Đang tải... (xem toàn văn)
Vật lý đại cương 2 Giáo trình, bài giảng dành cho sinh viên Đại học, Cao đẳng là bộ tài liệu hay và rất hữu ích cho các bạn sinh viên và quý bạn đọc quan tâm. Đây là tài liệu hay trong Bộ tài liệu sưu tập gồm nhiều Bài tập THCS, THPT, luyện thi THPT Quốc gia, Giáo án, Luận văn, Khoá luận, Tiểu luận…và nhiều Giáo trình Đại học, cao đẳng của nhiều lĩnh vực: Toán, Lý, Hoá, Sinh…. Đây là nguồn tài liệu quý giá đầy đủ và rất cần thiết đối với các bạn sinh viên, học sinh, quý phụ huynh, quý đồng nghiệp và các giáo sinh tham khảo học tập. Xuất phát từ quá trình tìm tòi, trao đổi tài liệu, chúng tôi nhận thấy rằng để có được tài liệu mình cần và đủ là một điều không dễ, tốn nhiều thời gian, vì vậy, với mong muốn giúp bạn, giúp mình tôi tổng hợp và chuyển tải lên để quý vị tham khảo. Qua đây cũng gởi lời cảm ơn đến tác giả các bài viết liên quan đã tạo điều kiện cho chúng tôi có bộ sưu tập này. Trên tinh thần tôn trọng tác giả, chúng tôi vẫn giữ nguyên bản gốc. Trân trọng. ĐỊA CHỈ DANH MỤC TẠI LIỆU CẦN THAM KHẢO http:123doc.vntrangcanhan348169nguyenductrung.htm hoặc Đường dẫn: google > 123doc > Nguyễn Đức Trung > Tất cả (chọn mục Thành viên)
YăBANăNHÂNăDÂNăT NHăQU NGăNGÃI TR NGă IăH CăPH MăV Nă NG - BÀIăGI NG V TăLụă IăC NGă2 TR NăTH ăTHUăTH Y Qu ngăNgưi,ă06/2015 YăBANăNHÂNăDÂNăT NHăQU NGăNGÃI TR NGă IăH CăPH MăV Nă NG - BÀIăGI NG V TăLụă IăC NGă2 TR NăTH ăTHUăTH Y Qu ngăNgưi,ă06/2015 L IăM ă H c ph n V t lý đ i c v t lý hi n đ i ng cung c p cho sinh viên ki n th c c b n v ó nh ng quan ni m m i, nh ng nguyên lí m i hoàn toàn khác v i c n v hi n t c U ng sinh viên s hi u đ ng v t lý vi mô T đó, v i h c ph n v t lý đ i c quy lu t v n đ ng c a th gi i v t ch t t v mô đ n vi mô giúp sinh viên thu n ti n h c v t lý đ i c biên so n gi ng v t lý đ i c ch ng 2, ti n hành ng N i dung gi ng g m ch ng Sau m i ng c a gi ng đ u có nh ng t p ví d t p t gi i có đáp s đ sinh viên tham kh o, đ i chi u Bài gi ng đ c biên so n cho đ i t ng sinh viên b c cao đ ng không chuyên Tuy nhiên, c ng có th làm tài li u tham kh o cho sinh viên b c đ i h c không chuyên M c dù ng i biên so n r t c g ng đ gi ng đ c hoàn ch nh, đáp ng t t cho vi c d y h c, nh ng ch c ch n không tránh kh i m khuy t R t mong nh n đ c nh ng ý ki n đóng góp đ gi ng đ c hoàn ch nh h n Ng i biên so n Ch ngă1 THUY TăT NGă IăH P 1.1.ăM tăs ăđi măc năthi tătrongăc ăh căc ăđi n 1.1.1.ăH ăquyăchi uăquánătínhă Ng i ta quy c g i h quy chi u đ nh lu t quán tính đ c nghi m h quy chi u quán tính Nói m t cách ch t ch , t nhiên h quy chi u quán tính Nh ng th c nghi m xác nh n: h quy chi u g n v i Trái đ c coi g n h quy chi u quán tính b qua nh h quay c a Trái t ng chuy n đ ng t quanh M t Tr i quay quanh tr c riêng c a Các h quy chi u đ ng yên ho c chuy n đ ng th ng đ u đ i v i h quy chi u quán tính c ng h quy chi u quán tính ngăđ iăvƠăphépăbi năđ iăGaliléo 1.1.2 Nguyên lí t T ng quát hóa s ki n th c nghi m, Galiléo phát bi u thành nguyên lý Galiléo: “Không th b ng th c nghi m c