Lý thuyết Vật lý 12 - Phạm Ngọc Tuấn

Lý thuyết Vật lý 12 - Phạm Ngọc Tuấn

1. Dao động : là chuyển động có giới hạn trong không gian, lặp đi lặp lại nhiều lần quanh vị trí cân bằng.

2. Dao động tuần hoàn : là dao động mà trạng thái chuyển động của vật được lặp lại như cũ sau những khoảng thời gian bằng nhau.

3. Dao động điều hoà

v Định nghĩa: Dao động điều hoà là dao động trong đó li độ của vật là một hàm côsin (hay sin) của thời gian

v Phương trình dao động điều hoà: : x = A.cos( .t + )

 x là li độ của dao động

 A là biên độ dao động

 ( .t + ) là pha dao động tại thời điểm t , đơn vị rad

 là pha ban đầu, đơn vị rad

 

doc 35 trang Người đăng quocviet Lượt xem 1241Lượt tải 0 Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Lý thuyết Vật lý 12 - Phạm Ngọc Tuấn", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Chương I : DAO ĐỘNG CƠ HỌC
Bài 1. DAO ĐỘNG TUẦN HOÀN - DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA – CON LẮC LÒ XO
1. Dao động : là chuyển động có giới hạn trong không gian, lặp đi lặp lại nhiều lần quanh vị trí cân bằng.
2. Dao động tuần hoàn : là dao động mà trạng thái chuyển động của vật được lặp lại như cũ sau những khoảng thời gian bằng nhau.
3. Dao động điều hoà
Định nghĩa: Dao động điều hoà là dao động trong đó li độ của vật là một hàm côsin (hay sin) của thời gian
Phương trình dao động điều hoà: : x = A.cos( w.t + j ) 
x là li độ của dao động
A là biên độ dao động
( w.t + j ) là pha dao động tại thời điểm t , đơn vị rad
j là pha ban đầu, đơn vị rad
 Ø Chu kỳ T : là thời gian vật thực hiện một dao động toàn phần, đơn vị là s 
 Ø Tần số f : là số dao động toàn phần thực hiện trong 1 s, đơn vị Hz. 
Ø w tần số góc của dao động điều hoà 
4. Vận tốc và gia tốc trong dao động điều hòa :
Pt vận tốc:	
Ở vị trí biên ,x = A thì vận tốc bằng không
Ở vị trí cân bằng x = 0 thì vận tốc có độ lớn cực đại : 
Phương trình gia tốc: 
Ở vị trí cân bằng x = 0 thì a = 0.
Ở vị trí biên ,x = A thì thì 
5. Liên hệ a, v và x : 	 , 
. Chĩ ý :
Mét ®iĨm dao ®éng ®iỊu hßa trªn mét ®o¹n th¼ng lu«n lu«n cã thĨ coi lµ h×nh chiÕu cđa mét ®iĨm t­¬ng øng chuyĨn ®éng trßn ®Ịu lªn ®­êng kÝnh lµ mét ®o¹n th¼ng ®ã .
	6. Con lắc lò xo - dao động điều hòa :
O
x/
x
N
N
P
N
P
F
F
Cấu tạo : con lắc lò xo gồm 1 hòn bi có khối lượng m gắn vào 1 lò xo khối lượng không đáng kể
Phương trình dao động : 
- Lực kéo về : 
- Phương trình dao động : : x’’ = – w2 .x Với : w2 = 
 - Nghiệm của PT : x = A.cos( w.t + j ) Với : A > 0 và w > 0 
Chu kỳ của dao động điều hoàcủa con lắc lò xo : 
a. Sự chuyển hoá năng lượng trong DĐĐH
Xét hệ con lắc lò xo :
Ở 2 vị trí biên : Et Max; Eđ = 0
Ở VTCB : Et = 0 ; Eđ Max
 * Trong quá trình dao động luôn xãy ra hiện tượng động năng tăng thì thế năng giãm và ngược lại
Động năng : Eđ = .m. v2 = m.w2.A2.sin2(wt + j )
Thế năng : Et = k.x2 = k.A2.cos2(wt + j )
 d. Cơ năng : E = Et + Eđ = m.w2.A2 = const
