Đang tải... (xem toàn văn)
CHƯƠNG : DAO ĐỘNG CƠ I. DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ 1. Phương trình dao động: x = Acos(t + ) 2. Vận tốc tức thời: v = Asin(t + ) Công thức lượng giác thường gặp : luôn cùng chiều với chiều chuyển động (vật chuyển động theo chiều dương thì v > 0, theo chiều âm thì v < 0) 3. Gia tốc tức thời và chu kỳ, tần số : a = 2Acos(t + ) luôn hướng về vị trí cân bằn ♠ Chu kỳ T : Thời gian để hệ thực hiện một dao động toàn phần : thời gian hệ thực hiện đuợc N dao động ♠ Tần số f (Hz) : Số dao động toàn phần mà vật thực hiện trong một đơn vị thời gian 4. Vật ở VTCB: x = 0; vMax = A; aMin = 0 Vật ở biên: x = ±A; vMin = 0; aMax = 2A 5. Hệ thức độc lập: hoặc TRỤC VẼ BIỂU THỊ MỐI LIÊN HỆ GIỮA v, x, a 6. Cơ năng: Với + Sau những khoảng thời gian thì động năng lại bằng thế năng hay + Khi thì ta có + Tỉ số động năng và thế năng : + Trong một chu kỳ dao động đều hòa có 4 lần + Trong quá trình dao động động năng tăng thì thế năng giảmvà ngược lại + Cơ năng tỉ lệ thuận với bình phương biên độ dao động.
GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh Công Thức Vật Lý 12 CHƯƠNG : DAO ĐỘNG CƠ I DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ Phương trình dao động: x = Acos(ωt + ϕ) Vận tốc tức thời: v = − ωAsin(ωt + ϕ) Công thức lượng giác thường gặp : π −cosu = cos(u + π) ; sinu = cos(u − ) v chiều với chiều chuyển động (vật chuyển động theo chiều dương v > 0, theo chiều âm v < 0) Gia tốc tức thời chu kỳ, tần số : a = − ω2Acos(ωt + ϕ) a hướng vị trí cân bằn ♠ Chu kỳ T : Thời gian để hệ thực dao động toàn phần = T 2π Δt = ω N ∆t : thời gian hệ thực đuợc N dao động ♠ Tần số f (Hz) : Số dao động toàn phần mà vật thực đơn vị ω = = f thời gian T 2π Đồ thị v theo x: → Đồ thị có dạng elip (E) Đồ thị a theo x: → Đồ thị có dạng đoạn thẳng Đồ thị a theo v: Vật VTCB: x = 0; Vật biên: x = ±A; → Đồ thị có dạng elip (E) |v|Max = ωA; |a|Min = |v|Min = 0; |a|Max = ω2A a v2 v2 2 A + A= x + = Hệ thức độc lập: ω4 ω ω Đt : 0914.449.230 (zalo – facebook) Nhận dạy Vật Lý Biên Hòa - ĐN GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh Công Thức Vật Lý 12 TRỤC VẼ BIỂU THỊ MỐI LIÊN HỆ GIỮA v, x, a -A CB x0 v tăng v=0 vmin = -Aω v tăng vmax = Aω v giảm Xét tốc độ v v giảm v=0 vmax = Aω a tăng Xét gia tốc a + v giảm v tăng v = v tăng Đồ thị theo thời gian đại lượng v = v max = Aω amax = A.