12_theo_tung_chuong.pdf

Nội dung text: Tóm tắt lý thuyết Vật lí 12 theo từng chương

Tĩm tắt lý thuyết vật lí 12 theo từng chƣơng CHƢƠNG 1: 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 hồn -Dao động tuần hồn là dao động mà trạng thái của vật đƣợc lặp lại nhƣ cũ, theo hƣớng cũ sau những khoảng thời gian bằng nhau xác định (Chu kì dao động)  Dao động điều hịa Dao động điều hịa là một dao động mà li độ của vật đƣợc mơ tả bằng một định luật dạng cos (hoặc sin) theo thời gian. x = Acos(t + ) Trong đĩ A, , là những hằng số. 2. Phƣơng trình dao động điều hịa  Phƣơng trình li độ x Acos( 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 gĩc của dao động (rad/s) + : pha ban đầu của dao động (t=0)+ () t : pha dao động tại thời điểm t. (rad)  Phƣơng trình vận tốc v x'  A sin(  t )  A cos(  t )( cm ) 2 Vận tốc nhanh pha hơn li độ gĩc 2  Phƣơng trình gia tốc a v' x '' 22 A cos(  t )  A cos(  t )( cm ) Gia tốc nhanh pha hơn vận tốc gĩc , nhanh pha hơn li độ gĩc 3. Các đại lƣợng trong dao động cơ  Chu kì dao động T(s) - Là khoảng thời gian ngắn nhất để vật thực hiện đƣợc một dao động tồn phần 1  Tần số dao động f(Hz)- Là số lần dao động trong một đơn vị thời gian: f T 2  Mối quan hệ giữa chu kì, tần số và tần số gĩc:  2 f T 4. Năng lƣợng trong dao động cơ : Cơ năng = Động năng + Thế năng W = Wđ + Wt 12 1 2 2 2 1 2 2 Động năng Wđ m. v m . A sin (  t ) kA sin (  t ) 2 2 2 112 2 2 Thế năng Wt k. x kA cos ( t ) 22 112 2 2 Định luật bảo tồn cơ năng W = Wđ + Wt = k A m A = Wđmax = Wtmax = const 22 5. Con lắc lị xo k F = 0  Cấu tạo m Con lắc lị xo gồm một là xo cĩ độ cứng k(N/m) cĩ khối lƣợng khơng đáng kể, một đầu cố định, đầu cịn lại gắn vào vật nhỏ cĩ khối lƣợng m. N  Phƣơng trình dao động của con lắc lị xo k F m . Phƣơng trình li độ v = 0 - Phƣơng trình P v k +x: li độ dao động hay độ lệch khỏi vị trí cân bằng. (cm) m +A: Biên độ dao động hay li độ cực đại (cm) + : tần số gĩc của dao động (rad/s) + : pha ban đầu của dao động (t=0) A O A x Page 1
Tĩm tắt lý thuyết vật lí 12 theo từng chƣơng + () t : pha dao động tại thời điểm t. (rad) . Phƣơng trình vận tốc -Phƣơng trình v x'  A sin(  t )  A cos(  t )( cm ) 2 Vận tốc nhanh pha hơn li độ gĩc 2 . Phƣơng trình gia tốc a v' x '' 22 A cos(  t )  A cos(  t )( cm ) Gia tốc nhanh pha hơn vận tốc gĩc , nhanh pha hơn li độ gĩc k . Tần số gĩc: Tần số gĩc của con lắc lị xo:  (rad/s) m 12 m . Chu kì: Chu kì của con lắc: T 2 fk 11 k . Tần số: Tần số dao động của con lắc lị xo: f Tm22 6. Con lắc đơn  Cấu tạo -Gồm một sợi dây mảnh khơng co giãn cĩ chiều dài l, khối lƣợng khơng đáng kể, một đầu cố định, đầu cịn lại đƣợc gắn vào một vật cĩ khối lƣợng m. Con lắc dao động với biên độ gĩc nhỏ ( 100 )  Phƣơng trình dao động  Lực kéo về với li độ gĩc nhỏ C s P mgsin mg mg t l α > 0  Phƣơng trình dao động s Scos( t ) 0 l α < 0 g T  Tần số gĩc  (rad/s) l M 11 g  Tần số dao động f O s = lα Tl22 P + t 12 l Pn  Chu kì dao độn T 2 fg P  Năng lƣợng của con lắc đơn 1 2  Động năng của con lắc Wđ = mv. 2  Thế năng của con lắc (Chọn gốc thế năng tại VTCB và con lắc cĩ li độ gĩc ) Wt mgl(1 cos )  Cơ năng của con lắc W = + mgl(1 cos ) = const Tốc độ v: v 2lg(cos -cos0 ) vmax 2lg(1 cos 0 ) ở vị trí cân bằng, vmin=0 ở vị trí biên. Lực căng dây: T = mg(3cos - 2cos 0) T max= mg(3 - 2cos 0) ở vị trí cân bằng, T min= mgcos 0 ở vị trí biên. Page 2
Tĩm tắt lý thuyết vật lí 12 theo từng chƣơng Sơ đồ tĩm lượt dao động cơ -A x 0 VTCB x>0,a<0 +A VỊ TRÍ CÂN BẰNG VỊ TRÍ BIÊN - xmin = 0 - xmax = A 2 - vmax = .A - amax =  A - amin = 0 - |v|min = 0 1122 1 2 - Wđmax = m. vmax kA - Wđ = mv.0 22 2 1 2 1122 - Wtmin = kx 0 - Wtmax = kx kA 2 22 - W = Wđ + Wt = Wđmax - W = Wđ + Wt = Wtmax - Fđhmin = k.xmin = 0 - Fđhmax = k.xmax = k.A - Lực đàn hồi và gia tốc đổi - Chuyển động đổi chiều chiều tại vị trí cân bằng tại biên dao động. 7. Dao động tắt dần, dao động cƣỡng bức, cộng hƣởng  Dao động tắt dần - Dao động cĩ biên độ giảm dần theo thời gian. Cĩ năng lƣợng giảm dần theo thời gian. - Dao động tắt dần càng nhanh nếu độ nhớt mơi trƣờng càng lớn, tần số càng lớn.  Dao động duy trì - Nếu cung cấp thêm năng lƣợng cho vật dao động để bù lại phần năng lƣợng tiêu hao do ma sát mà khơng làm thay đổi chu kì dao động riêng của nĩ, khi đĩ vật dao động mãi mãi với chu kì bằng chu kì dao động riêng của nĩ, gọi là dao động duy trì. Đặc điểm Ngoại lực tác dụng để cho dao động duy trì đƣợc thực hiện bởi một cơ cấu nằm trong hệ dao động. Tần số ngoại lực luơn bằng tần số riêng của hệ.  Dao động cƣỡng bức -Nếu tác dụng một ngoại biến đổi điều hồ F = F0sin(t + ) lên một hệ. Lực này cung cấp năng lƣợng cho hệ để bù lại phần năng lƣợng mất mát do ma sát . Khi đĩ hệ sẽ gọi là dao động cƣỡng bức Đặc điểm Dao động của hệ là dao động điều hồ cĩ tần số bằng tần số ngoại lực. Biên độ của dao động khơng đổi Biên độ dao động cƣỡng bức phụ thuộc vào: + Biên độ ngoại lực điều hịa 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. + Lực cản trở chuyển động. Ngoại lực tuần hồn do một cơ cấu ngồi hệ tác động vào vật.  Hiện tƣợng cộng hƣởng -Nếu tần số ngoại lực (f) bằng với tần số riêng (f0) của hệ dao động tự do, thì biên độ dao động cƣỡng bức đạt giá trị cực đại.  Tầm quan trọng của hiện tƣợng cộng hƣởng -Dựa vào cộng hƣởng mà ta cĩ thể dùng một lực nhỏ tác dụng lên một hệ dao động cĩ khối lƣợng lớn để làm cho hệ này dao động với biên độ lớn. -Dùng để đo tần số dịng điện xoay chiều, lên dây đàn 8. Tổng hợp dao động Page 3
Tĩm tắt lý thuyết vật lí 12 theo từng chƣơng -Tổng hợp hai dao động điều hịa cùng phƣơng, cùng tần số cĩ các phƣơng trình lần lƣợt là:x1 = A1cos(t + 1), và x2 = A2cos(t + 2) sẽ là một phƣơng trình dao M động điều hịa cĩ dạng: x = Acos(t + ).Với: 2 2 2 M2 Biên độ: A = A2 + A1 +2A1A2cos( 2 – 1) AA1sin 1 2 sin 2 Pha ban đầu: tan AA1cos 1 2 cos 2 M1 Ảnh hƣởng của độ lệch pha : O P2 P1 P x Nếu: 2 – 1 = 2k A = Amax = A1+A2. :Hai dao động cùng pha Nếu: – =(2k+1) A=A = A-A :Hai dao động ngƣợc pha 2 1 min 12 1 22 Nếu 2 – 1 = ()k A = A + A :Hai dao động vuơng pha 2 12 9. Các bƣớc giải bài tốn tìm li độ dao động sau thời điểm t một khoảng thời gian t. Biết tại thời điểm t vật cĩ li độ x = x0. * Từ phƣơng trình dao động điều hồ: x = Acos(t + ) cho x = x0 Lấy nghiệm t + = (ứng với x đang tăng, vì cos(t + ) > 0) hoặc t + = - (ứng với x đang giảm) với 22 * Li độ sau thời điểm đĩ t giây là:x =Acos( t + ) hoặc x =Acos( - +  t)=Acos( t - ) Page 4