Cơ năng của con lắc tỉ lệ với bình phương biên độ dao động .
Cơ năng của con lắc được bảo toàn nếu bỏ qua ma sát
7. Con lắc đơn :
Cấu tạo : Con lắc đơn gồm một sợi dây không dãn, có khối lượng không đáng kể, treo 1 vật nặng có kích thước rất nhỏ so với chiều dài dây treo.
Q
a
s
s0
O
M
Phương trình dao động :
- Lực tác dụng vào vật :	 
	s’’ = –w2.s 	Với : 
Phương trình dao động : s = So cos(wt + j ) hoặc 
- 
Ú ĐK để con lắc lò xo dao động điều hoà là a < 100
	Chu kỳ dao động : 
Động năng : Eđ = .m. v2
Thế năng : Et = 
Cơ năng: 
8. Dao động tắt dần
Dao động tắt dần là dao động có biên độ giảm dần theo thời gian
Nguyên nhân làm dao động tắt dần là do lực cản của môi trường.
9. Dao động duy trì:
Dao động được duy trì bằng cách giữa cho biên độ không đỗi mà không làm thay đổi chu kì dao động riêng gọi là dao động duy trì
 10. Dao động cưỡng bức :
Định nghĩa : Dao động của một hệ dưới tác dụng của một ngoại lực tuần hoàn gọi là dao động cưỡng bức. dao động cưỡng bức có biên độ không đổi và tần số bằng tần số của lực cưỡng bứưc1
11. Sự cộng hưởng :
	Hiện tượng biên độ cuả dao động cưỡng bức tăng nhanh đến 1 giá trị cực đại khi tần số của lực cưỡng bức bằng tần số riêng của hệ dao động được gọi sự cộng hưởng.
Điều kiện có cộng hưởng :.
Bài 4 & 5. SỰ TỔNG HỢP DAO ĐỘNG
1. Sự lệch pha của các dao động :
Xét 2 dao động điều hòa có phương trình dao động là :
x1 =A1 .cos(wt + j1 ) và x2 =A2 .cos(wt + j2 )
Nhận xét : 
Dj = j1 - j2 = 2kp : dao động cùng pha
Dj = j1 - j2 = (2k + 1)p : dao động ngược pha.
2. Sự tổng hợp dao động :
Tổng hợp 2 dđđh cùng phương, cùng tần số là 1 dđđh cùng phương, cùng tần số với 2 dđ thành phần và có biểu thức : x = x1 + x2 = A.cos(wt + j )
Tính biên độ A : 
Tính j : tgj = 
Nhận xét : Biên độ dđ tổng hợp phụ thuộc vào độ lệch pha Dj của 2 dđ thành phần :
Dj =2kp Þ A = A1 + A2 : Biên độ TH cực đại
Dj =(2k+1)p Þ A = ç A1 – A2ç : Biên độ TH cực tiểu
Dj là bất kỳ : ç A1 – A2ç < A < A1 + A2 
B. CÁC CÔNG THỨC.
Dao động điều hoà
Li độ: x = Acos(wt + j)
Vận tốc: v = x’ = wAcos(wt + j) = wA sin(wt + j + ).
Vận tốc v sớm pha hơn li độ x một góc .
Vận tốc có độ lớn đạt giá trị cực đại vmax = wA khi x = 0.
Vận tốc có độ lớn có giá trị cực tiểu vmin = 0 khi x = ± A
Gia tốc: a = v’ = x’’ = - w2Asin(wt + j) = - w2x.
Gia tốc a ngược pha với li độ x (a luôn trái dấu với x). 
Gia tốc của vật dao động điều hoà luôn hướng về vị trí cân bằng và có độ lớn tỉ lệ với li độ.
Gia tốc có độ lớn đạt giá trị cực đại amax = w2A khi x = ± A.
Gia tốc có độ lớn có giá trị cực tiểu amin = 0 khi x = 0.
Liên hệ tần số góc, chu kì và tần số: w = = 2pf.
Tần số góc có thể tính theo công thức: w = 
Lực tổng hợp tác dụng lên vật dao động điều hoà (gọi là lực hồi phục): 	F = - mw2x ; Fmax = mw2A.
Dao động điều hoà đổi chiều khi lực hồi phục đạt giá trị cực đại.
Trong một chu kỳ vật dao động điều hoà đi được quãng đường 4A,
