130
Tiết 55 : Bài 42 : MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU I / MỤC TIÊU : Hiểu nguyên tắc hoạt động của các máy phát điện xoay chiều. Nắm được cấu tạo của máy phát điện xoay chiều một pha và ba pha. Biết vận dụng các công thức để tính tần số và suất điện động của máy phát điện xoay chiều. II / CHUẨN BỊ : 1 / Giáo viên : Mô hình máy phát điện xoay chiều một pha, tranh vẽ sơ đồ các loại máy phát điện xoay chiều một pha và ba pha. 2 / Học sinh : Xem lại hiện tượng cảm ứng điện từ III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC : Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên Hoạt động 1 : HS : Dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ HS : = 0 cos 2ft HS : e = N = 2f N 0 sin 2ft HS : e = 2f N 0 cos ( 2ft / 2 ) HS : E 0 = 2f N 0 HS : Từ trường cố định, vòng dây quay. HS : Từ trường quay, vòng dây cố định. GV : Nguyên tắc hoạt động của các loại máy phát điện xoay chiều là gì ? GV : Viết biểu thức từ thông qua mỗi vòng dây ? GV : Viết biểu thức suất điện động xuất hiện trong cuộn dây có N vòng ? GV : Hướng dẫn học sinh biến đổi biểu thức suất điện động xuất hiện trong cuộn dây có N vòng ? GV : Viết biểu thức biên độ của suất điện động ? GV : Nêu hai cách tạo ra suất điện động xoay chiều thường dùng trong các máy phát điện ? - 1 -

12 giao an vat ly hkii

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: 12 giao an vat ly hkii

Tiết 55 :Bài 42 : MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU

I / MỤC TIÊU : Hiểu nguyên tắc hoạt động của các máy phát điện xoay chiều. Nắm được cấu tạo của máy phát điện xoay chiều một pha và ba pha. Biết vận dụng các công thức để tính tần số và suất điện động của máy phát điện xoay

chiều.II / CHUẨN BỊ :

1 / Giáo viên :Mô hình máy phát điện xoay chiều một pha, tranh vẽ sơ đồ các loại máy phát

điện xoay chiều một pha và ba pha.2 / Học sinh :

Xem lại hiện tượng cảm ứng điện từ III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC :

Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viênHoạt động 1 :HS : Dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ

HS : = 0 cos 2ft

HS : e = N = 2f N 0 sin 2ft

HS : e = 2f N 0 cos ( 2ft / 2 )

HS : E0 = 2f N 0

HS : Từ trường cố định, vòng dây quay.

HS : Từ trường quay, vòng dây cố định.Hoạt động 2 : HS : Phần cảm và phần ứng.

HS : Nam châm điện, nam châm vĩnh cữu.

HS : Những cuộn dâyHS : stato, rotoHS : Phần ứng gồm nhiều cuộn dây, mỗi cuộn dây lại gồm nhiều vòng dây mắc nối tiếp, phần cảm gồm nhiều nam châm điện.

HS : Quấn trên các lõi thép kỹ thuật.

GV : Nguyên tắc hoạt động của các loại máy phát điện xoay chiều là gì ?GV : Viết biểu thức từ thông qua mỗi vòng dây ?GV : Viết biểu thức suất điện động xuất hiện trong cuộn dây có N vòng ?GV : Hướng dẫn học sinh biến đổi biểu thức suất điện động xuất hiện trong cuộn dây có N vòng ?GV : Viết biểu thức biên độ của suất điện động ?GV : Nêu hai cách tạo ra suất điện động xoay chiều thường dùng trong các máy phát điện ?

GV : Nêu tên hai bộ phận chính của máy phát điện xoay chiều ?GV : Phần cảm được cấu tạo như thế nào ?

GV : Phần ứng được cấu tạo như thế nào ?GV : Nêu tên của phần quay và phần cố định của máy phát điện ?GV : Người ta phải làm gì để tăng suất điện động của máy phát ?

GV : Để tăng cường từ thông qua các cuộn

- 1 -

Page 2: 12 giao an vat ly hkii

HS : Lõi thép gồm nhiều lá thép mỏng ghép cách điện.HS : Có 2 cách

HS : hai vành khuyên, hai thanh quét.

Hoạt động 3 : HS : Nêu định nghĩa.HS : e1 = Eocost

e2 = Eocos(t - )

e3 = Eocos(t + )

HS : 3 cuộn dây giống nhau.HS : Tam giác hoặc sao

dây người ta phải làm gì ?GV : Muốn tránh dòng điện PhuCô người ta phải làm gì ?GV : Các máy phát điện xoay chiều 1 pha có mấy cách hoạt động ?GV : Để dẫn dòng điện ra ngoài người ta phải làm bằng cách nào ?

GV : Dòng điện xoay chiều 3 pha là gì ?GV : Viết các biểu thức suất điện động xuất hiện trong cuộn dây ?

GV : Quan sát hình vẽ 42.4 mô tả cấu tạo của máy phát điện xoay chiều 3 pha ?GV : Tải tiêu thụ điện năng được mắc như thế nào ?

IV / NỘI DUNG :1. Nguyên tắc hoạt động máy phát điện xoay chiều

a) Nguyên tắc hoạt động của các loại máy phát điện xoay chiều là dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ : khi từ thông qua một vòng dây biến thiên điều hòa, trong vòng dây xuất hiện một suất điện động cảm ứng xoay chiều.

b) Có hai cách tạo ra suất điện động xoay chiều thường dùng trong các máy điện :- Từ trường cố định, các vòng dây quay trong từ trường.- Từ trường quay, các vòng dây đặt cố định.

2. Máy phát điện xoay chiều một phaa) Các bộ phận chính

Có hai bộ phận chính là phần cảm và phần ứng.- Phần cảm là nam châm điện hoặc nam châm vĩnh cửu. Đó là phần tạo ra từ trường.- Phần ứng là những cuộn dây, trong đó xuất hiện suất điện động cảm ứng khi máy hoạt

động.Một trong hai phần đặt cố định, phần còn lại quay quanh một trục. Phần cố định gọi là

stato, phần quay gọi là rôto.Để tăng suất điện động của máy phát, phần ứng thường gồm nhiều cuộn dây, mỗi cuộn

lại gồm nhiều vòng dây mắc nối tiếp với nhau; phần cảm gồm nhiều nam châm điện tạo thành nhiều cặp cực Bắc – Nam, bố trí lệch nhau. Các cuộn dây của phần ứng và phần cảm thường được quấn trên các lõi thép kĩ thuật để tăng cường từ thông qua chúng. Lõi thép gồm nhiều lá thép mỏng ghép cách điện với nhau để giảm hao phí do dòng Phu – cô.b) Hoạt động

Các máy phát điện xoay chiều một pha có thể hoạt động theo hai cách :- Cách thứ nhất : phần ứng quay, phần cảm cố định.- Cách thứ hai : phần cảm quay, phần ứng cố định.

- 2 -

Page 3: 12 giao an vat ly hkii

Các máy hoạt động theo cách thứ nhất có stato là nam châm đặt cố định, rôto là khung dây quay quanh một trục trong từ trường tạo bởi stato.

Để dẫn dòng điện ra mạch ngoài, người ta dùng hai vành khuyên đặt đồng trục và cùng quay với khung dây (Hình 42.1). Mỗi vành khuyên có một thanh quét tì vào. Khi khung dây quay, hai vành khuyên trượt trên hai thanh quét, dòng điện truyền từ khung dây qua hai thanh quét ra ngoài. Các máy hoạt động theo cách thứ hai có rôto là nam châm, thường là nam châm điện được nuôi bỏi dòng điện một chiều; stato gồm nhiều cuộn dây có lõi sắt, xếp thành một vòng tròn. Các cuộn dây của rôto cũng có lõi sắt và xếp thành vòng tròn, quay quanh trục qua tâm vòng tròn.

Hình 42.1 Sơ đồ máy phát điện xoay chiều một pha có phần ứng quay, phần cảm cố định3. Máy phát điện xoay chiều ba phaa) Dòng điện xoay chiều ba pha

Dòng điện xoay chiều ba pha là hệ thống ba dòng điện xoay chiều, gây bởi ba suất điện

động cùng tần số, cùng biên độ nhưng lệch nhau về pha là

e1 = Eocost

e2 = Eocos(t - )

e3 = Eocos(t + )

b) Cấu tạo và hoạt động của máy phát điện xoay chiều ba phaDòng điện xoay chiều ba pha được tạo ra bởi máy phát điện xoay chiều ba pha. Máy này

có cấu tạo giống như máy phát điện một pha hoạt động theo cách thứ hai nhưng stato có ba cuộn dây riêng rẽ, hoàn toàn giống nhau quấn trên ba lõi sắt đặt lệch nhau 120 o trên một vòng tròn. Rôto là một nam châm điện (Hình 42.4).

- 3 -

Page 4: 12 giao an vat ly hkii

Hình 42.4 Sơ đồ cấu tạo của một máy phát điện xoay chiều ba phaKhi rôto quay đều, các suất điện động cảm ứng xuất hiện trong ba cuộn dây có cùng

biên độ, cùng tần số nhưng lệch nhau về pha là . Nếu nối các đầu dây của ba cuộn với ba

mạch ngoài giống nhau thì ta có hệ ba dòng điện cùng biên độ, cùng tần số nhưng lệch nhau về

pha là .

V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ :Trả lời câu hỏi 1, 2, 3 và làm bài tập 1, 2Xem bài 43

- 4 -

Page 5: 12 giao an vat ly hkii

Tiết 56 :Bài 43 : ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA

I / MỤC TIÊU : Hiểu thế nào là từ trường quay và cách tạo ra từ trường quay nhờ dòng điện ba pha. Hiểu nguyên tắc cấu tạo và hoạt động của động cơ không đồng bộ ba pha.

II / CHUẨN BỊ :1 / Giáo viên :

Nam châm chữ U, kim nam châm, khung dây quay, các bộ phận của động cơ không đồng bộ ba pha. Tranh vẽ sơ đồ các bộ phận của động cơ không đồng bộ 3 pha.

2 / Học sinh :Xem lại cấu tạo của máy phát điện xoay chiều 1 pha và 3 pha.