Tĩm tắt lý thuyết vật lí 12 theo từng chƣơng CHỦ ĐIỂM 2 SĨNG CƠ VÀ SĨNG ÂM 1.Các khái niệm về sĩng  Sĩng cơ -Sĩng cơ là dao động cơ đƣợc lan truyền trong khơng gian theo thời gian trong mơi trƣờng vật chất.  Sĩng ngang -Sĩng ngang là sĩng cĩ phƣơng dao động của các phần tử sĩng vuơng gĩc với phƣơng truyền sĩng. Sĩng ngang truyền đƣợc trong mơi trƣờng rắn và trên mặt nƣớc.  Sĩng dọc -Sĩng dọc là sĩng cĩ phƣơng dao động của các phần tử sĩng trùng với phƣơng truyền sĩng. Sĩng dọc truyền đƣợc trong các mơi trƣờng rắn, lỏng, khí 2.Các đại lƣợng đặc trƣng của sĩng  Vận tốc truyền sĩng v: -Là vận tốc truyền pha dao động. Trong mơi trƣờng xác định thì tốc độ truyền sĩng là xác định. Tốc độ truyền sĩng phụ thuộc vào bản chất mơi trƣờng truyền sĩng  Chu kì sĩng T: -Chu kì sĩng là chu kì dao động của các phần tử vật chất khi cĩ sĩng truyền qua, chu kì sĩng là chu kì dao động và cũng là chu kì của nguồn sĩng.  Tần số sĩng f: -Tần số sĩng là tần số của các phần tử dao động khi cĩ sĩng truyền qua. Chu kì sĩng là tần 1 số dao động và cũng là tần số của nguồn sĩng f () Hz T  Bƣớc sĩng  (m):-Bƣớc sĩng là quãng đƣờng sĩng truyền đƣợc trong một chu kì v  vT. f -Bƣớcc sĩng là khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên phƣơng dao động cùng pha.  Biên độ sĩng A: -Biên độ sĩng là biên bộ dao động của các phần tử sĩng khi cĩ sĩng truyền qua. 1  Năng lƣợng sĩng -Năng lƣợng sĩng W m22 A (J) 2  Độ lệch pha -Nếu hai điểm M và N trong mội trƣờng truyền sĩng và cách nguồn sĩng 0 ddMN d lần lƣợc là dM và dN: 22  MN *Chú ý:-Nếu hai điểm M và N cùng nằm trên một phƣơng truyền sĩng thì: 2  d *Nếu kk. 2 . thì hai điểm đĩ dao động cùng pha. dk . với kZ  d *Nếu 2kk 1 . 2 2 1 th .ì hai điểm đĩ dao động ngƣợc pha.  d *Nếu kk. 2 . thì hai điểm đĩ dao động vuơng pha. với 22  Phƣơng trình sĩng -Phƣơng trình sĩng tại một điểm trong mơi trƣờng truyền sĩng là phƣơng trình dao động của điểm đĩ. -Giả sử phƣơng trình dao động của nguồn sĩng O là u Acos t => Thì phƣơng trình sĩng tại điểm M cách O một khoảng x l t x2 x u Acos2  ( ) A cos( . t ) MMT   Tính tuần hồn của sĩng Page 5
Tĩm tắt lý thuyết vật lí 12 theo từng chƣơng -Tại một điểm xác định trong mơi trƣờng truyền sĩng cĩ x = const. uM là một hàm biến thiên điều hịa theo thời gian t với chu kì T -Tại một thời điểm xác định t = const uM là một hàm biến thiên điều hịa trong khơng gian theo biến x với chu kì  3.Các khái niệm về giao thoa sĩng  Phƣơng trình sĩn -Giả sử phƣơng trình sĩng tại hai nguồn kết hợp O1 và O2 là: u12 u acos t -Xét một điểm M cách hai nguồn lần lƣợc là d1 = O1M và d2 = O2M -Phƣơng trình sĩng tại M do hai nguồn O1 và O2 truyền đến là t d t d ua cos 2 (1 ) và ua cos 2 (2 ) 1M T  2M T  dd td -Phƣơng trình sĩng tổng hợp tại M u u u 2 a cos (21 )cos2 ( ) MMM12 T 2 => Dao động tổng hợp tại M cũng là dao động điều hịa cùng tần số với hai dao động thành dd phần với chu kì T -Biên độ sĩng tổng hợp tại M A 2 a cos (21 ) 2 a cos ( ) M dd21 Độ lệch pha 2 Biên độ dao động cực đại Amax = 2A khi  dd cos (21 ) 1 2k ; k Z d d k   21 Biên độ dao động cực tiểu Amin = 0 khi dd 1 cos( 21 )0 (21);k k Z d d ( k )   21 2 Số cực đại giao thoa N (Số bụng sĩng trong khỏng từ O1,O2) dựa vào điều kiện -S1S2 < d1-d2 < +S1S2 . Với d2 – d1 thõa 2k Số cực tiểu giao thoa N’ (Số nút sĩng trong khoảng từ O1,O2) dựa vào điều kiện -S1S2 < d1-d2 < +S1S2 . Với d2 – d1 thõa (2k 1) 4.Các khái niệm về sĩng dừng  Định nghĩa- Sĩng dừng là sĩng cĩ các nút và các bụng sĩng cố định trong khơng gian.  Tính chất -Khoảng cách giữa hai nút sĩng hay hai bụng sĩng liên tiếp nhau trên phƣơng truyền sĩng:  d d k; k 0,1,2 n NN BB 2 -Khoảng cách giữa một nút và bụng sĩng liên tiếp nhau trên phƣơng truyền sĩng:  d (2 k 1) ; k 0,1,2 n NB 4  Điều kiện cĩ sĩng dừng   -Sĩng dừng cĩ hai đầu cố định (nút sĩng) hay hai đầu tự do 2 4  A (bụng sĩng)l k;: k số bĩ sĩng P 2 N N N N N -Sĩng dừng cĩ một đầu cố định (nút sĩng) và một đầu tự do (bụng sĩng)B B B B Bụng  Nút l (2 k 1) ; k : số bĩ sĩng nguyên 4 A P 5.Các khái niệm về sĩng âm  Định nghĩa -Sĩng âm là những sĩng cơ học lan truyền trong mơi trƣờng vật chất. -Sĩng âm truyền đƣợc trong các mơi trƣờng rắn, lỏng, khí và khơng truyền đƣợc trong chân khơng. Nĩi chung sĩng âm truyền trong mơi trƣờng rắn cĩ vận tốc lớn nhất. -Tốc độ sĩng âm phụ thuộc vào bản chất mơi trƣờng, nhiệt độ, áp suất -Sĩng âm là sĩng dọc. Page 6
Tĩm tắt lý thuyết vật lí 12 theo từng chƣơng -Tai ngƣời cảm nhận âm cĩ tần số từ 16Hz-20000Hz.  Hạ âm, siêu âm -Sĩng cĩ tần số dƣới 16Hz gọi là sĩng hạ âm-Sĩng cĩ tần số trên 20000Hz gọi là sĩng siêu âm  Đặc trƣng vật lý của âm -Tần số: Nĩi chung âm cĩ tần số lớn thì âm nghe càng cao và ngƣợc lại âm cĩ tần số nhỏ thì âm nghe càng thấp. -Cƣờng độ âm và mức cƣờng độ âm: +Cƣờng độ âm I: là năng lƣợng âm truyền qua một đơn vị diện tích đặt vuơng gĩc với WP phƣơng truyền âm, trong một đơn vị thời gian. I (W/m2) Với P:cơng S. t S suất âm S: diện tích âm truyền qua (m2) +Mức cƣờng độ âm L (dB) II L( B ) lg hayL ( dB ) 10lg II00 Với I: cƣờng độ âm -12 2 I0 :cƣờng độ âm chuẩn = 10 W/m -Đồ thị dao động âm: +Nhạc âm là những âm cĩ tần số xác định. +Tập âm là những âm cĩ tần số khơng xác định +Âm cớ bản - họa âm: Một nhạc cụ phát âm cĩ tần số f0 thì cũng cĩ khả năng phát âm cĩ tần số 2f0,3f0 Âm cĩ tần số f0 là âm cơ bản. Âm cĩ 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 trƣng sinh lý của âm -Độ cao của âm là đặc trƣng sinh lí phụ thuộc: liên quan đến tần số âm, khơng phụ thuộc vào năng lƣợng âm. -Độ to: là đặc trƣng sinh lí phụ thuộc vào mức cƣờng dộ âm và tần số âm. -Âm sắc: là tính chất giúp ta phân biệt đƣợc các âm khác nhau do các nguồn âm phát ra (ngay cả khi chúng cĩ cùng độ cao và độ to) Page 7
