Giáo án môn Vật lý 11 - Chương IV: Từ trường

Chương IV: 
TỪ TRƯỜNG
Từ trường:
Xung quanh nam châm vĩnh cửu và dòng điện có từ trường, từ trường tác dụng lực từ lên nam châm thử hoặc điện tích chuyển động trong nó.
Tương tác giữa nam châm với nam châm, nam châm với dòng điện và dòng điện với dòng điện gọi là tương tác từ.
Từ trường đều là từ trường mà các đường sức cùng chiều, song song và cách đều nhau.
Trái Đất có từ trường, hai cực từ của Trái Đất gần các địa cực.
Đường sức từ:
Đường sức từ là những đường cong vẽ ở trong không gian có từ trường, sao cho tiếp tại mỗi điểm có hướng trùng với hướng của từ trường tại điểm đó.
Qua mỗi điểm chỉ vẽ được một đường sức từ, các đường sức từ là những đường cong khép kín hoặc vô hạn ở hai đầu.
Cảm ứng từ:
Đặc trưng cho từ trường về phương diện tác dụng lực.
Biểu thức: .
Điểm đặt: tại điểm đang xét.
Hướng: trùng với hướng của từ trường tại điểm đó.
Đơn vị Tesla (T).
Lực từ tác dụng lên dây dẫn mang dòng điện:
Điểm đặt: đặt tại trung điểm của đoạn dây.
Phương: vuông góc với mặt phẳng chứa dây dẫn và đường cảm ứng từ.
Chiều: xác định theo quy tắc bàn tay trái.
Độ lớn: F = BIl.sinα trong đó α là góc tạo bởi hướng của véc tơ cảm ứng từ và hướng dòng điện.
Từ trường của các dòng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt:
Đặc điểm đường sức
Chiều
Độ lớn
Dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài
Là những đường tròn đồng tâm nằm trong mặt phẳng vuông góc với dây dẫn và có tâm là giao điểm của mặt phẳng và dây dẫn.
Tuân theo quy tắc nắm tay phải: đặt tay phải sao cho nằm dọc theo dây dẫn và chỉ theo chiều dòng điện, khi đó, các ngón kia khụm lại cho ta chiều của đường sức.
Dòng điện chạy trong dây dân dẫn hình tròn
Là những đường có trục đối xứng là đường thẳng qua tâm vòng dây và vuông góc với mặt phẳng chứa vòng dây.
Nắm tay phải theo chiều dòng điện trong khung, khi đó ngón cái chỉ hướng của các đường cảm ứng từ đi qua qua phần mặt phẳng giới bởi vòng dây.
Dòng điện chạy trong ống dây tròn
Phía trong lòng ống, là những đường thẳng song song cách đều, phía ngoài ống là những đường giống nhưng phần ngoài đường sức của nam châm thẳng.
Nắm tay phải theo chiều dòng điện trong ống, khi đó ngón cái chỉ hướng của các đường cảm ứng từ nằm trong lòng ống dây.
Lực Lo – ren – xơ:
Điểm đặt: đặt lên điện tích đang xét.
Phương: vuông góc với mặt phẳng chứa véc tơ vận tốc và véc tơ cảm ứng từ.
Chiều: xác định theo quy tắc bàn tay trái: Để bàn tay trái mở rộng sao cho từ trường hướng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón tay giữa là chiều vận tốc nếu q > 0 và ngược chiều vận khi q < 0. Lúc đó, chiều của lực Laurentz là chiều ngón cái choãi ra.
Độ lớn: 
Chương V: 
CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
Từ thông: Xét một diện tích S nằm trong từ trường đều có véc tơ pháp tuyến tạo với từ trường một góc α thì đại lượng
Φ = Bscosα
Gọi là từ thông qua diện tích S đã cho. Đơn vị của từ thông là vêbe (Wb).
Hiện tượng cảm ứng điện từ: 
Khi từ thông biến thiên qua một mạch điện kín thì trong mạch xuất hiện dòng điện cảm ứng. 
Chiều dòng điện cảm ứng tuân theo định luật Len – xơ: Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong mạch kín có chiều sao cho từ trường cảm ứng có tác dụng chống lại sự biến thiên từ thông ban đầu qua mạch.
Dòng Faucault là dòng điện xuất hiện trong các vật dẫn khi nó chuyển động trong từ trường hoặc nằm trong từ trường biến thiên. 
Suất điện động cảm ứng:
Suất điện động cảm ứng là suất điện động sinh ra dòng điện cảm ứng trong mạch kín.
Độ lớn suất điện động cảm ứng suất trong mạch kính tỉ lệ với tốc độ biến thiên từ thông qua mạch kín đó.
Biểu thức: 
Tự cảm:
Từ thông riêng của một ống dây tỉ lệ thuận với dòng điện chạy trong ống: Φ = Li.
Hệ số tự cảm L đặc trưng cho khả năng cảm ứng điện từ của ống dây với sự biến thiên từ thông do chính sự thay đổi dòng điện qua mạch. Đơn vị của L là: H (henry).
Biểu thức: 
Chương VI: 
KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
Sự khúc xạ ánh sáng: Là hiện tượng lệch phương của các tia sáng truyền xiên góc qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt khác nhau.
Định luật khúc xạ ánh sáng:
Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới và ở phía bên kia pháp tuyến so với tia tới.
Với mỗi môi trường trong suốt xác định, tỉ số giữa sin góc tới và sin góc khúc xạ luôn không đổi:
= hằng số
Tỉ số sini/sinr gọi là chiết suất tỉ đối giữa hai môi trường.
Chiết suất tuyệt đối là chiết suất tỉ đối của môi trường đó so với chân không.