trong chu kỳ vật đi được quãng đường bằng A.
Vật dao động điều hoà trong khoảng có chiều dài 2A.
Con lắc lò xo
Phương trình dao động: x = Asin(wt + j).
Với: w = ; A = ; sinj = (lấy nghiệm góc nhọn nếu vo > 0; góc tù nếu vo < 0) ; (với xo và vo là li độ và vận tốc tại thời điểm ban đầu t = 0).
Chọn góc thời gian lúc x = A thì j = 
Chọn gốc thời gian lúc x = - A thì j = -
Chọn gốc thời gian lúc vật đi qua vị trí cân bằng theo chiều dương thì j = 0, lúc vật đi qua vị trí cân bằng theo chiều ngược chiều với chiều dương thì j = p.
Chọn gốc thời gian lúc x = : đang chuyển động theo chiều dương thì j = , đang chuyển động ngược chiều dương thì j = .
Chọn gốc thời gian lúc x = -: đang chuyển động theo chiều dương thì j = -, đang chuyển động ngược chiều dương thì j = .
Chọn gốc thời gian lúc x = : đang chuyển động theo chiều dương thì j = , đang chuyển động ngược chiều dương thì j = .
Thế năng: Et = kx2 . Động năng: Eđ = mv2. 
Thế năng và động năng của con lắc lò xo biến thiên điều hoà với tần số góc w’ = 2w và với chu kì T’ = .
Thế năng bằng động năng khi x = ±
Thế năng đạt giá trị cực đại và đúng bằng cơ năng khi vật ở các vị trí biên, khi đó động năng bằng 0.
Động năng đạt giá trị cực đại và đúng bằng cơ năng khi vật đi qua vị trí cân bằng, khi đó thế năng bằng 0.
Cơ năng: E = Et + Eđ =kx2 + mv2 = kA2 = mw2A2 
Lực đàn hồi của lò xo: F = k(l – lo) = kDl
Lò xo ghép nối tiếp: . Độ cứng giảm, tần số giảm.
Lò xo ghép song song : k = k1 + k2 + ... . Độ cứng tăng, tần số tăng. 
Con lắc lò xo treo thẳng đứng: Dlo = ; w = .
	Chiều dài cực đại của lò xo: lmax = lo + Dlo + A. 
	Chiều dài cực tiểu của lò xo: lmin = lo + Dlo – A.
	Lực đàn hồi cực đại: Fmax = k(A + Dlo).
	Lực đàn hồi cực tiểu:
	Fmin = 0 nếu A > Dlo ; Fmin = k(Dlo – A) nếu A < Dlo.
	Lực đàn hồi ở vị trí có li độ x (gốc O tại vị trí cân bằng ):
	F = k(Dlo + x) nếu chọn chiều dương hướng xuống.
	F = k(Dlo - x) nếu chọn chiều dương hướng lên.
Con lắc đơn
Phương trình dao động : s = Sosin(wt + j) hay a = aosin(wt + j).
Với s = a.l ; So = ao.l (a và ao tính ra rad)
Tần số góc và chu kỳ : w = ; T = 2p.
Động năng : Eđ = mv2.
Thế năng : Et = = mgl(1 - cosa) = mgla2.
Thế năng và động năng của con lắc đơn biến thiên điều hoà với tần số góc w’ = 2w và với chu kì T’ = .
Cơ năng : E = Eđ + Et = mgl(1 - cosao) = mgl.
Gia tốc rơi tự do trên mặt đất, ở độ cao (h > 0), độ sâu (h < 0) 
	g = ; gh = .
Chiều dài biến đổi theo nhiệt độ : l = lo(1 +at).
Chu kì Th ở độ cao h theo chu kì T ở mặt đất: Th = T.
Chu kì T’ ở nhiệt độ t’ theo chu kì T ở nhiệt độ t: T’ = T.
Thời gian nhanh chậm của đồng hồ quả lắc trong t giây : 
Dt = t
Nếu T’ > T : đồng hồ chạy chậm ; T’ < T : Chạy nhanh.
Tổng hợp dao động
Tổng hợp 2 dao động điều hoà cùng phương cùng tần số 
Nếu : x1 = A1sin(wt + j1) và x2 = A2sin(wt + j2) thì : 
x = x1 + x2 = Asin(wt + j) với A và j được xác định bởi
	A2 = A12 + A22 + 2 A1A2 cos (j2 - j1) 
	tgj = 