Tĩm tắt lý thuyết vật lí 12 theo từng chƣơng CHƢƠNG 3 DÕNG ĐIỆN XOAY CHIỀU 1. Khái niệm dịng điện xoay chiều  Định nghĩa-Dịng điện xoay chiều là dịng điện cĩ cƣờng độ biến thiên điều hịa theo thời gian (theo hàm cos hay sin của thời gian)  Biểu thứci I0 cos( t ) A -Trong đĩ +i: giá trị cƣờng độ dịng điện xoay chiều tức thời(A) +I0 > 0: giá trị cƣờng độ dịng điện cực đại của dịng điện xoay chiều + , : là các hằng số.+ > 0 tần số gĩc + () t : pha tại thời điểm t + :Pha ban đầu 21  Chu kì Ts ()  f 1   Tần s f () Hz T 2  Nguyên tắc tạo ra dịng điện xoay chiều -Định tính: dựa trên hiện tƣợng cảm ứng điện từ -Định lƣợng: +Giả sử khi t = 0 pháp tuyến n của khung dây trùng với .Từ thơng qua khung dây tại thời điểm t là:  NBScos t +Từ thơng biến thiên làm xuất hiện trong khung dây một suất điện động cảm ứng tức thời tại d thời điểm t là:  NBSsin t +Với N,B,S  là các đại lƣợng khơng đổi. dt =>Vậy suất điện động trong khung biến thiên điều hịa với tần số gĩc IUE  Giá trị hiệu dụng IUE 0;; 0 0 2 2 2 2. Các loại mạch điện xoay chiều  Đoạn mạch chỉ chứa điện trở thuần -Nếu: uRRRR U00cos t ( V ) i I cos t ( A ) -Dịng điện và điện áp giữa hai đầu R cùng pha nhau. U U -Biểu thức định luật Ohm: II 0R R 0RRRR -Giảng đồ vecto quay Fresnen I U  Đoạn mạch chỉ chứa tụ điện O R -Nếu u Ucos t ( V ) i I cos( t )( A ) CCCC002 Hay i Icos( t )( A ) u U cos( t )( V ) CCCC002 -Điện áp giữa hai đầu tụ điện chậm pha hơn cƣờng độ dịng điện gĩc 2 11 O -Dung kháng của đoạn mạch Z ()  C  C2 fC UU -Biểu thức định luật Ohm II 0CC 0CCZZ CC UC -Giảng đồ vector quay Fresnen  Đoạn mạch chỉ chứa cuộn cảm thuần U L -Nếu u Ucos t ( V ) i I cos( t )( A ) LLLL002 Hay iLLLL I00cos( t )( A ) u U cos( t )( V ) 2 O Page 8
Tĩm tắt lý thuyết vật lí 12 theo từng chƣơng -Điện áp giữa hai đầu cuộn cảm nhanh pha hơn cƣờng độ dịng điện gĩc 2 -Cảm kháng của đoạn mạch ZL  L 2 fL (  ) U0L UL -Biểu thức định luật Ohm II0LL ZZLL -Giảng đồ vector quay Fresnen L C  Đoạn mạch RLC nối tiếp A R B -Sơ đồ mạch điện -Nếu cho biểu thức u U00cos t ( V ) i I cos(  t )( A ) -Nếu cho biểu thức i I00cos( t )( A ) u U cos(  t )( V ) 11 U -Dung kháng của đoạn mạch Z ()  L C  C2 fC -Cảm kháng của đoạn mạch U U -Giảng đồ vector quay Fresnen LC -Từ giảng đồ vector ta cĩ: I . U2 = U 2 + (U - U )2 O R L C U U U R . Biểu thức định luật Ohm: II 0 0 ZZ UC 22 . Tổng trở của đoạn mạch: ZRZZ ()()LC  U U R . Hệ số cơng suất: Cos 0R R UUZ0 UUUUZZ . Gĩc lệch pha tan 00LCLCLC UUR0RR Nếu ZL > ZC : thì 0 , mạch cĩ tính cảm kháng, u nhanh pha hơn i gĩc Nếu ZL Imax = U/R 2 cos 1 => Pmax = I .R UUUUZZ tan 00LCLCLC 0 => u, i cùng pha UUR0RR 1 f 2 LC 3. Cơng suất của mạch điện xoay chiều R  Biểu thức -Cơng suất tiêu thụ trung bình của mạch điện P UIcos UI I2 R Z -Mạch RLC nối tiếp cơng suất tiêu thụ trong mạch là cơng suất tiêu thụ trên điện trở R  Ý nghĩa hệ số cơng suất -Hệ số cơng 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 cơng suất.  Điều kiện để cĩ cơng suất cực đại Page 9
Tĩm tắt lý thuyết vật lí 12 theo từng chƣơng RURU22 -Từ biểu thức P UIcos U 2 ZRZZ2 2 () 2 ()ZZ 2 LC R LC R UU22 -Nếu L,C, =const, R thay đổi. P Với R = 2RZZ 2(LC ) 2 ZZ ZR 2 cos LC 2 2 2 RUR -Nếu R,U=const, L,C,f thay đổi P UIcos U 2 2 2 . ZRZZ ()LC =>Mạch xảy ra hiện tƣợng cộng hƣởng cos 1 4. Biến áp và sự truyền tải điện năng  Các khái niệm -Máy biến áp là thiết bị dùng thay đổi điện áp xoay chiều. -Nguyên tắc hoạt động: dựa vào hiện tƣợng cảm ứng điện từ. -Cấu tạo: Gồm cĩ hai phần: +Lõi thép: bao gồm nhiều lá thép kĩ thuật điện mỏng đƣợc U2 U1 N N2 ghép xác với nhau, cách điện nhau tạo thành lõi thép. 1 +Các cuộn dây quấn: Đƣợc quấn bằng dây quấn điện từ, các vịng dây của các cuộn dây đƣợc quấn trên lõi thép và cách điện với nhau. Số vịng dây của các cuộn dây thƣờng là khác nhau.  Cơng thức -Dịng điện xoay chiều chạy qua cuộn sơ cấp làm phát sinh từ trƣờng biến thiên trong lõi thép =>gây ra từ thơng xuyên qua mỗi vịng dây của hai hai cuộn là  0 cos t -Từ thơng qua cuộn sơ cấp và thứ cấp lần lƣợc là: 1 Nt 1  0 cos  và2 Nt 2  0 cos  d -Suất điện động trong cuộn thứ cấp  2 Nt cos  2dt 2 0 -Trong cuộn thứ cấp cĩ dịng điện cảm ứng biến thiên điều hịa cùng tần số với dịng điện ở cuộn sơ cấp. UN -Tỉ số máy biến áp: k 11 UN22 +Nếu k 1: thì máy tăng áp -Bỏ qua hao phí điện năng trong máy thì cơng suất trong cuộn sơ cấp và thứ cấp là nhƣ nhau UNI1 1 2 U1I1 = U2I2 => k UNI2 2 1  Giảm hao phí điện năng khi truyền tải điện năng đi xa -Cơng suất hao phí khi truyền tải điện năng đi xa Gọi Pphát : là cơng suất điện ở nhà máy phá điện cần truyền tải. Uphát : là điện áp ở hai đầu mạch I: cƣờng độ dịng điện hiệu dụng trên dây truyền tải R: điện trở tổng cộng của dây truyền tải. Pphát = Uphát.I 2 2 => Cơng suất hao phí trên đƣờng dây truyền tải là Phaophí = I .R = R.Pphát/U phát -Hai cách làm giảm hao phí trong quá trình truyền tải điện năng đi xa l +Giảm điện trở dây truyền tải bằng cách: R . Tăng tiết diện dây dẫn (Tốn kém S vật liệu). Làm dây dẫn bằng các vật liệu cĩ điện trở suất nhỏ => Khơng kinh tế. +Tăng điện áp trƣớc khi truyền tải bằng cách dùng máy biến thế =>Đang đƣợc sử dụng rộng rãi. 5. Máy phát điện xoay chiều một pha, ba pha. Page 10
Tĩm tắt lý thuyết vật lí 12 theo từng chƣơng  Nguyên lí hoạt động -Dựa trên hiện tƣợng cảm ứng điện từ  Nguyên tắc cấu tạo máy phát điện xoay chiều một pha -Phần cảm (Rơto): là phần tạo ra từ trƣờng, là nam châm -Phần ứng (Stato): là phần tạo ra dịng điện xoay chiều, gồm các cuộn dây giống nhau cố định trên vịng trịn(Phần cảm cĩ bao nhiêu cặp cực thì phần ứng cĩ bấy nhiêu cuộn dây) -Tần số dịng điện xoay chiều do máy phát điện xoay chiều phát ra là: Nếu rơto quay độ với tốc n (vịng/giây) hoặc n (vịng/phút)thì f np; n (vòng/giay) np ; f ; n (vòng/phút) 60 N +p: Số cặp cực của rơ thƣờng là nam châm điện -Phần ứng (Stato) gồm ba cuộn dây giống hệt nhau quấn quanh trên lõi thép và lệch nha to S +f: Tần số dịng điện xoay chiều(Hz)  Nguyên tắc cấu tạo máy phát điện xoay chiều ba pha -Phần cảm ( Rơto) u 1200. trên vịng trịn  Dịng điện xoay chiều ba pha -Là một hệ thống gồm ba dịng điện xoay chiều cĩ cùng tần số, cùng biên độ, nhƣng lệch 2 pha nhau . Khi đĩ dịng điện xoay chiều trong ba cuộn dây là 3 2 2 i Icos t ( A ) , i Icos( t )( A ) và i Icos( t )( A ) 10 20 3 30 3 Mắc hình sao . Mắc hình tam giác -Gồm 4 dây trong đĩ cĩ ba dây pha và -Hệ thống gồm ba dây một dây trung hịa. -Tải tiêu thụ phải thật đối xứng -Tải tiêu thụ khơng cần đối xứng. - IIdp 3. -UU 3. dp -Ud = Up -Id = Ip (tải đối xứng:I0 = 0) . Ƣu điểm dịng xoay chiều ba pha -Tiết kiệm dây dẫn -Dịng điện xoay chiều ba pha đối xứng cho hiệu suất cao hơn so với dịng điện xoay chiều một pha. -Tạo ra từ trƣờng quay dùng trong động cơ khơng đồng bộ ba pha dễ dàng. (1) A2 B1 A2 B 1 B3 B2 A B (2) 1 A1 2 B1 A3 B3 A3  Động cơ khơng đồng bộ -Nguyên tắc hoạt động: dựa vào hiện tƣợng cảm ứng điện từ và từ trƣờng quay. -Cấu tạo:Gồm hai phần: +Stato giống stato của máy phát điện xoay chiều ba pha +Rơto: hình trụ cĩ tác dụng giống nhƣ một cuộn dây quấn trên lõ Page 11