III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC :

Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viênHoạt động 1 :HS : Có các đường sức từ quay trong không gian.HS : Từ trường quay.HS : Kim nam châm quay theo với cùng vận tốc góc.HS : Quay đồng bộ.Hoạt động 2 : HS : Quay đều nhưng với vận tốc góc nhỏ hơn vận tốc góc của nam châm.HS : Quay không đồng bộ.HS : Từ thông qua khung dây biến thiên.

HS : Một dòng điện cảm ứng.

HS : Một moment lực nam khung dây quay

HS : Quay theo chiều quay của từ trường để làm giảm tốc độ biến thiên của từ thông qua khung ?HS :Nhỏ hơnHS : Nhờ có hiện tượng cảm ứng điện từ và tác dụng của điện trường quay.Hoạt động 3 : HS : Bố trí lệch nhau 1/3 vòng tròn với mạng điện ba pha.HS : Cùng biên độ, cùng tần số, nhưng lệch pha nhau 2/3.HS : Có phương nằm theo trục cuộn dây và

GV : Khi quay một nam châm quanh một trục, từ trường do nam châm gây ra có đặc điểm gì ?GV : Nếu đặt giữa hai cực của nam châm hình chữ U đang quay đều một kim nam châm thì kim nam châm sẽ như thế nào ?

GV : Nếu đặt giữa hai cực của nam châm hình chữ U đang quay đều một khung dây dẫn kín thì kim nam châm sẽ như thế nàoGV : Từ trường quay làm cho từ thông qua khung dây như thế nào ?GV : Lúc này trong khung dây xuất hiện cái gì ?GV : Từ trường quay tác dụng lên dòng điện khung dây như thế nào ?GV : Theo định luật Lenxơ, khung dây quay theo chiều như thế nào ?GV : Vận tốc của khung dây so với vận tốc góc của từ trường như thế nào ?GV : Nhờ cái gì mà khung dây quay và sinh công.

GV : Để tạo ra từ trường quay ba cuộn dây giống nhau được bố trí như thế nào ?GV : Nêu đặc điểm của ba dòng điện xuất hiện trong ba cuộn dây ?GV : Mỗi cuộn dây gây ra ở vùng xung

- 5 -

Page 6: 12 giao an vat ly hkii

biến đổi tuần hoànvới cùng tần số góc nhưng lệch pha nhau 2/3HS : Có độ lớn không đổi và quay trong mặt phẳng song sonh với ba trục cuộn dây với vận tốc góc bằng .Hoạt động 4 : HS : Có ba cuộn dây giống nhau quấn trên ba lõi sắt bố trí lệch nhau 1/3 vòng tròn.HS : Rôto là một hình trụ tạo bởi nhiều lá thép mỏng ghép lại. Trong các rãnh xẻ ở mặt ngoài rôto có đặt các thanh kim loại. Hai đầu mỗi thanh được nối vào các vành kim loại tạo thành một chiếc lồng. Lồng này cách điện với lõi thép và có tác dụng như nhiều khung dây đồng trục lệch nhau. HS : Có vận tốc góc bằng tần số góc của dòng điện.HS : Tác dụng lên các khung dây ở rôto các momen lực làm rôto quay với vận tốc nhỏ hơn vận tốc quay của từ trườngHS : Để làm quay các máy khác.

quanh trục O một từ trường như thế nào ?

GV : Vectơ cảm ứng từ B tổng hợp tại O có đặc điểm gì ?

GV : Hướng dẫn học sinh quan sát mô hình và trả lời ?GV : Stato có cấu tạo như thế nào ?GV : Hướng dẫn học sinh quan sát mô hình và trả lời ?GV : Rôto có cấu tạo như thế nào ?

GV : Khi mắc các cuộn dây ở stato với nguồn điện ba pha, từ trường quay tạo thành có đặc điểm gì ?GV : Từ trường quay này có tác dụng gì ?

GV : Chuyển quay của rôto được sử dụng để làm gì ?

IV / NỘI DUNG :1. Nguyên tắc hoạt độnga) Từ trường quay. Sự quay đồng bộ

Khi quay một nam châm quanh một trục, từ trường do nam châm gây ra có các đường sức từ quay trong không gian. Đó là một từ trường quay. Nếu đặt giữa hai cực của một nam châm hình chữ U một kim nam châm và quay đều nam châm chữ U thì kim nam châm quay theo với cùng vận tốc góc. Ta nói kim nam châm quay đồng bộ với từ trường.

b) Sự quay không đồng bộThay kim nam châm bằng một khung dây dẫn kín. Khung này có thể quay quanh trục xx’

trùng với trục quay của nam châm. Nếu quay đều nam châm ta thấy khung dây quay theo cùng chiều, đến một lúc nào đó khung dây cũng quay đều nhưng với vận tốc góc nhỏ hơn vận tốc góc của nam châm. Do khung dây và từ trường quay với các vận tốc góc khác nhau nên ta nói chúng quay không đồng bộ với nhau. Nhờ có hiện tượng cảm ứng điện từ và tác dụng của từ trường quay mà khung dây quay và sinh công cơ học. Động cơ hoạt động dựa theo nguyên tắc nói trên gọi là động cơ không đồng bộ.

2. Tạo ra từ trường quay bằng dòng điện ba pha.Từ trường quay có thể được tạo ra bằng dòng điện ba pha như sau : Mắc ba cuộn dây

giống nhau, bố trí lệch nhau 1/3 vòng tròn với mạng điện ba pha.

- 6 -

Page 7: 12 giao an vat ly hkii

Trong ba cuộn dây có ba dòng điện cùng biên độ, cùng tần số nhưng lệch pha nhau .

Mỗi cuộn dây đều gây ở vùng xung quanh trục O một từ trường mà cảm ứng từ có phương

nằm dọc theo trục cuộn dây và biến đổi tuần hoàn với cùng tần số nhưng lệch pha nhau .

3. Cấu tạo và hoạt động của động cơ không đồng bộ ba phaĐộng cơ không đồng bộ ba pha có hai bộ phận chính :

- Stato có ba cuộn dây giống nhau quấn trên ba lõi sắt bố trí lệch nhau 1/3 vòng tròn.- Rôto là một hình trụ tạo bởi nhiều lá thép mỏng ghép lại. Trong các rãnh xẻ ở mặt ngoài rôto có đặt các thanh kim loại. Hai đầu mỗi thanh được nối vào các vành kim loại tạo thành một chiếc lồng (Hình 43.4). Lồng này cách điện với lõi thép và có tác dụng như nhiều khung dây đồng trục lệch nhau. Rôto nói trên được gọi là rôto lồng sóc.

Hình 43.4 Lồng kim loại của một rôto lồng sóc.

Khi mắc các cuộn dây ở stato với nguồn điện ba pha, từ trường quay tạo thành có vận tốc góc bằng tần số góc của dòng điện. Từ trường qua tác dụng lên các khung dây ở rôto các momen lực làm rôto quay với vận tốc nhỏ hơn vận tốc quay của từ trường. Chuyển động quay của rôto được sử dụng để làm quay các máy khác.

Hiệu suất của động cơ được xác định bằng tỉ số giữa công suất cơ học hữu ích Pi mà động cơ sinh ra và công suất tiêu thụ P của động cơ.

V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ :Trả lời câu hỏi 1, 2, 3 và làm bài tập 1, 2Xem bài 44

Tiết 57 :Bài 44 : CHỈNH LƯU DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

MÁY BIẾN THẾ TRUYỀN TẢI ĐIỆN

I / MỤC TIÊU : Nắm được nguyên tắc chỉnh lưu và vẽ được mạch chính lưu dùng điôt bán dẫn. Nắm được nguyên tắc hoạt động, cấu tạo và các đặc điểm của máy biến thế. Hiểu nguyên tắc chung của sự truyền tải điện đi xa. Giải được các bài tập đơn giản về biến thế và truyền tải điện.

II / CHUẨN BỊ :1 / Giáo viên :

Điôt, mô hình máy biến thế, sơ đồ vẽ trước các mạch chỉnh lưu và dòng điện sau chỉnh lưu.

2 / Học sinh :

- 7 -

Page 8: 12 giao an vat ly hkii

Xem lại kiến thức về điôt, lõi sắt trong các máy phát điện, truyền tải điện năng trong đời sống hằng ngày.III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC :

Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viênHoạt động 1 :HS : Nêu định nghĩa trong sách giáo khoaHS : Dụng cụ cho dòng điện qua chỉ có một chiều, vẽ ký hiệu, chỉ chiều của dòng điện.HS : Mắc sơ đồ mạch điện 44.1

HS : uAB > 0

HS : Dòng một chiều nhấp nhô.

Hoạt động 2 : HS : Mắc sơ đồ mạch điện 44.3HS : Học sinh nhìn hình mô tả

HS : Học sinh nhìn hình mô tả

HS : Cùng chiều.

Hoạt động 3 : HS : Học sinh nêu định nghĩa ?HS : Quan sát hiện vật, mô hình hoặc bằng tranh ảnh.

HS : Hai vòng dâyHS : Số vòng khác nhau, quấn trên lõi sắt, lõi sắt gồm các lá thép mỏng ghép cách điện với nhau, làm bằng đồng có điện trở nhỏ và cách điện với lõi.

HS : Nối với nguồn điện.HS : Nối với tải tiêu thụ.Hoạt động 4 : HS : Khi bỏ qua sự mất mát từ thông.

HS : Khi bỏ qua điện trở của các cuộn dây.

HS : Khi hao phí năng lượng trong biến thế có thể bỏ qua.

GV : Phương pháp chỉnh lưu dòng điện xoay chiều là gì ?GV : Hãy cho biết tính chất, ký hiệu của điốt ? đỉnh của tam giác chỉ cái gì ?GV : Hướng dẫn học sinh mắc sơ đồ mạch điện ?GV : Khi nào điốt mới cho dòng điện đi qua ?GV : Quan sát và nêu nhận xét đường biểu diễn cường độ dòng điện sau khi chỉnh lưu một nữa chu kỳ ?GV : Hướng dẫn HS mắc sơ đồ mạch điện GV : Khi uAB > 0 dòng điện chạy theo chiều nào ?GV : Khi uAB > 0 dòng điện chạy theo chiều nào ?GV : Em có nhận xét gì về chiều dòng điện đi qua R trong hai trường hợp trên ?

