ôn tập vật lý 12 ky 2

HỌC KÌ II (Năm học 2008 – 2009)

A. LYÙ THUYEÁT:

Ch ương IV: DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ

1. Dao ñoäng ñieän töø

* Söï bieán thieân ñieän tích vaø doøng ñieän trong maïch dao ñoäng:

+ Maïch dao ñoäng laø moät maïch ñieän kheùp kín goàm moät tuï ñieän coù ñieän dung C vaø moät cuoän daây coù ñoä töï caûm L,

coù ñieän trôû thuaàn khoâng ñaùng keå noái vôùi nhau.

+ Ñieän tích treân tuï ñieän trong maïch dao ñoäng: q = qo cos(ωt + ϕ).

+ Cöôøng ñoä doøng ñieän treân cuoän daây: i = q' = - ωq0sin(ωt + ϕ) = Iocos(ωt + ϕ + 2

π

).

Trong ñoù: ω = LC

1

; I0 = q0ω; T = 2π LC ; f = 2π LC

1

.

* Naêng löôïng ñieän töø trong maïch dao ñoäng

+ Naêng löôïng ñieän tröôøng taäp trung treân tuï ñieän: Wđ = 2

1

C

q

2

= 2

1

C

qo

2

cos2

(ωt + ϕ).

+ Naêng löôïng töø tröôøng taäp trung treân cuoän caûm: Wt = 2

1

Li2

= 2

1

Lω

2 qo

2

sin2

(ωt + ϕ) = 2

1

C

qo

2

sin2

(ωt + ϕ).

Naêng löôïng ñieän tröôøng vaø naêng löôïng töø tröôøng bieán thieân ñieàu hoaø vôùi taàn soá goùc ω’ = 2ω; chu kì T’ = 2

T

.

+ Naêng löôïng ñieän töø trong maïch: W = Wñ + Wt = 2

1

C

qo

2

= 2

1

LIo

2

= 2

1

CUo

2

= haèng soá.

2. Ñieän töø tröôøng

* Lieân heä giöõa ñieän tröôøng bieán thieân vaø töø tröôøng bieán thieân

+ Neáu taïi moät nôi coù moät töø tröôøng bieán thieân theo thôøi gian thì taïi nôi ñoù xuaát hieän moät ñieän tröôøng xoaùy.

+ Neáu taïi moät nôi coù ñieän tröôøng bieán thieân theo thôøi gian thì taïi nôi ñoù xuaát hieän moät töø tröôøng.

Tröôøng xoaùy laø tröôøng coù ñöôøng söùc kheùp kín.

* Ñieän töø tröôøng

Moãi bieán thieân theo thôøi gian cuûa töø tröôøng ñeàu sinh ra trong khoâng gian xung quanh moät ñieän tröôøng xoaùy

bieán thieân theo thôøi gian, vaø ngöôïc laïi moãi bieán thieân theo thôøi gian cuûa ñieän tröôøng cuõng sinh ra moät töø tröôøng

bieán thieân theo thôøi gian trong khoâng gian xung quanh.

Ñieän tröôøng bieán thieân vaø töø tröôøng bieán thieân cuøng toàn taïi trong khoâng gian. Chuùng coù theå chuyeån hoùa laãn

nhau trong moät tröôøng thoáng nhaát ñöôïc goïi laø ñieän töø tröôøng.

3. Soùng ñieän töø

Soùng ñieän töø laø ñieän töø tröôøng lan truyeàn trong khoâng gian.

Soùng ñieän töø laø soùng ngang. Trong quaù trình lan truyeàn →

E vaø →

B luoân luoân vuoâng goùc vôùi nhau vaø vuoâng goùc

vôùi phöông truyeàn soùng. Taïi moãi ñieåm dao ñoäng cuûa ñieän tröôøng vaø töø tröôøng trong soùng ñieän töø luoân luoân cuøng

pha vôùi nhau.