Tĩm tắt lý thuyết vật lí 12 theo từng chƣơng CHƢƠNG 4: DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ - SĨNG ĐIỆN TỪ 1. Mạch dao động LC - Mạch dao động gồm một tụ điện cĩ điện dung C và cuộn dây thuần cảm cĩ độ tự cảm L mắc nối tiếp nhau. 2. Sự biến thiên của điện tích q cuả tụ điện và cƣờng độ dịng điện i của cuộn dây. -Điện tích cuả tụ điện trong mạch dao động LC biến thiên điều +  C q L hịa theo biểu thức: q Q0 cos( t ) - 1 -Với tần số gĩc là:  LC dq -Cƣờng độ dịng điện trong mạch: i  Qsin(  t ) I cos(  t ) Với dt 002 IQ  =>Dịng điện trong mạch biến thiên điều hịa cùng tần số nhƣng nhanh pha so vơí điện 00 2 tích giữa hai bản tụ điện. 3.Dao động điện từ: -Sự biến thiên điều hịa của cƣờng độ điện trƣờng 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 11 -Tần số dao động riêng của mạch: f T 2 LC 4. Điện từ trƣờng và thuyết điện từ của Maxwell  Điện trƣờng xốy: Điện trƣờng cĩ đƣờng sức là các đƣờng cong khép kín gọi là điện trƣờng xốy  Từ trƣờng biến thiên:Nếu tại một nơi cĩ từ trƣờng biến thiên theo thời gian thì taị đĩ xuất hiện một điện trƣờng xốy.  Từ trƣờng xốy:Nếu tại một nơi cĩ điện trƣờng biến thiên theo thời gian thì tại nơi đĩ xuất hiện một từ trƣờng xốy.  So sánh dịng điện dẫn và dịng điện dịch.  Giống nhau:-Cả hai đều sinh ra chung quanh nĩ một từ trƣờng.  Khác nhau:-Dịng điện dẫn là dịng chuyển dời cĩ hƣớng của các hạt mang điện tích. Cịn dịng điện dịch là một điện trƣờng biến thiên, khơng cĩ các hạt mang điện tích chuyển động.  Điện từ trƣờng:-Điện trƣờng biến thiên sinh ra từ trƣờng xốy, từ trƣờng biến thiên sinh ra điện trƣờng xốy, hai trƣờng biến thiên này liên hệ mật thiết với nhau và là hai thành phần của một trƣờng thống nhất gọi là điện từ trƣờng.  Thuyết điện từ:-Thuyết điện từ cuả Maxwell khẳng định mối quan hệ khăng khít giữa điện tích, điện trƣờng và từ trƣờng. 5. Sĩng điện từ  Định nghĩa:-Sĩng điện từ chính là điện từ trƣờng biến thiên lan truyền trong khơng gian theo thời gian.  Đặc điểm cuả sĩng điện từ: -Truyền trong mọi mơi trƣờng vật chất kể cả trong mơi trƣờng chân khơng. Tốc độ truyền sĩng điện từ trong chân khơng bằng tốc độ ánh sáng trong chân khơng c = 3.108m/s (Đây là một trong những bằng chứng chứng tỏ ánh sáng cĩ bản chất sĩng điện từ) -Sĩng điện từ là sĩng ngang. Taị mọi điểm trên phƣơng truyền sĩng các véctơ E B v từng đơi một và tạo thành tam diện thuận. -Trong sĩng điện từ thì năng lƣợng điện trƣờng và năng lƣợng từ trƣờng luơn dao động cùng pha nhau. -Khi gặp mặt phân cách giữa hai mơi trƣờng thì sĩng điện từ cũng bị phản xạ, nhiễu xạ, khúc xạ nhƣ ánh sáng. -Sĩng điện từ mang năng lƣợng Page 12
Tĩm tắt lý thuyết vật lí 12 theo từng chƣơng -Sĩng điện từ cĩ bƣớc sĩng từ vài mét đến vài km gọi là sĩng vơ tuyến, đƣợc dùng trong thơng tin liên lạc vơ tuyến. c  Bƣớc sĩng: -Trong chân khơng:  cT.2 c LC vơí c = 3.108m/s f vc -Trong mơi trƣờng vật chất cĩ chiết suất n thì  vT.; n n f n v Với v là tốc độ ánh sáng truyền trong mơi trƣờng cĩ chiết suất n 6. Các loại sĩng vơ tuyến-vai trị của tần điện li  Phân loaị: Loại sĩng Bƣớc sĩng Tần số Sĩng dài 1km-10km 0,1MHz – 1MHz Sĩng trung 100m-1.000m (1km) 1 MHz -10 MHz Sĩng ngắn 10m-100m 10 MHz -100 MHz Sĩng cực ngắn 0,01m-10m 100 MHz -1000MHz  Vai trị của tần điện li trong việc thu và phát sĩng vơ tuyến - Tần điện li: là tần khí quyển ở độ cao từ 80-800km cĩ chứa nhiều hạt mang điện tích là các electron, ion dƣơng và ion âm. -Sĩng dài: cĩ năng lƣợng nhỏ nên khơng truyền đi xa đƣợc. Ít bị nƣớc hấp thụ nên đƣợc dùng trong thơng tin liên lạc trên mặt đất và trong nƣớc. -Sĩng trung: Ban ngày sĩng trung bị tần điện li hấp thụ mạnh nên khơng truyền đi xa đƣợc. Ban đêm bị tần điện li phản xạ mạnh nên truyền đi xa đƣợc. Đƣợc dùng trong thơng tin liên lạc vào ban đêm. -Sĩng ngắn: Cĩ năng lƣợng lớn, bị tần điện li và mặt đất phản xạ mạnh. Vì vậy từ một đài phát trên mặt đất thì sĩng ngắn cĩ thể truyền tới mọi nơi trên mặt đất. Dùng trong thơng tin liên lạc trên mặt đất. -Sĩng cực ngắn: Cĩ năng lƣợng rất lớn và khơng bị tần điện li phản xạ hay hấp thụ. Đƣợc dùng trong thơn tin vũ trụ.  Nguyên tắc chung trong việc thơng tin liên lạc bằng sĩng vơ tuyến -Dùng sĩng vơ tuyến cĩ bƣớc sĩng ngắn để tải thơng tin. Đĩ là các sĩng điện từ cao tần gọi là sĩng mang. -Biến điệu sĩng mang: tức là trộn sĩng âm tần và sĩng vơ tuyến thơng qua mạch biến điệu.(Cĩ thể biến điệu biên độ (Sĩng AM), biến điệu tần số (Sĩng FM), hay biến điệu pha) -Ở máy thu sĩng vơ tuyến phải tiến hành tác sĩng âm tần và sĩng mang qua mạch tách sĩng (mạch chọn sĩng hoạt động dựa vào hiện tƣợng cộng hƣởng điện từ trong mạch dao động LC) -Tín hiệu âm tần ở máy thu phải đƣợc khuyếch đại trƣớc khi đƣa ra loa.  Sơ đồ khối của máy phát sĩng vơ tuyến đơn giản Micro Biến điệu Khuyếch Ăng ten đại cao tần phát Máy phát cao tần  Sơ đồ khối của máy thu sĩng vơ tuyến đơn giản Mạch Ăng ten thu Khuyếch Mạch tách khuyếch đại Loa đại cao tần sĩng âm tần Page 13
Tĩm tắt lý thuyết vật lí 12 theo từng chƣơng CHƢƠNG 5 : SĨNG ÁNH SÁNG 1. Tán sắc ánh sáng  Định nghĩa tán sắc ánh sáng:-Hiện tƣợng tán sắc ánh sáng là sự phân tích một chùm sáng phức tạp thành nhiều chùm sáng đơn sắc khác nhau.  Nguyên nhân của hiện tƣợng tán sắc ánh sáng. -Do chiết suất của mơi trƣờng trong suốt thay đổi so với các ánh sáng đơn sắc khác nhau (Chiết suất của mơi trƣờng 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 cĩ màu sắc xác định. Ánh sáng đơn sắc khơng bị tán sắc khi qua lăng kính. -Một chùm sáng đơn sắc khi truyền qua hai mơi trƣờng khác nhau thì: tốc độ, chu kì, bƣớc sĩng đều thay đổi, riêng chỉ cĩ tần số (f) ánh sáng là khơng đổi.  Ánh sáng trắng -Là tập hợp của nhiều ánh sáng đơn sắc cĩ màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím.  Chiết suất – vận tốc và bƣớc sĩng. -Vận tốc ánh sáng phụ thuộc vào bản chất mơi trƣờng truyền sĩng +Trong chân khơng hay khơng khí tốc độ ánh sáng là c = 3.108m/s +Trong các mơi trƣờng cĩ chiết suất n đối với ánh sáng đĩ thì tốc độ truyền sĩng là: c vc n -Bƣớc sĩng ánh sáng đơn sắc đĩ trong mơi trƣờng đƣợc tính bỡi cơng thức: c +Trong khơng khí hay chân khơng:  +Trong mơi trƣờng cĩ chiết suất n: f v   n fn 4. Hiện tƣợng nhiễu xạ ánh sáng -Là hiện tƣợng tia sáng cĩ thể đi quành ra phía sau vật cản (khơng tuân theo định luật truyền thẳng của ánh sáng). M 5. Hiện tƣợng giao thoa ánh sáng F1  Thí nghiệm Y-âng (Young) A  Trƣờng hợp ánh sáng đơn sắc. O Đ F +Ánh sáng từ đèn Đ phát ra cho qua kính lọc sắc. Tạo B L F2 ra ánh sáng đơn sắc K +Chùm sáng sau khi qua F chiếu vào F1 và F2 tạo thành Hai nguồn phát sĩng kết hợp (cùng bƣớc sĩng và hiệu số pha khơng đổi theo thời gian) +Đặt mắt sau màn M quan sát đƣợc hiện tƣợng “cĩ 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”  Trƣờng 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 ngồi”  Cơng thức giao thoa ánh sáng đơn sắc cĩ bƣớc sĩng  ax -Hiệu đƣờng đi của hai sĩng (hiệu quang trình) d d d 21D -Điều kiện tại M là vân sáng: d d21 d k với kZ H A d D 1 k F x  Vị trí vân sáng: xs k k. i ; k 0; 1 1 a I d2 a O D +Khi k = 0 là vân sáng trung tâm. F +Khi k = 1 là vân sáng bậc 1 2 -Điều kiện đề tại M là vân tối: B M Page 14
