GIÚP ÔN NHANH CÁC TRỌNG ĐIỂM VẬT LÍ 12 - ĐỘNG LỰC HỌC VẬT RẮN

Chia sẻ: Nguyen Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:6

Thêm vào BST

Báo xấu

122
lượt xem 39
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo tài liệu 'giúp ôn nhanh các trọng điểm vật lí 12 - động lực học vật rắn', tài liệu phổ thông, ôn thi đh-cđ phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: GIÚP ÔN NHANH CÁC TRỌNG ĐIỂM VẬT LÍ 12 - ĐỘNG LỰC HỌC VẬT RẮN

GIÚP ÔN NHANH CÁC TRỌNG ĐIỂM VẬT LÍ 12 (GV. Nguyễn Đức Hiệp) 5- Lực đàn hồi ĐỘNG LỰC HỌC VẬT RẮN (*) - Dao động ngang : F =  kx 1. Động học vật rắn - Dao động đứng : F =  k(l +x) Fđhmax = k(l + A); Fđhmin = kl  kA Chuyển động quay đều Chuyển động quay biến đổi Nếu l  A thì Fđhmin = 0 đều 6- Lực hồi phục : F =  k.x (= ma) 12 - Gia tốc góc:  = 0 - Gia tốc góc:  = hằng số. 7- Thế năng đàn hồi : Wt = kx 2 - Tốc độ góc:  = 0 + t - Tốc độ góc:  = hằng số. 12 1 - Toạ độ góc:  = 0 + t - Toạ độ góc:  = 0 + 0t + t 8- Động năng : Wđ = m v2 (0, 0 là tọa độ góc và tốc 2 2 độ góc lúc t = 0). - Hệ thức giữa , , : 1 9- Cơ năng : W = Wt + Wđ = kA2 2  02 = 2(  0) 2 10. Con lắc đơn Hệ thức giữa các đại lượng góc và đại lượng dài s = so cos(t + ) ;  = o cos(t + ) s = r ; v = r; at = r ; an = r2; a = a2 + a2 = r  2  4 . g l 1 1 n t T = 2 m so2 = mglo2 ; Wo = 2 2 l g 360o 11. Gia tốc trọng trường ở độ cao h o Lưu ý : Góc quay :  =   0 ; 1 rad =  57, 3 .  2 2 M R g g =G Đối với chuyển động quay biến đổi đều, có thể dùng công thức : h 2 0 R+h (R+h)  + 0  = tb t = 12. Gia tốc trọng trường hiệu dụng t. 2 F 2. Động lực học vật rắn ( F : ngoại lực lạ). g=ga ; a= m 13- Chiều dài dây kim loại ở toC - Momen lực : M = Fd (N.m) Phương trình động lực học l = lo (1 +  t) ; l2  l1 (1 + t) vật rắn (quay quanh một trục - Momen quán tính : m r 14- Vận tốc con lắc theo góc  cố định) : 2 (kg.m2) I= M = I. ii v = 2gl( cos  cos0 ) - Momen động lượng đối với một trục : L = I vmax = 2gl(1  cos0 ) - Định luật bảo toàn momen động lượng : Nếu tổng các momen lực tác dụng lên một vật rắn (hay hệ 15- Lực căng dây : T = mg (3cos  2coso) vật) đối với một trục bằng không thì tổng momen động T max = mg(3  2coso) lượng của vật (hoặc hệ vật) đối với trục đó được bảo toàn : T min = mgcos o M = 0  L = hằng số. – Trường hợp I không đổi thì vật không quay hoặc quay I 16- Chu kì của con lắc vật lí : T = 2  đều. mgd – Trường hợp vật (hoặc hệ vật) có momen quán tính đối với trục quay thay đổi thì I = hằng số, suy ra I11 = I22. 17. Để tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số 1 x1 = A1cos(t + 1) và - Động năng quay : W đ = I2 x2 = A2cos(t + 2) người ta dùng phương pháp giản đồ Fre–nen 2 (còn gọi là phương pháp giản đồ vectơ quay). - Định lí động năng trong chuyển động quay : Dao động tổng hợp x = x1 + x2 là một dao động điều hòa cùng 1  1 I11 I 2 2 W® = phương, cùng tần số, với : 222 2 2 2 A + A 2 + 2A1A 2cos(φ2 - φ1 ) A= 1 DAO ĐỘNG CƠ HỌC