Hệ thống công thức và phương pháp giải nhanh bài tập Vật lý lớp 12 dùng ôn thi thpt quốc gia
Bạn đang xem
20 trang mẫu
của tài liệu “Hệ thống công thức và phương pháp giải nhanh bài tập Vật lý lớp 12 dùng ôn thi thpt quốc gia”, để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA TRƯỜNG THPT HÀM RỒNG ------*****------ SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM HỆ THỐNG CÔNG THỨC VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI NHANH BÀI TẬP VẬT LÝ LỚP 12 DÙNG ÔN THI THPT QUỐC GIA Người thực hiện: Nguyễn Ngọc Hải Chức vụ: Giáo viên SKKN thuộc lĩnh vực (môn): Vật lý THANH HÓA NĂM 2016 1. MỞ ĐẦU - Lí do chọn đề tài Vật lý là một môn học trong đó có rất nhiều công thức; nhất là với phương pháp thi trắc nghiệm khách quan như hiện nay thì việc có một công thức mẫu để áp dụng, vận dụng làm bài thì là rất hiệu quả. Với lượng kiến thức khổng lồ thì việc nhớ hết các công thức và vận dụng nó trong từng trường hợp, từng chủ đề, từng bài toán là một vấn đề khó đối với học sinh đang chuẩn bị thi THPT Quốc gia. Nắm bắt được khó khăn của học sinh tôi thấy cần cung cấp cho các em một tài liệu ‘để bàn học” là các công thức nhớ nhanh, vận dụng ngay để làm bài tập là một vấn đề cấp thiết, hữu ích đối với học sinh. Trong khi đó cũng có rất nhiều tài liệu đề cập đến vấn đề này, nhưng chưa thật cụ thể, kỹ lưỡng, và phương pháp giải chưa nói đến. Trải qua nhiều năm ôn thi TNTHPT, ôn thi ĐH và THPTQG tôi chọn đề tài này để cung cấp cho các em học sinh một tài liệu có chất lượng nhất để mang đến hiệu quả cao nhất cho các em học sinh. - Mục đích nghiên cứu Xây dựng hệ thống công thức và phương pháp giải bài tập vật lý lớp 12 dành cho học sinh chuẩn bị thi THPTQG. - Đối tượng nghiên cứu Các công thức vật lý 12 và phương pháp giải các dạng bài tập Học sinh lớp 12 trường THPT Hàm Rồng đang ôn thi THPT Quốc gia - Phương pháp nghiên cứu Nghiên cứu lý thuyết, xây dựng các công thức mới; chọn lọc phương pháp giải bài tập nhanh, ngắn gọn. 2. NỘI DUNG 2.1. Cơ sở lý luận của đề tài - Từ các công thức học trong sách giáo khoa, xây dựng các công thức áp dụng nhanh để giải bài tập trắc nghiệm vật lý 12. 2.2. Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm - Học sinh gặp rất nhiều khó khăn khi giải bài tập vì quá nhiều công thức, kiến thức làm học sinh “loạn” 2.3. Sáng kiến kinh nghiệm để giải quyết vấn đề trên - Xây dựng hệ thống công thức và phương pháp giải nhanh các loại bài tập vật lý ôn thi THPT Quốc Gia. Chương 1. DAO ĐỘNG CƠ I. Các phương trình dao động điều hoà 1. Chu kỳ: T = ; Tần số f = => liên hệ: T = ; 2. PT li độ: x = Acos => xmax = +A; xmin = -A; (VT biên); (VTCB) 3. PT vận tốc: v = x’ = -Asin => ; ; (VTCB); (VT biên) 4. PT gia tốc: a = v’ = -Acos= -x => amax = ; amin = -; 5. Hệ thức liên hệ x, v, A: => ; 6. Vị trí đặc biệt: x 0 A/2 A v 0 a 0 A -A 0 7. Tìm góc - Tính => (x0 là li độ của chất điểm tại t = 0) - Nếu vật đi theo chiều + thì lấy vị trí nửa dưới của đường tròn => < 0 - Nếu vật đi theo chiều – thì lấy vị trí nửa trên của đường tròn => > 0 II. Các khoảng thời gian vật chuyển động trong dao động điều hòa. 0 +A -A T/12 T/8 T/6 T/12 T/6 T/8 T/4 1. Khoảng thời gian vật chuyển động: 2. Khoảng thời gian đặc biệt III. Thời điểm vật đi qua vị trí xt lần thứ N. 1. Bài toán biết chiều chuyển động: 0 A t = 0 -A x0 t1(-) t1(+) - Thời điểm đầu tiên vật qua vị trí xt: t1 = => Các thời điểm vật đi qua vị trí xt: t = t1 + kT => Lần thứ N vật qua vị trí xt theo: tN = t1 + (N – 1)T 2. Bài toán không cho chiều chuyển động a. Nếu N là số lẻ 0 A t = 0 -A x0 t1 t2 - Thời điểm đầu tiên vật qua vị trí xt: t1 = - Các thời điểm vật qua vị trí xt: tlẻ = t1 + k1T - Lần thứ N qua xt: b. Nếu N là số chẵn - Thời điểm (lần 2) có li độ xt: t2 = - Các thời điểm vật qua vị trí xt: - Lần thứ N qua xt: IV. Biết li độ tại thời điểm t. Xác định li độ tại thời điểm t’ = t + 0 A t -A xt’ t’ xt * Các trường hợp đặc biệt: - Nếu = nT => xt’ = xt; - Nếu = (2n+1)T/2 => xt’ = - xt * T/h bất kỳ: - Tính cos = => = - Tính => góc = + => xt’ = A. cos V. Quãng đường đi lớn nhất, nhỏ nhất. 1. Quãng đường đi đặc biệt - Nếu => s = n.4A. - Nếu => s = (n+1)2A. 2. Quãng đường đi được lớn nhất, nhỏ nhất trong khoảng thời gian * Nếu : smax = 2A.sin; smin = 2A – 2Acos * Nếu => smax = 2nA + 2A.sin; smin = 2A(n + 1) – 2Acos VI. Vận tốc trung bình; tốc độ trung bình 1. Vận tốc trung bình: => Trong 1 chu kỳ: 2. Tốc độ trung bình: => Tốc độ trung bình trong một chu kỳ: VII. Con lắc lò xo 1. Chu kỳ, tần số của con lắc lò xo : - Tần số góc : => Chu kỳ: T = 2; Tần số: => k = m. 2. Trường hợp lò xo treo thẳng đứng : lcb = l0 + - Tại VTCB : ; => T = 2 - Chiều dài lớn nhất, nhỏ nhất của lò xo: lmax = lcb + A; lmin = lcb – A 3. Lực hồi phục - Luôn hướng về VTCB: Fhp = k ; x là li độ của vật từ VTCB - Lực hồi phục cực đại : Fhpmax = kA (khi vật đến vị trí biên) - Lực hồi phục cực tiểu : Fhpmin = 0 (khi vật qua VTCB) 4. Lực đàn hồi. a. Lò xo nằm ngang : Fđh = k => Fđhmax = kA ; Fđhmin = 0 b. Lò xo thẳng đứng : Fđh = k - Lực đàn hồi cực đại: Fđhmax = k - Lực đàn hồi cực tiểu: Fđhmin = 5. Năng lượng dao động điều hòa - Thế năng : wt = = - Động năng : wđ = = - Cơ năng : w = wt + wđ = + = = *. Các vị trí đặc biệt x 0 v 0 wt 0 W/4 W/2 3W/4 W wđ W 3W/4 W/2 W/4 0 wđmax wđ = 3wt wđ = wt wt = 3wđ wtmax 6. Cắt, ghép lò xo a. Cắt lò xo. + Cắt đều lò xo thành n phần bằng nhau : + Cắt không đều : => b. Ghép lò xo. + Hệ 2 lò xo ghép song song hoặc xung đối: k = k1 + k2; + Hệ 2 lò xo ghép nối tiếp: VII. Con lắc đơn 1. Chu kỳ, tần số dao động