Tĩm tắt lý thuyết vật lí 12 theo từng chƣơng  . d d d (2 k 1) với kZ 21 2 11D  Vị trí vân tối xt ( k ) ( k ). i ; k 0; 1 s 22a +Khi k = 0 (k=-1) là vân tối thứ nhất. +Khi k = 1 (k=-2) là vân tối tứ 2 D  Khoảng vân: là khoảng cách giữa hai vân sáng hay hai vân tối liên tiếp nhau i a  Số vân sáng-vân tối trong miền giao thoa cĩ độ rộng L L -Số vân sáng trong nửa trƣờng giao thoa (trừ vân sáng trung tâm) n =k,p 2.i +Gọi k: là phần nguyên của n =>Số vân sáng quan sát đƣợc Ns = 2.k + 1 =>Số vân tối: Nếu phần thập phân (p)của n =0,5 thì số vân tối quan sát đƣợc Nt = 2(k+1)  Ứng dụng hiện tƣợng giao thoa ánh sáng-Dùng đo bƣớc sĩng ánh sáng qua cơng ia. L2 thức:  L D 1 K 6. Máy quang phổ-các loại quang phổ P  Máy quang phổ lăng kính  Định nghĩa: F -Máy quang phổ lăng kính là dụng cụ dùng để phân tích chùm sáng phức tạp thành những thành phần đơn sắc khác nhau. -Nĩ 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 cĩ 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 tƣợng tán sắc ánh sáng 7. Quang phổ phát xạ  Quang phổ liên tục  Định nghĩa -Quang phổ liên tục là dãi sáng cĩ màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím  Nguồn phát sinh -Các vật rắn, lỏng, khí cĩ tỉ khối lớn bị nung nĩng phát ra quang phổ liên tục. -Mặt Trời là nguồn phát quang phổ liên tục.  Đặc điểm -Quang phổ liên tục khơng 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 cĩ bƣớc sĩng 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 nĩng. -Ví dụ: nhiệt độ lị 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 lƣợng vạch phổ, vị trí các vạch, màu sắc các vạch và độ sáng tỉ đối giữa các vạch. Page 15
Tĩm tắt lý thuyết vật lí 12 theo từng chƣơng =>Nhƣ vậy: Mỗi nguyên tố hĩa học ở trạng thái khí hay hơi nĩng sáng dƣới áp suất thấp cho một quang phổ vạch phát xạ riêng đặc trƣng cho nguyên tố đĩ.  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.  Nguồn phát sinh-Chiếu một chùm sáng trắng qua một khối khí hay hơi đƣợc nung nĩng ở nhiệt độ thấp, sẽ thu đƣợc 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 đĩ. 8. Tia hồng ngoại  Định nghĩa -Tia hồng ngoại là những bức xạ khơng nhìn thấy và nằm ngồi vùng ánh sáng đỏ của quang phổ, cĩ bƣớc sĩng lớn hơn bƣớc sĩng của ánh sáng đỏ  0,76 m  Bản chất -Tia hồng ngoại cĩ bản chất sĩng điện từ.  Nguồn phát sinh -Do các vật cĩ nhiệt độ cao hơn nhiệt độ của mơi trƣờng phát ra. -Ở nhiệt độ thấp: chỉ phát tia hồng ngoại; Ở nhiệt độ 5000C bắt đầu phát ánh sáng đổ tối. -50% năng lƣợng ánh sáng Mặt Trời thuộc năng lƣợng hồng ngoại. -Nguồn phát hồng ngoại thƣờng dùng là bĩng đèn dây tĩc bằng Vơnfram nĩng sáng, cơng suất từ 250W-1000W  Tính chất và tác dụng Tia hồng * Tính chất ngoại Tác dụng nổi bật nhất của tia hồng ngoại là tác dụng nhiệt Tác dụng lên kính ảnh hồng ngoại -Bị hơi nƣớc hấp thụ mạnh * Ứng dụng -Chủ yếu dùng sấy hay sƣởi trong cơng nghiệp, nơng nghiệp, y tế làm các bộ phận điều khiển từ xa. -Chụp ảnh hồng ngoại. Tia tử *Định nghĩa-Là các bức xạ khơng nhìn thấy, nằm ngồi vùng ánh sáng tím của ngoại quang phổ, cĩ bƣớc sĩng ngắn hơn bƣớc sĩng của ánh sáng tím  0,4 m *Bản chất-Tia tử ngoại cĩ bản chất sĩng điện từ. *Nguồn phát sinhDo các vật bị nung nĩng ở nhiệt độ từ 20000C. Nhiệt độ càng cao phổ tử ngoại mở rộng về miền sĩng ngắn -Nguồn phát tia tử ngoại nhƣ 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 hĩa khơng khí -Gây ra phản ứng quang hĩa, quang hợp -Bị nƣớc và thủy tinh hấp thụ mạnh. Thạch anh khơng hấp thụ đƣợc tia tử ngoại -Cĩ tác dụng sinh học * Ứng dụng -Trong cơng nghiệp: dùng phát hiện các vết nứt nhỏ, các vết trầy xƣớc trên bề mặt sản phẩm. -Trong y học dùng chữa bệnh cịi xƣơng, diệt khuẩn, tiệt trùng Tia X (Tia Để phát tia X ngƣời ta dùng ống Rơnghen (Hay ống Cu-lít-giơ) Rơnghen) *Cấu tạo Là ống thủy tinh hút chân khơng, cĩ gắn 3 điện cực: +Dây Vơnfram đƣợc nung nĩng dùng làm nguồn phát electron +Ca tốt K làm bằng kim loại cĩ dạng hình chỏm cầu để làm các electron phĩng ra. +A nốt A đồng thời bằng kim loại, cĩ nguyên tử lƣợng lớn và khĩ nĩng chảy nhƣ: platin, Vơnfram dùng chắn dịng tia catốt. Hiện điện thế giữa hai cực A-K khoảng Page 16
Tĩm tắt lý thuyết vật lí 12 theo từng chƣơng vài vạn vơn, Áp suất trong ống chừng 10-3mmHg *Cơ chế hoạt động - Khi nối A-K vào hiệu điện thế UAK khoảng vài vạn vơn, các electron bật ra khỏi K tạo thành dịng tia Catốt. - Các electron trong chùm tia Catốt đƣợc tăng tốc trong điện trƣờng mạnh nên thu đƣợc động năng lớn. Khi đến A, chúng đập vào A xuyên sâu vào những lớp bên trong của vỏ nguyên tử và tƣơng tác với hạt nhân nguyên tử và các electron ở các lớp này. Trong sự tƣơng tác đĩ làm phát ra bức xạ điện từ cĩ bƣớc sĩng rất ngắn gọi là bức xạ hãm. Hay là tia Rơnghen. *Bản chất của tia X -Tia X cĩ bản chất sĩng điện từ cĩ bƣớc sĩng rất ngắn (từ 10-12-10-8m) -Cĩ khả năng đâm xuyên mạnh. Xuyên qua các vật thơng thƣờng dễ dàng, qua kim loại thì khĩ khăn hơn. Kim loại cĩ khối lƣợng riêng càng lớn thì khả năng cản tia X càng tốt (lá chì dày cỡ vài mm cản đƣợc tia X) -Tác dụng mạnh lên kính ảnh. -Làm phát quang một số chất -Cĩ khả năng Ion hĩa chất khí -Cĩ tác dụng sinh li, hủy diệt tế bào, diệt khuẩn *Cơng dụng -Trong y học: dùng chiếu điện, chụp điện, chữa bệnh ung thƣ nơng -Trong cơng nghiệp: dùng xác định khuyết tật của sản phẩm đúc. -Dùng trong đèn huỳnh quang, máy đo liều lƣợng tia Rơnghen -Gây ra hiện tƣợng quang điện  :Bước sĩng lớn f: nhỏ. hc. Năng lượng nhỏ  hf.  Sĩng vơ tuyến Radio Tia hồng ngoại Án sáng đỏ  0,76 m Ánh sáng tím  0,40 m Tia tử ngoại Tia X Tia   :nhỏ f: lớn. Năng lượng lớn Thang sĩng điện từ Page 17