A1sinφ1 + A 2 sinφ 2 tanφ = A1cosφ1 + A 2cosφ 2 1. Phương trình dao động điều hòa - Tọa độ : x = A.cos(t + )  18. Dao động tự do, tắt dần, duy trì, cưỡng bức - Vận tốc : v = A..cos (t +  + ) 2  Dao động tự do là dao động xảy ra trong một hệ dưới tác - Gia tốc : a =  2x dụng của nội lực, sau khi hệ được kích thích ban đầu. Hệ có khả năng thực hiện dao động tự do gọi là hệ dao động. Mọi dao  (v sớm pha so với x ; a ngược pha với x) động tự do của một hệ dao động đều có cùng tần số góc  gọi 2 là tần số góc riêng của hệ ấy. 2. Chu kì - Tần số: T = t = 1 = 2π  Dao động tắt dần là dao động có biên độ giảm theo thời N f ω gian. - Trường hợp lực cản nhỏ thì dao động của vật (hay hệ) ấy trở v 3. Hệ thức giữa A, x, v,  : A = x2 + ( 2 )2 thành tắt dần chậm và có thể coi gần đúng là điều hoà (trong  vài chu kì đầu). 4. Con lắc lò xo - Lực cản của môi trường càng lớn, dao động tắt dần càng 1 m k k; nhanh, hoặc có thể không xảy ra. 1 ;f = =  T = 2 T 2 k m m 1
 Dao động duy trì Phương trình sóng cho phép ta xác định được li độ u của một phần tử sóng tại một điểm M bất kì có tọa độ x. Nhờ vào cơ cấu duy trì dao động thích hợp, ta có thể cung Phương trình sóng là một hàm vừa tuần hoàn theo thời cấp thêm năng lượng cho vật dao động tắt dần để bù lại sự tiêu gian, vừa tuần hoàn theo không gian. hao do ma sát mà không làm thay đổi chu kì riêng của nó, khi đó dao động kéo dài mãi mãi và gọi đó là dao động duy trì. Ví 4- Độ lệch pha dao động giữa hai điểm trên cùng một phương dụ: Người đưa võng chỉ cần đẩy nhẹ và đều tay vào chiếc võng, để duy trì dao động của nó, nhưng cần đẩy đúng lúc. x x d truyền sóng :   2 2 1  2    Dao động cưỡng bức là dao động xảy ra dưới tác dụng của 5- Giao thoa sóng cơ ngoại lực biến đổi điều hoà. Trên mặt nước, khi giao thoa, tập hợp những điểm có biên độ Đặc điểm : cực đại hay cực tiểu là những đường hypebol xen kẽ nhau, - Dao động cưỡng bức là điều hoà. được gọi là các vân giao thoa. - Tần số góc của dao động cưỡng bức bằng tần số góc của Nếu 2 nguồn cùng pha : ngoại lực - Cực đại : (d2  d1) = k. (kZ) - Biên độ của dao động cưỡng bức tỉ lệ thuận với biên độ  của ngoại lực và phụ thuộc tần số góc của ngoại lực. - Cực tiểu : (d2  d1) = (2k + 1) Hiện tượng đặc biệt : Khi tần số của lực cưỡng bức bằng tần số 2 riêng của hệ dao động thì biên độ đạt giá trị cực đại, đó là hiện - Số điểm cực đại trên đoạn thẳng AB tượng cộng hưởng. Hiện tượng cộng hưởng càng rõ nét nếu AB AB ma sát càng nhỏ.  (k Z); không kể A, B
- Âm cơ bản có tần số f0 thì các hoạ âm thứ hai, thứ ba, thứ U2  Pmax = ; R = | ZL ZC | tư ... có tần số là 2f0, 3f0, 4f0... 2|ZL -Z C | 8- Hiệu ứng Đôp-ple 16- Điện áp hiệu dụng cực đại  Khi có chuyển động tương đối giữa nguồn phát ra âm và máy thu âm thì âm thu được có tần số khác với âm phát ra U R 2  Z2 C (Khi L thay đổi ) ULmax = (tăng hay giảm). Đó là hiệu ứng Đốp-ple. R  Hệ thức giữa tần số âm thu được f' và tần số âm f do ZL.ZC = R2 + Z 2  C v ± vM U R 2  ZL 2 nguồn phát ra là : f  = f (Khi C thay đổi ) UCmax = v vS R 17- Máy biến áp : v là tốc độ truyền âm đối với môi trường ; vM là tốc độ máy U1 n1 thu đối với môi trường ; vS là tốc độ nguồn âm đối với môi = k ; U1I1 = U2I2 = U2 n2 trường. 