điều hòa của con lắc đơn a. Tần số góc: ; Chu kỳ : T = ; Tần số : b. Số dao động con lắc thực hiện trong khoảng thời gian : c. Thay đổi chiều dài con lắc: => N1T1 = N2T2 => d. Chu kỳ phối hợp: T1 = ; T2 = => T1+2 = ; T1-2 = 2. Năng lượng; Vận tốc; Lực căng dây; Lực kéo về của con lắc đơn a. Năng lượng: W = wt + wđ =. Khi wt = 0 =>wđmax = W = ; Khi wđ = 0 =>wtmax = W = * Khi góc nhỏ : W = wt + wđ = ; => wđmax = W = ; wtmax = W = b. Vận tốc dao động của vật * Vận tốc của vật tại góc lệch : v = ; * Tốc độ: = => = ; * Khi góc nhỏ * Vận tốc: v ; Hoặc v = * Tốc độ: v c. Lực căng dây: Q = => Qmax = ; Qmin = => 4. Con lắc đơn chịu thêm lực phụ không đổi a. Bài toán con lắc đơn khi chịu lực phụ: * Khi không có lực phụ: Đặt (g’: gia tốc trọng trường hiệu dụng) - Cơ năng mới: W’ = ; Tốc độ tại vị trí : v = - Chu kỳ dao động mới : => * Các trường hợp đặc biệt + Khi => Q = Fp + P = m(g + a) = mg’ => g’ = g + a (Với a = ) + Khi => Q = P - Fp = m(g - a) = mg’ => g’ = g - a + Khi => Q = => ; hoặc - Trường hợp này VTCB mới của con lắc: b. Các lực phụ thường gặp * Lực quán tính : => luôn ngược hướng với ; độ lớn: Fq = ma - Khi thang máy đi lên nhanh dần đều: g’ = g + a - Khi thang máy đi lên chậm dần đều: g’ = g – a - Khi thang máy chuyển động ngang: g’ = * Lực điện trường: => ; Độ lớn - Khi q > 0; Nếu thẳng đứng hướng xuống => g’ = g + a = g + Nếu thẳng đứng hướng lên => g’ = g – a = g - - Khi q g’ = g – a = g - Nếu thẳng đứng hướng lên => g’ = g + a = g + - Khi nằm ngang: g’ = = * Lực Ac-simet: => g’ = g – a = g - VIII. Tổng hợp dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số. 1. Phương pháp giản đồ véc tơ: Cho ; . - Dao động tổng hợp: x = x1 + x2 = ; Trong đó : ; Và 2. Phương pháp dùng máy tính cầm tay a. Thiết lập ban đầu: - Đưa máy về chế độ tính rad: shift/mode/4 => màn hình hiển thị R - Chuyển máy sang chế độ CMPLX: mode/2 => màn hình hiển thị CMPLX - Chuyển máy về chế độ tọa độ cực: shift/mode/ /3/2 => màn hình hiển thị r b. Thực hiện tính toán * x = x1 + x2: A1/shift/(-)/() + A2/shift/(-)/() /= kết quả A . * x2 = x – x1: A/shift/(-)/() - A1/shift/(-)/() = A2 IX. Dao động tắt dần, dao động cưỡng bức, cộng hưởng 1. Con lắc lò xo dao động tắt dần chậm a. Độ giảm biên độ sau ½ chu kỳ (hoặc 1 chu kỳ) - Sau ½ chu kỳ: ; Sau 1 chu kỳ: b. Số dao động thực hiện được đến khi dừng lại: N = (A là biên độ ban đầu) c. Quãng đường đi được đến khi dừng lại: - Tính : x0 = ; n = = a,b => lấy phần nguyên a + Nếu b > = 5 => n = a + 1; + Nếu b n = a - Tính : x = A – 2nx0 => 2. Con lắc đơn dao động tắt dần chậm * Độ giảm biên độ sau ½ chu kỳ (hoặc 1 chu kỳ) - Sau ½ chu kỳ : ; Sau 1 chu kỳ: - Số dao động thực hiện được: N = 3. Dao động duy trì - Công suất cung cấp để duy trì dao động: 4. Bài toán cộng hưởng - Khi