GV : Máy biến thế là gì ?GV : GV cho học sinh quan sát các loại máy biến thế thường dùng trong đời sống hoặc trong kĩ thuật bằng hiện vật, mô hình hoặc bằng tranh ảnh.GV : Máy biến thế có mấy vòng dây ?GV : Hai cuộn dây có đặc điểm gì ?GV : Các vòng dây được quấn ở đâu ?GV : Lõi sắt này được cấu tạo như nào ?GV : Các cuộn dây được cấu tạo như thế nào ?GV : Thế nào là cuộn sơ cấp ?GV : Thế nào là cuộn thứ cấp ?

GV : Khi nào viết được công thức

GV :Khi nào viết được công thức

- 8 -

Page 9: 12 giao an vat ly hkii

Hoạt động 5 : HS : Tìm hiểu ý nghĩa vật lý của các đại lượng R, P, U, cos , PHS : Giảm R của đường dây, thay đổi U

GV :Khi nào viết được công thức

đúng GV : Hướng dẫn học sinh thành lập biểu

thức : P = R

GV : Có mấy cách giảm P ?

IV / NỘI DUNG :1. Chỉnh lưu dòng điện xoay chiều

Phương pháp chỉnh lưu dòng điện xoay chiều là phương pháp biến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều.a) Chỉnh lưu một nửa chu kì.

Chỉ ở những nửa chu kì có uAB > 0 thì điôt mới cho dòng đi qua.

Hình 44.2 Đường biểu diễn cường độ dòng điện sau khi chỉnh lưu một nửa chu kìb) Chỉnh lưu hai nửa chu kì

Trong một nửa chu kì uAB > 0, các điốt D2 và D4 không cho dòng đi qua. Dòng điện chạy theo đường AMNRQPB. Trong nửa chu kì tiếp theo, uAB < 0, các điôt D 1 và D3 không cho dòng đi qua. Dòng điện chạy theo đường BPNRQMA.

Hình 44.4 Đường biểu diễn cường độ dòng điện sau khi chỉnh lưu hai nửa chu kì2. Máy biến thế

Máy biến thế là thiết bị làm việc dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ, dùng để tăng hoặc giảm hiệu điện thế xoay chiều mà không làm thay đổi tần số của nó.a) Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động

Máy biến thế gồm hai cuộn dây có số vòng khác nhau quấn trên một lõi sắt kín. Lõi thường làm bằng các lá sắt hoặc thép pha silic, ghép cách điện với nhau để giảm hao phí điện năng do dòng Phu-cô. Các cuộn dây thường làm bằng đồng để có điện trở nhỏ và được cách điện với lõi.

Một trong hai cuộn của máy biến thế được nối với nguồn điện xoay chiều, được gọi là cuộn sơ cấp. Cuộn thứ hai được nối với tải tiêu thụ, được gọi là cuộn thứ cấp. Dòng điện xoay chiều chạy trong cuộn sơ cấp gây ra từ thông biến thiên qua cuộn thứ cấp, làm xuất hiện trong cuộn thứ cấp một suất điện động xoay chiều. Nếu mạch thứ cấp kín thì có dòng điện chạy trong cuộn thứ cấp.

- 9 -

Page 10: 12 giao an vat ly hkii

b) Sự biến đổi hiệu điện thế và cường độ dòng điện qua máy biến thế.Suất điện động cảm ứng trong mỗi cuộn dây tỉ lệ với số vòng dây của nó :

(44.1)

(44.2)

U1 = E1, U2 = E2

(44.3)

Nếu k < 1 thì ta gọi máy biến thế là máy tăng thế, ngược lại, nếu k > 1 ta gọi máy biến thế là máy hạ thế. Nếu các hao phí điện năng trong biến thế không đáng kể thì công suất của dòng điện trong mạch sơ cấp và trong mạch thứ cấp có thể coi bằng nhau.

U1I1 = U2I2 (44.4)

Hay

3. Truyền tải điệnGọi R là điện trở đường dây, P là công suất truyền đi, U là hiệu điện thế ở nơi phát,

cos là hệ số công suất của mạch điện thì công suất hao phí trên dây là :P = RI2

P = R (44.6)

Đối với một hệ thống truyền tải điện với cos và P xác định, có hai cách giảm P.Cách thứ nhất : giảm điện trở R của đường dây. Đây là cách tốn kém vì phải tăng tiết

diện của dây, do đó tốn nhiều kim loại làm dây và phải tăng sức chịu đựng của các cột điện.Cách thứ hai : tăng hiệu điện thế U ở nơi phát điện và giảm hiệu điện thế ở nơi tiêu thụ

điện tới giá trị cần thiết. Cách này có thể thực hiện đơn giản bằng máy biến thế, do đó được áp dụng rộng rãi.V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ :Trả lời câu hỏi 1, 2, 3 và làm bài tập 1, 2Xem bài 45

- 10 -

Page 11: 12 giao an vat ly hkii

Tiết 58 :Bài 45 : BÀI TẬP ĐIỆN XOAY CHIỀU

I- MỤC TIÊU Biết vận dụng các công thức và dùng giản đồ vectơ để giải các bài toán về mạch điện

xoay chiều nối tiếp. Giải được các bài tập đơn giản về máy điện và sự truyền tải điện.

- 11 -

Page 12: 12 giao an vat ly hkii

- 12 -

Page 13: 12 giao an vat ly hkii

- 13 -

Page 14: 12 giao an vat ly hkii

- 14 -

Page 15: 12 giao an vat ly hkii

Tiết 59 :Bài 46 : THỰC HÀNH

XÁC ĐỊNH TRỞ KHÁNG CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU

I / MỤC TIÊU : Thông qua hoạt động thực hành theo nhóm, mỗi HS cần đạt được các yêu cầu sau : Biết cách xác định các loại trở kháng của mạch xoay chiều bằng thức nghiệm, hiểu ý

nghĩa thực tế của các loại trở kháng. Dùng được dao động kí điện tử, máy phát âm tần và các dụng cụ đo điện xoay chiều

thông thường để làm thực nghiệm. Bằng thực nghiệm, củng cố kiến thức về cộng hưởng, liên hệ giữa cộng hưởng trong

dao động điện với dao động cơ. Tiếp tục rèn luyện kĩ năng phân tích, lựa chọn phương án TN. Biết phối hợp hành động trong việc học và hành với tập thể nhóm nhỏ.

II / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC :Tùy theo điều kiện trang thiết bị hiện có của trường mà có thể vận dụng các cách tổ

chức nhóm khác nhau sao cho hiệu quả. Ví dụ :- Nếu chiều dao động kí và máy phát... thì 50% số nhóm làm phương án 1, còn 50% làm

phương án 2 rồi thảo luận chung.Nếu HS giỏi thì có thể đảo phương án sau nửa thời gian để mỗi học sinh đều làm cả hai

phương án.- Nếu ít thiết bị thì chỉ một nhóm làm phương án 1, các nhóm còn lại làm phương án 2.

Khi thảo luận chung nên vẽ to của nhóm 1 rồi gắn trên bảng để cả lớp cùng phân tích.- Hoặc GV hướng dẫn HS làm nhanh phương án 1 ngay trên bàn GV để cả lớp quan sát

được, sau đó các nhóm đều làm phương án 2.

- 15 -

Page 16: 12 giao an vat ly hkii

Về thao tác theo phương án 1, nên có hình vẽ mạch điện cho từng bước để GV và HS để theo dõi và thực hiện.Cụ thể là hình 46.5 có thể tách ra.

Hình 46.5a : Mạch này hiển thị hai đồ thị cùng pha ứng với mạch điện chỉ có điện trở thuần R. Có thể điều chỉnh để hai đồ thị này hiển thị biên độ khác nhau.

Hình 46.5b : Mạch này hiển thị hai đồ thị lệch pha giữa I và U ứng với mạch điện có C. Lưu ý rằng,

R trong mạch này chỉ có tác dụng lấy tín hiệu đại điện cho cường độ I. Sau đó, thay tụ C bằng cuộn cảm L ta sẽ có hai đồ thị lệch pha giữa I và U ứng với

mạch điện có L. Tiếp theo, nối tiếp thêm C với L ta sẽ có hai đồ thị lệch pha giữa I và U ứng với đoạn

mạch có L, C nối tiếp.

- 16 -

Page 17: 12 giao an vat ly hkii

Tiết 60 :Bài 47 : THỰC HÀNH

NGHIÊN CỨU MÁY BIẾN THẾ

I / MỤC TIÊU : Làm được các TN để hiểu rõ tác dụng của mạch từ trong máy biến thế. Biết cách làm biến đổi hiệu điện thế bằng máy biến thế. Bằng thực nghiệm hiểu rõ vai trò của máy biến thế trong việc truyền tải điện đi xa. Rèn luyện khả năng phân tích và lựa chọn phương án TN.

II / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC :Bài thực hành này có hai phương án, mỗi phương án gồm phần chung là tác dụng của

máy biến thế và phần riêng về ứng dụng của máy biến thế. Tùy điều kiện về thiết bị và trình độ HS... có thể tổ chức thực hiện theo mức độ khác nhau theo gợi ý dưới đây.

- Các nhóm đều đồng loạt làm cả hai phương án rồi thảo luận chung.- Các nhóm cùng làm hai phương án nhưng không đồng loạt. Một số nhóm làm phương

án 1, một số làm phương án 2, sau nửa thời gian thì chuyển đổi.- Các nhóm đều tìm hiểu về hai phương án, sau đó một số nhóm làm phương án 1, một

số làm phương án 2. Cuối buổi có đại diện trình bày kết quả và thảo luật chung về cả hai phương án.

- Cần chú ý hướng dẫn phần trao đổi thảo luận sau khi làm thí nghiệm, đây là hoạt động rất hữu ích để phát hiện những vướng mắc và củng cố kiến thức về máy biến thế cho HS một cách hứng thú.

Tiết 61 :

Bài 48 : HIỆN TƯỢNG TÁN SẮC ÁNH SÁNG

I / MỤC TIÊU : Mô tả và giải thích được hiện tượng tán sắc ánh sáng.

- 17 -

Page 18: 12 giao an vat ly hkii

Nắm vững khái niệm ánh sáng trắng, ánh sáng đơn sắc.

II / CHUẨN BỊ :1 / Giáo viên :

- Cố gắng thực hiện TN chứng minh về hiện tượng tán sắc ánh sáng.- Vẽ trên giấy khổ lớn Hình 48.1 và 48.2. SGK.- Nếu có điều kiện, thì chuẩn bị để thực hiện thí nghiệm ở Hình 48.3 SGK.