18- Công suất hao phí trên đường dây tải điện :  Khi nguồn âm và máy thu lại gần nhau thì tần số âm thu P0 2 được tăng (f  > f ), nếu chúng ra xa nhau thì tần số âm thu P = R được giảm (f  < f ). (Ucos)2 Để giảm điện năng hao phí, người ta thường tăng điện áp  Nếu máy thu chuyển động hướng về phía nguồn âm thì trước khi truyền tải bằng máy tăng áp và giảm điện áp ở nơi trong công thức (1) lấy dấu cộng trước vM và lấy dấu trừ tiêu thụ tới giá trị cần thiết bằng máy giảm áp. Hiệu suất nếu ngược lại. Nếu nguồn âm chuyển động hướng về phía truyền tải điện đi xa được đo bằng tỉ số giữa công suất điện máy thu thì lấy dấu trừ trước vS và lấy dấu cộng nếu ngược nhận được ở nơi tiêu thụ và công suất điện truyền đi từ trạm lại. phát điện. 19- Dòng điện xoay chiều 3 pha: Ud = 3 Up ĐIỆN XOAY CHIỀU 20- Tần số dòng điện do máy phát ra : f = n.p (p là số cặp cực ; n là số vòng/ phút). 1- Từ thông :  = B.Scos(t + ) (Wb) 60 2- Suất điện động tức thời : DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ TỰ DO e = ’ = E0sin(t + ) (Eo = NBS) (V) 3- Điện áp tức thời : u = Uo cos(t + u ) 1 1- Tần số dao động riêng: 0 = 1 ; f = 4- Cường độ dđ tức thời : i = Io cos(t + i ) 2 LC LC (c =3.108 m/s) E I U 5- Giá trị hiệu dụng : I = 0 ; U = 0 ; E = 0 2- Điện tích : q = qocos(t + )  2 2 2 3- Dòng điện : i = qocos(t +  + ) 2 6- Cảm kháng : ZL = L.  7- Dung kháng : ZC = 1 so với q ; với I0 = qo) (i sớm pha 2 Cω q0 cos(t+) 4- Hiệu điện thế : u = R 2 + (ZL  ZC )2 8- Tổng trở : Z = C (C1//C2  C12 = C1 + C2 ; C12 tăng ; 5- Năng lượng dao động điện từ q2 LI2 C1 C 2 q2 Li2  0  0 = const. C1ntC2  C12 = ; C12 giảm)  W= 0 2C 2 2C 2C C1 + C 2 1 9- Định luật Ôm : I  U = UR = UL = UC 6- Cộng hưởng : f = f0 = . 2  LC ZR ZL Z C 7- Phân loại sóng điện từ ZL - Z C  > 3 000 m - Sóng dài : 10- Độ lệch pha giữa u so với i : tan = 200 m    3 000 m R - Sóng trung : 10 m    200 m - Sóng ngắn : 11- Công suất : P = UI cos  = RI2 - Sóng cực ngắn : 0,01 m    10 m 12- Nhiệt lượng : Q = RI2 t SÓNG ÁNH SÁNG R P  13- Hệ số công suất : cos  = Z UI A- Tán sắc ánh sáng 14- Cộng hưởng điện : u và i cùng pha Thí nghiệm Niu-tơn về tán sắc ánh sáng chứng tỏ: U - Ánh sáng trắng không phải là ánh sáng đơn sắc, mà là hỗn 1  Z L = ZC   = Imax = hợp của vô số ánh sáng đơn sắc có màu liên tục từ đỏ đến tím. R LC - Chiết suất của thuỷ tinh (và của mọi trường t rong suất khác) ( = 0  cos  = 1) biến thiên theo màu sắc của ánh sáng và tăng dần từ đỏ đến 15- Công suất tỏa nhiệt đạt cực đại tím. - Hiện tượng tán sắc ánh sáng được ứng dụng trong máy U2 - R = const.  Pmax =  ZL = ZC quang phổ lăng kính để phân tích thành phần cấu tạo của R chùm ánh sáng do các nguồn sáng phát ra. - R biến thiên, ZL, ZC = const. B- Các loại quang phổ 3