h c th c hi n h quy chi u quán tính mà ta có th phát hi n đ c h quy chi u đ ng yên hay chuy n đ ng th ng đ u” Th c v y, n u th c hi n thí nghi m m t toa tàu chuy n đ ng th ng đ u đ i v i m t đ t hi n t ng s x y gi ng h t nh tàu đ ng yên đ i v i m t đ t C th , m t v t th r i v n r i theo ph ng th ng đ ng, m t v t n m yên sàn tàu v n ti p t c n m yên Khi đó, n u đoàn tàu ch y r t êm đ đóng kín ng c i ng i toa tàu không th bi t ch c đoàn tàu đ ng yên hay chuy n đ ng th ng đ u Phépăbi năđ iăGaliléo Không gian th i gian theo c h c c n Theo quan ni m c a c h c c n: - Th i gian có tính ch t t đ i, không ph thu c vào h quy chi u - V trí không gian c a ch t m có tính t chi u Phép bi n đ i Galiléo Các công th c ng đ i, ph thu c vào h quy x x' vt y y' z z' t t ' x' x vt y' y z' z t ' t g i phép bi n đ i Galiléo, chúng cho phép chuy n đ i h t a đ không gian th i gian t h Oxyz sang h O’x’y’z’ ho c ng c l i T phép bi n đ i Galiléo, ta suy h qu : - Kho ng không gian di n bi n c a m t trình có tính ch t t đ i, không ph thu c vào h quy chi u - Kho ng cách gi a hai m không gian có tính ch t t đ i, không ph thu c vào h quy chi u 1.2.ăCácătiênăđ ăEinstein 1.2.1 Tiênăđ ă1 M i đ nh lu t v t lý đ u nh h quy chi u quán tính 1.2.2 Tiênăđ ă2 V n t c ánh sáng chân không đ u b ng đ i v i m i h quán tính Nó có giá tr b ng c = 3.108 m/s giá tr v n t c c c đ i t nhiên c n phân bi t nguyên lý t ng đ i Einstein v i nguyên lý t ng đ i Galile c h c c n Theo nguyên lý này, ch đ nh lu t c h c b t bi n chuy n t h quán tính sang h quán tính khác i u có ngh a ph ng trình mô t m t đ nh lu t c h c đó, bi u di n qua to đ th i gian, s gi nguyên d ng t t c h quán tính Nh v y, Einstein m r ng nguyên lý t ng đ i Galile t hi n t 1.3.ă ngăh căt ng c h c sang hi n t ng v t lý nói chung ngăđ iătínhă- Phépăbi năđ iăLorentz 1.3.1.ăS ămơuăthu năc aăphépăbi năđ iăGaliléoăv iăthuy tăt ngăđ iăEinstein Xét hai h quy chi u quán tính K K’ H K’ chuy n đ ng th ng đ u v i v n t c V so v i h K d c theo ph ng x Theo phép bi n đ i Galiléo, th i gian di n bi n c a m t trình v t lý h quy chi u quán tính K K' đ u nh t t' (1.1) Kho ng cách gi a hai m h K K' đ u b ng l ' x'2 x'1 x2 x1 l V n t c t đ i v c a ch t m b ng t ng v n t c t ng đ i v ' v n t c V c a h quán tính K' đ i v i h K v v 'V (1.2) T t c nh ng k t qu đ u v i chuy n đ ng ch m (V 0, t c bi n c A1 x y tr c bi n c A2, nh ng h K’ : t '2 t '1 ch a ch c l n h n 0, ph thu c vào d u đ l n c a V ( x2 x1 ) Nh v y h K’ th t c a bi n c có th c2 b t kì Tuy nhiên, u không cho bi n c có m i liên h nhân - qu v i M i quan h nhân qu m i quan h có nguyên nhân k t qu Nguyên nhân bao gi c ng x y tr c, k t qu x y sau Nh v y, th t c a bi n c có quan h nhân qu bao gi c ng đ c đ m b o m i h quy chi u quán tính Thí d : viên đ n b n (nguyên nhân), viên đ n trúng đích (k t qu ) G i A 1(x1, t1) bi n c viên đ n b n A2(x2, t2) bi n c viên đ n trúng đích Trong h K, t2 > t1, g i v v n t c viên đ n gi s x2 > x1, ta có : x1 = vt1 ; x2 = vt2 Thay bi u th c vào (1.10), ta thu đ t '2 t '1 Vì V < c nên c Vv V ( ) t t ( ) v t t 1 c c2 V2 V2 1 1 c c t2 t1 Vv V2 > 0, > 0, đó, n u t2 > t1 ta c ng có c c t '2 t '1 ngh a c hai h K K’ bao gi bi n c viên đ n trúng đích c ng x y sau bi n c viên đ n đ c b n 1.4.2 S ăcoăchi u dài c aăv tătheoăph ngăchuy năđ ngă(S ăcoăng năLorentz) Xét hai h quy chi u quán tính y K K’ H K’ chuy n đ ng th ng y' đ u v i v n t c V so v i h K d c theo ph V ng x Gi s có m t đ ng K yên h K’ d c theo tr c x’ (hình 1.2), chi u dài c a h O K’ K' O’ b ng: x Hình 1.2 z l0 x'2 x'1 x' z' G i l x2 x1 chi u dài c a h K so sánh hai chi u dài c a v t đo hai h K K’, ta ph i xác đ nh v trí đ u c a h K t i m t th i m (t2 = t1) T phép bi n đ i Lorentz ta vi t đ x2 ' x2 Vt 2 c: x1 ' ; V 1 c x1 Vt1 V2 1 c Tr hai đ ng th c v theo v ý r ng t2 = t1, ta đ c: Mu n ph n ng dây chuy n x y u ki n c n thi t m i h t nhân v , trung bình ph i phát nhi u n trôn Nh ng n trôn l i có th b n phá h t nhân urani khác g n c th ph n ng ti p di n thành m t dây chuy n (hình 4.7) Th c t không ph i m i n trôn sinh đ u gây ph n ng v h t nhân, trái l i, có r t nhi u n trôn b m t mát nhi u nguyên nhân khác Ví d : n trôn sinh có th b t p ch t nhiên li u h p th , ho c bay kh i urani hay b urani U 238 h p th mà không gây ph n ng phá v h t nhân… Nh v y mu n có ph n ng dây chuy n ta ph i xét t i h s nhân n trôn k c a h Hình 4.7 ph thu c t s gi a n trôn sinh s n trôn m t mát nguyên nhân khác N u k < 1: ph n ng dây chuy n không th x y N u k = 1: ph n ng dây chuy n x y v i m t đ n trôn không đ i n đ c lò ph n ng N u k > 1: dòng n trôn s t ng liên t c theo th i gian d n t i v n nguyên t đ ó ph n ng dây chuy n u ó ph n ng dây chuy n không u n c Trong uran thiên nhiên ch a 99,3% đ ng v U 238 0,7% đ ng v U 235 H t nhân U 238 ch v h p th n trôn nhanh có n ng l h p th n trôn n ng l ng đ ng l n h n 1MeV, i 1MeV U 238 s bi n đ i thành Pu 239 i v i U 235 s v h p th c n trôn ch m n trôn nhanh Tuy 103 nhiên xác su t h p th n trôn ch m c a U 235 l n h n nhi u so v i h p th n trôn nhanh Tóm l i, n u n ng đ U 238 môi tr không th x y Còn U 235 v i kh i l chuy n t a m t n ng l l ng l n ph n ng dây chuy n ng đ l n có th x y ph n ng dây ng kh ng l d n đ n v n nguyên t ta g i kh i ng t i thi u c a uran đ ph n ng dây chuy n x y t phát kh i l ng t i h n (đ i v i U 235 nguyên ch t 1kg, đ i v i Pu 239 nguyên ch t 1,235kg) Nhi t l ng t a ng v i kh i l đ t 2000 t n x ng, hay t ng t i h n t ng đ ng v i n ng l ng đ ng v i nhi t l ng làm n 25.000 t n thu c n trinitrotoluene T đó, nguyên t c bom h t nhân nh sau: ng U 235 kh i l ng t a i ta dùng hai m nh ng nh h n 1kg đ t tách xa Dùng thu c n ph đ y hai m nh dính li n v n nguyên t x y Hình 4.8 cho ta s đ nguyên t c bom h t nhân Hình 4.8 S đ c u t o bom h t nhân 4.4.3.