xảy ra cộng hưởng => Amax Chương 2. SÓNG CƠ I. CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA SÓNG HÌNH SIN 1. Các đặc trưng của sóng hình sin - Bước sóng: 2. Độ lệch pha giữa 2 điểm thuộc cùng một phương truyền sóng: (d là khoảng cách giữa hai điểm đó) - Nếu => Hai điểm dao động cùng pha (k là số nguyên) => d = k - Nếu => Hai điểm dao động ngược pha => d = = - Nếu => Hai điểm dao động vuông pha => d = 3. Phương trình sóng - Tại nguồn: u0 = Acos(+) = Acos(+) => uM = Acos II. GIAO THOA SÓNG CƠ 1. Trường hợp 2 nguồn đồng bộ: a. Phương trình sóng giao thoa: - Nếu uS1 = uS2 = a. => uM = 2a b. Biên độ sóng tại M: => AMmax = 2a; AMmin = 0 c. Điều kiện có cực đại, cực tiểu. - Điều kiện có CĐ: d1 – d2 = k; Cực tiểu: d1 – d2 = (k + 0,5); S2 N d1M S1 M I d2M d2N d1N d. Số cực đại cực tiểu giao thoa trên đoạn S1S2 - Số cực đại trên S1S2 thỏa mãn: ; - Số cực tiểu: e. Số cực đại, cực tiểu giao trên đoạn MN bất kỳ - Số cực đại: ; - Số cực tiểu: f. Điểm M thuộc đường trung trực của S1S2 cùng pha, ngược pha với S1, S2 - Nếu M cùng pha với S1, S2 => ; Với k * Nếu M ngược pha với S1, S2 => ; Với k * Nếu M lệch pha với S một góc khác thì từ độ lệch pha suy ra điều kiện cho d1 g. Điểm M thuộc trung trực của S1S2 cùng pha, ngược pha với trung điểm I của S1S2 - Nếu M cùng pha với I => ; Với k > 0 - Nếu M ngược pha với I => ; Với k > - 0,5 2. Trường hợp 2 nguồn ngược pha: a. Phương trình sóng giao thoa: - Nếu uS1 = a., uS2 = a., thì pt sóng tại M là: uM = 2a b. Biên độ sóng tại M: ; => AMmax = 2a; AMmin = 0 c. Điều kiện có cực đại, cực tiểu. - Điều kiện có CĐ: d1 – d2 = (k + 0,5) ; Cực tiểu: d1 – d2 = k d. Số cực đại cực tiểu giao thoa trên đoạn S1S2 - Số cực đại trên S1S2 thỏa mãn: - Số cực tiểu: e. Tính số cực đại, cực tiểu giao thoa trên đoạn MN bất kỳ - Số cực đại: ; - Số cực tiểu: 3. Trường hợp 2 nguồn bất kỳ: a. Phương trình sóng giao thoa: uS1 = a1cos(; uS2 = a2cos(; đặt ; - Tại M: u1M = a1cos(; u2M = a2cos( b. Biên độ sóng tại M: ; Với: => AMmax = a1 + a2; AMmin = c. Điều kiện có cực đại, cực tiểu. - Điều kiện có CĐ: d1 – d2 = ; Cực tiểu: d1 – d2 = d. Số cực đại cực tiểu giao thoa trên đoạn S1S2 + Số cực đại: ; + Số cực tiểu: e. Tính số cực đại, cực tiểu giao thoa trên đoạn MN bất kỳ - Số CĐ: ; - Số CT: III. SÓNG DỪNG 1. Loại dây 2 đầu cố định và tương đương a. Phương trình sóng dừng: - Pt sóng dừng tại M cách B một khoảng x: uM = b. Điều kiện có sóng dừng: ( n = 1; 2; 3; .) - Khi f thay đổi:; Với gọi là tần số cơ bản c. Số nút và số bụng sóng trên dây: - Số bụng: Nb = n; - Số nút: Nn = n + 1 (kể cả 2 nút ở 2 đầu) 2. Loại 1 đầu cố định, một đầu tự do và tương đương a. Phương trình sóng dừng (B tự do): - Phương trình sóng dừng tại M: uM = b. Điều kiện có sóng dừng: ( n = 1; 2; 3; .) - Khi f