điện của kim loại :   0. - Quang phổ liên tục chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ của nguồn sáng và được ứng dụng để đo nhiệt độ của nguồn. b) Định luật 2: Đối với mỗi ánh sáng thích hợp (  0) cường độ dòng quang điện bão hòa tỉ lệ thuận với cường - Quang phổ vạch hấp thụ và phát xạ của các nguyên tố khác độ chùm sáng kích thích. nhau thì khác nhau. Những vạch tối trong quang phổ vạch hấp c) Định luật 3 : Động năng ban đầu cực đại của các êlectron thụ của một nguyên tố nằm ở đúng vị trí những vạch màu trong quang điện không phụ thuộc cường độ chùm sáng kich quang phổ vạch phát xạ của nguyên tố ấy. thích mà chỉ phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng kích thích C- Các bức xạ không nhìn thấy : Tia hồng ngoại, ánh sáng và bản chất kim loại. nhìn thấy, tia tử ngoại, tia X... đều là các sóng điện từ nhưng có 2. Thuyết lượng tử năng lượng của Plăng Lượng năng bước sóng khác nhau. lượng mà mỗi lần một nguyên tử hay phân tử hấp thụ hay phản xạ có giá trị hoàn toàn xác định, gọi là lượng tử năng Miền sóng điện từ Bước sóng (m) lượng, kí hiệu là  :  = hf (f là tần số ánh sáng, h là hằng số 3.104  104 Sóng vô tuyến điện Plăng h = 6,625.10–34 J.s. 104  7,6.107 Tia hồng ngoại 3. Thuyết lượng tử ánh sáng 7,6.107  3,8.107 - Chùm ánh sáng là một chùm các phôtôn (các lượng tử ánh ánh sáng nhìn thấy sáng). Mỗi phôtôn có năng lượng xác định  = hf (f là tần số của 3,8.107  109 Tia tử ngoại sóng ánh sáng đơn sắc tương ứng). Cường độ của chùm sáng tỉ 108  1011 Tia X lệ với số phôtôn phát ra trong 1 giây. - Phân tử, nguyên tử, êlectron... phát xạ hay hấp thụ ánh Dưới 1011 Tia gamma sáng, cũng có nghĩa là chúng phát xạ hay hấp thụ phôtôn. - Các phôtôn bay dọc theo tia sáng với tốc độ c = 3.108 m/s D- Nhiễu xạ ánh sáng trong chân không. Nhiễu xạ ánh sáng là hiện tượng ánh sáng không tuân theo 4. Các công thức về quang điện định luật truyền thẳng, quan sát được khi ánh sáng truyền qua hc lỗ nhỏ hoặc gần mép những vật trong suốt hoặc không trong - Năng lượng của lượng tử:  = hf = . suốt.  1 mv2omax. - Công thức Anh–xtanh : hf = A + E- Giao thoa ánh sáng 2 hc - Giới hạn quang điện: o = . ax A 1- Hiệu quang trình :  = d2  d1 = mv2omax D - Hiệu điện thế hãm Uh : = eUh (UAK =  Uh) 2- Vị trí vân sáng : x s = k λ.D - Dòng quang điện bão hòa: Ibh = Nee a Ne: Số êlectron bứt khỏi kim loại trong 1 s. 1 ). λ.D (k Z) 3- Vị trí vân tối : xt = (k + hc 2 a - Công suất chiếu sáng : P = Np  λ.D 4- Khoảng vân : i= Np: Số phôtôn chiếu tới trong 1s a L N - Hiệu suất lượng tử : H = e 5- Số vân sáng trong trường giao thoa : n = 2[ ]+1 2i Np - Êlectron chuyển động trong từ trường L F = |e|.v.B = Lưu ý : khi tính [ ] ta chỉ lấy phần nguyên. |e|B 2 mv 2i R= R mv L L Hay có thể dùng điều kiện :  < ki < + hc 5. Tia Rơn-ghen : min = 2 2 Wd 6- Vị trí vân sáng của các bức xạ trùng nhau  Định lí động năng : W đ  Wđo = eUAK k1 1 = k2 2 (k1 ; k2  Z)  Định luật bảo toàn năng lượng : (eU  hf  X min) 7- Chiều rộng quang phổ bậc n Wđ = hf + Q N D  Cường độ dđ trong ống Rơn-ghen : i = e x = n (iđ  it) = n (đỏ  tím) t a B- Hiện tượng quang điện trong 8- Giao thoa với ánh sáng trắng Hiện tượng tạo thành các êlectron dẫn và lỗ trống trong chất Tìm những bức xạ có vân sáng tại vị trí x : bán dẫn, do tác dụng của ánh sáng có bước sóng thích hợp, D ax  (k  Z) (0,38 m    0,76 m) x=k gọi là hiện tượng quang điện trong. a kD Giới hạn quang điện của nhiều bán dẫn (như Ge, Si,...) nằm trong vùng ánh sáng hồng ngoại. LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG Hiện tượng giảm điện trở suất, tức là tăng độ dẫn điện của bán dẫn, khí có ánh sáng thích hợp chiếu vào gọi là hiện tượng A- Hiện tượng quang điện ngoài quang dẫn. Quang điện trở, pin quang điện được chế tạo dựa Hiện tượng ánh sáng làm bật các êlectron ra khỏi bề mặt kim trên hiện tượng quang điện trong và quang dẫn. loại gọi là hiện tượng quang điện ngoài, thường gọi tắt là hiện C- Quang phổ của hiđrô tượng quang điện. Các êlectron bị bật ra gọi là quang êlectron 1- Các tiên đề của Bo hay êlectron quang điện. - Nguyên tử chỉ tồn tại trong các trạng thái dừng có năng lượng xác định. 1. Các định luật quang điện - Khi chuyển từ trạng thái dừng có mức năng lượng En sang a) Định luật 1: Hiện tượng quang điện chỉ xảy ra khi ánh trạng thái dừng có năng lượng Em < En thì nguyên tử phát ra sáng kích thích chiếu vào kim loại có bước sóng nhỏ hơn, phôtôn có tần số f xác định bởi : En  Em = hf (h là hằng số hoặc bằng bước sóng 0. 0 được gọi là giới hạn quang 4
Plăng). HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ Ngược lại, nếu nguyên tử đang ở trạng thái dừng E n mà hấp thụ được một phôtôn có tần số trên đây thì nó chuyển lên 1. Hạt nhân nguyên tử được cấu tạo từ các prôtôn và các trạng thái En. nơtron, gọi chung là nuclôn, liên kết với nhau bởi lực hạt 2- Năng lượng của nguyên tử hiđrô nhân rất mạnh nhưng có bán kính tác dụng rất ngắn. -13,6 En  (eV) ; n  N Hạt nhân của nguyên tố có nguyên tử số Z thì chứa Z prôtôn n2 và N nơtron : A = Z + N gọi là số khối. Các nguyên tử, mà hạt E1 = 13,6 eV năng lượng ở trạng thái cơ bản. nhân có cùng số prôtôn Z nhưng khác số nơtron N, gọi là các đồng vị. Eion hoá = E1 - E = 13,6 eV; với E = 0 2. Đơn vị khối lượng nguyên tử u : 3- Bán kính của quỹ đạo dừng : (nguyên tử hiđrô) rn = n2 ro với ro = 5,3.1011 m bán kính Bo. 1 27 12 C)  1,66055.10 1u= kg. m( 6 12 4- Các dãy quang phổ của nguyên tử hiđrô: Hạt nhân có số khối A thì có khối lượng xấp xỉ bằng Au.  Dãy Lai-man (n = 2, 3, 4...  m = 1): gồm các vạch Khối lượng hạt nhân còn có thể đo bằng đơn vị MeV/c2. (1 u quang phổ thuộc miền tử ngoại. = 1,66055.1027 kg = 931,5 MeV/c2).  Dãy Ban-me (n = 3, 4, 5 ...  