+ Khi j2 - j1 = 2kp (hai dao động thành phần cùng pha): A = A1 + A2 
+ Khi j2 - j1 = (2k + 1)p: A = |A1 - A2| 
+ Nếu độ lệch pha bất kỳ thì: | A1 - A2 | £ A £ A1 + A2 .
Sóng cơ học
Liên hệ giữa bước sóng, vận tốc, chu kỳ và tần số sóng: l = vT = 
Khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng dao động cùng pha là l, khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng dao động ngược pha là 
Nếu phương trình sóng tại A là uA = asin(wt + j) thì phương trình sóng tại M trên phương truyền sóng là : uM = asin (wt + j ± 2p). (Lấy dấu “+” nếu sóng truyền từ A đến M, dấu “–“ nếu sóng truyền từ M đến A).
Dao động tại hai điểm A và B trên phương truyền sóng lệch pha nhau một góc Dj = =.
Nếu sóng truyền theo phương Ox với u = Asin(wt + j ± bx) thì vận tốc truyền sóng là v = .
Nếu tại A và B có hai nguồn phát ra hai sóng kết hợp uA = uB = asinwt thì dao động tổng hợp tại điểm M (AM = d1 ; BM = d2) là: 
	uM = 2acossin(wt - )
	Tại M có cực đại khi d1 - d2 = kl. 
 	Tại M có cực tiểu khi d1 - d2 = (2k + 1). 
Sốù cực đại, cực tiểu giữa hai nguồn kết hợp (cách nhau một khoảng l) giao thoa:
Trường hợp hai nguồn dao động cùng pha: 
	k > - và k < , số cực đại là tổng số các trị của k Ỵ Z.
	k > - - và k < -, số cực tiểu là tổng số các trị của k Ỵ Z.
Trường hợp hai nguồn dao động lệch pha nhau Dj : 
	k > -- và k <-, số cực đại là tổng số các trị của k Ỵ Z.
	k > - -- và k < --, số cực tiểu là tổng số các trị của k Ỵ Z.
Khoảng cách giữa 2 nút hoặc 2 bụng liền kề của sóng dừng là.
Khoảng cách giữa nút và bụng liền kề của sóng dừng là . 
Khoảng cách giữa n nút sóng liên tiếp là (n – 1) .
Để có sóng dừng trên dây với một đầu là nút, một đầu là bụng thì chiều dài của sợi dây: l = (2k + 1).
Để có sóng dừng trên sợi dây với hai điểm nút ở hai đầu dây thì chiều dài của sợi dây : l = k.
CHƯƠNG II . SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM
Bài 7. SÓNG CƠ V ... ực xuất hiện 1 suất điện động 
Pin quang điện được ứng dụng ở các máy tính bỏ túi, dùng trên các vệ tinh nhân tạo ......
Bài 53. ỨNG DỤNG CỦA THUYẾT LƯỢNG TỬ TRONG NGUYÊN TỬ HYDRÔ
 1. Mẫu nguyên tử Bo :
Tiên đề về các trạng thái dừng : Nguyên tử chỉ tồn tại trong những trạng thái có năng lượng xác định, gọi là các trạng thái dừng. Trong các trạng thái dừng nguyên tử không bức xạ.
Tiên đề về sự bức xạ và hấp thụ năng lượng của nguyên tử : Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng Em sang trạng thái dừng có năng lượng En ( với Em > En ) thì nguyên tử phát ra một phôtôn có năng lượng đúng bằng hiệu Em – En : e = h.fmn = Em – En
Ngược lại, nếu nguyên tử đang ở trạng thái dừng có năng lượng En thấp mà hấp thụ được một 
phôtôn có năng lượng h.fmn đúng bằng hiệu Em – En thì nó chuyển lên trạng thái dừng có 
năng lượng Em lớn hơn.
Hệ quả : Trong các trạng thái dừng của nguyên tử, electron chỉ chuyển động quanh hạt nhân theo những quỹ đạo có bán kính hoàn toàn xác định gọi là các quỹ đạo dừng.