ăLòăph nă ng Ph n ng phân h ch u n đ trình phân h ch ki m tra đ kh i l c c lò ph n ng h t nhân c tr ng quan tr ng c a lò ph n ng h t nhân ng t i h n c a nó, ngh a l ng ch t t o u ki n làm vi c bình th ng c a lò Nó ph thu c vào d ng nguyên li u, t p ch t, thành ph n đ ng v c a nhiên li u, ch t làm ch m, d ng hình h c c a lò nhi u nhân t khác N u kh i l ng U 235 lò nh h n kh i l ng t i h n c n thi t s không đ s h t nhân U 235 đ x y ph n ng dây chuy n, n trôn s bay kh i uran không gây nên ph n ng c Các n trôn sinh lò 104 ph n ng n trôn nhanh, ng i ta th Cd ng dùng Graphit đ làm ch m n trôn Vi c ch nh s ho t đ ng c a lò đ c th c hi n b ng ng n u c ng n Hình 4.9 cadimi (Cd) có đ c tính h p th n tron Mu n gi m công su t lò, ng Ng c l i, mu n t ng công su t lò, ng i ta cho d n Cd vào lò i ta rút b t nh ng Cd (hình 4.9) Trong lò có x y ph n ng phân h ch, nên n ng l n u cho m t ng d n n H in c đ dùng đ máy N ng l c qua lò n ng l ng c a lò t a r t l n ng c a lò s làm cho n c dùng làm tác nhân máy nhi t nh ng h i n c b nhi m phóng x ng v i m t lu ng n c i ta cho h i n c không c nhi m x trao đ i c khác đ gi m b t đ phóng x , sau m i dùng n ng h t nhân đ c b c h i c đ ch y c s d ng làm ngu n n ng l ng cho nhà máy n nguyên t Ngoài ra, nh có lò ph n ng h t nhân, ng i ta có th t o đ ng v phóng x dùng công nghi p 4.5.ăPh nă ngănhi tăh ch Ngoài hi n t ng t a n ng l ng h t nhân n ng b phá v , h t nhân nh k t h p v i đ thành h t nhân n ng h n c ng t a n ng l ng l n Ví d : H 1 H 1 He n 17,5MeV , H 1 H 2 He 19,2MeV , 3 Li 1 H 22 He 22,2MeV , Li 1 H 22 He n 15,1MeV Nh ng ph n ng đ đ c g i n ng l c g i ph n ng nhi t h ch N ng l ng nhi t h ch N ng l ng t a ng nhi t h ch l n h n n ng l ng phân h ch nhi u l n Ví d : 1kg h n h p đ ng v hiđrô n ng t a n ng l ng 105 ng 1kg U 235 t a (2,3.107kWh) 9,2.107kWh g p b n l n n ng l 4.5.1.ă i uăki năth căhi năph nă ngănhi tăh ch Vì h t nhân đ ng v hiđrô đ u nh ng h t tích n d ng, nên mu n t o ph n ng nhi t h ch ph i cung c p cho h t nhân m t đ ng n ng đ l n đ v t hàng rào th n ng Coulomb đ n ti p c n v i Mu n th c hi n u ph i đ t nóng ch t ph n ng đ n nhi t đ r t cao (c 108K) N u trình t ng h p h t nhân mà đ t đ c nhi t đ c n thi t ph n ng t trì Hi n nung nóng ch t ph n ng ph ng pháp nh t đ t o ph n ng t ng h p có tên g i ph n ng nhi t h ch 4.5.2.ăPh nă ngănhi tăh chătrongăv ătr Ph n ng nhi t h ch m t nh ng ngu n n ng l ng c a M t tr i Theo Bête ph n ng nhi t h ch lòng thiên th x y theo chu trình cacbon ậ nit sau: C12 1 H 7 N 13 ;7 N 13 6 C13 e v; C 13 1 H 7 N 14 ; N 14 1 H 8 O15 ;8 O15 7 N 15 e v; N 15 1 H 6 C12 He K t qu b n h t nhân hiđrô t o thành m t h t nhân hêli, l không thay đ i Ph n ng x y ng cacbon hàng ch c tri u đ Bên l nh h n M t tr i có th x y m t chu trình khác, chu trình prôtôn ậ proton: H 1 H 1 D3 e v; D 1 H 2 He ; He 1 H 2 He e Quá trình c ng d n đ n s t o thành h t nhân hêli t b n h t nhân hiđrô Khi ng v i m i h t nhân hêli hình thành s t a n ng l m i hình thành 4g hêli t a n ng l ng kho ng 26MeV ng 700.000kWh 4.5.3.ăPh nă ngănhi tăh chăkhôngăđi uăkhi n Mu n cho ph n ng nhi t h ch x y ra, c n có nhi t đ cao hàng ch c tri u đ Có th dùng bom h t nhân đ t o nhi t đ đó, nh ng ph n ng nhi t h ch x y 106 s ch t n t i m t th i gian r t ng n (c 10-6s) r i t t h n v y ph n ng nhi t h ch x y u ki n g i ph n ng nhi t h ch không u n Ph n ng nhi t h ch không u n đ c th c hi n làm bom khinh khí (bom H) c u t o m t qu bom H có th mô t hình 4.10 d i Hình 4.10 Trong qu bom khinh khí có ba lo i nhiên li u: thu c n thông th ng TNT, nhiên li u phân h ch U-235 nhiên li u t ng h p nhi t h ch deuterium, tritium Quá trình n c a qu bom H x y nh sau: Thu c n TNT phát ho đ y hai kh i uranium ch p l i đ t kh i l ng t i h n, t c làm phát n qu bom A đ a nhi t đ lên hàng ch c tri u đ , đ deuterium tritium gây ph n ng nhi t h ch t c th i cho toàn kh i ây ph n ng n t ng h p nhi t h ch không u n qu bom khinh khí N u m i qu bom h t nhân t qu bom khinh khí có th t ng đ ng đ ng 20 ngàn t n thu c n trinitrotoluene ng v i 10÷20 tri u t n thu c n 4.5.4.ăPh nă ngănhi tăh chăcóăđi uăkhi n Vì n ng l ng t a ph n ng nhi t h ch l n h n n ng l ng t a ph n ng phân h ch r t nhi u, nhiên li u nhi t h ch có th coi vô t n thiên nhiên, nên m t v n đ quan đ t làm th th c hi n đ ph n ng nhi t h ch u n đ đ m b o cung c p n ng l lo i 107 c ng mãi cho nhân th c hi n đ c ph n ng nhi t h ch ph i t o nhi t đ cao hàng ch c tri u đ m t th tích gi i h n ch a đ y đ teri hay h n h p đ teri liti nhi t đ cao , khí s hoàn toàn b iôn hóa, tr ng thái g i tr ng thái plasma thu l y trì plasma đ ph nhi t đ c n ph i cô l p v i thành bình mà c t o Có nhi u ph ng pháp đ thu l y plasma nhi t đ cao Ta xét ng pháp nén n đ ng l c h c (hi u ng bóp) Hi u ng t c a dòng n v i t tr ng t o (gi ng nh t ng tác ng tác gi a hai dòng n th ng) Gi s có m t chùm h t tích n ch y theo m t chi u (hình 4.11) Hình 4.11 Tác d ng nén plasma c a t tr ng Chùm h t tích n chuy n đ ng s gây chung quanh m t t tr ng t t tr ng t t tr ng c a m t dòng n th ng theo đ nh lu t v t ng tác t ng s tác d ng lên chùm h t m t l c vuông góc v i ph chuy n đ ng c a chùm h t h ng ng t vào K t qu chùm h t tích n chuy n đ ng b nén l i không ti p xúc v i thành bình Nh v y, t tr ng bao quanh c t plasma có tác d ng làm cách nhi t plasma Nh ng h t ch y theo bán kính t i thành bình s b t tr ng tác d ng kéo tr l i Mu n nung nóng plasma lên nhi t đ r t cao ng i ta cho phóng qua plasma m t dòng n c c m nh i, c ng đ có th t i m t tri u ampe Dòng n đ t nóng plasma t a nhi t Jun ậ Lenx M t khác, tác d ng c a t l c F gây nén nhanh đo n nhi t plasma đ t nóng plasma r t m nh h n n a Nhi t đ áp su t t ng theo đ nh lu t: 108 TV / const, PV / const, V th tích c t plasma 4.5.5.ăPh ngăphápăs ăd ngăth căt ăn ngăl M c dù ch a th c hi n đ nh ng ng c hoàn toàn ph n ng nhi t h ch u n đ i ta v n d ki n nh ng cách s d ng n ng l th bi n tr c ti p n ng l n ng l ngăph nă ngănhi tăh ch ng t tr ng nhi t h ch thành n ng l ng ph n ng Có ng n: trình nén, ng bi n thành đ ng n ng c a plasma, ph n ng nhi t h ch xu t hi n k t qu d n đ n s t a n ng l ng, s t ng c a nhi t đ áp su t, d n đ n s dãn c a plasma, nh ng s dãn c a plasma s x y ng tr c v i l c t ng trì plasma, trình dãn, plasma s bi n thành n ng l c a t tr c, ng Nh ng n ng