2 / Học sinh :Ôn lại các kiến thức về lăng kính (sự truyền của tia sáng qua lăng kính, công thức

lăng kính).III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY - HỌC :

Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viênHoạt động 1 :HS : Quan sát thí nghiệm 48.1

HS : Bị lệch về phía đáy lăng kính.

HS : Bị lệch về phía đáy lăng kính.

HS : Bị tách ra thành nhiều chùm tia.

HS : Đỏ cam vàng lục lam chàm tím.

HS : Nêu định nghĩa.HS : Nêu định nghĩa.Hoạt động 2 : HS : Quan sát thí nghiệm 48.2

HS : Bị lệch về phía đáy lăng kính.

HS : Giữ nguyên màuHS : Không bị tán sắc.HS : Khác nhau.

HS : Nêu định nghĩa.Hoạt động 3 : HS : Quan sát thí nghiệm 48.3

HS : Nêu định nghĩa.Hoạt động 4 : HS : D = (n – 1)AHS : D phụ thuộc vào nHS : n càng lớn thì D càng lớn.HS : Nêu định nghĩa.

GV : Hướng dẫn học sinh bố trí thí nghiệm như hình vẽ 48.1GV : Quan sát phương của chùm tia sáng đi trong lăng kính ?GV : Quan sát phương của chùm tia sáng ló ra lăng kính ?GV : Quan sát số lượng chùm tia sáng ló ra lăng kính ?GV : Hãy liệt kê màu của những chùm sáng mà Em quan sát được ?GV : Hiện tượng tán sắc ánh sáng là gì ?GV : Quang phổ của ánh sáng trắng là gì ?

GV : Hướng dẫn học sinh bố trí thí nghiệm như hình vẽ 48.2GV : Quan sát phương của chùm tia sáng đi qua lăng kính ?GV : Quan sát màu của chùm tia sáng đi qua lăng kính ?GV : Quan sát góc lệch của các chùm tia sáng có màu khác nhau ?GV : Ánh sáng đơn sắc là gì ?

GV : Hướng dẫn học sinh bố trí thí nghiệm như hình vẽ 48.3GV : Ánh sáng trắng là gì ?

GV : Viết công thức xác định góc lệch của chùm tia sáng khi đi qua lăng kính khi góc chiết quang A nhỏ?GV : Ánh sáng trắng là gì ?

- 18 -

Page 19: 12 giao an vat ly hkii

HS : Có các giá trị khác nhau.

HS : Bị lệch các góc khác nhau do đó trở thành tách rời nhau.Hoạt động 5 : HS : Xem SGK trang 232HS : Xem SGK trang 247

GV : Chiết suất của thủy tinh có đặc điểm gì đối với ánh sáng đơn sắc có màu khác nhau ?GV : Các chùm ánh sáng đơn sắc có màu khác nhau trong chùm ánh trắng, sau khi khúc xạ qua lăng kính có đặc điểm gì ?GV : Giới thiệu máy quang phổ.GV : Giới thiệu hiện tượng cầu vòng.

IV / NỘI DUNG :1. Thí nghiệm về sự tán sắc ánh sáng

Chiếu vào khe F chùm ánh sáng trắng.Chùm ánh sáng trắng không những bị lệch về phía đáy lăng kính mà còn bị tách ra

thành nhiều chùm ánh sáng có màu khác nhau : đỏ, da cam, vàng, xanh (lục), lam, chàm, tím. Chùm ánh sáng màu đỏ bị lệch ít nhất, chùm màu tím bị lệch nhiều nhất.

Hiện tượng này gọi là sự tán sắc ánh sáng. Dải màu thu được gọi là quang phổ của ánh sáng trắng.2. Ánh sáng trắng và ánh sáng đơn sắc

Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị tán sắc khi đi qua lăng kính.Ánh sáng trắng là hỗn hợp của nhiều ánh sáng đơn sắc, có màu biến thiên liên tục, từ

màu đỏ đến màu tím. 3. Giải thích sự tán sắc ánh sáng

- Ánh sáng trắng là hỗn hợp của nhiều ánh sáng đơn sắc, có màu biến thiên liên tục, từ màu đỏ đến màu tím.

- Chiết suất của thủy tinh có giá trị khác nhau đối với ánh sáng đơn sắc có màu khác nhau; chiết suất đối với ánh sáng tím có giá trị lớn nhất.

Vì vậy, các chùm sáng đơn sắc có màu khác nhau trong chùm ánh sáng trắng, sau khi khúc xạ qua lăng kính, bị lệch các góc khác nhau, sẽ trở thành tách rời nhau ra. Kết qua là, chùm sáng ló ra khỏi lăng kính bị xòe rộng ra thành nhiều chùm đơn sắc, tạo thành quang phổ của ánh sáng trắng.4. Ứng dụng sự tán sắc ánh sáng.

Máy quang phổ, cầu vòng.

V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ :Trả lời câu hỏi 1, 2, 3, 4, 5 Xem bài 49 + 50

- 19 -

Page 20: 12 giao an vat ly hkii

Tiết 62 + 63 :

Bài 49 + 50 : HIỆN TƯỢNG GIAO THOA ÁNH SÁNG. HIỆN TƯỢNG NHIỄU XẠ ÁNH SÁNG.

I / MỤC TIÊU : Mô tả được TN Y-âng, hiểu hiện tượng giao thoa ánh sáng và điều kiện giao thoa ánh

sáng. Mô tả được hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng.

II / CHUẨN BỊ :1 / Giáo viên :

Nếu có điều kiện GV chuẩn bị TN về sự giao thoa ánh sáng (sẽ nói rõ ở mục III dưới đây).

Vẽ trên giấy khổ lớn Hình 49.3 SGK và 49.4 SGK.2 / Học sinh :

Ôn lại giao thoa của sóng cơ học (chương III).III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC :

Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viênHoạt động 1 :HS : Quan sát thí nghiệm 49.1

HS : Thấy được các vạch sáng màu đỏ và các vạch tối.HS : Nêu định nghĩa.HS : Các vạch sáng và các vạch tối.HS : Ánh sáng có tính chất sóng.HS : Khe S

HS : Khe S1 và S2

HS : Cùng tần số và có độ lệch pha không đổi.HS : Nêu định nghĩaHS : Nêu định nghĩaHS : Hiện tượng giao thoa là một bằng chứng thực nghiệm quan trọng khẳng định ánh sáng có tính chất sóng.Hoạt động 2 : HS : Có những vân màu sặc sỡ ?

HS : Nêu định nghĩa.

GV : Hướng dẫn học sinh bố trí thí nghiệm như hình vẽ 49.1GV : Quan sát hình ảnh phía sau M2 bằng kính lúp, các em thấy được hiện tượng gì ?GV : Hiện tượng giao thoa là gì ?GV : Cái gì được gọi là vân giao thoa ?GV : Ánh sáng có tính chất gì ?GV : Quan sát thí nghiệm và cho biết cái gì trở thành nguồn phát sóng ánh sáng ?GV : Phần ánh chồng lên nhau hình như xuất phát từ đâu ?GV : Tần số và độ lệch pha của 2 sóng ánh sáng phát ra từ S1 và S2 có đặc điểm gì ?GV : Thế nào là hai sóng kết hợp ?GV : Thế nào là vùng giao thoa ?GV : Nêu kết luận về hiện tượng giao thoa

GV : Khi nhìn ánh sáng phản xạ trên các váng dầu, mỡ hoặc bong bóng xà phòng, các em thấy có hiện tượng gì ?GV : Hiện tượng giao thoa ánh sáng trên bản mỏng là gì ?

- 20 -

Page 21: 12 giao an vat ly hkii

HS : Một sóng phản xạ và một sóng khúc xạ rồi phản xạ ló ra ngoài.Hoạt động 3 : HS : Quan sát thí nghiệm 49.5

HS : Vệt sáng ab

HS : Xuất hiện một vệt sáng tròn được bao quanh bởi các vân tròn sáng tối nằm xen kẻ nhau.HS : Vân sáng.

HS : Vân tối.

HS : Tia sáng đã bị lệch khỏi phương truyền thẳng ?HS : Nêu định nghĩa.

GV : Hai sóng ánh sáng giao thoa với nhau trong hiện này là gì ?

GV : Hướng dẫn học sinh bố trí thí nghiệm như hình vẽ 49.5GV : Quan sát hình ảnh của lỗ tròn nhỏ lúc đầu ?GV : Quan sát lỗ hình ảnh của lỗ tròn nhỏ lúc sau ?

GV : Trong vùng tối hình học người ta quan sát được cái gì ?GV : Trong vùng sáng hình học người ta quan sát được cái gì ?GV : Thí nghiệm trên chứng tỏ được điều gì ?GV : Hiện tượng nhiễu xạ là gì ?

IV / NỘI DUNG :1. Thí nghiệm về sự giao thoa ánh sánga) Thí nghiệm

Đ là nguồn phát ánh sáng trắng; F là kính màu (kính lọc sắc) dùng để tách ra chùm sáng đơn sắc chiếu vào khe hẹp S rạch trên màu chắn M1; S1, S2 là hai khe hẹp, nằm rất gần nhau, song song với S, rạch trên màn chắn M2; O là vị trí đặt mắt quan sát nhờ kính lúp.b) Kết quả thí nghiệm

Dùng kính lọc sắc đỏ và quan sát hình ảnh phía sau M2 bằng kính lúp, mắt ta nhìn thấy một vùng sáng hẹp trong đó xuất hiện những vạch sáng màu đỏ và các vạch tối, xen kẽ nhau một cách đều đặn, song song với khe S.c) Giải thích kết quả thí nghiệm

- Ánh sáng từ đèn Đ chiếu sáng khe S làm cho khe S trở thành nguồn phát sóng ánh sáng, truyền đến hai khe S1, S2. Hai khe S1, S2, được chiếu sáng, lại trở thành hai nguồn sáng, phát ra hai sóng ánh sáng kết hợp truyền tiếp về phía sau, có một phần chồng lên nhau.

- Vì hai khe S1, S2 được chiếu sáng bởi cùng một nguồn sáng S, nên hai nguồn S1, S2 là hai nguồn kết hợp có cùng tần số, hai sóng do chúng phát ra có độ lệch pha không đổi.