Công thức tính năng lượng của quỹ đạo dừng : eV
 2. Giải thích sự tạo thành quang phổ vạch của hydrô :
Bán kính các quỹ đạo dừng của Hyđrô tăng tỉ lệ với bình phương của các số nguyên liên tiếp :
Bán kính : r0 4 r0 9 r0 16 r0 25 r0 36 r0
Tên quỹ đạo : K L M N O P
Với r0 = 5,3.10–11m : Bán kính Bo.
 Người ta thấy, quang phổ vạch của Hyđrô sắp xếp thành 3 dãy riêng biệt, tách rời :
Dãy Lai-man ( Lyman ) : Ở vùng tử ngoại . Đó là do các electron ở quỹ đạo ngoài (L, M, N, O, P ) chuyển về quỹ đạo K.
Dãy Ban-me ( Balmer ) : 1 phần nằm ở vùng tử ngoại, 1 phần nằm trong vùng ánh sáng nhìn thấy. Ở phần ánh sáng thấy được này , có 4 vạch Đó là do các electron ở quỹ đạo ngoài (M, N, O, P ) chuyển về quỹ đạo L
* Dãy Pa-sen ( Paschen ) : nằm ở vùng hồng ngoại. Do các electron từ quỹ đạo ngoài (P, O, L ) chuyển về quỹ đạo M.
CHƯƠNG IX . NHỮNG KIẾN THỨC SƠ BỘ VỀ HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ
Bài 54. CẤU TẠO CỦA HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ . ĐƠN VỊ KHỐI LƯỢNG NGUYÊN TỬ
1. Cấu tạo của hạt nhân nguyên tử :
Hạt nhân nguyên tử được cấu tạo từ các hạt nuclôn. Có 2 loại nuclôn : 
Prôtôn , kí hiệu p , mang điện tích dương +1,6.10-19C 
nơ tron, kí hiệu n , không mang điện tích 
Nếu 1 nguyên tố X có số thứ tự Z trong bảng tuần hoàn Menđêlêép thì hạt nhân nó chứa Z proton và N nơtron. Kí hiệu : 
Với : Z gọi là nguyên tử số
 A = Z + N gọi là số khối.
2. Lực hạt nhân :
các nuclôn liên kết với nhau bởi các lực hút rất mạnh gọi là lực hạt nhân. Lực hạt nhân có bán kính tác dụng khoảng 10-13m.
3. Đồng vị :
Các nguyên tử có cùng số prôtôn ( cùng số Z ) nhưng số nơtron khác nhau (nên khác số khối A) gọi là các đồng vị .
4. Đơn vị khối lượng nguyên tử :
Đơn vị của khối lượng nguyên tử kí hiệu là u
1u bằng 1/12 khối lượng nguyên tử các bon , như vậy : 1u = ( g )
Bài 55. SỰ PHÓNG XẠ 
1. Sự phóng xạ :
Định nghĩa : Phóng xạ là hiện tượng 1 hạt nhân tự động phóng ra những bức xạ không nhìn thấy được gọi là tia phóng xạ và biến đổi thành hạt nhân khác.
Đặc điểm : 
	+ Do nguyên nhân bên trong hạt nhân gây ra, không phụ thuộc các tác động bên ngoài 
 	+ Tia phóng xạ có các tác dụng như : làm ion hóa môi trường , làm đen kính ảnh, gây ra các phản ứng hóa học v.v...
Bản chất và tính chất của tia phóng xạ : 
Tia alpha a : là dòng hạt . Lệch về phía bản âm của tụ, chuyển động với vận tốc khoảng 107 m/s. Nó có khả năng ion hóa môi trường nhưng khả năng đâm xuyên yếu.
Tia bêta b–: là dòng electron . Lệch về phía bản dương của tụ, chuyển động với vận tốc gần bằng vận tốc ánh sáng. Nó có khả năng ion hóa môi trường yếu nhưng lại đâm xuyên mạnh hơn tia a .
Tia b+ : là dòng hạt pôziton . Lệch về phía bản dương của tụ. Nó có vận tốc và tính chất giống như b– .
Tia gamma g : là sóng điện từ có bước sóng rất ngắn,nên không bị lệch trong điện trường. Nó có khả năng đâm xuyên mạnh.