l ng t tr ng có th bi n tr c ti p thành n ng l ng ng c a dòng n M t ph ng pháp khác đ nh n đ c n ng l ng nhi t h ch dùng nhiên li u đ teri triti M i l n có ph n ng D + T l i đ l ng 14,1MeV; n trôn đ p vào v m t ng d n n truy n n ng l ng cho hiđrô N h i t i nhi t vào máy h i n Mu n v y, ng c h p th n ng l c m t n trôn có n ng c b ng va ch m đàn h i ng c a n trôn s nóng lên, b c c Vì triti v t li u quý nên ph i ph c h i l i i ta đ n trôn sinh ph n ng nhi t h ch đ p vào l p bêrili, chì, bitmuyt có tính ch t gây ph n ng (n,2n) Nh s n trôn s t ng nhanh, Li h p th n trôn l i s n xu t triti (theo ph n ng Li n1T He ) K t qu lò ph n ng nhi t h ch có th tái s n xu t nhiên li u nhi t h ch (triti) t ng t nh lò ph n ng h t nhân có th tái s n su t nhiên li u phân h ch Pu 239 U 233 109 BÀIăT P BƠiăt păvíăd ă1.ă M t h t nhân có A = 235 b v thành hai h t nhân có t s s kh i 2/1 Tìm bán kính c a hai m nh v Gi i 470 235 ; A2 235 A1 235 3 3 1/ R1 r0 A 1/ 1 (1,4 fm ) 235 3 5,99 fm 1/ 470 (1,4 fm ) R2 r0 A 1/ 7,55 fm BƠiăt păvíăd ă2 Tính n ng l ng liên k t c a h t nhân H He H t nhân b n h n? Gi i N ng l ng liên k t đ c tính theo công th c: Elk Zm p ( A Z )mn M hn c i v i h t nhân H : Elk1 1.1,007825 u 2.1,008665 u 3,016050 u .931,4MeV / u 8,5MeV i v i h t nhân He : Elk 2.1,007825 u 1.1,008665 u 3,016030 u .931,4MeV / u 7,7MeV N ng l ng liên k t riêng: lkr i v i h t nhân H : lkr1 8,5MeV 8,5MeV i v i h t nhân He : lkr1 Vì n ng l Elk A 7,7 MeV 3,85 MeV ng liên k t riêng c a h t nhân H l n h n n ng l riêng c a h t nhân He nên h t nhân H b n h n h t nhân He 110 ng liên k t BƠiăt păvíăd ă3 Tìm chu kì bán rã c a 200 79 Au , bi t đ phóng x c a 3.10-9 kg ch t 58,9Ci Gi i S nguyên t 3.10-9 kg N 200 79 Au 3.10 9 kg m 6,02.10 26 ngt / kmol 9,03.1015 ngt N A 200 kg / kmol A phóng x H = 58,9Ci = 58,9.3,7.1010 = 2,18.1012 Bq Ta có H 2,18.1012 2,41.10 4 s 1 H N 15 N 9,03.10 T ln 0,693 2,88.10 s 48 phút 4 2,41.10 BƠiăt păt ăgi i 1.Xác đ nh bán kính c a h t nhân 126C , bi t bán kính n c a ro = 1,4.10-15m S: 3,2 fm Bán kính c a h t nhân Ge g p đôi bán kính c a 49 Be Tính s nuclon c a Ge S: 72 Tìm h t nhân b n, bi t bán kính c a b ng 1/3 bán kính h t nhân Tính n ng l b c 108 47 189 Os ng liên k t ng v i m t nuclôn h t nhân 49 Be , đ ng 64 29 Cu Ag S: 6,38MeV; 8,75MeV; 8,36MeV Xác đ nh n ng l ng c n thi t đ tách m t n trôn liên k t y u h t nhân 40 20 Ca S: 1,066GeV Tính n ng l ng liên k t c a h t nhân 234 92 U U H t nhân b n h n? 238 92 S:ă1784MeV 1804MeV H t nhân 111 U b n h n 234 92 M t m u c a ch t phóng x radon ch a 1010 nguyên t phóng x a Có nguyên t l i sau m t ngày? b Có nguyên t phân rã sau m t ngày? Cho bi t T = 3,82 ngày S: a 8,34.109 Sau th i gian ch t đ ng v phóng x gi m 1/3 l b 1,66.109 ng ban đ u c a h t nhân, n u chu kì bán rã 25 gi S: 10,3 gi 89 H ng s phóng x c a rubiddi Rb b ng 0,00077s-1 Tính chu kì bán rã c a rubidi S: T = 15 phút 10 M t m u ch t phóng x có t c đ phân rã 548 phân rã/s lúc t = Lúc t = 48 phút, t c đ phân rã gi m xu ng 213 phân rã/s Hãy