Đang tải... (xem toàn văn)
Giáo trình Học Nhanh Vật Lý Cấp III giúp học sinh học nhanh vật lý cấp III. (8.4MB)
12 Học nhanh Học nhanh VẬT LÝ CẤP 3 VẬT LÝ CẤP 3 QUANG HỌC DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ - SÓNG ĐIỆN TỪ c. Máy biến thế : d. Truyền tải điện năng : 1. Sự biến thiên điện tích trong mạch dao động : 2. Năng lượng mạch dao động : 1. Đònh luật phản xạ ánh sáng : 2. Gương cầu : a. Công thức xác đònh vò trí : b. Độ phóng đại của ảnh : * Hiệu điện thế : * Công suất hao phí trên đường dây : * Cường độ dòng điện : Nếu H = 100% và hệ số công suất hai mạch sơ cấp và thứ cấp bằng nhau thì I , I' : cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch sơ cấp và thứ cấp U,U' và N, N' : Hiệu điện thế và số vòng của cuộn sơ cấp, thứ cấp N' > N ⇔ U' > U : Máy tăng thế N' < N ⇔ U' < U : Máy hạ thế R : Tổng điện trở đường dây P : Công suất cần truyền tải U : Hiệu điện thế ở 2 đầu dây tải - Tia phản xạ nằm trong mặt phẳng tới và ở bên kia pháp tuyến so với tia tới - Góc phản xạ bằng góc tới : i' = i ' d 1 d 1 f 1 += Vật thật, ảnh thật (ở trước gương) : d, d' > 0 Vật ảo, ảnh ảo (ở sau gương) : d, d' < 0 Gương cầu lõm Gương cầu lồi 0 2 R f >= 0 2 R f <−= d ' d 'B'A K −== AB K > 0 : Ảnh cùng chiều vật K < 0 : Ảnh ngược chiều vật 13 Học nhanh Học nhanh VẬT LÝ CẤP 3 VẬT LÝ CẤP 3 c. Sự phản xạ toàn phần : a. Độ tụ (D) và tiêu cự (f) của thấu kính : b. Công thức xác đònh vò trí vật, ảnh : c. Độ phóng đại của ảnh : 4. Lăng kính : 5. Thấu kính mỏng : 3. Sự khúc xạ ánh sáng - Hiện tượng phản xạ toàn phần : a. Đònh luật khúc xạ ánh sáng : b. Sự liên hệ giữa chiết suất và vận tốc truyền ánh sáng : - Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới và ở bên kia pháp tuyến so với tia tới - Đối với cặp môi trường trong suốt nhất đònh, tỉ số giữa sin góc tới (sini)với sin của góc khúc xạ (sinr) luôn luôn là một số không đổi n 21 : Chiết suất tỉ đối của môi trường (2) đối với môi trường (1) Môi trường (1) : Môi tường chứa tia tới Môi trường (2) : Môi tường chứa tia khúc xạ 1 2 21 n n n rsin isin == 1 2 v v 2 1 n n = v c n = với c = 3.10 8 .m/s ; * Ánh sáng truyền từ môi trường chiết quang hơn (n 1 ) sang môi trường chiết quang kém (n 2 ) * Góc tới (i) lớn hơn góc giới hạn (i gh ) : i > i gh Với sini gh = < 1 1 n 2 n * Nếu tia sáng truyền từ môi trường chiết suất n ra ngoài không khí : sini gh = n 1 * Tại I sini 1 = nsinr 1 * Tại R sini 2 = nsinr 2 * Góc chiết quang A = r 1 + r 2 * Góc lệch D = i 1 + i 2 − A * Nếu góc tới i và góc chiết quang A nhỏ : ( ≤ 10 0 ) i 1 = nr 1 ; i 2 = nr 2 ; A = r 1 + r 2 ; D = (n − 1)A * Khi có góc lệch cực tiểu : D = D min thì : i 1 = i 2 r 1 = r 2 = A 2 D min = 2i 1 − A A 2 sin = nsin D min + A 2 * Tiêu cựï = (n − 1)( + ) 1 f 1 R 1 1 R 2 * Độ tụ D = ; f(m) ; D (Điốp) 1 f - n : Chiết suất tỉ đối của chất làm thấu kính với môi trường trong đó đặt thấu kính - R 1 , R 2 : Bán kính hai mặt thấu kính Quy ước : - Mặt cầu lồi R > 0 , mặt cầu lõm R < 0 , mặt phẳng R = ∞ - Thấu kính hội tụ : f > 0, D > 0 - Thấu kính phân kỳï : f < 0, D < 0 1 