ω2 a=0 a giảm a=0 v giảm a tăng amin = -Aω2 a giảm 2 W W W mω A = + = đ t Cơ năng: 2 2 W ) Wsin (ωt + ϕ ) = Với đ mv= mω A sin (ωt + ϕ= 1 2 mω= x mω A2 cos (ωt = + ϕ ) Wco s (ωt + ϕ ) 2 T ∆ t = động lại + Sau khoảng thời gian Wt = W = hay W= d t + Khi Wd = n.Wt W Wd Wt = = 2 x= ± ta có Đt : 0914.449.230 (zalo – facebook) A n+1 Nhận dạy Vật Lý Biên Hòa - ĐN GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh Công Thức Vật Lý 12 Wd A = −1 + Tỉ số động : W x t + Trong chu kỳ dao động hòa có lần Wd = n.Wt + Trong trình dao động động tăng giảmvà ngược lại + Cơ tỉ lệ thuận với bình phương biên độ dao động Năng lượng Gia tốc Vận tốc Wđmax = ½ kA2 Wt = Wđ = Wt Wđ = Wt a= a = ½ amax a=0 v = v max v = v max a= amax a = amax v v = max 2 v=0 x Li độ A (VTCB) Thời gian amax 2 v = v max Wđ = Wtmax = ½ kA2 Wt = Wđ T/12 A 2 T/24 A T/24 T/8 +A (biên) T/12 T/8 T/12 T/6 T/4 Dao động điều hoà có tần số góc ω, tần số f, chu kỳ T Thì động biến thiên với tần số góc 2ω, tần số 2f, chu kỳ T/2 Động trung bình thời gian nT/2 Đt : 0914.449.230 (zalo – facebook) Nhận dạy Vật Lý Biên Hòa - ĐN GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh Công Thức Vật Lý 12 W = mω2 A * ( n∈N , T chu kỳ dao động) là: Khoảng thời gian ngắn để vật từ vị trí có li độ x1 đến x2 M1 M2 ∆ϕ ϕ2 − ϕ1 t ∆= = ω ω x2 -A x1 co s ϕ = A x với co s ϕ = A ∆ϕ x1 O A ∆ϕ ( ≤ ϕ1 ,ϕ2 ≤ π ) M'2 M'1 T −A − − A 2 A T + − A + A T 12 Đt : 0914.449.230 (zalo – facebook) A + +A A T Nhận dạy Vật Lý Biên Hòa - ĐN x GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh Công Thức Vật Lý 12 10 Chiều dài quỹ đạo: L = 2A 11.Tính quãng đường lớn nhỏ vật khoảng thời gian < ∆t < T/2 Vật có vận tốc lớn qua VTCB, nhỏ qua vị trí biên nên khoảng thời gian quãng đường lớn vật gần VTCB nhỏ gần vị trí biên Sử dụng mối liên hệ dao động điều hoà chuyển đường tròn Ta phải tính góc quét ∆ϕ = ω∆t Quãng đường lớn vật từ M1 đến M2 đối xứng qua trục sin SMax = 2A sin Δφ Quãng đường nhỏ vật từ M1 đến M2 đối xứng qua trục cos S= 2A(1 − cos Min Δφ ) Lưu ý: + Trong trường hợp ∆t > T/2 T T * = t n + ∆t ' n ∈ N ;0 < ∆t ' < Tách ∆ 2 T n quãng đường 2nA + Trong thời gian + Trong thời gian ∆t’ quãng đường lớn nhất, nhỏ tính Tốc độ trung bình lớn nhỏ khoảng thời gian ∆t: vtbMax S Min S Max = vtbMin = ∆t với SMax; SMin tính ∆t 14 Các bước lập phương trình dao động dao động điều hoà: * Tính ω: Sử dụng công thức sau : Đt : 0914.449.230 (zalo – facebook) Nhận dạy Vật Lý Biên Hòa - ĐN GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh = ω Công Thức Vật Lý 12 v = A − x2 a MAX v MAX = A A a = x * Tính A A= v MAX = ω a MAX L FMAX = = = ω k 2W k * Tính ϕ dựa vào điều kiện đầu: lúc t = t0 = x Acos(ωt0 + ϕ ) ⇒ϕ (thường t0 = 0) v = −ω Asin(ωt0 + ϕ ) Lưu ý: + Vật chuyển động theo chiều dương v > 0, ngược lại v < + Kéo vật khỏi vị trí cân đoạn x buông nhẹ (v = 0, không vận tốc đầu) A = x + Chiều dài cực đại lmax cực tiểu lmin trình dao động : A= lmax − lmin + Đối với lắc lò xo thẳng đứng đề cho đưa vật đến vị trí lò xo không biến dạng (không giãn) buông không vận tốc đầu ta có + Các giá trị ϕ thường gặp toán : Gốc thời gian ( t = )là lúc : A = ∆l π − + Vật qua VTCB theo chiều duơng ⇒ ϕ = π ⇒ ϕ = + + Vật qua VTCB theo chiều âm + Vật biên dương ⇒ ϕ = π + Vật biên âm ⇒ ϕ = ϕ = −π π A ⇒ ϕ = − x = + + Vật qua vị trí theo chiều dương π A ⇒ ϕ = + x = + + Vật qua vị trí theo chiều âm Đt : 0914.449.230 (zalo – facebook) Nhận dạy Vật Lý Biên Hòa - ĐN GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh Công Thức Vật Lý 12 A 2π x = − ⇒ = − ϕ + Vật qua vị trí theo chiều dương 2π A + + Vật qua vị trí x = − theo chiều âm ⇒ ϕ = II CON LẮC LÒ XO k Tần số góc: ω = m ; T Chu kỳ: = -A nén 2π m = 2π ω k ; -A ∆l ∆l giãn O ω k f = = = Tần số: T 2π 2π m A Điều kiện dao động điều hoà: Bỏ qua ma sát, lực cản vật dao động giới hạn đàn hồi x 2.Cơ năng: 1 Hình a (A < ∆l) W = mω A2 kA = 2 * Độ biến dạng lò xo thẳng đứng vật VTCB: mg ∆l = k T = 2π ⇒ O giãn A x Hình b (A > ∆l) ∆l g * Độ biến dạng lò xo vật VTCB với lắc lò xo nằm mặt phẳng nghiêng có góc nghiêng α: ∆l mg sin α = T π ∆l = ⇒ g sin α k + Chiều dài lò xo VTCB: lCB = l0 + ∆l (l0 chiều dài tự nhiên) + Chiều dài cực tiểu (khi vật vị trí cao nhất): lMin = l0 + ∆l – A + Chiều dài cực đại (khi vật vị trí thấp nhất): lMax = l0 + ∆l + A lCB = (lMin + lMax)/2 Đt : 0914.449.230 (zalo – facebook) Nhận dạy Vật Lý Biên Hòa - ĐN GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh Công Thức Vật Lý 12 + Khi A >∆l (Với Ox hướng xuống): - Thời gian lò xo nén lần thời gian ngắn để vật từ vị trí x1 = − ∆l đến x2 = − A - Thời gian lò xo giãn lần thời gian ngắn để vật từ vị trí x1 = − ∆l đến x2 = A, Lưu ý: Trong dao động (một chu kỳ) lò xo nén lần giãn lần Lực kéo hay lực hồi phục F = − kx = − mω x Đặc điểm: * Là lực gây dao động cho vật * Luôn hướng VTCB * Biến thiên điều hoà tần số với li độ Lực đàn hồi lực đưa vật vị trí lò xo không biến dạng Có độ lớn Fđh = kx* (x* độ biến dạng lò xo) * Với lắc lò xo nằm ngang lực kéo lực đàn hồi (vì VTCB lò xo không biến dạng) * Với lắc lò xo thẳng đứng đặt mặt phẳng nghiêng + Độ lớn lực đàn hồi có biểu thức: * Fđh = k|∆l + x| với chiều dương hướng xuống * Fđh = k|∆l − x| với chiều dương hướng lên + Lực đàn hồi cực đại (lực kéo): FMax = k(∆l + A) = FKmax (lúc vật vị trí thấp nhất) + Lực đàn hồi cực tiểu: * Nếu A < ∆l ⇒ FMin = k(∆l − A) = FKMin * Nếu A ≥ ∆l ⇒ FMin = (lúc vật qua vị trí lò xo không biến dạng) Lực đẩy (lực nén) đàn hồi cực đại: FNmax = k(A − ∆l) (lúc vật vị trí cao nhất) Một lò xo có độ cứng k, chiều dài l cắt thành lò xo có độ cứng k1, k2, … chiều dài tương ứng l1, l2, … có: kl = k1l1 = k2l2 = … Ghép lò xo: 1 * Nối tiếp k = k + k + ⇒ treo vật khối lượng thì: T2 = T12 + T22 Đt : 