2. Định luật phóng xạ :
Mỗi chất phóng xạ được đặc trưng bởi một thời gian T gọi là chu kì bán rã, cứ sau mỗi chu kì 
này thì 1/2 số nguyên tử của chất ấy đã biến đổi thành chất khác.
Công thức :
 N = N0. e–lt và m = m0. e–lt 
 Với : l = : Hằng số phóng xạ
Độ phóng xạ : Độ phóng xạ H của môt lượng chất phóng xạ là đại lượng đặc trưng cho tính phóng xạ mạnh hay yếu, đo bằng số phân rã trong 1 giây. đơn vị là Bq ( Becquerel )
 Công thức : H = H0. e–lt
 Với : 
Đơn vị của độ phóng xạ là Bq ( Becquerel ) hoặc Ci ( Curi ) : 1Ci = 3,7.1010 Bq
Bài 56. PHẢN ỨNG HẠT NHÂN 
1. Phản ứng hạt nhân :
Định nghĩa : Phản ứng hạt nhân là sự tương tác giữa 2 hạt nhân dẫn đến sự biến đổi của chúng thành các hạt khác. 
Các hạt này có thể là các hạt sơ cấp : 
electron ; pôzitôn ; prôtôn ; nơtron ; phôtôn 
Trường hợp riêng : Phóng xạ là trường hợp riêng của phản ứng hạt nhân
2. Các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân :
 * Bảo toàn số nuclôn. 
* Bảo toàn điện tích . 
 * Bảo toàn năng lượng toàn phần và bảo toàn động lượng.
không có sự bảo toàn khối lượng trong phản ứng hạt nhân
3. Quy tắc dịch chuyển phóng xạ : 
1. Phóng xạ a : 
2. Phóng xạ b– : 
3. Phóng xạ b+ : 
4. Phóng xạ g : thường đi kèm với phóng xạ a , b. Không có sự biến đổi hạt nhân 
Bài 57. PHẢN ỨNG HẠT NHÂN NHÂN TẠO 
1. Phản ứng hạt nhân nhân tạo :
Người ta có thể dùng hạt nhân nhẹ bắn phá những hạt nhân nguyên tử khác. Đó là những phản ứng hạt nhân nhân tạo.
 Năm 1934 , 2 ông bà Joliot -Curie dùng hạt a bắn phá lá nhôm và thu được phản ứng :
Hạt nhân Phốt pho sinh ra không bền vững nên phân rã và phát ra phóng xạ b+ : 
2. Ưùng dụng của đồng vị phóng xạ :
Chất Côban được dùng để tìm các khuyết tật trong các chi tiết máy, bảo quản thực phẩm, chữa bệnh ung thư ....
Dùng đồng vị phóng xạ của cùng một nguyên tố để nghiên cứu sự vận chuyển của nguyên tố ấy. Đó là phương pháp nguyên tử đánh dấu được dùng nhiều trong nghiên cứu sinh học, dò bệnh trong y học ...
Trong khảo cổ học người ta dùng C 14 để xác định tuổi chính xác di vật.
Người ta còn dùng đồng vị phóng xạ để phân tích vi lượng mẫu vật.
Bài 58. HỆ THỨC EINSTEIN GIỮA NĂNG LƯỢNG VÀ KHỐI LƯỢNG 
Nếu 1 vật có khối lượng m thì nó năng lượng E tỉ lệ với m, gọi là năng lượng nghỉ :
E = m.c2
Theo thuyết tương đối :
Năng lượng nghỉ có thể biến đổi thành năng lượng thông thường và ngược lại.
Khối lượng thay đổi sẽ làm năng lượng nghỉ cũng thay đổi.
Đơn vị năng lượng hạt nhân là eV :
 1eV = 1,6.10–19 J	1MeV = 106 eV = 1,6.10–13 J	 1 kg = 0,561.1030 MeV/c2 
Bài 59. ĐỘ HỤT KHỐI VÀ NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT 
1. Độ hụt khối và năng lượng liên kết :
Tổng khối lượng của các nuclon đứng yên và chưa liên kết là :
 m0 = Z.mp + N.mn = Z.mp + (A – Z ).mn
Người ta thấy khối lượng hạt nhân m đều nhỏ hơn m0 . 
độ hụt khối : Dm = m0 – m
Năng lượng liên kết DE các nuclon tỉ lệ với độ hụt khối Dm : 
DE = Dm.c2