f = + 1 d 1 d ' Quy ước : - Vật thật (trước thấu kính) : d > 0 - Vật ảo (sau thấu kính) : d < 0 - Ảnh thật (sau thấu kính) : d' > 0 - Ảnh ảo (trước thấu kính) : d' < 0 K = = − A'B' AB d' d K > 0 : Ảnh cùng chiều vật K < 0 : Ảnh ngược chiều vật 14 Học nhanh Học nhanh VẬT LÝ CẤP 3 VẬT LÝ CẤP 3 MẮT VÀ DỤNG CỤ QUANG HỌC TÍNH CHẤT SÓNG CỦA ÁNH SÁNG 1. Mắt : 2. Kính lúp : 3. Kính hiển vi : 4. Kính thiên văn : 1. Giao thoa sóng : Là sự gặp nhau của hai sóng kếp hợp. (f 1 > f 2 ) x * Sơ đồ tạo ảnh khi một người mang kính : * Nhìn cực cận (Mắt điều tiết tối đa) : O 1 O 2 = d' + d c * Nhìn cực viễn (Mắt không điều tiết ) : O 1 O 2 = d' + d v 1 f c = + 1 d c 1 d ' m 1 f v = + 1 d v 1 d ' m * Chữa bệnh cận thò : d = ∞ * Kính cận thò : Thấu kính phân kỳ * Mắt không có tật : d v = ∞ * Kính viễn thò : Thấu kính hội tụ - Độ bội giác - Độ bội giác G = = K tg α tg α 0 Đ d' + tg α = A'B' d' + tg α 0 = AB Đ Đ = OC c = d c ; ; - Ngắm chừng cực cận G c = K - Ngắm chừng vô cực G ∞ = Đ f 25 f Ghi chú : Vành kính lúp ghi x5 nghóa là : G = 5 = ⇔ f = 5cm G = tg α tg α 0 tg α 0 = AB Đ với Nếu ngắm chừng cực cận : G c = K c = K 1 K 2 Nếu ngắm chừng vô cực : G ∞ = δĐ f 1 f 2 δ = O 1 O 2 − f 1 − f 2 : Độ dài quang học của kính hiển vi Khi ngắm chừng vô cực : O 1 O 2 = f 1 + f 2 G ∞ = = tg α tg α 0 f 1 f 2 - Hiệu đường đi của hai sóng ánh sáng từ S 1 , S 2 tới M là : ax D d 2 − d 1 = λ D a d 2 − d 1 = k λ ⇒ x = k λ D a d 2 − d 1 = (k + ½ ) λ ⇒ x = (k + ½ ) - Tại M là vân ánh sáng : k = 0 : Vân sáng trung tâm (tại O) k = ± 1 : Vân sáng bậc 1 k = ± 2 : Vân sáng bậc 2 . . . - Tại M là vân tối k = 0 hay k = − 1 : Vân tối bậc 1 k = 1 hay k = − 2 : Vân tối bậc 2 . - Khoảng vân : Khoảng cách giữa 2 vân sáng hay 2 vân tối liên tiếp : λ D a i = 15 Học nhanh Học nhanh VẬT LÝ CẤP 3 VẬT LÝ CẤP 3 LƯNG TỬ ÁNH SÁNG 2. Thang sóng điện từ : 1. Thuyết lượng tử : VẬT LÝ HẠT NHÂN 2. Hiện tượng quang điện : 4. Thuyết lượng tử trong nguyên tử Hydro (mẫu nguyên tử Bo (Bohr)) : 1. Cấu tạo hạt nhân nguyên tử : a. Điều kiện xảy ra hiện tượng quang điện : b. Công thức Anhxtanh (Einstein) : c. Hiệu điện thế hãm (U h ) : d. Đònh lý động năng : (Bức xạ)(Hấp thụï) - Tia Gamma ( γ ) : dưới 10 −12 m - Tia Rơnghen (tia X) : 10 −12 m đến 10 −9 m - Tia Tử ngoại : 10 −9 m đến 4.10 −7 m - Ánh sáng nhìn thấy : 4.10 −7 m đến 7,6.10 −7 m - Tia Hồng ngoại : 7,6.10 −7 m đến 10 −3 m - Các sóng vô tuyến : 10 −3 m trở lên ∗ Lượng tử ánh sáng hay photon : ε = hf = hc λ h = 6,625.10 − 34 .Js : Hằng số Plank c = 3.10 8 . m /s : Vận tốc ánh sáng trong chân không f : Tần số ánh sáng λ : Bước sóng ánh sáng λ ≤ λ 0 - λ : Bước sóng của ánh sáng kích thích - A : Công thoát của e khỏi kim loại : Giới hạn quang điện của kim loại λ 0 = hc /A ε = hf = = A + mv hc λ 1 2 2 0max (m = 9,1.10 − 31 kg) v omax : Vận tốc ban đầu cực đại của electron quang điện mv 1 2 2 0max E đ 0 max = : Động năng ban đầu cực đại của electron quang điện Khi U AK ≤ U h ⇔ I = 0 ⇔ eU h = E đ 0 max mv 1 2 2 0max mv 1 2 2 max e U AK = − 3. Tia Rơnghen (Tia X) : Tần số cực đại (hay bước