0914.449.230 (zalo – facebook) Nhận dạy Vật Lý Biên Hòa - ĐN GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh Công Thức Vật Lý 12 * Song song: k = k1 + k2 + … ⇒ treo vật khối lượng 1 = + thì: T T T + Gắn lò xo k vào vật khối lượng m1 chu kỳ T1, vào vật khối lượng m2 T2, vào vật khối lượng m1+m2 chu kỳ T3, vào vật khối lượng m1 – m2 (m1 > m2) chu kỳ T4 T1 + T2 T= T1 − T2 Thì ta có: T= Đo chu kỳ phương pháp trùng phùng Để xác định chu kỳ T lắc lò xo (con lắc đơn) người ta so sánh với chu kỳ T0 (đã biết) lắc khác (T ≈ T0) Hai lắc gọi trùng phùng chúng đồng thời qua vị trí xác định theo chiều 2 2 2 TT0 θ = Thời gian hai lần trùng phùng T − T0 Nếu T > T0 ⇒ θ = (n+1)T = nT0 Nếu T < T0 ⇒ θ = nT = (n+1)T0 với n ∈ N* III CON LẮC ĐƠN 1.Tần số góc: ω = T Chu kỳ: = 2π = 2π ω α0 g l ; l α l g ; ω g Tần số: f= T= 2π= 2π l Điều kiện dao động điều hoà: Bỏ qua ma sát, lực cản α0 En N n=4 M n=3 Pasen Với n ∈ N* * Sơ đồ mức lượng L Hδ Hγ Hβ Hα - Dãy Laiman: Nằm vùng tử ngoại Ứng với e chuyển từ quỹ đạo bên Banme quỹ đạo K Lưu ý: K Vạch dài λLK e chuyển từ L → Laiman K Vạch ngắn λ∞K e chuyển từ ∞ → K - Dãy Banme: Một phần nằm vùng tử ngoại, phần nằm vùng ánh sáng nhìn thấy Ứng với e chuyển từ quỹ đạo bên quỹ đạo L Vùng ánh sáng nhìn thấy có vạch: Vạch đỏ Hα ứng với e: M → L Vạch lam Hβ ứng với e: N → L Vạch chàm Hγ ứng với e: O → L Đt : 0914.449.230 (zalo – facebook) 41 n=6 n=5 Nhận dạy Vật Lý Biên Hòa - ĐN n=2 n=1 GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh Công Thức Vật Lý 12 Vạch tím Hδ ứng với e: P → L Lưu ý: Vạch dài λML (Vạch đỏ Hα ) Vạch ngắn λ∞L e chuyển từ ∞ → L - Dãy Pasen: Nằm vùng hồng ngoại Ứng với e chuyển từ quỹ đạo bên quỹ đạo M Lưu ý: Vạch dài λNM e chuyển từ N → M Vạch ngắn λ∞M e chuyển từ ∞ → M Mối liên hệ bước sóng tần số vạch quang phổ nguyên 1 = + từ hiđrô: f13 = f12 +f23 (như cộng véctơ) λ13 λ12 λ23 SƠ ĐỒ BIỂU DIỄN BƯỚC SÓNG VÀ TẦN SỐ Đt : 0914.449.230 (zalo – facebook) 42 Nhận dạy Vật Lý Biên Hòa - ĐN GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh Công Thức Vật Lý 12 SƠ LƯỢC VỀ LAZE a Laze nguồn sáng phát chùm sáng có cường độ lớn dựa việc ứng dụng tượng phát xạ cảm ứng Tia laze có đặc điểm: Tính đơn sắc cao, tính định hướng, tính kết hợp cao cường độ lớn b Nguyên tắc: Dựa tượng phát xạ cảm ứng c Ứng dụng laze: Trong y học: Làm dao mổ, chữa số bệnh da Trong thông tin liên lạc: Vô tuyến định vị, truyền tin cáp quang Trong công nghiệp: Khoan, cắt kim loại, compôzit Trong trắc địa: Đo khoảng cách, ngắm đường Không phải thông minh Chỉ chịu bỏ nhiều thời gian với rắc rối (Albert Einstein) Đt : 0914.449.230 (zalo – facebook) 43 Nhận dạy Vật Lý Biên Hòa - ĐN GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh Công Thức Vật Lý 12 CHƯƠNG : VẬT LÝ HẠT NHÂN Hiện tượng phóng xạ * Số nguyên tử chất phóng xạ lại sau thời gian t N N t T N et * Số hạt nguyên tử bị phân rã số hạt nhân tạo thành số + hạt (α e e ) tạo thành: N N N N (1 et ) * Khối lượng chất phóng xạ lại sau thời gian t m m0 t T m0 et Trong đó: N0, m0 số nguyên tử, khối lượng chất phóng xạ ban đầu T ln2 0,693 λ chu kỳ bán rã T T số phóng xạ λ T không phụ thuộc vào tác động bên mà phụ thuộc chất bên chất phóng xạ * Khối lượng chất bị phóng xạ sau thời gian t m m0 m m0 (1 et ) m 1 et * Phần trăm chất phóng xạ bị phân rã: m t m t T e * Phần trăm chất phóng xạ lại: m Đt : 0914.449.230 (zalo – facebook) 44 Nhận dạy Vật Lý Biên Hòa - ĐN GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh Sau thời gian t = Công Thức Vật Lý 12 T 2T 3T 4T 5T Số hạt lại N0/2 N0/4 N0/8 N0/16 N0/32 Số hạt bị phân rã N0/2 3N0/4 7N0/8 15N0/16 31N0/32 Tỉ lệ % phân rã 50% 75% 87,5% 93,75% 96,875% 15 31 Tỉ lệ rã lại * Khối lượng chất tạo thành sau thời gian t A → A1 (nhân con) + tia phóng xạ A1 N A1 ΔN t m1 A1 (1 e ) m (1 et ) NA NA A Trong đó: A, A1 số khối chất phóng xạ ban đầu chất tạo thành NA = 6,022.10-23 mol-1 số Avôgađrô Lưu ý: Trường hợp phóng xạ β+, β- A = A1 ⇒ m1 = ∆m * Độ phóng xạ H Là đại lượng đặc trưng cho tính phóng xạ mạnh hay yếu lượng chất phóng xạ, đo số phân rã giây H H t T H et N H0 = λN0 độ phóng xạ ban đầu Đơn vị: Becơren (Bq); 1Bq = phân rã/giây Curi (Ci); Ci = 3,7.1010 Bq Lưu ý: Khi tính độ phóng xạ H, H0 (Bq) chu kỳ phóng xạ T phải đổi đơn vị giây(s) Hệ thức Anhxtanh, độ hụt khối, lượng liên kết * Hệ thức Anhxtanh khối lượng lượng Vật có khối lượng m có lượng nghỉ E = m.c2 Với c = 3.108 m/s vận tốc ánh sáng chân không A * Độ hụt khối hạt nhân Z X ∆m = m0 – m Trong m0 = Zmp + Nmn = Zmp + (A − Z)mn khối lượng nuclôn Đt : 0914.449.230 (zalo – facebook) 45 Nhận dạy Vật Lý Biên Hòa - ĐN GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh Công Thức Vật Lý 12 m khối lượng hạt nhân X * Năng lượng liên kết ∆E = ∆m.c2 = (m0 − m)c2 * Năng lượng liên kết riêng (là lượng liên kết tính cho nuclôn): E A Lưu ý: Năng lượng liên kết riêng lớn hạt nhân bền vững Phản ứng hạt nhân A A A A * Phương trình phản ứng: Z11 X Z22 X Z33 X Z44 X Trong số hạt hạt sơ cấp nuclôn, eletrôn, phôtôn Trường hợp đặc biệt phóng xạ: X1 → X2 + X3 X1 hạt nhân mẹ, X2 hạt nhân con, X3 hạt α β * Các định luật bảo toàn + Bảo toàn số nuclôn (số khối): A1 + A2 = A3 + A4 + Bảo toàn điện tích (nguyên tử số): Z1 + Z2 = Z3 + Z4 + Bảo toàn động lượng: p1 p2 p3 p4 + Bảo toàn lượng: K X1 K X E K X K X Trong đó: ∆E lượng phản ứng hạt nhân K X mx vx2 động chuyển động hạt X Lưu ý: - Không có định luật bảo toàn khối