thay đổi: ; Với gọi là tần số cơ bản c. Số nút và số bụng: - Số bụng sóng: Nb = n; - Số nút sóng: Nn = n 2. Biên độ dao động của các điểm - Biên độ sóng: AM = hoặc AM = - Khoảng cách giữa 2 nút liên tiếp = khoảng cách giữa 2 bụng liên tiếp = - Khoảng cách giữa 1 nút và 1 bụng liên tiếp = - Những điểm có x = (cách nút) thì có biên độ AM = A = - Những điểm có x = (cách nút) thì có biên độ AM = = - Những điểm có x = (cách nút) thì có biên độ AM = = IV. SÓNG ÂM 1. Các đặc trưng của sóng âm - Bước sóng: - Độ lêch pha giữa 2 điểm trên 1 phương truyền âm: - Tần số âm do một nguồn nhạc âm phát ra: f = nf0 (n = 1, 2, ...) - Điều kiện để tai người nghe được: 2. Cường độ âm, mức cường độ âm - Cường độ âm: I = ; - Mức cường độ âm: L = (B); hoặc L = 10(dB) => I = I0.10L(B) - Tỉ số cường độ âm tại 2 điểm trên một phương truyền âm: Chương 3. ĐIỆN XOAY CHIỀU I. MẠCH DIỆN XOAY CHIỀU CÓ MỘT PHẦN TỬ - Nếu u = U0.cos ; thì i = I0.cos Đoạn mạch Mạch chỉ có R Mạch chỉ có L thuần cảm Mạch chỉ có C Mạch chỉ có cuộn dây L,r Quan hệ về pha của u, i Giản đồ véc tơ Định luật Ôm I = I = I = I = Giá trị tức thời i = ; u = i.R II. MẠCH RLC MẮC NỐI TIẾP 1. Tổng trở: 2. Dòng điện hiệu dụng: 3. Điện áp hiệu dụng 2 đầu đoạn mạch: ; và 4. Góc lệch pha giữa u và i: 5. Công suất tiêu thụ của mạch RLC: ; Nếu r = 0 thì - Hệ số công suất: - Nhiệt lượng tỏa ra trên R: Q = I2.R.t = P.t 6. Giá trị tức thời của u, i - Nếu thì - Độ lệch pha giữa u; i: - Tại thời điểm t luôn có: u = uR + uL + uC (chú ý uL và uC trái dấu nhau) - Nếu u; i vuông pha ta có: ; - Nếu u1 vuông pha với u2: ; đồng thời: - Nếu u1 lệch pha với u2 một góc : => 7. Sử dụng giản đồ véc tơ - Sử dụng các công thức hình học để tính ra các cạnh - Định lý Pitago - Định lý hàm cos trong tam giác: => - Định lý hàm sin trong tam giác: - Công thức tính đường cao tam giác vuông: và một số công thức khác 8. Bài toán có R biến thiên a. Cực trị khi R thay đổi - Giá trị R để Imax(min); I = => Imax ó Rmin; Imin ó Rmax - Giá trị R để Pmax - T/h cuộn dây thuần cảm: Pmax => Pmax = ; và - T/h cuộn dây có điện trở - PABmax ó => PABmax = ; và - PRmax ó => PRmax = * Giá trị của R để URlmax: URL = => Cực trị cho URLmax - Đồng thời, để URL không thụ thuộc R thì ZC = 2ZL => + URcmax ó Rmax; URCmin ó Rmin = 0 b. Bài toán thay đổi R để thỏa mãn điều kiện nào đó * Tìm R để P = P0 cho trước: Giải phương trình: => R * Có 2 giá trị của R mà P1 = P2 => R1R2 = và R1 + R2 = U2/P - Gọi là góc lệch pha của u so với i ứng với R = R1 và R = R2 thì: 10. Bài toán có L biến thiên a. Tìm cực trị khi L thay đổi * Xác định L để: Imax: Imax ó ZL = ZC => cộng hưởng; Imax = * Xác định L để: Pmax: Pmax ó ZL = ZC => cộng hưởng; Pmax = * Xác định L để UCmax: => cộng hưởng; UCmax = *. Xác định L để ULmax; ULmax ; và ULmax = - Khi đó: uRC vuông pha với u: * Xác định L để URLmax: URLmax ó và URLmax = b. Thay đổi L để thỏa mãn điều kiện nào đó * Có 2 giá trị phân biệt của L mà I như nhau: ZC = => L1 + L2 = * Có 2 giá trị phân biệt của L mà P như nhau: ZC = * Có 2 giá trị phân biệt của L mà cos như nhau: ZC = * Có 2 giá trị phân biệt của L mà UL như nhau: 11. Bài toán có C biến thiên a. Tìm cực trị khi C thay đổi * Xác định C để Imax: Imax ó ZL = ZC => cộng hưởng => C = ; Imax = U/R * Xác định C để Pmax => ZL = ZC => cộng hưởng => C = ; Pmax = U2/R * Xác định C để ULmax: ó Imax ó ZL = ZC => cộng hưởng; ULmax = * Xác định C để URLmax => ZL = ZC => cộng hưởng; URLmax = * Xác định C để UCmax: UCmax ó ; và UCmax = => Khi đó uRL vuông pha với u nên: UC2 = U2 + URL2 * Xác định C để URCmax: URCmax ó và URCmax = b. Thay đổi C để thỏa mãn điều kiện nào đó: * Có 2 giá trị của C mà I như nhau: I1 = I2 => * Có 2 giá trị của C mà P như nhau: P1 = P2 => * Có 2 giá trị của C mà cos như nhau: => * Có 2 giá trị của C mà UC1 = UC2 => => 12. Bài toán có f () biến thiên a. Tìm cực trị khi thay đổi * Xác định để: Imax: => cộng hưởng => Imax = => * Xác định để: Pmax: => cộng hưởng => Pmax = => * Xác định để: URmax: => cộng hưởng => URmax = U * Xác định để: ULmax: => và ULmax = * Xác định để: UCmax: => và UCmax = b. Thay đổi để thỏa mãn điều kiện nào đó * Có 2 giá trị của là 1 và 2 mà I1 = I2 => và * Có 2 giá trị của là 1 và 2 mà P1 = P2 => và * Có 2 giá trị là 1 và 2 mà => và * Có 2 giá trị của mà UC1 = UC2: => * Có 2 giá trị của mà UL1 = UL2 => => III. Máy phát điện; động cơ điện 1. Máy phát điện xoay chiều 1 pha - Từ thông: ; Với ; tại t = 0. - Suất điện động cảm ứng: e = ; Với E0 = = - Ta có: - Tần số của dòng điện do máy phát ra: (Với n là số vòng quay của Roto trong 1s, p là số cặp cực) 2. Máy phát điện XC 3 pha - Giả sử: e1 = E0.cos => e2 = E0.cos ; e3 = E0.cos 3. Động cơ điện 1 pha - Công suất tiêu thụ của động cơ: ; (Pci là phần năng lượng chuyển sang cơ năng) - Hiệu suất của động cơ: IV. Máy biến áp. Truyền tải điện năng 1. Máy biến áp - Công suất cuộn sơ cấp; thứ cấp: ; - Ta có: ; - Hiệu suất máy biến áp: - Nếu bỏ qua hao phí, u, I cùng pha: P1 = P2 => => 2. Truyền tải điện năng - Công suất nơi phát: => Dòng điện trên dây tải: I = - Độ giảm điện thế trên dây tải: - Công suất hao phí trên dây tải: - Tỉ lệ năng lượng hao phí: - Hiệu suất tải điện: Chương 4. DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ I. MẠCH DAO ĐỘNG LC 1. Biểu thức q, u, i a. Điện tích của một bản tụ: q = Q0 cos(wt + j). b. Hiệu điện thế giữa 2 bản tụ: u = = U0 cos(wt + j) c. Dòng điện trong mạch: i = q’ = - wQ0sin(wt + j) = I0cos(wt + j + ); d. Hệ thức liên hệ các giá trị tức thời: ; ; q = C.u e. Tần số góc : w = ; I0 = Q0w = => f. Chu