Tĩm tắt lý thuyết vật lí 12 theo từng chƣơng CHƢƠNG 6: LƢỢNG TỬ ÁNH SÁNG 1. Hiện tƣợng quang điện - Là hiện tƣợng electron bị bật ra khỏi bề mặt kim loại khi đƣợc chiếu sáng thích hợp. Đối với kim loại ánh sáng chiếu vào gây ra hiện tƣợng quang điện nằm trong vùng tử ngoại hoặc cĩ bƣớc sĩng ngắn hơn, với kim loại kiềm thì ánh sáng nhìn thấy cĩ thể gây ra đƣợc hiện tƣợng quang điện. 2. Định luật giới hạn quang điện - Đối với mỗi kim loại, ánh sáng kích thích phải cĩ bƣớc sĩng  ngắn hơn hay bằng giới hạn quang điện 0 của kim loại đĩ, mới gây ra đƣợc hiện tƣợng quang điện. 3. Giải thuyết Plăng - Nguyên tử hay phân tử khơng hấp thụ hay bức xạ năng lƣợng một cách liên tục mà thành từng hc. phần riêng rẽ, giáng đoạn và cĩ giá trị hồn tồn xác định  hf . Với f là tần số của bức xạ.  h = 6,625.10-34J.s là hằng số Plăng, c = 3.108 m/s. 4. Lƣợng tử năng lƣợng c - Lƣợng tử năng lƣợng đƣợc kí hiệu  hf h .Với c = 3.108 m/s , h = 6,625.10-34J.s là hằng số  5. Thuyết lƣợng tử ánh sáng - Ánh sáng đƣợc tạo thành bỡi các hạt, mỗi hạt đƣợc gọi là một phơtơn; - Mỗi ánh sáng đơn sắc cĩ tần số f, các phơtơn đều giống nhau, mỗi phơtơn mang một năng lƣợng xác định là  hf ; - Phơtơn 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 phơtơn; 6.Giải thích giới hạn quang điện - Electron và hạt nhân trong kim loại tƣơng tác nhau bằng lực tĩnh điện, giữa chúng cĩ năng lƣợng liên kết, để bức electron ra khỏi liên kết thì phải cung cấp cho nĩ năng lƣợng bằng hay lớn hơn lực liên kết đĩ. Năng lƣợng cung cấp bằng năng lƣợng liên kết đƣợc gọi là cơng thốt (A) của electron. Mỗi kim loại cĩ một cơng thốt riêng đặt trƣng cho kim loại đĩ. - Theo Anhxtanh, trong hiện tƣợng quang điện, một electron trong kim loại hấp thụ tồn bộ năng lƣợng của phơtơn mà mỗi phơtơn cĩ năng lƣợng xác định - Nhƣ vậy muốn cĩ hiện tƣợng quang điện thì năng lƣợng phơtơn phải lớn hơn cơng thốt A của cc c electron.  hf h A h Đặt  h vậy định luật giới hạn quang điện  A 0 A  0 7. Lƣỡng tính sĩng-hạt -Ánh sáng vừa cĩ tính chất sĩng, vừa cĩ tính chất hạt. Gọi là lƣỡng tính sĩng hạt. +Tính chất sĩng thể hiện rõ qua bƣớc sĩng, cịn tính chất hạt thể hiện qua năng lƣợng phơtơn +Bƣớc sĩng càng lớn thì tính chất sĩng thể hiện càng rõ và ngƣợc lại bƣớc sĩng càng ngắn (năng lƣợng phơtơn càng lớn)thì tính chất hạt thể hiện càng rõ. 8. Hiện tƣợng quang điện trong  Tính quang dẫn - Tính quang dẫn là tính chất của một số chất bán sẫn là chất cách điện khi khơng đƣợc chiếu sáng và trở thành chất dẫn điện khi đƣợc chiếu sáng thích hợp.  Hiện tƣợng quang điện trong - Hiện tƣợng electron trong chất bán dẫn bị bức ra khỏi liên kết tạo thành electron dẫn và lỗ trống khi đƣợc chiếu sáng thích hợp.  Quang trở Page 18
Tĩm tắt lý thuyết vật lí 12 theo từng chƣơng - Là một điện trở làm bằng chất quang dẫn. Cĩ cấu tạo gồm một sợi dây bằng chất quang dẫn gắn trên một đế cách điện. - Điện trở của quang trở cĩ thể thay đổi từ M khi chƣa đƣợc chiếu sáng xuống vài chục  khi đƣợc chiếu sáng  Pin quang điện - Định nghĩa: là một nguồn điện trong đĩ quang năng đƣợc biến đổi trực tiếp thành điện năng. Pin quang điện hoạt động dựa vào hiện tƣợng quang điện trong xảy ra trong chất bán dẫn. - Hiệu suất của pin quang điện khoảng 10%. 9.Hiện tƣợng – quang phát quang  Định nghĩa - Hiện tƣợng hấp thụ ánh sáng cĩ bƣớc sĩng này để phát ra ánh sáng cĩ bƣớc sĩng khác. - Đặc điểm quang trọng của hiện tƣợng phát quang là: Ánh sáng phát ra cĩ bƣớc sĩng dài hơn bƣớc sĩng ánh sáng kích thích.  Huỳnh quang-lân quang - Huỳnh quang: là hiện tƣợng phát quang tắt ngay sau khi ngƣng chiếu sáng kích thích. Nĩ thƣờng xảy ra với chất lỏng và chất khí. - Lân quang: là hiện tƣợng phát quang cịn kèo dài (0,1s đến hàng giờ) sau khi ngƣng chiếu sáng kích thích. Nĩ thƣờng xảy ra với chất rắn. 10. Định luật Stoke về hiện tƣợng huỳnh quang  Định luật -Ánh sáng huỳnh quang cĩ bƣớc sĩng hq dài hơn bƣớc sĩng ánh sáng kích thích kt . ( > )  Giải thích - Khi nguyên tử hấp thụ phơton của ánh sáng kích thích cĩ năng lƣợng  hfkt thì sẽ chuyển sang trạng thái kích thích cĩ năng lƣợng cao hơn năng lƣợng ban đầu một lƣợng . Trƣớc khi về lại trạng thái ban đầu nguyên tử va chạm với các nguyên tử khác làm nĩ mất đi một phần năng lƣợng nhận đƣợc. Vì thế khi trở về trạng thái ban đầu, nĩ bức xạ phơton mới cc cĩ năng lƣợng nhỏ hơn. kt > pq hfhq hf kt h h  kt hq hq kt - Nhƣ vậy hiện tƣợng quang phát quang là hiện tƣợng vật chất hấp thụ một phơton và phát ra một phơton khác. 11. Các tiên đề Bo về cấu tạo nguyên tử Dãy Pasen  Tiên đề về trạng thái dừng P H (vùng hồng ngoại) -Nguyên tử chỉ tồn tại ở trạng thái cĩ năng  O H lƣợng xác định, gọi là trạng thái dừng. Ở H trạng thái dừng nguyên tử khơng bức xạ N  H năng lƣợng. M -Trong trạng thái dừng của nguyên tử, L electron chuyển động quanh hạt nhân trên Dãy Banme những quĩ đạo xác định gọi là các quĩ đạo (vùng tử ngoại và vùng dừng ánh sáng khả kiến ) -Ở nguyên tử Hydro các bán kính quĩ đạo dừng tỉ lệ với bình phƣơng các số nguyên liên tiếp 2 -11 r = n r0. Với r0 = 5,3.10 m gọi là bán K kính Bo Dãy Lyman  Tiên đề về hấp thụ và bức xạ năng (Trong vùng tử ngoại) lƣợng -Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng Sơ đồ mức năng lượng trong cĩ cao sang trạng Thái dừng cĩ năng nguyên tử hydro lƣợng thấp thì nguyên tử phát xạ phơton Page 19
Tĩm tắt lý thuyết vật lí 12 theo từng chƣơng cĩ Năng lƣợng  hfmn E m E n -Ngƣợc lại khi nguyên tử ở trạng thái dừng cĩ mức năng lƣợng thấp hấp thụ phơton cĩ năng lƣợng hfmn đúng bằng hiệu Em -En Thì nĩ chuyển sang trạng thái dừng cĩ mức năng lƣợng cao Em 12. Laser (LAZE)  Định nghĩa -Là máy khuyếch đại ánh sáng bằng sự phát xạ cảm ứng. -Chùm sáng Laser cĩ tính đơn sắc cao, định hƣớng cao, kết hợp cao và cƣờng độ mạnh.  Nguyên tắc hoạt động-Cĩ ba nguyên tắc cơ bản +Sử dụng hiện tƣợng phát xạ cảm ứng +Tạo sự đảo lộn mật độ +Dùng buồng cộng hƣởng  Các loại Laser -Cĩ ba loại Laser +Laser khí nhƣ laser hêli-neon +Laser rắn nhƣ laser rubi +Laser bán dẫn nhƣ laser Ga-Al-As  Ứng dụng -Trong y học: làm dao mổ trong phẩu thuật tinh vi nhƣ mắt, mạch máu -Trong thơng tin liên lạc: dùng trong liên lạc vơ tuyến định vị, liên lạc vệ tinh, điều khiển tàu vũ trụ -Trong cơng nghiệp:dùng khoan cắt, tơi với độ chính xác cao -Trong trắc địa:dùng đo koảng cách, ngắm đƣờng thẳng Page 20
Tĩm tắt lý thuyết vật lí 12 theo từng chƣơng CHƢƠNG 7 : HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ 1. Cấu tạo hạt nhân nguyên tử A - Hạt nhân đƣợc kí hiệu Z X cĩ A nuclon, mang điện tích Ze. Trong đĩ cĩ +Z prơtơn +N = A-Z nơtron 1 -19 - Prơtơn: kí hiệu p = 1 p mang điện tích +e với e = -1,6.10 C 1 - Nơtron: kí hiệu n = 0 n khơng mang điện tích 2. Đồng vị -Những nguyên tử mà hạt nhân cĩ cùng số prơtơn nhƣng khác nhau số nơtron gọi là các đồng vị 3. Bán kính hạt nhân -Bán kính hạt nhân đƣợc xác định theo biểu thức 1 RA 1,2.10 15 . 3 (m). Vậy thể tích hạt nhân tỉ lệ với số khối 4. đơn vị khối lƣợng nguyên tử 12 -Đơn vị khối lƣợng nguyên tử là khối lƣợng của 1/12 đơn vị đồng vị Cacbon 6 C -Kí hiệu đơn vị khối lƣợng nguyên tử là u -1u=1,66055.10-27kg = 931,5MeV/c2 +mp = 1,007276u = 1,0073u +mn = 1,00866u = 1,0087u 5. Khối lƣợng và năng lƣợng hạt nhân -Mối liên hệ giữa khối lƣợng và năng lƣợng nghỉ thể hiện qua biểu thức của Anhxtanh E = m.c2+m: khối lƣợng của vật (kg)c = 3.108m/s 6. Lực hạt nhân -Lực tƣơng tác giữa các nuclon gọi là lực hạt nhân hay tƣơng tác hạt nhân, tƣơng tác mạnh -Lực hạt nhân khơng cùng bản chất với lực tĩnh điện, tƣơng tác hấp dẫn, nĩ là loại lực truyền tƣơng tác giữa các nuclon trong hạt nhân gọi là tƣơng tác mạnh. -Lực hạt nhân chỉ tồn tại trong phạm vi kích thƣớc hạt nhân nguyên tử. 7. Độ hụt khối của hạt nhân A -Xét hạt nhân z X cĩ khối lƣợng mhn , khối lƣợng của prơtơn là mp, khối lƣợng của nơtron là mn -Độ hụt khối của hạt nhân đƣợc tính theo biểu thức: m [()] Zmp A Z m n m hn -Vậy khối lƣợng của hạt nhân cĩ khối lƣợng luơn nhỏ hơn tổng khối lƣợng của các nuclon trƣớc khi tạo thành hạt nhân. 8. Năng lƣợng liên kết Năng lƣợng liên kết của hạt nhân -Muốn phá vỡ hạt nhân thành các nuclon riêng biệt thì cần cung cấp cho nĩ một năng lƣợng 22 EW lk mc. ([ Zm p ( AZm ) n ] mc hn ). m .931,5 MeV . Với c = 3.108m/s là tốc độ ánh sáng trong chân khơng. Năng lƣợng liên kết riêng:  = LKR = WLKR - Năng lƣợng liên kết trên một nuclon là năng lƣợng liên kết riêng W 1  LK ([Zm ( A Z ) m ] m ). c2 AA p n hn W 1  LK ([Zm ( A Z ) m ] m ).931,5 MeV AA p n hn - Năng lƣợng liên kết riêng đặc trƣng cho tính bềnh vững của hạt nhân (Hạt nhân cĩ số nuclon khoảng từ 50-95 là những hạt nhân bềnh vững. Hạt nhân cĩ năng lƣợng liên kết riêng chừng 8,8 MeV là bền vững) 9. Phản ứng hạt nhân  Định nghĩa -Phản ứng hạt nhân là sự tƣơng tác giữa các hạt nhân dẫn đến sự biến đổi chúng thành các hạt nhân khác. -Phƣơng trình phản ứng hạt nhân tổng quát Page 21
Tĩm tắt lý thuyết vật lí 12 theo từng chƣơng AAA1 2A3 4 ZZZZ1ABCD 2 3 4 -Cĩ hai loại phản ứng hạt nhân +Phản ứng hạt nhân tự phát: nhƣ sự phĩng xạ ABC . Trong đĩ A là hạt nhân mẹ, B là hạt nhân con. C là các tia phĩng xạ +Phản ứng hạt nhân kích thích: nhƣ phản ứng phân hạch, nhiệt hạch.  Các định luật bảo tồn trong phản ứng hạt nhân Định luật bảo tồn số nuclon (Bảo tồn số khối A) A1 + A2 = A3 + A4 Định luật bảo tồn điện tích (Nguyên tử số Z): Z1 + Z2 = Z3 + Z4 Định luật bảo tồn động lƣợng p1 p 2 p 3 p 4 Hay m v1 m v 2 m v 3 m v 4 Định luật bảo tồn năng lƣợng tồn phần Năng lƣợng tồn phần của hạt nhân bao gồm năng lƣợng nghỉ và động năng 2 2 mvii. + Năng lƣợng nghỉ Ei = mi .c + Động năng: K i 2 -Định luật bảo tồn năng lƣợng tồn phần. E1 + E2 = E3 + E4 2 2 Hay (m1 + m2).c + K1 + K2 = (m3 + m4).c + K3 + K4 Chú ý khơng cĩ định luật bảo tồn khối lƣợng  Phản ứng hạt nhân thu năng lƣợng -Xét phản ứng hạt nhân tổng quát -Gọi M0 = mA + mB là khối lƣợng các hạt nhân trƣớc phản ứng. -Gọi M = mC + mD là khối lƣợng các hạt nhân sau phản ứng. - MMM 0 -Nếu: + M 0 : thì phản ứng hạt nhân tỏa năng lƣợng + M 0 : thì phản ứng hạt nhân thu năng lƣợng  Năng lƣợng trong phản ứng hạt nhân -Năng lƣợng trong phản ứng hạt nhân Q M. c2 M .931,5 MeV 10. Phĩng xạ  Định nghĩa -Phĩng xạ là quá trình tự phân hủy hạt nhân khơng bền vững (tự nhiên hay nhân tạo)  Các loại phĩng xạ . Phĩng xạ alpha( ) AA 4 -Phƣơng trình phĩng xạ ZZXY 2 4 -Đặc điểm của phĩng xạ alpha +Tia alpha là dịng các hạt 2 He +Tốc độ của chùm alpha khoảng chừng 2.107m/s +Quãng đƣờng đi trong khơng khí chừng vài xentimet và trong vật rắn chừng vài micromet +Bị lệch trong điện trƣờng và từ trƣờng (lệch về bản âm của điện trƣờng) . Phĩng xạ bê ta trừ () AA00 -Phƣơng trình phĩng xạ ZZX 1 Y 1 e 0 -Đặc điểm của phĩng xạ bêta trừ +Tia là chùm hạt electron +Tốc độ chùm tia bằng tốc độ ánh sáng trong chân khơng +Chùm tia bị lệch trong điện trƣờng và từ trƣờng (lệch về bản dƣơng của điện trƣờng) +Quãng đƣờng đi của tia cĩ thể đi đƣợc vài mét trong khơng khí và chừng vài milimet trong kim loại 1 1 0 0 +Bản chất của phĩng xạ 0n 1 p 1 e 0 . Phĩng xạ bê ta cộng () -Phƣơng trình phĩng xạ AA00 + ZZX 1 Y 1 e 0 Page 22
Tĩm tắt lý thuyết vật lí 12 theo từng chƣơng -Đặc điểm của phĩng xạ bêta cộng +Tia () là chùm hạt pơzitron là phản hạt của hạt electron +Tốc độ chùm tia () bằng tốc độ ánh sáng trong chân khơng +Chùm tia () bị lệch trong điện trƣờng và từ trƣờng. (lệch về bản âm của điện trƣờng) +Quãng đƣờng đi của tia () cĩ thể đi đƣợc vài mét trong khơng khí và chừng vài milimet trong kim loại 1 1 0 0 +Bản chất của phĩng xạ () 1p 0 n 1 e 0 . Phĩng xạ gama -Trong phĩng xạ - và +, hạt nhân con sinh ra ở trạng thái kích thích sang trạng thái cĩ mức năng lƣợng thấp hơn và phát ra bức xạ điện từ , cịn gọi là tia . E2 – E1 = hf - Phĩng xạ  là phĩng xạ đi kèm phĩng xạ alpha, - và +. - Tia  đi đƣợc vài mét trong bêtơng và vài cm trong chì. - Tia  khơng bị lệch trong điện trƣờng và từ trƣờng.  Định luật phĩng xạ -Đặc tính của quá trình phĩng xạ +Cĩ bản chất là một quá trình biến đổi hạt nhân. +Cĩ tính tự phát và khơng điều khiển đƣợc. +Là một quá trình ngẫu nhiên. -Định luật phân rã phĩng xạ +Xét một mẫu phĩng xạ ban đầu. + N0 số hạt nhân ban đầu. + N số hạt nhân cịn lại sau thời gian t. t N0 N N0 e t 2T Trong đĩ  là một hằng số dƣơng gọi là hằng số phân rã, đặc trƣng cho chất phĩng xạ đang xét. -Chu kì bán rã (T) + Chu kì bán rã là thời gian qua đĩ số lƣợng các hạt nhân cịn lại 50% (nghĩa là phân rã 50%). ln 2 0.693 T  -Khối lƣợng chất phĩng xạ tại thời điểm t t m0 m m0 e t 2T -Biểu thức tính số lƣợng hạt nhân trong m(g) chất phĩng xạ N Nm A A +m(g): khối lƣợng chất phĩng xạ 23 +NA: Số hạt nhân trong 1mol chất (Số Avogadro = 6,023.10 hạt/mol) +A: nguyên tử gam chất (g)  Độ phĩng xạ -Độ phĩng xạ là đại lƣợng đặc trƣng cho tính phĩng xạ mạnh hay yếu của chất phĩng xạ. Đƣợc đo bằng số phân rã trong một đơn vị thời gian. -Biểu thức tính độ phĩng xạ tại thời điểm t t H0 H H0 e t 2T -Đơn vị độ phĩng xạ là Beccoren Bq =1 phân rã /1s. Ngồi ra cịn dùng Curi Ci = 3,7.1010Bq Page 23
Tĩm tắt lý thuyết vật lí 12 theo từng chƣơng 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 235 238 -Sự phân hạch là hiện tƣợng một hạt nhân (loại rất nặng ví dụ nhƣ hạt nhân 92 U, 92 U) Hấp thụ một nơtron rồi vỡ thành hai hạt nhân trung bình. Nơtron chậm cĩ động năng tƣơng đƣơng với động năng trung bình của chuyển động nhiệt (dƣới 0,01eV) dễ bị hấp thụ hơn nơtron nhanh. -Sự phân hạch thƣờng sinh ra một số (2-3 nơtron) và tỏa ra một năng lƣợng rất lớn vào 235 khoảng 200MeV đối với hạt nhân 92 U -Phƣơng trình phân hạch 2351 236 *AA ' 1 92U 0 n 92 U ZZ X ' Y k 0 n 200 MeV  Phân hạch dây chuyền . Định nghĩa -Một phần số nơtron sinh ra trong phân hạch hạt nhân bị mất mát do nhiều nguyên nhân nhƣ: thốt ra ngồi, bị vật chất khác hấp thụ, nhƣng nếu sau mỗi phân hạch cịn lại trung bình k nơtron 235 gây ra đƣợc sự phân hạch mới, với k > 1 thì k nơtron này lại tiếp tục bắn phá hạt nhân 92 U, lại gây ra k phản ứng và sinh ra k2 nơtron Vậy tạo ra phản ứng hạt nhân dây chuyền. . Điều kiện để cĩ phản ứng dây chuyền -Nếu k 1 thì hệ thống vƣợt hạn. Năng lƣợng phản ứng tăng vọt và khơng kiểm sốt đƣợc. *Số nơtron bị mất vì thốt ra ngồi (tỉ lệ với diện tích mặt ngồi khối Uranium). So với nơtron sinh ra (tỉ lệ với thể tích của khối) càng nhỏ nếu khối lƣợng Uranium càng lớn. Khối lƣợng này phải đạt đến một giá trị tối thiểu, gọi là khối lƣợng tới hạn, thì mới cĩ k>=1 12. Nhiệt hạch  Định nghĩa -Là sự tổng hợp các hạt nhân nhẹ tạo thành hạt nhân nặng hơn (thƣờng A<=10) 2 3 4 1 1H 1 H 2 He 0 n 17,6 MeV  Điều kiện để cĩ phản ứng nhiệt hạch -Nhiệt độ cao khoảng từ 50 đến 100 triệu độ -Mật độ hạt nhân trong plasma (n) phải đủ lớn. -Thời gian duy trì trạng thái plasma () phải đủ lớn. s n (1014 10 16 ) cm3  Năng lƣợng nhiệt hạch -Năng lƣợng tỏa ra trong mỗi phản ứng tổng hợp hạt nhân thì khơng lớn, nhƣng nếu so sánh trên cùng khối lƣợng nhiên liệu thì lớn hơn rất nhiều so với năng lƣợng trong phản ứng phân hạch.  Phản ứng nhiệt hạch trên các sao trong vũ trụ -Năng lƣợng nhiệt nhiệt hạch là nguồn gốc năng lƣợng 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 đƣợc ứng dụng trong các lĩnh vực: +Chế tạo bom nhiệt hạch (khơng điều khiển đƣợc) +Phản ứng nhiệt hạch điều khiển đƣợc tạo ra các nguồn năng lƣợng dồi dào, sạch, khơng ơ nhiễm mơi trƣờng. Page 24
Tĩm tắt lý thuyết vật lí 12 theo từng chƣơng CHỦ ĐIỂM : 8 TỪ VI MƠ ĐẾN VĨ MƠ 1. Hạt sơ cấp Định nghĩa -Các hạt cĩ kích thƣớc cỡ kích thƣớc hạt nhân nguyên tử gọi là hạt sơ cấp. Ví dụ nhƣ: proton, nơtron, electron Tính chất -Phân loại hạt sơ cấp: Dựa vào độ lớn và đặc tính tƣơng tác +Phơtơn: là những hạt sơ cấp cĩ khối lƣợng m0 = 0, là lƣợng tử ánh sáng +Leptơn:gồm các hạt nhẹ nhƣ electron (cĩ khối lƣợng từ 0-200me) +Hađrơn:Là những hạt cĩ khối lƣợng trên 200me và đƣợc phân thành ba nhĩm chính Mêzơn: các hạt cĩ khối lƣợng trung bình trong khoảng 200me nhƣng nhỏ hơn khối lƣợng nuclon Nuclon: p,n Hipêtron: cĩ khối lƣợng lớn hơn khối lƣợng của nuclon -Thời gian sống trung bình Một số hạt bền vững, cịn lại đa số khơng bền vững cĩ thời gian sống trung bình khoảng 10-24s đến 10-6s. -Phản hạt: Mỗi hạt sơ cấp đều cĩ phản hạt của nĩ, đĩ là những hạt cĩ cùng khối lƣợng nhƣng điện tích trái dấu và cĩ cùng giá trị tuyệt đối. -Spin: Mỗi hạt sơ cấp khi đứng yên cũng cĩ mơmen động lƣợng riêng và mơmen từ riêng, đặc trƣng cho chuyển động nội tại và bản chất của hạt. Đặc trƣng bằng số lƣợng tử Spin. Dựa vào Spin ngƣời ta chia hạt sơ cấp thành hai loại +Fecmiơn: cĩ s = 1/2;3/2;5/2 +Bơzơn: cĩ s = 0,1,2 Tƣơng tác của các hạt sơ cấp -Cĩ bốn loại tƣơng tác cơ bản +Tƣơng tác điện từ. +Tƣơng tác mạnh +Tƣơng tác yếu +Tƣơng tác hấp dẫn 2.Cấu tạo, chuyển động và tiến hĩa của vũ trụ Hệ Mặt Trời - Hệ Mặt Trời bao gồm Mặt Trời là trung tâm và các hành tinh vệ tinh quay chung quanh theo những quỹ đạo xác định. - Lực hấp dẫn đĩng vai trị quyết định sự hình thành và phát triển của hệ. Tuân theo các định luật Keple Mặt Trời - Là ngơi sao màu vàng, cĩ nhiệt độ bề mặt khoảng chừng 6000K, nhiệt độ trong lịng lên đến hàng chục triệu độ -Cĩ bán kính lớn hơn 109 lần bán kính Trái Đất và khối lƣợng gấp 333.103 lần khối lƣợng Trái Đất -Năng lƣợng Mặt Trời là do phản ứng tổng hợp hạt nhân hidro thành hạt nhân hêli Các hành tinh - Cĩ tám hành tinh từ trong ra ngồi: Thủy tinh-Kim tinh-Trái Đất-Hỏa tinh-Mộc tinh-Thổ tinh- Thiên Vƣơng tinh-Hải Vƣơng tinh - Chia thành hai nhĩm chính +Nhĩm Trái Đất: Thủy tinh-Kim tinh-Trái Đất-Hỏa tinh +Nhĩm Mộc Tinh: Mộc tinh-Thổ tinh-Thiên Vƣơng tinh-Hải Vƣơng tinh - Xung quanh các hành tinh là các vệ tinh. - Các hành tinh nhỏ: Là các hành tinh chuyển động quanh Mặt Trời cĩ bán kính quĩ đạo từ 2,2 đến 3,6 đơn vị thiên văn (Là khoảng cách từ Mặt Trời đến Trái Đất = 150.106 km) Sao chổi và thiên thạch Page 25
Tĩm tắt lý thuyết vật lí 12 theo từng chƣơng - Sao chổi là những khối khí đĩng băng lẫn với đá, cĩ đƣờng kính chừng vài kimlomet chuyển động quanh Mặt Trời - Thiên thạch: là những tản đá chuyển động quanh Mặt Trời Các sao và thiên hà Các sao - Là các khối khí nĩng sáng nhƣ Mặt Trời, cĩ nhiệt độ trong lịng cao đến hàng chục triệu độ, nhiệt độ bề mặt chừng 50000K, thấp nhất chừng 3000K Tinh vân - Là những đám bụi khổng lồ đƣợc rọi sáng bỡi các ngơi sao gần đĩ hay là những đám khí bị ion hĩa Thiên hà - Là một hệ thống gồm nhiều loại sao và tinh vân. Trong mỗi thiên hà cĩ khoảng một trăm tỉ ngơi sao và tinh vân. Cĩ sao đang ổn định, cĩ sao mới, sao siêu mới, punxa (sao khơng phát sáng, chỉ phát sĩng điện từ) và lỗ đen(sao khơng phát sáng, chỉ phát sĩng điện từ) -Nhiều thiên hà cĩ dạng xoắn ốc phẳng. -Thiên hà của chúng ta là Ngân hà Vũ trụ-Gồm các thiên hà và các đám thiên hà. Sự chuyển động của vũ trụ - Qui luật chi phối quá trình hình thành và phát triển của hệ thống cấu trúc vật chất trong vũ trụ là: Sự chuyển động quanh các tâm - Các thành viên trong một hệ thống sẽ chuyển động quanh một thiên thể hay một khối trung tâm. Chuyển động này tuân theo định luật vạn vật hấp dẫn và các định luật của Keple Sự nở của vũ trụ-Vũ trụ đang nở ra, các thiên hà càng ở xa chúng ta càng chuyển động nhanh ra xa chúng ta Sự tiến hĩa của các sao -Các sao đều đƣợc hình thành từ một đám tinh vân khí hidro -Các sao cĩ khối lƣợng cỡ khối lƣợng Mặt Trời trở xuống sẽ tiến hĩa thành sao chắt trắng -Các sao cĩ khối lƣợng lớn hơn khối lƣợng Mặt Trời sẽ tiến hĩa thành punxa hay lỗ đen. Page 26