lượng - Mối quan hệ động lượng pX động KX hạt X là: p 2X 2m X K X - Khi tính vận tốc v hay động K thường áp dụng quy tắc hình bình hành Ví dụ: p p1 p2 biết p1 , p2 p1 φ p p12 p22 p1 p2 cos 2 hay ( mv ) ( m1v1 ) ( m2 v2 ) 2m1m2 v1v2 cos Đt : 0914.449.230 (zalo – facebook) 46 p p2 Nhận dạy Vật Lý Biên Hòa - ĐN GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh Công Thức Vật Lý 12 m1 K1 m2 K m1m2 K1 K cos Tương tự biết φ1 p1 , p φ p2 , p hay mK 2 Trường hợp đặc biệt: p1 p2 ⇒ p p1 p2 Tương tự p1 p p2 p K1 v1 m2 A v = (p = 0) ⇒ p1 = p2 ⇒ K v2 m1 A1 * Năng lượng phản ứng hạt nhân ∆E = (M0 Trong đó: − M)c2 M mX1 mX tổng khối lượng hạt nhân trước phản ứng M mX mX tổng khối lượng hạt nhân sau phản ứng Lưu ý: - Nếu M0 > M phản ứng toả lượng ∆E dạng động hạt X3, X4 phôtôn γ Các hạt sinh có độ hụt khối lớn nên bền vững - Nếu M0 < M phản ứng thu lượng |∆E| dạng động hạt X1, X2 phôtôn γ Các hạt sinh có độ hụt khối nhỏ nên bền vững Ví dụ (Đề thi tuyển sinh Đại học 2008) Hạt nhân A đứng yên phân rã thành hạt nhân B có khối lượng mB hạt α có khối lượng mα Tỉ số động hạt nhân B động hạt α sau phân rã mα A m B mB B m α mB C m α mα D m B Giải: Xét phản ứng phân rã hạt nhân A: A → B + α Phương trình bảo toàn động lượng cho ta: ⇒ mB vB = mα vα ⇔ mB v B + mα vα = m A v A = (mB vB )2 = (mα vα )2 2 Đt : 0914.449.230 (zalo – facebook) 47 Nhận dạy Vật Lý Biên Hòa - ĐN GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh ⇔ Công Thức Vật Lý 12 1 mB vB2 mB = mα vα2 mα ⇔ WdB mB = Wdα mα 2 WdB mα = Wdα mB * Trong phản ứng hạt nhân Như đáp án A A1 Z1 X ZA22 X A3 Z3 X ZA44 X Các hạt nhân X1, X2, X3, X4 có: Năng lượng liên kết riêng tương ứng ε1, ε2, ε3, ε4 Năng lượng liên kết tương ứng ∆E1, ∆E2, ∆E3, ∆E4 Độ hụt khối tương ứng ∆m1, ∆m2, ∆m3, ∆m4 Năng lượng phản ứng hạt nhân ∆E = A3ε3 +A4ε4 − A1ε1 − A2ε2 ∆E = ∆E3 + ∆E4 − ∆E1 − ∆E2 ∆E = (∆m3 + ∆m4 − ∆m1 − ∆m2)c2 Quy tắc dịch chuyển phóng xạ A4 + Phóng xạ α ( He ): Z X He Z 2Y So với hạt nhân mẹ, hạt nhân lùi ô bảng tuần hoàn có số khối giảm đơn vị A 4 + Phóng xạ β- ( e ): Z X 1 e Z 1Y So với hạt nhân mẹ, hạt nhân tiến ô bảng tuần hoàn có số khối Thực chất phóng xạ β- hạt nơtrôn biến thành hạt prôtôn, hạt electrôn hạt nơtrinô: n p e v Lưu ý: - Bản chất (thực chất) tia phóng xạ β- hạt electrôn (e-) - Hạt nơtrinô (v) không mang điện, không khối lượng (hoặc nhỏ) chuyển động với vận tốc ánh sáng không tương tác với vật chất 1 A A + Phóng xạ β+ ( e ): Z X 1 e Z 1Y So với hạt nhân mẹ, hạt nhân lùi ô bảng tuần hoàn có số khối 1 A Đt : 0914.449.230 (zalo – facebook) A 48 Nhận dạy Vật Lý Biên Hòa - ĐN GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh Công Thức Vật Lý 12 Thực chất phóng xạ β+ hạt prôtôn