Do đó, hai sóng ánh sáng do S1 và S2 phát ra là hai sóng kết hợp có bước sóng xác định. Tại vùng không gian hai sóng đó chồng lên nhau, - gọi là vùng giao thoa, chúng giao thoa với nhau và tạo nên hình ảnh như đã quan sát thấy.

Đặt sau M2, tại vùng giao thoa, một màn quan sát E song song với M2 thì trên màn E xuất hiện các vân giao thoa, là những vạch song song với S1, S2.

Như vậy, hiện tượng giao thoa là một bằng chứng thực nghiệm quan trọng khẳng định ánh sáng có tính chất sóng.2. Hiện tượng giao thoa ánh sáng trên bản mỏng

Khi nhìn ánh sáng phản xạ trên các váng dầu, mỡ, hoặc bong bóng xà phòng… ta thấy có những vân màu sặc sỡ, tựa như vẽ trên mặt lớp váng. Đó là hiện tượng giao thoa ánh sáng trên bản mỏng khi chiếu ánh sáng trắng vào bản mỏng.

- 21 -

Page 22: 12 giao an vat ly hkii

3. Hiện tượng nhiễu xạ ánh sánga) Thí nghiệm về sự nhiễu xạ ánh sáng

Hiện tượng ánh sáng không tuân theo định luật truyền thẳng, quan sát được khi ánh sáng truyền qua lỗ nhỏ, hoặc gần mép những vật trong suốt hoặc không trong suốt được gọi là hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng.b) Giải thích hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng

Nhìn mặt sau một tấm bìa, có dùi một lỗ nhỏ và được chiếu sáng vào mặt trước, ta thấy tại vị trí lỗ như có một ngọn đèn (đốm) sáng, lớn hơn lỗ, tỏa sáng về phía ta, tựa như lỗ đóng vai trò một nguồn sáng, phát ra sóng ánh sáng. Ta thấy một hình ảnh tương tự khi nhìn Mặt trời qua các kẽ lá (Hình 49.7).

Hình 49.7 Ảnh chụp ánh sáng mặt trời chiếu ra từ các kẽ lác) Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng được ứng dụng trong máy quang phổ cách tử để phân tích một chùm ánh sáng đa sắc thành các thành phần đơn sắc.V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ :Trả lời câu hỏi 1, 2, 3 Xem bài 51

- 22 -

Page 23: 12 giao an vat ly hkii

Tiết 64 : BÀI TẬP

Tiết 65 :

Bài 51 : KHOẢNG VÂNBƯỚC SÓNG ÁNH SÁNG VÀ MÀU SẮC ÁNH

SÁNG

- 23 -

Page 24: 12 giao an vat ly hkii

I / MỤC TIÊU : Nắm chắc điều kiện để có vân sáng, điều kiện để có vân tối. Nắm chắc và vận dụng được công thức xác định vị trí vân sáng, vị trí vân tối, khoảng

vân. Biết được cỡ lớn của bước sóng ánh sáng, mối liên quan giữa bước sóng ánh sáng và

màu sắc ánh sáng.II / CHUẨN BỊ :

1 / Giáo viên :Vẽ trên giấy khổ lớn hình ảnh giao thoa với ánh sáng trắng (Hình 51.2 SGK).

2 / Học sinh :Ôn lại sự giao thoa của sóng cơ học

III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC :

Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viênHoạt động 1 :HS : Trong vùng sáng hẹp quan sáng được các vân sáng và các vân tối xen kẽ nhau một cách đều đặn.HS : Bằng nhau.

HS : d2 d1 = k.

HS :

HS : Xem sách giáo khoa.

HS : d2 d1 = ( 2k + 1 )

HS :

HS : Xem sách giáo khoa.Hoạt động 2 : HS : Vân tối

HS : Cách đều nhau.

HS : Nêu định nghĩa.

HS : i =

Hoạt động 3 :

HS : i =

HS : Đo i, D, a

GV : Em hãy nhắc lại hình ảnh giao thoa quan sát được trong TN Young ?

GV : Nêu và nhận xét khoảng cách giữa các vân giao thoa ?GV : Nêu điều kiện để có vân giao thoa với biên độ cực đại ?GV : Hướng dẫn học sinh tìm công thức xác định vị trí vân sáng ?GV : Nêu ý nghĩa vật lý của k ?GV : Nêu điều kiện để có vân giao thoa với biên độ cực tiểu ?GV : Hướng dẫn học sinh tìm công thức xác định vị trí vân tối ?GV : Nêu ý nghĩa vật lý của k ?

GV : Xen giữa hai vân sáng cạnh nhau là cái gì ?GV : Hãy cho biết các vân sáng cũng như các vân tối nằm cách nhau một khoảng như thế nào ?GV : Khoảng vân là gì ?GV : Hướng dẫn học sinh tìm công thức xác định khoảng vân ?

GV : Viết công thức xác định khoảng vân ?GV : Từ công thức khoảng vân, GV đặt vấn đề : Bằng cách nào có thể xác định bước sóng ánh sáng?

- 24 -

Page 25: 12 giao an vat ly hkii

Hoạt động 4 : HS : Tần số f

HS : Có bước sóng hoàn toàn xác định.

HS : Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng có bước sóng xác định. Màu ứng với ánh sáng đó gọi là màu đơn sắc.HS : Còn có các màu không đơn sắc.HS : Hoạt động 5 : HS : Trong SGK trang 223

GV : Dựa vào công thức f = , nếu biết

được ta xác định được đại lượng nào ?GV : Hãy cho biết mỗi ánh sáng đơn sắc có màu xác định thì như thế nào ?GV : Nêu mối quan hệ giữa bước sóng và màu sắc ánh sáng ?

GV : Hãy cho biết ngoài 7 màu đơn sắc còn có các màu khác không ?

GV : Giới thiệu các khoảng bước sóng của các vùng màu ?

IV / NỘI DUNG :1. Xác định vị trí các vân giao thoa và khoảng vâna) Vị trí của các vân giao thoa

Vị trí các vân sáng

Với k = 0, vân sáng trung tâm, vân sáng bậc 1, ứng với k = ±1; vân sáng bậc 2, ứng với k = ±2…

Vị trí các vân tối

Vân tối thứ nhất ứng với k = 0, vân tối thứ hai ứng với k = 1…b) Khoảng vân

Xen giữa hai vân sáng cạnh nhau là một vân tối, các vân sáng cũng như các vân tối nằm cách đều nhau. Khoảng cách giữa hai vân sáng cạnh nhau được gọi là khoảng vân, kí hiệu là i.

i =

2. Đo bước sóng ánh sánh bằng phương pháp giao thoaNếu đo được chính xác D và đo được chính xác i và a (nhờ kính hiển vi và kính lúp), thì

ta tính được bước sóng của ánh sáng.3. Bước sóng và màu sắc ánh sáng

Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng có bước sóng xác định. Màu ứng với ánh sáng đó gọi là màu đơn sắc.V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ :Trả lời câu hỏi 1, 2, 3 và làm bài tập 1, 2Xem bài 52

- 25 -

Page 26: 12 giao an vat ly hkii

Tiết 66 :

Bài 52 : BÀI TẬP VỀ SỰ GIAO THOA ÁNH SÁNG

I / MỤC TIÊU : Hướng dẫn vận dụng các công thức về giao thoa ánh sáng và luyện kĩ năng giải bài toán

về giao thoa ánh sáng. Hiểu được một số phương pháp tạo ra hai nguồn sáng kết hợp từ đó quan sát được hình

ảnh giao thoa. Biết cách xác định khoảng vân và số vân quan sát được trong một số trường hợp cụ thể.

II / CHUẨN BỊ :1 / Giáo viên :

Chuẩn bị thí nghiệm giao thoa khe Young.2 / Học sinh :

Phải nắm chắc phương pháp xác định vị trí vân giao thoa và khoảng vân. Ôn lại các kiến thức đã học ở lớp 11 về gương phẳng, lăng kính, thấu kính.

III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC :

- 26 -

Page 27: 12 giao an vat ly hkii

- 27 -

Page 28: 12 giao an vat ly hkii

Tiết 67 :

Bài 53 : MÁY QUANG PHỔQUANG PHỔ LIÊN TỤC

I / MỤC TIÊU : Hiểu được cấu tạo của máy quang phổ và tác dụng của từng bộ phận. Hiểu được khái niệm về quang phổ liên tục, nguồn phát quang phổ liên tục, những đặc

điểm và công dụng của quang phổ liên tục.II / CHUẨN BỊ :

1 / Giáo viên :Vẽ trên giấy khổ lớn sơ đồ cấu tạo của máy quang phổ (Hình 53.2 SGK)

2 / Học sinh :Ôn lại §48 cũng như các kiến thức về lăng kính, thấu kính.

III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC :

Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viênHoạt động 1 :HS : Tần số và bước sóng.

HS : 1,3311

HS : 1,3428

HS : Chiết suất ứng với ánh sáng có bước sóng càng dài thì có giá trị càng nhỏ hơn chiết suất ứng với ánh sáng có bước sóng ngắn.HS : HS tìm hiểu đường cong tán sắc trong SGK ?Hoạt động 2 : HS : Nêu định nghĩa.HS : Tạo ra chùm tia song song.

HS : Tiêu diện của thấu kính hội tụ L1

HS : Phân tích chùm tia sáng song song chiếu tới.HS : Chùm tia đơn sắcHS : Các vạch màuHoạt động 3 : HS : Nêu định nghĩa.HS : Rắn lỏng khí.

HS : Có khối lượng riêng lớn.

GV : Chiết suất của môi trường trong suốt có giá trị phụ thuộc vào đại lượng vật lý nào ?GV : Chiết suất của nước đối với ánh sáng đỏ bằng bao nhiêu ?GV : Chiết suất của nước đối với ánh sáng tím bằng bao nhiêu ?GV : Nêu mối quan hệ giữa bước sóng và chiết suất ?

GV : Nêu khái niệm đường cong tán sắc.

GV : Máy quang phổ là gì ?GV : Hãy cho biết tác dụng của ống chuẩn trực ?GV : Khe hẹp F được đặt nằm ở đâu ?GV : Hãy cho biết tác dụng của lăng kính ?