Hiện tượng phản xạ toàn phần:
Phản xạ toàn phần là hiện tượng phản xạ của toàn bộ ánh sáng tới mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt.
Điều kiện xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần.
+ Ánh sáng truyền từ một môi trường chiết quang kém ( có hướng sang môi trường chiết quang hơn). + Góc tới lớn hơn hoặc bằng góc giới hạn phản xạ toàn phần.
Chương VII: 
MẮT. CÁC DỤNG CỤ QUANG HỌC
1.Lăng kính:
Tia sáng đơn sắc truyền qua lăng kính đặt trong môi trường chiết quang kém hơn thì lệch về phía đáy.
A
Góc 
lệch
D
I
H
J
n
r2
i2
i1
r1
Các công thức lăng kính:
sini1 = n sinr1 	(1).
sini2 = n sinr2 	(2).
A = r1 + r2 	(3).
D = i1 + i2 – A	(4).
Lăng kính có thể phân tích chùm sáng phức tạp thành những thành phần đơn sắc.
Lăng kính là thành phần quan trọng của máy quang phổ.
Thấu kính:
Thấu kính là một khối chất trong suốt giới hạn bởi hai mặt cong hoặc một mặt cong, một mặt phẳng.
Thấu kính lồi (rìa mỏng) hội tụ chùm sáng tới song song gọi là thấu kính hội tụ.
Thấu kính lõm (rìa dày) làm phân kì chùm sáng tới song song gọi là thấu kính phân kì.
Độ tụ của thấu kính: D = 1/f trong đó f là tiêu cự của thấu kính đo bằng đơn vị mét, thì D có đơn vị là diop (dp).
Công thức xác định vị trí ảnh: .
Công thức độ phóng đại: .
Thấu kính được ứng dụng trong nhiều thiết bị như: kính sửa tật của mắt, kính lúp, kính hiển vi, kính thiên văn, ống nhòm, đèn chiếu, máy quang phổ
Mắt: 
Sự điều tiết của mắt là hoạt động của mắt làm thay đổi tiêu cự của thủy tinh thể để ảnh của vật cận quan sát hiện rõ nét trên màng lưới.
Điểm cực viễn của mắt (CV) là điểm xa nhất trên trục chính của thủy tinh thể mà mắt còn quan sát được rõ nét. Khi quan sát ( ngắm chừng) ở cực viễn mắt không phải điều tiết.
Điểm cực cận của mắt (Cc) là vị trí gần nhất trên trục chính của thủy tinh thể mà tại đó mắt còn quan sát được rõ nét. Khi ngắm chừng ở cực cận mắt phải điều tiết cực đại.
Khoảng cách từ điểm cực cận đến điểm cực viễn gọi là giới hạn nhìn rõ của mắt.
Mắt cận thị có các đặc điểm:
+ Khi không điều tiết tiêu điểm nằm trước võng mạc ( fmax <OV).
+ Thủy tinh thể quá phồng.
+ Điệm cực cận rất gần mắt.
+ Mắt nhìn xa không rõ ( OCV hữu hạn).
Cách sửa: Đeo kính phân kì có tiêu cự phù hợp.
Đặc điểm của mắt viễn thị:
+ Khi không điều tiết tiêu điểm nằm sau võng mạc (fmax > OV).
+ Thủy tinh thể quá dẹt.
+ Điểm cực cận rất xa mắt.
+ Nhìn xa vông cùng đã phải điều tiết.
Cách sửa: đeo kính hội tụ có tiêu cự phù hợp.
Đặc điểm của mắt viễn thị:
+ Thủy tinh thể bị sơ cứng.
+ Điểm cực cận rất xa mắt.
Cách sửa: đeo kính hội tụ có tiêu cự phù hợp.
Kính lúp: 
Kính lúp hỗ trợ cho mắt để quan sát các vật nhỏ.
Cấu tạo là một thấu kính hội tụ (hay một hệ kính có độ tụ dương tương đương với một thấu kính hội tụ) có tiêu cự ngắn.
Độ bội giác qua kính lúp: 
Độ bội giác của kính lúp kính ngắm chừng ở ∞: 
Kính hiển vi: 
Kính hiển vi là dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt để quan sát các vật rất nhỏ bằng cách tạo ảnh có gốc trông lớn.
Cấu tạo của kính hiển vi:
+ Vật kính là một thấu kính hội tụ (hệ kính có độ tụ dương) có tiêu cự rất ngắn (cỡ mm) có tác dụng tạo thành một ảnh thật lớn hơn vật.
+ Thị kính là một kính lúp dùng để quan sát ảnh thật tạo bởi vật kính.
+ Hệ kính được lắp đồng trục sao cho khoảng cách giữa các kính không đổi.
+ Ngoài ra còn có bộ phận tụ sáng để chiếu sáng cho vật cần quan sát (thường là một gương cầu lõm).
Độ bội giác qua kính hiển vi: 
Độ bội giác của kính hiển vi khi ngắm chừng ở ∞: 
Kính thiên văn:
Công dụng của kính thiên văn là: hỗ trợ cho mắt để quan sát những vật ở rất xa bằng cách tăng góc trông.
Cấu tạo và chức năng các bộ phận của kính thiên văn:
+ Vật kính là một thấu kính hội tụ có tiêu cự dài. Nó có tác dụng tạo ra ảnh thật của vật tại tiêu điểm của vật kính.
+ Thị kính là một kính lúp, có tác dụng quan sát ảnh tạo bởi vật kính với vai trò như một kính lúp.
+ Khoảng cách giữa thị kính và vật kính có thể thay đổi được.
Độ bội giác qua kính thiên văn: ngắm chừng ở vô cực: