HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƢU CHÍNH VIỄN THÔNG
==========
BÀI GIẢNG MÔN HỌC
VẬT LÝ 2 VÀ THÍ NGHIỆM
Biên soạn:
TS. VÕ THỊ THANH HÀ
TS. NGUYỄN THỊ THÖY LIỄU
HÀ NỘI – 2013
Lời nói đầu
1
LỜI NÓI ĐẦU
Việc đào tạo đại học và cao đẳng theo mô hình Tín chỉ nhằm kích thích tính độc lập,
sáng tạo và tự học của sinh viên, nâng cao trình độ của ngƣời học trong thời kỳ hội nhập. Tuy
nhiên để thực hiện đƣợc mục đính trên ngƣời dạy và ngƣời học phải có đủ các trang thiết bị
cần thiết mà trƣớc hết là giáo trình, tài liệu tham khảo.
Theo chƣơng trình cải cách giáo dục do Bộ Giáo dục và Đào tạo thông qua (1990) và đề
cƣơng Vật lý đại cƣơng đƣợc Học viện Công nghệ Bƣu chính Viễn thông thông qua ngày 26
tháng 6 năn 2009, để có một tài liệu sát với chƣơng trình đào tạo cho sinh viên hệ đại học
chính quy của Học viện chúng tôi đã viết bài giảng này.
Bộ bài giảng gồm có:
Tập BÀI GIẢNG VẬT LÍ 1 VÀ THÍ NGHIỆM: do Ts. Lê Thị Minh Thanh, ThS.
Hoàng Thị Lan Hƣơng và ThS. Vũ Hồng Nga biên soạn năm 2010. Dùng cho Sinh viên năm
thứ nhất ngành Điện tử - Viễn thông và Công nghệ thông tin.
Tập BÀI GIẢNG VẬT LÍ 2 VÀ THÍ NGHIỆM: do TS. Võ Thị Thanh Hà và TS.
Nguyễn Thị Thúy Liễu biên soạn năm 2011. Dùng cho sinh viên năm thứ 2, chuyên ngành
Điện tử - Viễn thông.
Tập BÀI GIẢNG VẬT LÍ 3 VÀ THÍ NGHIỆM: do TS. Võ Thị Thanh Hà và TS.
Nguyễn Thị Thúy Liễu biên soạn năm 2011. Dùng cho sinh viên năm thứ 2, chuyên ngành
Công nghệ thông tin.
Tập BÀI GIẢNG VẬT LÍ ĐẠI CƢƠNG: do TS. Lê Thị Minh Thanh và TS. Nguyễn
Thị Thúy Liễu biên soạn. Dùng cho sinh viên năm thứ 1, chuyên ngành Công nghệ Đa
phƣơng tiện.
Sau 2 năm sử dụng, để phù hợp hơn với nhu cầu và trình độ của Sinh viên theo mô hình
tín chỉ. Năm 2013 các tập bài giảng đã đƣợc hiệu chỉnh lại.
Tập bài giảng Vật lý 2 và thí nghiệm do TS.Nguyễn Thị Thúy Liễu và ThS. Hoàng Thị
Lan Hƣơng hiệu chỉnh.
Tập bài giảng vật lý 2 giúp cho sinh viên trang bị những kiến thức cơ bản, có cơ sở vật
lý để tiếp tục học các môn chuyên ngành Điện tử- Viễn thông của mình. Nội dung gồm có 10
chƣơng và 4 bài thí nghiệm. Chƣơng đầu tiên trình bày về dao động và sóng làm cơ sở cho
quang học sóng. Tiếp theo chƣơng 2, 3, 4, 5 thể hiện các hiện tƣợng đặc trƣng cho tính chất
sóng của ánh sáng đó là sự giao thoa, nhiễu xạ, tán sắc, hấp thụ, tán xạ và phân cực ánh sáng.
Chƣơng 6 nói đến sự phụ thuộc vào chuyển động của không gian, thời gian và khối lƣợng của
vật khi chuyển động với vận tốc gần bằng vận tốc ánh sáng. Chƣơng 7 thể hiện tính chất hạt
của ánh sáng đó là các hiện tƣợng: Bức xạ nhiệt, hiện tƣợng quang điện và hiêụ ứng
Compton. Chƣơng 8 cung cấp kiến thức về chuyển động của vật thể vi mô trong thế giới vi
mô, giúp giải quyết nhiều vấn đề có liên quan đến các tính chất vật lý của vật chất ở mức độ
sâu sắc hơn. Chƣơng 9 vận dụng những kết quả của cơ học lƣợng tử để nghiên cứu phổ và
đặc tính của các nguyên tử. Chƣơng 10 nghiên cứu về vật rắn và chất bán dẫn.