Năng lượng liên kết riêng : 
Vậy hạt nhân có độ hụt khối càng lớn, tức là năng lượng liên kết càng lớn, thì càng bền vững.
2. Phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng và thu năng lượng :
Một phản ứng hạt nhân trong đó có các hạt sinh ra có tổng khối lượng bé hơn các hạt ban đầu, nghĩa là bền vững hơn, là phản ứng tỏa năng lượng.
Một phản ứng hạt nhân trong đó có các hạt sinh ra có tổng khối lượng lớn hơn các hạt ban đầu, nghĩa là kém bền vững hơn, là phản ứng thu năng lượng.
3. Hai loại phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng :
Một hạt nhân nặng rất nặng như Urani, Plutôni ... hấp thụ một nơtron và vỡ ra thành hai hạt nhân có số khối trung bình cùng với việc tỏa năng lượng lớn. Đó là phản ứng phân hạch.
Hai hạt nhân rất nhẹ như Hidrô, Hêli ... kết hợp với nhau thành một hạt nhân nặng hơn và tỏa ra 1 năng lượng rất lớn. Phản ứng kết hợp này gọi là phản ứng nhiệt hạch.
Bài 60. SỰ PHÂN HẠCH. NHÀ MÁY ĐIỆN NGUYÊN TỬ
1. Phản ứng dây chuyền :
	* Điều kiện để có phản ứng dây chuyền :
Làm giàu U235 : tách U235 ra khỏi U238 trong Urani tự nhiên ( U235 chiếm khoảng 0,72% ) và làm chậm nơtron để tăng độ hấp thụ nơtron của U235 
Khối lượng U235 phải lớn hơn 1 giá trị nhất định để sao cho 
s = 1 : Hệ thống tới hạn , năng lượng tỏa ra không đổi,có thể khống chế được .
s > 1 : Hệ thống vượt hạn, năng lượng tỏa ra dữ dội, không khống chế được Þ đã được chế tạo bom nguyên tử.
s < 1 : Hệ thống dưới hạn, phản ứng dây chuyền không xảy ra.
2. Nhà máy điện nguyên tử :
Bộ phận chính của nhà máy này là lò phản ứng hạt nhân. Lò này có :
Những thanh nhiên liệu hạt nhân thường làm bằng hợp kim chứa U235 đã làm giàu. Chúng được đặt trong chất làm chậm ( thường là D2O hoặc than chì, Berili ).
Các thanh điều chỉnh làm bằng chất hấp thụ nơtron mà không phân hạch ( Bo, cađimi ... ). Điều chỉnh để s luôn luôn là 1.
Năng lượng tỏa ra được truyền đi bằng chất tải nhiệt chạy qua lò và chuyển đến lò hơi.
Ứng dụng của nhà máy điện nguyên tử rất lớn trong công nghiệp điện, trong nghiên cứu vũ trụ hoặc trong tàu ngầm ...
BÀI 61. PHẢN ỨNG NHIỆT HẠCH 
Định nghĩa : Là phản ứng kết hợp kết hợp 2 hạt nhân rất nhẹ thành 1 hạt nhân nặng hơn 
Điều kiện xảy ra phản ứng nhiệt hạch : nhiệt độ rất cao. 
Đặc điểm : Tuy phản ứng nhiệt hạch tỏa ra năng lượng nhỏ hơn phản ứng phân hạch nhưng nếu tính theo khối lượng nhiên liệu thì phản ứng nhiệt hạch tỏa ra năng lượng nhiều hơn.
Mặt trời liên tục phát ra 1 năng lượng rất lớn trong không gian, công suất bức xạ lên đến 3,8.1026 W. Đó là do các phản ứng nhiệt hạch trên mặt trời.
Ví dụ về phản ứng nhiệt hạch : 
Lí do làm cho con người quan tâm đến phản ứng nhiệt hạch :
Nguồn năng lượng cho phản ứng nhiệt hạch là vô tận
Về mặt sinh thái phản ứng nhiệt hạch ít làm ô nhiễm môi trường 
---------------------------- Hết ------------------------------

Tài liệu đính kèm:

  • docTom tat Ly 12 Hay.doc