Soùng ñieän töø lan truyeàn ñöôïc trong chaân khoâng vaø trong caùc ñieän moâi. Khi gaëp maët phaân caùch giöõa hai moâi

tröôøng thì noù seõ phaûn xaï vaø khuùc xaï.

Soùng voâ tuyeán laø caùc soùng ñieän töø duøng trong voâ tuyeán. Chuùng coù böôùc soùng töø vaøi m ñeán vaøi km. Caùc soùng

ngaén phaûn xaï toát treân taàng ñieän li vaø treân maët ñaát.

4. Thoâng tin lieân laïc baèng soùng voâ tuyeán

Trong thoâng tin lieân laïc baèng soùng voâ tuyeán, phaûi duøng soùng ñieän töø cao taân ñeå mang caùc soùng ñieän töø aâm taàn

ñi xa. Muoán vaäy phaûi troän soùng ñieän töø aâm taàn vôùi soùng ñieän töø cao taàn (bieán ñieäu chuùng).

Sô ñoà khoái cuûa maïch phaùt thanh voâ tuyeán ñôn giaõn goàm : microâ, boä phaùt soùng cao taàn, maïch bieán ñieäu, maïch

khueách ñaïi vaø anten.

Sô ñoà khoái cuûa moät maùy thu thanh ñôn giaõn goàm : anten, maïch khueách ñaïi dao ñoäng ñieän töø cao taàn, maïch taùch

soùng, maïch khueác ñaïi dao ñoäng ñieän töø aâm taàn vaø loa.

Maïch choïn soùng cuûa maùy thu soùng voâ tuyeán baét ñöôïc soùng voâ tuyeán coù böôùc soùng : λ = f

c

= 2πc LC .

Chương V : SÓNG ÁNH SÁNG

1. Söï taùn saéc aùnh saùng

Söï taùn saéc aùnh saùng laø söï phaân tích moät chuøm aùnh saùng phöùc taïp caùc chuøm saùng ñôn saéc.

AÙnh saùng ñôn saéc laø aùnh saùng khoâng bò taùn saéc khi ñi qua laêng kính. Moãi aùnh saùng ñôn saéc coù moät maøu goïi laø

maøu ñôn saéc.

Moãi maøu ñôn saéc coù moät böôùc soùng xaùc ñònh.

Khi truyeàn qua caùc moâi tröôøng trong suoát khaùc nhau vaän toác cuûa aùnh saùng thay ñoåi, böôùc soùng cuûa aùnh saùng

thay ñoåi coøn taàn soá cuûa aùnh saùng thì khoâng thay ñoåi.

AÙnh saùng traéng laø taäp hôïp cuûa voâ soá aùnh saùng ñôn saéc khaùc nhau coù maøu bieán thieân lieân tuïc töø ñoû ñeán tím.

Chieát suaát cuûa caùc chaát trong suoát bieán thieân theo maøu saéc cuûa aùnh saùng vaø taêng daàn töø maøu ñoû ñeán maøu tím.

2. Nhieãu xaï vaø giao thoa aùnh saùng

a)Hieän töôïng nhieãu xaï aùnh saùng

Nhieãu xaï aùnh saùng laø hieän töôïng aùnh saùng khoâng tuaân theo ñònh luaät truyeàn thaúng, quan saùt ñöôïc khi aùnh saùng

truyeàn qua loã nhoû hoaëc gaàn meùp nhöõng vaät trong suoát hoaëc khoâng trong suoát.

Moãi chuøm aùnh saùng ñôn saéc laø moät chuøm saùng coù böôùc soùng vaø taàn soá xaùc ñònh. Trong chaân khoâng, böôùc soùng

cuûa aùnh saùng laø: λ = f

c

. Trong moâi tröôøng coù chieát suaát n, böôùc soùng aùnh saùng laø: λ’ = nf n

c

f

v λ

= =

b) Hieän töôïng giao thoa aùnh saùng

Hieän töôïng giao thoa aùnh saùng laø hieän töôïng trong vuøng hai chuøm saùng gaëp nhau xuaát hieän nhöõng vaïch saùng,

vaïch toái xen keû.