GV : Nêu tính chất của chùm tia ló ?GV : Mô tả hình ảnh thu được trên tấm kính mờ hoặc trên kính ảnh ?GV : Quang phổ liên tục là gì ?GV : Những chất nào có khả năng phát ra quang phổ liên tục ?GV : Nêu điều kiện để phát ra quang phổ

- 28 -

Page 29: 12 giao an vat ly hkii

HS : Phụ thuộc nhiệt độ nhưng không phụ thuộc bản chất nguồn phát.HS : Đo nhiệt độ của nguồn phát.

liên tục ?GV : Quang phổ liên tục có tính chất gì quang trọng ?GV : Tính chất đó được ứng dụng gì ?

IV / NỘI DUNG :1. Chiết suất của môi trường và bước sóng ánh sáng

Chiết suất ứng với ánh sáng có bước sóng càng dài thì có giá trị càng nhỏ hơn chiết suất ứng với ánh sáng có bước sóng ngắn.

Đường cong tán sắc, biểu diễn sự phụ thuộc của chiết suất của các môi trường trong suốt vào bước sóng ánh sáng.2. Máy quang phổ

Máy quang phổ là dụng cụ dùng để phân tích chùm sáng có nhiều thành phần thành những thành phần đơn sắc khác nhau. Nó dùng để nhận biết các thành phần cấu tạo của một chùm sáng phức tạp do một nguồn sáng phát ra.a) Cấu tạo

Có ba bộ phận chính : Ống chuẩn trực là bộ phận tạo ra chùm tia sáng song song. Chùm tia sáng ló ra khỏi

thấu kính L1 là một chùm tia song song. Lăng kính là bộ phận có tác dụng phân tích chùm tia song song từ L1 chiếu tới, tạo ra

thành nhiều chùm tia đơn sắc song song. Buồng ảnh là bộ phận dùng để chụp ảnh quang phổ, hoặc để quan sát quang phổ.

b) Nguyên tắc hoạt độngSau khi ló ra khỏi ống chuẩn trực, chùm ánh sáng phát ra từ nguồn S là một chùm song

song. Chùm này qua lăng kính sẽ bị phân tán thành nhiều chùm đơn sắc song song. Mỗi chùm sáng đơn sắc ấy được thấu kính L2 của buồng ảnh hội tụ thành một vạch trên tiêu diện của L2

và cho ta một ảnh thật của khe F, đó là một vạch màu. Các vạch màu này được chụp trên kính ảnh hoặc hiện lên tấm kính mờ. Mỗi vạch màu ứng với một bước sóng xác định, là thành phần ánh sáng đơn sắc do nguồn S phát ra.

Tập hợp các vạch màu đó tạo thành quang phổ của nguồn S.3. Quang phổ liên tục

Quang phổ gồm nhiều dải sáng, màu sắc khác nhau, nối tiếp nhau một cách liên tục được gọi là quang phổ liên tục.a) Nguồn phát

Các chất rắn, chất lỏng và những chất khí có khối lượng riêng lớn khi bị nung nóng phát ra quang phổ liên tục.b) Tính chất

Ở mọi nhiệt độ, vật đều phát ra ánh sáng. Khi nhiệt độ tăng dần thì cường độ bức xạ càng mạnh và miền quang phổ lan dần từ bức xạ có bước sóng dài sang bức xạ có bước sóng ngắn.V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ :Trả lời câu hỏi 1, 2, 3.Xem bài 54

- 29 -

Page 30: 12 giao an vat ly hkii

Tiết 68 :

Bài 54 : QUANG PHỔ VẠCH PHÂN TÍCH QUANG PHỔ

I / MỤC TIÊU : Hiểu được khái niệm về quang phổ vạch phát xạ, nguồn phát, những đặc điểm và công

dụng của quang phổ vạch phát xạ. Hiểu được khái niệm về quang phổ vạch hấp thụ; cách thu và điều kiện để thu được

quang phổ vạch hấp thụ; mối liêu hệ giữa quang phổ vạch phát xạ và quang phổ vạch hấp thụ của cùng một nguyên tố.

Hiểu được phép phân tích quang phổ và tiện lợi của nó.II / CHUẨN BỊ :

1 / Giáo viên : Chuẩn bị một số ảnh chụp và quang phổ vạch phát xạ và quang phổ vạch hấp thụ. Vẽ trên giấy khổ lớn Hình 54.2 SGK.

2 / Học sinh : Máy quang phổ. Quang phổ liên tục.

III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC :

Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viênHoạt động 1 :HS : Quang phổ vạch

HS : Nêu định nghĩaHS : Ánh sáng đơn sắc

HS : Các chất khí hay hơi có khối lượng riêng nhỏ.HS : Các chất khí hay hơi có khối lượng riêng nhỏ bị kích thích.HS : Quan sát hình ảnh 54.1 SGKHS : Trang bìa có màu sắc học sinh dễ quan sát và trả lời câu hỏi.HS : Số lượng vạch, vị trí các vạch, cường độ sáng.HS : Mỗi chất khi bị kích thích phát ra các bức xạ có bước sóng xác định và cho một quang phổ vạch phát xạ riêng, đặc trưng cho nguyên tố đó.

GV : Ngoài quang phổ liên tục còn có thể có loại quang phổ nào nữa?GV : Quang phổ vạch là gì ?GV : Muốn cho trên tấm hình của máy quang phổ chỉ thấy có một vạch đỏ thì chùm sáng phát ra từ nguồn sáng S đó vào máy quang phổ phải có đặc điểm gì ?GV : Quang phổ vạch phát xạ do nguồn nào phát ra ?GV : Quang phổ vạch phát xạ phát ra trong điều kiện nào ?GV : GV yêu cầu HS quan sát về ảnh chụp quang phổ vạch của một số nguyên tố ?GV : Hoặc quan sát hình màu ?GV : Nêu nhận xét về nét giống nhau, khác nhau giữa các quang phổ đó ?GV : GV nêu tính chất của quang phổ vạch như trong SGK và yêu cầu HS đọc đoạn chữ nhỏ ở cột phải ở cuối trang 237.GV : GV yêu cầu HS trả lời H1.

- 30 -

Page 31: 12 giao an vat ly hkii

Hoạt động 2 : HS : Tấm kính chỉ cho ánh sáng đỏ truyền qua, các chùm ánh sáng khác bị chặn lại.

HS : Quang phổ liên tục.

HS : Xuất hiện một vạch tối ở đúng vị trí của vạch vàng trong quang phổ vạch phát xạ của natri.HS : Nêu định nghĩa.HS : Quan sát hình 54.2

HS : Đọc SGK trang 238

HS : Thấp hơn

HS : Nêu định nghĩa.HS : “Ở một nhiệt độ xác định, một vật chỉ hấp thụ những bức xạ nào mà nó có khả năng phát xạ, và ngược lại, nó chỉ phát bức xạ nào mà nó có khả năng hấp thụ”.

Hoạt động 3 : HS : Nêu định nghĩa.HS : Nêu định nghĩa.HS : Nêu định nghĩa.HS : Nhờ có việc phân tích quang phổ hấp thụ của Mặt Trời, mà người ta đã phát hiện ra Hêli ở trên Mặt Trời, trước tìm thấy nó ở Trái Đất. Ngoài ra, người ta còn thấy sự có mặt của nhiều nguyên tố trong khí quyển Mặt Trời như : Hydrô, canxi, natri, sắt.

GV : Khi chiếu một chùm ánh sáng trắng qua kính lọc sắc đỏ thì có hiện tượng gì xảy ra ?GV : Khi chiếu một chùm sáng trắng vào máy quang phổ ta thu được gì ?GV : Nếu trên đường đi của chùm sáng đó ta đặt một ống thủy tinh đựng hơi Natri thì thấy hiện tượng gì ?GV : Quang phổ vạch hấp thụ là gì ?GV : GV hướng dẫn cho HS hiểu các chi tiết Hình 54.2.GV : Đồng thời cho HS đọc phần chữ nhỏ ở cột phải trang 238.GV : Nhiệt độ của đám khí hay hơi hấp thụ có giá trị như thế nào so với nghiệt độ của nguồn sáng phát ra quang phổ liên tục ?GV : Thế nào là sự đảo vạch ?GV : GV yêu cầu HS quan sát và nhận xét ảnh chụp các quang phổ hấp thụ của hêli, natri và so sánh chúng với ảnh chụp quang phổ vạch phát xạ của hêli, natri. Từ đó, GV hướng dẫn để HS hiểu định luật Kiếc-sốp.GV : Phép phân tích quang phổ là gì ?GV : Thế nào là phép phân tích quang phổ định tính ?GV : Thế nào là phép phân tích quang phổ định lượng ?GV : Đồng thời, GV gợi ý HS về nhà đọc đoạn chữ nhỏ ở cột phải trang 234

IV / NỘI DUNG :1. Quang phổ vạch phát xạ

Quang phổ gồm các vạch màu riêng lẻ, ngăn cách nhau bằng những khoảng tối, được gọi là quang phổ vạch phát xạ.a) Cách tạo

Quang phổ vạch do các chất khí, hay hơi có khối lượng riêng nhỏ khi bị kích thích.b) Tính chất

Mỗi chất khi bị kích thích phát ra các bức xạ có bước sóng xác định và cho một quang phổ vạch phát xạ riêng, đặc trưng cho nguyên tố đó.c) Các nguyên tố khác nhau phát ra các quang phổ vạch khác hẳn nhau về số lượng vạch, về bước sóng (tức là về vị trí) của các vạch và về cường độ sáng của các vạch đó.2. Quang phổ vạch hấp thụ

- 31 -

Page 32: 12 giao an vat ly hkii

a) Cách tạo Quang phổ liên tục, thiếu vạch màu do bị chất khí (hay hơi kim loại) hấp thụ, được gọi

là quang phổ vạch hấp thụ của khí (hay hơi) đó.Điều kiện để thu được quang phổ hấp thụ là nhiệt độ của đám khí hay hơi hấp thụ phải

thấp hơn nhiệt độ của nguồn sáng phát ra quang phổ liên tục.Hiện tượng một vạch quang phổ phát xạ sáng trở thành vạch tối trong quang phổ hấp

thụ, gọi là sự đảo vạch quang phổ.b) Định luật Kiếc-sốp

“Ở một nhiệt độ xác định, một vật chỉ hấp thụ những bức xạ nào mà nó có khả năng phát xạ, và ngược lại, nó chỉ phát bức xạ nào mà nó có khả năng hấp thụ”.c) Quang phổ vạch hấp thụ của mỗi nguyên tố có tính chất đặc trưng cho nguyên tố đó.3. Phân tích quang phổ

Phân tích quang phổ là phương pháp vật lí dùng để xác định thành phần hóa học của một chất (hay hợp chất), dựa vào việc nghiên cứu quang phổ của ánh sáng do chất ấy phát ra hoặc hấp thụ.