xác đ nh: a Chu kì phân rã b H ng s phân rã c a m u c.T c đ phân rã lúc t = 125 phút S: a T = 35,2 phút b 32,8.10 5 s 1 ; 11 Tìm th i gian c n thi t đ 5mg 22 c 46s-1 Na lúc đ u l i 1mg Cho T = 2,60 n m S: 6,04 n m 12 Tính th i gian c n thi t đ m t l ng cho tr c ch t 90 38 Sr (strônti) gi m 75% Cho T = 28 n m S: 56 n m 13 Xác đ nh chu kì bán rã c a poloni phóng x m t n m t o 89,5cm3 heli 210 Po n u m t gam ch t đ ng v u ki n chu n S: 138 ngày 112 14 T i qu ng urani l i có l n chì Xác đ nh tu i c a ch t qu ng, c 10 nguyên t urani có: a 10 nguyên t chì b nguyên t chì S: a 4,5.109 n m ; 15 Tìm n ng l b 1,2.109 n m ng t a ph n ng nhi t h ch sau đây: a 12 H 32 He 11 H 42 He b 36 Li 12 H 42 He 42 He c 36 Li 11 H 32 He 42 He 16 Có th đun sôi m t l ng n c b ng n u n 0oC dùng toàn b c nhi t t a ph n ng 37 Li ( P, ) phân gi i hoàn toàn gam liti? S: 0,57.106 kg 17 Ngày có th th c hi n đ c nh ng gi c m c a nhà gi kim thu t th i trung c bi n th y ngân thành vàng H i ph i làm nh th nào? 18a Có n ng l urani ng t a trình phân chia h t nhân c a 1kg U lò ph n ng urani (ho c bom nguyên t )? 235 92 18b C n ph i đ t m t l ng than b ng đ có đ cm tl ng nhi t nh th , bi t n ng su t t a nhi t c a than b ng 2,93.107 J/Kg ? 18c Xác đ nh t i tr ng có th nâng lên đ cao 5km b ng n ng l ph n ng h t nhân Cho r ng n ng l m t nguyên t urani ng gi i phóng ng trung bình t a phân chia 235 92 U 200MeV S: a.5,1.1026 MeV; b 2,8.106 Kg; 113 c 1,67.106 kg TÀIăLI UăTHAMăKH O ng Duyên Bình (2009), V t lý đ i c [1] L ng t p ph n 1, NXB Giáo d c Vi t Nam ng duyên Bình (2012), Bài t p v t lý đ i c [2] L ng t p 3, NXB Giáo d c Vi t Nam [3] Tr n Ng c H i, Ph m V n Thi u (2006), V t lý đ i c ng (các nguyên lý ng d ng), NXB Giáo d c [4] ng Quang Khang ậ Nguy n Xuân Chi (2001), V t lý đ i c 3,NXB [5] đ ic ng t p i h c Bách khoa, Hà N i ng Th Mai - Nguy n phúc Thu n ậ Lê tr ng T ng, NXB Giáo d c 114 ng (2001), Bài t p v t lý L IăM ă U CH NGă1.ăTHUY TăT NGă Iă 1.1.M t s m c n thi t c h c c n 1.1.1 H quy chi u quán tính tính t ng đ i c a chuy n đ ng 1.1.2 Nguyên lý t ng đ i phép bi n đ i Galileo 1.2 Các tiên đ Einstein .5 1.2.1 Tiên đ .5 1.2.2 Tiên đ .5 1.3 ng h c t ng đ i ậ Phép bi n đ i Lorentz 1.3.1 S mâu thu n c a phép bi n đ i Galile v i thuy t t ng đ i Einstein .5 1.3.2 Phép bi n đ i Lorentz 1.4 Các h qu c a phép bi n đ i Lorentz 1.4.1 Khái ni m v tính đ ng th i quan h nhân qu .9 1.4.2 S co c a đ dài ( S co ng n Lorentz) .10 1.4.3 S giãn c a th i gian 11 1.4.4 nh lý t ng h p v n t c 13 1.5 ng l c h c t ng đ i tính 13 1.5.1 Ph ng trình c b n c a chuy n đ ng ch t m 13 1.5.2 ng l ng n ng l ng .14 1.5.3 ụ ngh a tri t h c c a h th c Einstein .15 1.6 S l c v thuy t t ng đ i r ng Einstein ậ Nguyên lý t ng đ ng 16 BÀIăT P 18 CH NGă2.