Trong mỗi chƣơng lí thuyết đều có: Mục đích, yêu cầu giúp sinh viên nắm đƣợc trọng
tâm của chƣơng; Tóm tắt nội dung giúp sinh viên nắm bắt đƣợc vấn đề đặt ra, hƣớng giải
Lời nói đầu
2
quyết và những kết quả chính cần nắm vững; Câu hỏi lí thuyết giúp sinh viên tự kiểm tra phần
học và hiểu của mình; Bài tập giúp sinh viên tự kiểm tra khả năng vận dụng kiến thức lí
thuyết để giải quyết những bài toán cụ thể.
Các bài thí nghiệm Vật lý 2 cho thấy đƣợc bản chất lƣỡng tính sóng- hạt của ánh sáng
và những ứng dụng cơ bản trong thực tế nói chung và chuyên ngành nói riêng trong các quá
trình của sóng, các quá trình điện- quang, quang - điện .
Tập thể biên soạn hy vọng rằng với bộ bài giảng này các bạn sinh viên sẽ đạt kết quả tốt
trong quá trình học tập môn Vật lý đại cƣơng.
Trong quá trình viết bài giảng này chúng tôi đã nhận đƣợc sự động viên, khích lệ của
Học viện Công nghệ Bƣu chính Viễn thông và sự góp ý quý báu của các cán bộ giảng dạy
trong bộ môn Vật lý. Chúng tôi xin chân thành cám ơn những sự giúp đỗ quý báu này.
Trong quá trình biên soạn, không thể tránh khỏi những thiếu sót. Chúng tôi rất mong
nhận đƣợc sự đóng góp ý kiến của các đồng nghiệp và bạn đọc.
NHÓM TÁC GIẢ
3
MỤC LỤC
Chƣơng 1: DAO ĐỘNG VÀ SÓNG…………………………………………………
A. Dao động……………………………………………………………………….
1. 1. Dao động cơ……………………………………………………………………
1. 1. 1. Dao động cơ điều hòa……………………………………………………………
1. 1. 2. Dao động cơ tắt dần……………………………………………………………..
1. 1. 3. Dao động cơ cƣỡng bức…………………………………………………………
1. 2. Dao động điện từ………………………………………………………………
1. 2. 1. Dao động điện từ điều hoà……………………………………………………….
1. 2. 2. Dao động điện từ tắt dần…………………………………………………………
1. 2. 3. Dao động điện từ cƣỡng bức…………………………………………………….
1. 3. Sự tổng hợp dao động…………………………………………………………
1. 3. 1. Tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phƣơng, cùng tần số…………………….
1. 3. 2. Tổng hợp hai dao động điều hòa có phƣơng vuông góc, cùng tần số……………
B. Sóng ……………………………………………………………………………..
1. 1. Sóng cơ, sóng âm và hiệu ứng Doppler………………………………………
1. 1. 1. Một số khái niệm cơ bản về sóng………………………………………………..
1. 1. 2. Sóng cơ…………………………………………………………………………..
1. 1. 3. Sóng âm và hiệu ứng Doppler…………………………………………………...
1. 2. Sóng điện từ…………………………………………………………………...
1. 2. 1. Thí nghiệm của Hertz tạo ra sóng điện từ………………………………………..
1. 2. 1. Những tính chất của sóng điện từ………………………………………………..
HƢỚNG DẪN HỌC CHƢƠNG 1……………………………………………………..
I. Mục đích, yêu cầu………………………………………………………………..
II. Tóm tắt nội dung ………………………………………………………………..
III. Câu hỏi lý thuyết…………………………………………………………………
IV. Bài tập……………………………………………………………………………
Chƣơng 2: GIAO THOA ÁNH SÁNG………………………………………………..
2. 1 Cơ sở của quang học sóng…………………………………………………….
2. 1. 1. Thuyết điện từ về ánh sáng của Maxwell………………………………………..
2. 1. 2. Quang lộ………………………………………………………………………….
2. 1. 3. Định lý Malus về quang lộ……………………………………………………….
2. 1. 4. Hàm sóng ánh sáng………………………………………………………………
11
11
11
11
12
14
15
15
17
19
22
22
23
26
26
26
27
31
34
34
35
37
37
38
42
44
48
48
49
49
50
50