m = 2): gồm 4 vạch 3. Sự phóng xạ : là hiện tượng một hạt nhân tự động phân rã, quang phổ đầu thuộc miền nhìn thấy, các vạch quang phát ra các tia phóng xạ và biến đổi thành hạt nhân khác. phổ còn lại thuộc miền tử ngoại. - Chu kì bán rã T của một chất phóng xạ là thời gian sau đó số  Dãy Pa-sen (n = 4, 5, 6 ...  m = 3): gồm các vạch hạt nhân của một lượng chất ấy chỉ còn bằng nửa số hạt nhân quang phổ thuộc miền hồng ngoại. ban đầu N0. - Tia phóng xạ gồm nhiều loại : , , +, . 4  Hạt  là hạt nhân của heli 2 He  Hạt  là các êlectron, kí hiệu là e  Hạt + là pôzitron kí hiệu là e+  Tia  là sóng điện từ có bước sóng rất ngắn (ngắn hơn tia X). - Trong phân rã , hạt nhân con lùi hai ô trong bảng tuần hoàn so với hạt nhân mẹ. Trong phân rã   hoặc +, hạt nhân con SỰ PHÁT QUANG - LAZE tiến hoặc lùi một ô. Trong phân rã , hạt nhân không biến đổi mà chỉ chuyển xuống mức năng lượng dưới. 1. Hiện tượng quang phát quang 4. Định luật phóng xạ Đặc điểm: N0 - Mỗi chất phát quang cho một quang phổ riêng đặc trưng N = N0.e- t = = N0.2- t/T k cho nó. 2 - Sau khi ngừng kích thích, sự phát quang còn tiếp tục kéo m t Với :   ln 2  0,693 ; k = m = m0 e- t = k0 dài một thời gian nào đó. Nếu thời gian phát quang ngắn 2 T T T dưới 10–8 s gọi là huỳnh quang. Nếu thời gian dài từ 10–6 s dN trở lên gọi là lân quang. = .N(t) = Ho.e- t 5. Độ phóng xạ : H(t) =  dt - Ánh sáng phát quang có bước sóng  lớn hơn bước sóng Với : Ho (Bq) = No ln 2 (1 Ci = 3,7.1010 Bq)  của ánh sáng kích thích,  > . (Định luật Xtốc về sự phát T quang). Ứng dụng : dùng trong đèn ống, đèn hình TV, máy tính, biển mN 6. Số mol : n   báo giao thông... A NA 2. Hiện tượng hấp thụ ánh sáng là hiện tượng môi trường vật 7. Số hạt nhân bị phân rã từ t1 đến t2 : chất làm giảm cường độ của chùm sáng truyền qua nó.  t  t N = N1  N2 = No( e 1  e 2 ) Cường độ I của chùm sáng đơn sắc khi truyền qua môi 8. Độ hụt khối : trường hấp thụ, giảm theo định luật hàm mũ của độ dài d của đường đi tia sáng: I = I0.e–d ; với I0 là cường độ của sáng tới m = Zmp + (A  Z)mn  mhạt nhân 9. Năng lượng liên kết hạt nhân : môi trường,  được gọi là hệ số hấp thụ của môi trường. Wlk = mc2 = [Zmp + (A  Z)mn  mhn].c2 - Hệ số hấp thụ của môi trường phụ thuộc vào bước sóng của ánh sáng. Wlk 10. Năng lượng liên kết riêng : (MeV/nuclôn) - Màu sắc các vật là kết quả của sự hấp thụ và phản xạ, tán A xạ lọc lựa ánh sáng chiếu vào vật. (Hạt nhân có năng lượng liên kết riêng càng lớn, càng bền 3. Tia laze là ánh sáng kết hợp, có tính đơn sắc rất cao. Chùm vững). tia laze rất song song, có công suất lớn. (ứng dụng : vi phẩu thuật, thông tin vô tuyến, đầu đọc đĩa CD, bút trỏ, khoan cắt 11. Phản ứng hạt nhân vật liệu...). a) Phản ứng hạt nhân là mọi quá trình dẫn đến sự biến đổi 4. Lưỡng tính sóng hạt của ánh sáng hạt nhân Tính chất sóng thể hiện rõ với ánh sáng có bước sóng dài, b) Các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân còn tính chất hạt thể hiện rõ với ánh sáng có bước sóng - Định luật bảo toàn điện tích. ngắn. - Định luật bảo toàn số khối. - Định luật bảo toàn năng lượng toàn phần. - Định luật bảo toàn động lượng. 5
Xét phản ứng : a + b  c + d, ta có : TỪ VI MÔ ĐẾN VĨ MÔ A a + Ab = A c + A d   1. Hạt sơ cấp là hạt có kích thước và khối lượng nhỏ hơn Z a + Z b = Z c + Z d  hạt nhân nguyên tử. c) Trong phản ứng hạt nhân, tổng khối lượng m 0 (m0 = mA + a) Các đặc trưng của hạt sơ cấp mB) của các hạt nhân tham gia phản ứng khác tổng khối - Khối lượng nghỉ m0 (hay năng lượng nghỉ E0 = m0c2) lượng m (m = mC + mD) của các hạt tạo thành. - Điện tích Q - Spin: mỗi hạt sơ cấp có momen động lượng riêng và Nếu m < m0 (hay độ hụt khối các hạt tạo thành lớn hơn độ momen từ riêng, đặc trưng cho chuyển động nội tại và hụt khối các hạt nhân tham gia phản ứng) thì phản ứng tỏa bản chất của hạt. Momen này được đặc trưng bằng số năng lượng và ngược lại: m0 < m thì phản ứng hạt nhân thu lượng tử spin, kí hiệu s. năng lượng. -Thời gian sống trung bình T: Có 4 hạt không phân rã 12- Năng lượng của phản ứng hạt nhân : W = (M0  M).c2 gọi là các hạt bền (prôtôn, êlectron, phôtôn, nơtrinô), còn W = (M0  M)c2 = (mA + mB  mc  mD).c2 tất cả các hạt khác không bền và phân rã thành hạt W = (mc + mD - mA - mB) c2 khác, riêng nơtron thời gian sống dài, khoảng 932 s, các hạt còn lại có thời gian sống ngắn cỡ 10–24 đến 10–6 s. = εC AC  εDAD  ε A A A  εB AB b) Phân loại hạt sơ cấp. Người ta thường sắp xếp các (W > 0 : pứ toả NL ; W < 0 : pứ thu NL) hạt sơ cấp đã biết thành các loại theo khối lượng tăng dần: phôtôn, leptôn, mêzôn và barion. Mêzôn và barion 13. Có hai loại phản ứng hạt nhân tỏa ra năng lượng: có tên chung là hađrôn. c) Có bốn loại tương tác cơ bản đối với các hạt sơ cấp 235 - Phản ứng phân hạch: Một hạt nhân rất nặng như U 92 là tương tác hấp dẫn, tương tác điện từ, tương tác yếu khi hấp thụ một nơtron chậm sẽ vỡ thành hai hạt trung bình, (là tương tác giữa các hạt trong phân rã , ví dụ: n  p + cùng với k nơtron được sinh ra. k có giá trị từ 2 đến 3; A và e– + ), tương tác mạnh (là tương tác giữa các hađrôn, A có giá trị từ 80 đến 160. như tương tác giữa các nuclôn trong hạt nhân tạo nên Nếu sự phân hạch tiếp diễn liên tiếp thành một dây chuyền lực hạt nhân). thì ta có phản ứng phân hạch dây chuyền, khi đó số phân d) Phần lớn các hạt sơ cấp đều tạo thành cặp gồm hạt hạch tăng lên rất nhanh trong một thời gian ngắn và có và phản hạt. Phản hạt có cùng khối lượng nghỉ và spin năng lượng rất lớn được tỏa ra. như hạt nhưng đặc trưng khác có trị số bằng về độ lớn và trái dấu. Trong quá trình tương tác của các hạt sơ Điều kiện xảy ra phản ứng dây chuyền: Xét số nơtron trung cấp, có thể xảy ra hiện tượng hủy một cặp “hạt + phản bình k còn lại sau mỗi phân hạch (hệ số nhân nơtron). hạt” có khối lượng nghỉ khác 0 thành các phôtôn, hoặc, – k < 1: không xảy ra phản ứng dây chuyền. cùng một lúc sinh ra một cặp “hạt + phản hạt” từ những – k = 1: phản ứng dây chuyền xảy ra, điều khiển được phôtôn. (kiểm soát được) e) Tất cả các hađrôn đều cấu tạo từ các hạt nhỏ hơn, gọi – k > 1: phản ứng không kiểm soát được. Ngoài ra khối là quac. Có 6 loại quac (kí hiệu là u, d, s, c, b, t), mang lượng U235 phải đạt giá trị tối thiểu gọi là khối lượng tới e 2e hạn. điện tích  ,  . Các hạt quac đã được quan sát - Phản ứng nhiệt hạch: Hai hạt nhân rất nhẹ, có thể kết 3 3 hợp với nhau thành một hạt nhân nặng hơn. Phản ứng này thấy trong thí nghiệm, nhưng đều ở trạng thái liên kết. chỉ xảy ra ở nhiệt độ rất cao, nên gọi là phản ứng nhiệt 2. Hệ Mặt Trời gồm Mặt Trời, 8 hành tinh lớn, hàng ngàn hạch. tiểu hành tinh, các sao chổi... Tất cả các hành tinh đều So với phản ứng phân hạch, phản ứng nhiệt hạch tỏa ra năng chuyển động quanh Mặt Trời theo cùng một chiều (chiều lượng lớn hơn nhiều với cùng khối lượng nhiên liệu. thuận) và gần như trong cùng một m ặt phẳng. Mặt Trời và các hành tinh đều tự quay quanh mình nó và đều quay THUYẾT TƯƠNG ĐỐI HẸP (*) theo chiều thuận (trừ Kim tinh). 1. Các tiên đề của Anh-xtanh Mặt Trời được cấu tạo thành hai phần : quang cầu và khí  Hiện tượng vật lí xảy ra như nhau trong mọi hệ quy chiếu quyển. Khí quyển Mặt Trời được phân ra hai lớp : sắc cầu ở trong và nhật hoa ở ngoài. Ở thời kì hoạt động của Mặt quán tính. Trời, trên Mặt Trời có xuất hiện nhiều hiện tượng như vết  Vận tốc của ánh sáng trong chân không có cùng độ lớn c đen, bùng sáng, tai lửa. trong mọi hệ quy chiếu quán tính. c là giới hạn của các 3. Sao là thiên thể nóng sáng, giống như Mặt Trời, nhưng ở vận tốc vật lí. rất xa chúng ta. Có một số sao đặc biệt : sao biến quang, 2. Một số hệ quả của thuyết tương đối sao mới, punxa, sao nơtron...  Độ dài của một thanh bị co lại dọc theo phương chuyển Thiên hà là một hệ thống sao gồm nhiều loại sao và tinh động của nó. vân. Có ba loại thiên hà chính : thiên hà xoắn ốc, thiên hà  Đồng hồ gắn với quan sát viên chuyển động chạy chậm elip, thiên hà không định hình. Thiên Hà của chúng ta hơn đồng hồ gắn với quan sát viên đứng yên. thuộc loại thiên hà xoắn ốc, chứa vài trăm tỉ sao, có  Khối lượng của vật chuyển động với vận tốc v (khối lượng đường kính khoảng 100 nghìn năm ánh sáng, là một hệ tương đối tính) là : phẳng giống như một cái đĩa. Hệ Mặt Trời của chúng ta cách trung tâm Thiên Hà khoảng 30 nghìn năm ánh sáng. m0 m= 4. Thuyết Big Bang cho rằng vũ trụ được tạo ra bởi một Vụ v2 1- nổ lớn cách đây khoảng 14 tỉ năm, hiện nay đang dãn nở c2 và loãng dần. Tốc độ chạy ra xa của thiên hà tỉ lệ với m0 là khối lượng nghỉ. khoảng cách d giữa thiên hà và chúng ta (định luật Hớp–  Hệ thức Anh-xtanh giữa năng lượng và khối lượng : E = bơn) : mc2. v = Hd. H là hằng số Hớp-bơn, H = 1,7.10–2 m/s.năm ánh sáng. Đối với hệ kín, khối lượng và năng lượng nghỉ không được (1 năm ánh sáng = 9,46.1012 km). bảo toàn nhưng năng lượng toàn phần (bao gồm cả động năng và năng lượng nghỉ) được bảo toàn : W = W đ + m0c2 . 6