Phân tích quang phổ định tính có ưu điểm là : cho kết quả nhanh, có độ nhạy cao, và có thể, cùng một lúc xác định được sự có mặt của nhiều nguyên tố. Phân tích định lượng để biết được cả nồng độ của các thành phần có trong mẫu nồng độ rất nhỏ.

V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ :Trả lời câu hỏi 1, 2, 3.Xem bài 55

Tiết 69 : BÀI TẬP

- 32 -

Page 33: 12 giao an vat ly hkii

Tiết 70 :

Bài 55 : TIA HỒNG NGOẠI, TIA TỬ NGOẠI

I / MỤC TIÊU : Hiểu được các bản chất các tia hồng ngoại, tia tử ngoại, nguồn phát ra chúng, các tính

chất và công dụng của chúng.II / CHUẨN BỊ :

1 / Giáo viên :Chuẩn bị bộ thí nghiệm phát hiện tia hồng ngoại và tia tử ngoại.

2 / Học sinh : Ôn lại kiến thức quang phổ ánh sáng trắng và về sóng điện từ.

III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC :

Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viênHoạt động 1 :HS : Tia hồng ngoại

HS : Tia tử ngoại

HS : Không thấy được.

HS : Ngoài khoảng 0,38 m ; 0,76 mHoạt động 2 : HS : Nêu định nghĩa.HS : Lò than, lò điện, đèn điện dây tóc.

GV : Cái gì trong remode giúp nó có thể điều khiển các thiết bị từ xa ?GV : Cái gì trong ánh nắng mặt trời ban mai giúp chữa bệnh còi xương em bé ?GV : Những bức xạ này có nhìn thấy bằng mắt thường được không ?GV : Hãy dự đoán bước sóng của hai bức xạ này nằm trong khoảng nào ?GV : Tia hồng ngoại là gì ?GV : Nêu những nguồn phát tia hồng ngoại

- 33 -

Page 34: 12 giao an vat ly hkii

HS : Vật nóng dưới 5000CHS : Tác dụng nhiệt

HS : Tác dụng lên một số loại kính ảnh

Hoạt động 3 : HS : Nêu định nghĩa.HS : Đèn hơi thủy ngân, hồ quang điện.HS : Vật nóng trên 30000CHS : Kích thích sự phát quang

HS : Bị thủy tinh và nước hấp thụHS : Có một số tác dụng sinh lý.

HS : Gây ra hiện tượng quang điện.

GV : Điều kiện để có tia hồng ngoại ?GV : Tia hồng ngoại dùng để xấy khô, sưởi ấm, tia hồng ngoại có tính chất gì ?GV : Tia hồng ngoại dùng trong ống nhòm ban đêm hoặc chụp ảnh bề mặt của Trái Đất, tia hồng ngoại có tính chất gì ?GV : Tia tử ngoại là gì ?GV : Nêu những nguồn phát tia tử ngoại ?GV : Điều kiện để có tia tử ngoại ?GV : Tia tử ngoại làm bột huỳnh quang phát quang, tia tử ngoại có tính chất gì ?GV : Tia tử ngoại o truyền đi xa trong thủy tinh và nước, tia tử ngoại có tính chất gì ?GV : Tia tử ngoại làm da rám nắng, làm hại mắt, tia tử ngoại có tính chất gì ?GV : Tia tử ngoại dùng trong thí nghiệm Hertz, tia tử ngoại có tính chất gì ?

IV / NỘI DUNG :1. Các bức xạ không nhìn thấy.

Ở ngoài miền ánh sáng nhìn thấy (có bước sóng từ 0,38µm đến 0,76µm) còn có những loại ánh sáng (bức xạ) nào đó, không nhìn thấy được, nhưng cũng có tác dụng nhiệt giống như các bức xạ nhìn thấy.2. Tia hồng ngoại

Bức xạ không nhìn thấy, có bước sóng dài hơn lớn hơn bước sóng của ánh sáng đỏ và nhỏ hơn bước sóng của sóng vô tuyến điện được gọi là tia hồng ngoại.a) Nguồn phát tia hồng ngoại

Mọi vật, ở nhiệt độ thấp, lò than, lò điện, đèn điện dây tóc…b) Tính chất

- Tính chất nổi bật của tia hồng ngoại là tác dụng nhiệt.- Tia hồng ngoại có thể tác dụng lên một số loại kính ảnh.- Tia hồng ngoại còn có thể gây ra hiệu ứng quang điện trong ở một số chất bán dẫn.

c) Ứng dụng tia hồng ngoạiTia hồng ngoại dùng để sấy khô, sưởi ấm, ống nhòm nhìn ban đêm, chụp ảnh bề mặt

của Trái đất từ vệ tinh;Tia hồng ngoại dùng trong cái điều khiển từ xa để điều khiển hoạt động của tivi, thiết bị

nghe nhìn…3. Tia tử ngoại

Bức xạ không nhìn thấy được, có bước sóng ngắn hơn bước sóng của ánh sáng tím được gọi là tia tử ngoại.a) Nguồn phát tia tử ngoại

Những vật được nung nóng đến nhiệt độ cao (trên 2000oC) đều phát tia tử ngoại. Đèn hơi thủy ngân, hồ quang điện.b) Tính chất

- Tác dụng mạnh lên kính ảnh, làm ion hóa không khí;

- 34 -

Page 35: 12 giao an vat ly hkii

- Kích thích sự phát quang của nhiều chất, có thể gây ra một số phản ứng quang hóa;- Bị thủy tinh, nước… hấp thụ rất mạnh. Tia tử ngoại có bước sóng từ 0,18 µm đến

0,4µm truyền qua được thạch anh;- Có một số tác dụng sinh lí.- Có thể gây ra hiện tượng quang điện

c) Ứng dụng tia tử ngoại.Tia tử ngoại thường được dùng để khử trùng nước, chữa bệnh (như bệnh còi xương), để

tìm vết nứt trên bề mặt kim loại…V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ :Trả lời câu hỏi 1, 2, 3.Xem bài 56

- 35 -

Page 36: 12 giao an vat ly hkii

Tiết 71 :

Bài 56 : TIA X. THANG SÓNG ĐIỆN TỪ

I / MỤC TIÊU : Hiểu được bản chất tia X, nguyên tắc tạo ra tia X, các tính chất và công dụng của nó. Hình dung được một cách khái quát thang sóng điện từ.

II / CHUẨN BỊ :1 / Giáo viên :

Nếu không có sẵn tranh vẽ Hình 56.1 SGK thì GV vẽ trên giấy khổ lớn Hình 56.1 SGK và hình 56.3 SGK.

2 / Học sinh : Ôn lại kiến thức về chùm tia êlectron đã học ở lớp 11.

III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC :

Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viênHoạt động 1 :HS : Học sinh trả lời.

HS : Tia X.

HS : Nêu khái niệm tia X.HS : Tia Rơnghen.Hoạt động 2 : HS : Để cho chùm elctron có vận tốc lớn.

HS : Để chắn dòng tia catod ?

HS : Để phát hiện tia X.

Hoạt động 3 : HS : Khả năng đâm xuyên.

HS : Tác dụng lên phim ảnh.

HS : Tác dụng làm phát quang nhiều chất.

HS : Gây ra hiện tượng quang điện.

HS : Tác dụng sinh lý.Hoạt động 4 : HS : Học sinh tự nêu các ứng dụng. Hoạt động 4 :

GV : Có bạn nào ( bản thân, hoặc người thân trong gia đình ) đã đi “chụp điện” ?GV : Theo bạn thì bác sĩ chiếu vào bệnh nhân tia gì để thu được hình ảnh của phổi, xương trên phim ?GV : Tia X là gì ?GV : Tia X còn có tên gọi là gì ?

GV : Tại sao phải đặt hiệu điện thế giữa anod và catod khoảng vài vạn volt ?GV : Tại sao đối catod phải làm bằng kim loại có nguyên tử lượng lớn ?GV : Tại sao ở phía dưới ống phát ra tia X người ta thường đặt một số chất có khả năng phát quang hoặc phim ảnh ?GV : Người ta thường dùng chì để làm các màn chắn của tia X, tia X có tính chất gì ?GV : Người ta dùng tia X để chiếu điện, chụp điện, tia X có tính chất gì ?GV : Người ta dùng các chất phát quang để phát hiện tia X, tia X có tính chất gì ?GV : Trong thí nghiệm của Hertz người ta dùng tia X, tia X có tính chất gì ?GV : Người ta dùng tia X để chữa bệnh ung thư, tia X có tính chất gì ?GV : Dựa trên các tính chất của tia X hãy cho biết các ứng dụng của tia X ?

- 36 -

Page 37: 12 giao an vat ly hkii

HS : Sóng điện từ.

HS : Khác nhau.

HS : Khác nhau.

HS : Đâm xuyên, tác dụng kính ảnh, làm phát quang các chất, ion hóa không khí.HS : Giao thoa.

HS : Xem SGK trang 240.

GV : Hãy cho biết bản chất các sóng vô tuyến điện, tia hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia tử ngoại, tia X, tia gamma ?GV : Em có nhận xét gì về phương pháp tạo ra các loại sóng điện từ ?GV : Em có nhận xét gì về tần số và bước sóng các loại sóng điện từ ?GV : Các tia có bước sóng càng ngắn càng thể hiện rõ tích chất gì ?GV : Các tia có bước sóng càng ngắn càng thể hiện rõ tích chất gì ?GV : Hướng dẫn học sinh xem bảng thang sóng điện từ ?