kì và tần số riêng của mạch dao động: T = 2p và f = - Với mạch có thông số L, C thay đổi thì: Tmin = 2p; Tmax = 2p => Tương tự: fmin = ; fmax = => 2. Các thời điểm đặc biệt q 0 Q0 u 0 U0 i I0 0 II. THU, PHÁT SÓNG ĐIỆN TỪ 1. Bước sóng điện từ: 2. Phát sóng điện từ: Bước sóng phát đi: 3. Thu sóng điện từ - Bước sóng thu được: - Dải bước sóng thu được: ; ; Chương 5. SÓNG ÁNH SÁNG I. TÁN SẮC ÁNH SÁNG 1. Định luật khúc xạ: n1sini = n2sinr; hay 2. Điều kiện phản xạ toàn phần: ; (Điều kiện: n2 < n1) 3. Dải bước sóng của quang phổ nhìn thấy : Màu Bước sóng ( ) Đỏ 0,64m 0,76m Da cam 0,59m 0,65m Vàng 0,570m 0,6m Lục 0,500m 0,575m Lam 0,450m 0,510m Chàm 0,430m 0,460m Tím 0,380m 0,440m 4. Chiết suất của môi trường trong suốt : n = (c = 3.108m/s) 5. Dải chiết suất của môi trường đối với các ánh sáng đơn sắc: nđ < ndc < nv < nlục < nlam < nchàm < ntím II. GIAO THOA ÁNH SÁNG 1. Giao thoa I-âng với ánh sáng đơn sắc a. Khoảng vân: i = => ; Trong môi trường có chiết suất n thì b. Vị trí vân sáng, tối: Vân sáng: xs = ; Vị trí vân tối: xt = c. Khoảng cách giữa vị trí của 2 vân trên màn: Nếu 2 vân cùng một bên: ; Nếu ở 2 bên: d. Xác định một điểm M trên màn thuộc vân sáng hay tối: - Nếu = k Z => M là vân sáng bậc k; - Nếu = k + 0,5 => M thuộc vân tối thứ (k + 1) e. Tính số vân trong khoảng x1, x2: Số vân sáng : x1 < xs < x2 Số vân tối : x1< xt < x2 f. Số vân sáng, tối trong trường giao thoa L - Số khoảng vân trong L/2: n = - Lấy n = a => Số vân sáng trong L: Ns = 2n + 1 - Nếu: => Nt = 2n; Nếu => Nt = 2n + 2 * Chú ý : Nếu trong đoạn x1, x2 thì trong pt (1) và (2) ta lấy dấu “” 2. Giao thoa với ánh sáng đa sắc a. Bài toán 2 vân sáng trùng nhau: - Từ: x1 = x2 => n1k1 = n2k2 = n.k; với n là BSCNN của (n1; n2) - Khi k = 1 => k*1 = n/n1; k*2 = n/n2; - Khoảng vân trùng: itrùng = k*1i1 b. Bài toán 2 vân tối trùng nhau: ; n1, n2 là 2 số lẻ - Đặt m1 = 2k1 + 1; m2 = 2k2 + 1 => m1.n1 = m2.n2 = n.m (n = BSCNN(n1,n2)) - Khi m = 1 => m1* = n/n1; m2* = n/n2 => Vị trí vân tối trùng nhau đầu tiên: x1 = m1*.i1/2 = itrùng/2 3. Giao thoa với ánh sáng trắng a. Bài toán tính bề rộng quang phổ: = xđ – xt = => b. Bài toán xác định số bức xạ cho vân sáng tại một vị trí trên màn: => các nghiệm của k c. Bài toán xác định số bức xạ cho vân tối tại một vị trí trên màn: => Các nghiệm của k Chương 6. Lượng tử ánh sáng I. HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN NGOÀI 1. Năng lượng photon: - Năng lượng một photon: ; - Năng lượng của chùm photon (trong 1s): = Công suất chùm sáng = P 2. Điều kiện xảy ra hiện tượng quang điện: ; Với II. BƯỚC SÓNG NGẮN NHẤT CỦA TIA RƠN-GHEN - Bước sóng ngắn nhất của tia R: III. MẪU NGUYÊN TỬ BO 1. Tiên đề 1: - Mức năng lượng của nguyên tử: ; Với E0 = 13,6eV, n = 1; 2; 3; - Bán kính các quỹ đ