sóng cực tiểu) của tia X do ống Rơnghen phát ra ứng với toàn bộ động năng cực đại của electron biến thành năng lượng của photon tia X : mv 1 2 2 max ε = hf max = = hc λ min (Q = 0) ε mn = hf mn = = E m − E n hc λ mn ∗ Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng, có năng lượng E m đến trạng thái dừng, có năng lượng E n thì nguyên tử phát ra một photon có năng lượng : Z : Nguyên tử số hay số proton bên trong hạt nhân N : Số nơtron trong hạt nhân A = N + Z : Số khối X A Z ∗ Các hạt nhân cùng số proton Z nhưng số khối A khác nhau gọi là đồng vò ∗ Đơn vò khối lượng nguyên tư û (u) b ằng 1 / 12 khối lượng của C ⇒ u ≅ 1,66058.10 − 27 kg 12 6 16 Học nhanh Học nhanh VẬT LÝ CẤP 3 VẬT LÝ CẤP 3 2. Sự phóng xạ : 3. Phản ứng hạt nhânï : a. Các tia phóng xạ : b. Đònh luật phóng xạ : c. Độ phóng xạ : b. Các luật bảo toàn : d. Sự phân hạch và phản ứng nhiệt hạch (tỏa năng lượng) : Tia α ( ) He 4 2 Tia β − ( ) e 0 − 1 Tia β + ( ) e 0 1 Tia γ ( ) ε = hf = hc λ ; ; ; N = N 0 .e − λ t m = m 0 .e − λ t ∗ N 0 , m 0 : Số nguyên tử, khối lượng ban đầu (t = 0) của chất phóng xạ ∗ N, m : Số nguyên tư, khối lượng ở thời điểm t của chất phóng xạ ∗ : Hằng số phóng xạ , với T : Chu kì bán rã λ = = Ln2 T 0,693 T ∗ N 0 = m 0 . N A A N = m. N A A e − λt = 1 2 t/T ; ; H = H 0 .e − λ t = λ N H 0 = λ N 0 với Đơn vò H : Beccơren (Bq) = phân rã/giây Đơn vò khác : Curi (Ci) = 3,7.10 10 Bq H 0 : Độ phóng xạ lúc ban đầu (t = 0) H : Độ phóng xạ ở thời điểm t a. Phản ứng hạt nhân : A A 1 Z 1 B A 2 Z 2 C A 3 Z 3 D A 4 Z 4 + + ∗ Đònh luật bảo toàn số khối : ∗ Đònh luật bảo toàn điện tích : ∗ Đònh luật bảo toàn năng lượng : Tổng các dạng năng lượng của hệ trước và sau phản ứng bảo toàn. A 1 + A 2 = A 3 + A 4 Z 1 + Z 2 = Z 3 + Z 4 ∗ E = m.c 2 : Năng lượng nghỉ (Hệ thức Anhxtanh) ∗ W đ = : Động năng mv 2 1 2 Ghi chú : Không có đònh luật bảo toàn khối lượng của hệ ∗ Đònh luật bảo toàn động lượng : p A + p B = p C + p D ⇔ m A v A + m B v B = m C v C + m D v D c. Phản ứng tỏa và thu năng lượng : Gọi : M 0 = m A + m B ; M = m C + m D ∗ M < M 0 ⇔ Phản ứng tỏa năng lượng ∗ M > M 0 ⇔ Phản ứng thu năng lượng ∗ Sự phân hạch : Là hiện tượng một hạt nhân (loại rất nặng) hấp thụ nơtron rồi vỡ thành hai hạt nhân trung bình ∗ Phản ứng nhiệt hạch : Sự kếp hợp 2 hạt nhân rất nhẹ thành 1 hạt nhân nặng hơn U 235 92 U 236 92 X A Z 200MeV X' A' Z' n 1 0 k n 1 0 + + + + H 2 1 H 3 1 He 4 2 17,6MeV n 1 0 + + + Ví dụ : Ví dụ : 4. Năng lượng liên kết - Độ hụt khối của hạt nhân nguyên tử : ( X) A Z ∆ m = m 0 - m ∆ E = (m 0 - m)c 2 ∆ E' = ∆ E A ⇔ : Độ hụt khối của hạt nhân : Năng lïng liên kết của hạt nhân : Năng lïng liên kết riêng của hạt nhân với m 0 = Zm p + Nm n m = m x Hạt nhân có năng lượng liên kết riêng càng lớn, thì càng bền vững . ngược chiều vật 14 Học nhanh Học nhanh VẬT LÝ CẤP 3 VẬT LÝ CẤP 3 MẮT VÀ DỤNG CỤ QUANG HỌC TÍNH CHẤT SÓNG CỦA ÁNH SÁNG 1. Mắt : 2. Kính lúp : 3. Kính hiển. K −== AB K > 0 : Ảnh cùng chiều vật K < 0 : Ảnh ngược chiều vật 13 Học nhanh Học nhanh VẬT LÝ CẤP 3 VẬT LÝ CẤP 3 c. Sự phản xạ toàn phần : a. Độ