biến thành hạt nơtrôn, hạt pôzitrôn hạt nơtrinô: p n e v Lưu ý: Bản chất (thực chất) tia phóng xạ β+ hạt pôzitrôn (e+) + Phóng xạ γ (hạt phôtôn) Hạt nhân sinh trạng thái kích thích có mức lượng E1 chuyển xuống mức lượng E2 đồng thời phóng phôtôn có lượng hf hc E1 E2 Lưu ý: Trong phóng xạ γ biến đổi hạt nhân ⇒ phóng xạ γ thường kèm theo phóng xạ α β Khối lượng lượng Hệ thức Anhxtanh lượng khối lượng: E = mc2 E m = Từ hệ thức Anhxtanh suy c chứng tỏ khối lượng đo đơn vị lượng chia cho c2, cụ thể eV/c2 hay MeV/c2 Theo lí thuyết Anhxtanh, vật có khối lượng m0 trạng thái nghỉ chuyển động với tốc độ v, khối lượng tăng lên thành m với: m= m0 v2 1− c Trong m0 gọi khối lượng nghỉ m gọi khối lượng động Các số đơn vị thường sử dụng * Đơn vị lượng: 1eV = 1,6.10-19 J; 1MeV = 1,6.10-13 J * Đơn vị khối lượng nguyên tử (đơn vị Cacbon): 1u = 1,66055.10-27kg = 931 MeV/c2 * Điện tích nguyên tố: |e| = 1,6.10-19 C * Khối lượng prôtôn: mp = 1,0073u * Khối lượng nơtrôn: mn = 1,0087u * Khối lượng electrôn: me = 9,1.10-31kg = 0,0005u Đt : 0914.449.230 (zalo – facebook) 49 Nhận dạy Vật Lý Biên Hòa - ĐN GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh Công Thức Vật Lý 12 PHẢN : ) vài nơtron 1 236 139 94 n ) +γ n + 235 92 U → 92 U → 53 I + 39Y +3( Phản ứng phân hạch phản ứng tỏa lượng, lượng gọi lượng phân hạch : phản ứng hay nhiều hạt nhân nhẹ tổng hợp lại thành hạt nhân nặng vài nơtron • Ví dụ: 21 H + 21 H → 23 He + 01 n + 4MeV H + 31 H → 24 He + 01 n + 17,6MeV SO SÁNH PHÂN HẠCH VÀ NHIỆT HẠCH Phân hạch Định nghĩa Đặc điểm Điều kiện Ưu nhược Nhiệt hạch Là phản ứng hạt Là phản ứng hay n nhiều hạt nhân nhẹ tổng hợp lại ) thành hạt nhân nặng vài nơtron vài nơtron Là phản ứng tỏa lượng, Là phản ứng toả lượng phân hạch - Nhiệt độ cao khoảng 100 triệu độ ☻ k≥1 - Mật độ hạt nhân plasma ☻ k = 1: kiểm soát được(dùng phải đủ lớn lò phản ứng hạt nhân) - Thời gian trì trạng thái ☻ k > 1: không kiểm soát được, plasma nhiệt độ cao 100 triệu gây bùng nổ (bom hạt nhân) độ phải đủ lớn Gây ô nhiễm môi trường (phóng xạ) Đt : 0914.449.230 (zalo – facebook) Không gây ô nhiễm môi trường 50 Nhận dạy Vật Lý Biên Hòa - ĐN GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh Công Thức Vật Lý 12 III Nhà máy điện nguyên tử + Hiệu suất nhà máy: H= Pci (%) Ptp + Tổng lượng tiêu thụ thời gian t: A = Ptp T A Ptp t ∆ N = = + Số phân hạch: ∆E ∆E (Trong ∆E lượng toả phân hạch) + Nhiệt lượng toả ra: Q = m.q Hình minh họa Thực tế Hiệu suất H% P = Pnguồn H/100 Năng lượng nguồn : Enguồn = Pnguồn.t = N.ΔE ΔE : Năng lượng tỏa phân hạch -Sự khác biệt thiên tài kẻ ngu dốt chỗ thiên tài có giới hạn (Albert Einstein) Đt : 0914.449.230 (zalo – facebook) 51 Nhận dạy Vật Lý Biên Hòa - ĐN