Khi hai chuøm saùng keát hôïp gaëp nhau chuùng seõ giao thoa vôùi nhau: Nhöõng choå hai soùng gaëp nhau maø cuøng pha

vôùi nhau, chuùng taêng cöôøng laãn nhau taïo thaønh caùc vaân saùng. Nhöõng choå hai soùng gaëp nhau maø ngöôïc pha vôùi

nhau, chuùng trieät tieâu nhau taïo thaønh caùc vaân toái.

Neáu duøng aùnh saùng traéng thì heä thoáng vaân giao thoa cuûa caùc aùnh saùng ñôn saéc khaùc nhau seõ khoâng truøng khít

vôùi nhau: ôû chính giöõa, vaân saùng cuûa caùc aùnh saùng ñôn saéc khaùc nhau naèm truøng vôùi nhau cho moät vaân saùng traéng

goïi laø vaân traéng chính giöõa. ÔÛ hai beân vaân traéng chính giöõa, caùc vaân saùng khaùc cuûa caùc soùng aùnh saùng ñôn saéc

khaùc nhau khoâng truøng vôùi nhau nöõa, chuùng naèm keà saùt beân nhau vaø cho nhöõng quang phoå coù maøu nhö ôû caàu

voàng.

Hieän töôïng giao thoa aùnh saùng laø baèng chöùng thöïc nghieäm quan troïng khaüng ñònh aùnh saùng coù tính chaát soùng.

* Vò trí vaân, khoaûng vaân

+ Vò trí vaân : Vò trí vaân saùng: xs = k

a

λ.D

; jò trí vaân toái: xt = (2k + 1)

a

D

2

λ.

; vôùi k ∈ Z.

+ Khoaûng vaân laø khoaûng caùch giöõa 2 vaân saùng (hoaëc 2 vaân toái) lieân tieáp: i =

a

λ.D

. Giöõa n vaân saùng lieân tieáp coù

(n – 1) khoaûng vaân.

* Böôùc soùng vaø maøu saéc aùnh saùng

+ AÙnh saùng ñôn saéc laø aùnh saùng coù moät böôùc soùng xaùc ñònh. Maøu öùng vôùi moãi böôùc soùng cuûa aùnh saùng goïi laø maøu

ñôn saéc.

+ Moïi aùnh saùng ñôn saéc maø ta nhìn thaáy ñeàu coù böôùc soùng trong chaân khoâng (hoaëc khoâng khí) trong khoaûng töø

0,38µm (aùnh saùng tím) ñeán 0,76µm (aùnh saùng ñoû).

+ Ngoaøi caùc maøu ñôn saéc coøn coù caùc maøu khoâng ñôn saéc laø hoãn hôïp cuûa nhieàu maøu ñôn saéc vôùi nhöõng tæ leä khaùc

nhau.

3. Quang phoå

* Maùy quang phoå laêng kính

+ Maùy quang phoå laø duïng cuï phaân tích chuøm saùng coù nhieàu thaønh phaàn thaønh nhöõng thaønh phaàn ñôn saéc khaùc

nhau.

+ Maùy duøng ñeå nhaän bieát caùc thaønh phaàn caáu taïo cuûa moät chuøm saùng phöùc taïp do moät nguoàn phaùt ra.

+ Maùy quang phoå coù ba boä phaän chính:

- OÁng chuaãn tröïc laø boä phaän taïo ra chuøm saùng song song.

- Heä taùn saéc coù taùc duïng phaân tích chuøm tia song song thaønh nhieàu chuøm tia ñôn saéc song song.

- Buoàng toái hay buoàng aûnh duøng ñeå quan saùt hay chuïp aûnh quang phoå.

+ Nguyeân taéc hoaït ñoäng cuûa maùy quang phoå laêng kính döïa treân hieän töôïng taùn saéc aùnh saùng.

* Quang phoå lieân tuïc