ăLụăTHUY TăL NGăT ă 21 2.1 B c x nhi t 21 2.1.1 B c x nhi t cân b ng 21 2.1.2 nh lu t Kirchhoff 24 2.1.3 Các đ nh lu t b c x c a v t đên t đ i 26 2.1.4 Thuy t l ng t Planck 29 2.2 Hi u ng quang n 31 2.2.1 Hi u ng quang n đ nh lu t c a 31 2.2.2 Thuy t phôtôn Einstein s gi i thích đ nh lu t quang n 32 2.3 L ng tính sóng h t c a ánh sáng .35 2.3.1 Tính sóng h t c a ánh sáng 35 2.3.2 Gi thuy t De Broglie 37 2.3.3 Th c nghi m xác nh n gi thuy t br i 37 115 2.4 H th c b t đ nh Heisenberg .38 2.4.1 H th c .38 2.4.2 Ý ngh a v t lý c a h th c b t đ nh Heisenberg 40 2.4.3 ụ ngh a tri t h c c a h th c b t đ nh Heisenberg 40 2.4.4 H th c b t đ nh gi a n ng l ng th i gian 41 2.5 Hàm sóng ý ngh a th ng kê c a 41 2.5.1 Hàm sóng 41 2.5.2 ụ ngh a th ng kê c a hàm sóng 42 2.6 Ph ng trình Shrodinger 43 2.7 ng d ng c a ph ng trình Schrodinger 44 2.7.1 H t th gi ng th n ng 44 2.7.2 Hàng rào th (Hi u ng đ ng h m) 48 BÀI T P 52 CH NGă3.ăV TăLụăNGUYÊNăT ă 61 3.1 Nguyên t Hiđrô 61 3.1.1 Chuy n đ ng c a electron nguyên t Hiđrô .61 3.1.2 Các k t lu n 65 3.2 Nguyên t kim lo i ki m 70 3.2.1 N ng l ng c a nguyên t electron nguyên t kim lo i ki m 70 3.2.2 Quang Ph c a nguyên t kim lo i ki m 72 3.3 Mômen đ ng l ng mômen t c a electron chuy n đ ng quanh h t nhân 73 3.3.1 Mômen đ ng l ng 73 3.3.2 Mômen t 74 3.3.3 Hi n t ng Zeeman 74 3.4 Spin c a electron 75 3.4.1 Các s ki n th c nghi m xác nhân s t n t i spin c a electron 75 3.4.2 Mômen đ ng l ng toàn ph n 76 3.4.3 Tr ng thái n ng l ng c a electron nguyên t 77 3.4.4 C u t o b i c a v ch quang ph 78 3.5 Khái ni m v h th ng tu n hoàn Mendeleev 79 BÀI T P 83 CH NGă4.ăV TăLụăH TăNHÂN 89 4.1 Nh ng tính ch t c b n c a h t nhân nguyên t 89 4.4.1 C u trúc h t nhân .89 116 4.1.2 Kích th c 90 4.1.3 Spin h t nhân .91 4.1.4 Mô men t h t nhân 91 4.1.5 L c h t nhân .92 4.1.6 Kh i l ng n ng l ng liên k t h t nhân 93 4.2 Phân rã phóng x 95 4.2.1 Hi n t ng phân rã phóng x - nh lu t phân rã phóng x 95 4.2.2 Quy t c d ch chuy n, h phóng h t nhiên .98 4.2.3 Phóng x nhân t o 99 4.2.4 Tác đ ng c a tia phóng x đ i v i môi tr ng v t ch t n v đo phóng x 99 4.3 T ng tác h t nhân 100 4.3.1 Các lo i t ng tác h t nhân 100 4.3.2 Các đ nh lu t b o toàn t ng tác h t nhân .101 4.3.3 H th c n ng l ng c a ph n ng h t nhân .102 4.4 S phân h ch ph n ng dây chuy n 102 4.4.1 S phân h ch 102 4.4.2 Ph n ng dây chuy n .103 4.4.3 Lò ph n ng h t nhân .105 4.5 Ph n ng nhi t h ch 106 4.5.1 i u ki n th c hi n ph n ng nhi t h ch 107 4.5.2 Ph n ng nhi t h ch v tr .107 4.5.3 Ph n ng nhi t h ch không u n 107 4.5.4 Ph n ng nhi t h ch có u n 108 4.5.5 Ph ng pháp s d ng th c t n ng l ng ph n ng nhi t h ch 110 BÀI T P 111 TÀI LI U THAM KH O 115 M C L C……………………………………………………………………….116 117 ... th i m (t2 = t1) T phép bi n đ i Lorentz ta vi t đ x2 ' x2 Vt 2 c: x1 ' ; V 1 c x1 Vt1 V2 1 c Tr hai đ ng th c v theo v ý r ng t2 = t1, ta đ c: x '2 x'1 x2 x1 1 V2 c2 V2 l ... Thí d : viên đ n b n (nguyên nhân), viên đ n trúng đích (k t qu ) G i A 1(x1, t1) bi n c viên đ n b n A2(x2, t2) bi n c viên đ n trúng đích Trong h K, t2 > t1, g i v v n t c viên đ n gi s x2 > x1,... = vt1 ; x2 = vt2 Thay bi u th c vào (1.10), ta thu đ t '2 t '1 Vì V < c nên c Vv V ( ) t t ( ) v t t 1 c c2 V2 V2 1 1 c c t2 t1 Vv V2 > 0, > 0, đó, n u t2 > t1 ta