IV / NỘI DUNG :1. Tia X

Bức xạ có bước sóng từ 10-12 m đến 10-9m được gọi là tia X, tia X cứng, tia X mềm.a) Cách tạo tia X

Khi cho chùm tia catôt trong ống tia catôt đập vào một miếng kim loại có nguyên tử lượng lớn từ đó có phát ra một bức xạ không nhìn thấy được. Bức xạ này có tác dụng làm phát quang một số chất và làm đen phim ảnh. Bức xạ đó được gọi là tia X hay tia Rơn-ghen.b) Tính chất

- Tia X là khả năng đâm xuyên. Tia X có bước sóng càng ngắn thì càng xuyên sâu, tức là càng “cứng”;

- Tia X có tác dụng mạnh lên phim ảnh, làm ion hóa không khí;- Tia X có tác dụng làm phát quang nhiều chất;- Tia X có thể gây ra hiện tượng quang điện ở hầu hết kim loại;- Tia X có tác dụng sinh lí mạnh : hủy diệt tế bào, diệt vi khuẩn…

c) Công dụngTia X được sử dụng để chiếu điện, chụp điện, tìm các vết nứt, các bọt khí bên trong các

vật bằng kim loại…2. Nhìn tổng quát về sóng điện từ. Thang sóng điện từ

Các sóng vô tuyến điện, tia hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia tử ngoại, tia X, và tia gamma là sóng điện từ. Các tia có bước sóng càng ngắn có tính đâm xuyên càng mạnh, dễ tác dụng lên kính ảnh, dễ làm phát quang các chất và dễ ion hóa không khí, các tia có bước sóng dài, ta dễ quan sát hiện tượng giao thoa.V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ :Trả lời câu hỏi 1, 2, 3, 4.Xem bài 59 + 60

- 37 -

Page 38: 12 giao an vat ly hkii

Tiết 72 : BÀI TẬP

Tiết 73 + 74 : Bài 57 + 58 : THỰC HÀNH

XÁC ĐỊNH BƯỚC SÓNG CỦA ÁNH SÁNG.

- 38 -

Page 39: 12 giao an vat ly hkii

- 39 -

Page 40: 12 giao an vat ly hkii

- 40 -

Page 41: 12 giao an vat ly hkii

- 41 -

Page 42: 12 giao an vat ly hkii

Tiết 75 + 76 :

Bài 59 + 60 : HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆNCÁC ĐỊNH LUẬT QUANG ĐIỆNTHUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG

I / MỤC TIÊU : Hiểu và nhớ được các khái niệm : hiện tượng quang điện, êlectron quang điện, dòng

quang điện, giới hạn quang điện, dòng quang điện bão hòa, hiệu điện thế hãm. Hiểu được nội dung và nhận xét kết quả TN khảo sát định lượng hiện tượng quang điện. Hiểu và phát biểu được các định luật quang điện. Nắm chắc nội dung thuyết lượng tử ánh sáng và vận dụng để giải thích các định luật

quang điện. Nắm được công thức Anh-xtanh để giải bài tập về hiện tượng quang điện.

II / CHUẨN BỊ :1 / Giáo viên : Vẽ trên giấy khổ lớn các Hình 59.2 và 59.3 SGK.2 / Học sinh :

Ôn lại các kiến thức về công của lực điện trường, định lí động năng, khái niệm cường độ dòng điện bão hòa (SGK Vật lí 11).III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC :

Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viênHoạt động 1 :HS : Học sinh quan sát thí nghiệm.

HS : Hồ quang điện.

HS : Tấm kẽm mất điện tích âm.

HS : Không xảy ra.

HS : Không bị cụp lại : tấm kẽm không mất điện tích âm.

HS : Nêu định nghĩa.

GV : Giáo viên hướng dẫn học sinh làm thí nghiệm 59.1GV : Hãy kể tên một số nguồn phát ra tia tử ngoại ?GV : Hai lá của điện nghiệm khép lại chứng tỏ điều gì ?GV : Nếu tấm kẽm mang điện dương thì hiện tượng trên có xảy ra không ?GV : Nếu chắn chùm tia hồ quang bằng tấm thủy tinh không màuthì hai lá của điện nghiệm như thế nào ?GV : Hiện tượng quang điện là gì ?

- 42 -

Page 43: 12 giao an vat ly hkii

HS : Nêu định nghĩa.Hoạt động 2 : HS : Xuất hiện do hiện tượng quang điện.

HS : Giới hạn quang điện.HS : Có nhưng nhỏ.

HS : Không

HS : Hiệu điện thế hãm.HS : Cường độ dòng quang điện bão hòa tăng.Hoạt động 3 : HS : < 0

HS : Electron quang điện.

HS : Khác nhau.

Hoạt động 4 : HS : Học sinh xem SGK trang 253HS : Thí nghiệm Hertz

HS : Học sinh xem SGK trang 353

HS : Khác nhau.

HS : Không xảy ra hiện tượng quang điện.

Hoạt động 5 : HS : Học sinh xem SGK trang 254HS : Thí nghiệm tế bào quang điện.

HS : Học sinh trả lờiHoạt động 6 : HS : Học sinh xem SGK trang 254HS : Thí nghiệm tế bào quang điện.

HS : Hiện tượng quang điện.

Hoạt động 7 : HS : Học sinh xem SGK trang 254

HS : Học sinh xem SGK trang 255

GV : Electron quang điện là gì ?

GV : Tại sao dòng điện xuất hiện trong mạch là dòng quang điện ?GV : 0 có tên gọi là gì ?GV : Khi UAK = 0 thì dòng quang điện có xuất hiện trong mạch không ?GV : Khi UAK = Uh thì dòng quang điện có xuất hiện trong mạch không ?GV : Uh có tên gọi là gì ?GV : Giữ nguyên bước sóng , nhưng tăng cường độ sáng chiếu vào catốt thì dòng quang điện sẽ như thế nào ?GV : Khi nào có dòng quang điện ?GV : Dòng quang điện là dòng chuyển dời có hướng của các hạt nào ?GV : Động năng của các electron quang điện có đặc điểm gì ?GV : Viết công thức động năng ban đầu cực đại của các electron quang điện ?GV : Giới thiệu định luật thứ nhất ?GV : Định luật này được rút ra từ kết quả TN nào ?GV : Yêu cầu HS xem bảng giới hạn quang điện của một số kim loại ?GV : Nêu nhận xét về trị số của o đối với các kim loại khác nhau ?GV : Nếu trong TN Héc không dùng tấm kẽm mà dùng tấm kali hoặc xesi thì các kết quả thu được có điều gì khác ?GV : Giới thiệu định luật thứ hai ?GV : Định luật này được rút ra từ kết quả TN nào ?GV : Cường độ của chùm sáng là gì ?

GV : Giới thiệu định luật thứ ba ?GV : ĐL này rút ra từ kết quả TN nào ?GV : Thuyết điện từ về ánh sáng không giải thích được gì ?(GV gợi ý HS chú ý đến đặc tuyến vôn – ampe đường cong 1 và 2) của tế bào quang điện và lưu ý đến công thức (59.1) SGK.GV : Trình bày giả thuyết lượng tử năng lượng của Plăng ?GV : Trình bày thuyết lượng tử ánh sáng

- 43 -

Page 44: 12 giao an vat ly hkii

HS : Rất nhỏ

HS :

Hoạt động 8 :

HS : Ta có : hf ≥ A hay h ≥ A. Từ đó suy

ra : ≤ o, với o = h

HS : Với các chùm sáng có khả năng gây ra hiện tượng quang điện, thì số êlectron quang điện bị bật ra khỏi mặt catôt trong một đơn vị thời gian tỉ lệ thuận với số phôtôn đến đập vào mặt catôt trong thời gian đó. Số phôtôn này tỉ lệ với cường độ của chùm sáng tới. Mặt khác cường độ của dòng quang điện bão hòa lại tỉ lệ thuận với số êlectron quang điện bật ra khỏi catôt trong một đơn vị thời gian. Từ đó suy ra, cường độ của dòng quang điện bão hòa tỉ lệ thuận với cường độ của chùm sáng chiếu vào catôt

của Einstein ?GV : Hãy tính năng lượng của phôtôn ứng với ánh sáng đỏ ? Nêu nhận xét ?GV : Hướng dẫn học sinh thiết lập phương trình Einstein ?GV : Hướng dẫn học sinh dựa vào phương trình Einstein để chứng định luật 1 ?

GV : Hướng dẫn học sinh dựa vào phương trình Einstein để chứng định luật 2 ?

IV / NỘI DUNG :1. Hiện tượng quang điệna) Chiếu tia tử ngoại vào một tấm kẽm ban đầu tích điện âm tấm kẽm bị mất điện tích âm.

Tia tử ngoại đã làm bứt các êlectron ra khỏi tấm đó.b) Các thí nghiệm với các tấm kim loại khác đã dẫn đến kết luận sau.

Hiện tượng này được gọi là hiện tượng quang điện. Các êlectron bị bật ra được gọi là êlectron quang điện.2. Thí nghiệm khảo sát định lượng hiện tượng quang điệna) Thí nghiệmb) Kết quả thí nghiệm

+ Khi UAK > 0, chiếu chùm ánh sáng có bước sóng, trong mạch xuất hiện dòng điện gọi là dòng quang điện.

Nhỏ hơn hoặc bằng trị số o; o : giới hạn quang điện.3. Các định luật quang điệna) Định luật quang điện thứ nhất

Hiện tượng quang điện chỉ xảy ra khi ánh sáng kích thích chiếu vào kim loại có bước sóng nhỏ hơn hoặc bằng bước sóng o. o được gọi là giới hạn quang điện của kim loại :

≤ o

b) Định luật quang điện thứ haiĐối với mỗi ánh sáng thích hợp (có ≤ o) cường độ dòng quang điện bão hòa tỉ lệ

thuận với cường độ của chùm sáng kích thíchc) Định luật quang điện thứ ba

- 44 -

Page 45: 12 giao an vat ly hkii

Động năng ban đầu cực đại của êlectron quang điện không phụ thuộc cường độ của chùm sáng kích thích, mà chỉ phụ thuộc bước sóng ánh sáng kích thích và bản chất của kim loại.4. Thuyết lượng tử ánh sáng

“Chùm ánh sáng là một chùm hạt, mỗi hạt gọi là một phôtôn (hay lượng tử ánh sáng). Phôtôn có vận tốc của ánh sáng, có một động lượng xác định và mang một năng lượng xác

định = . chỉ phụ thuộc tần số của ánh sáng, mà không phụ thuộc khoảng cách từ

nó đến nguồn sáng.Cường độ chùm sáng tỉ lệ với số phôtôn phát ra trong một đơn vị thời gian.

5. Giải thích các định luật quang điệna) Hiện tượng quang điện là sự va chạm giữa phôtôn với êlectron trong kim loại. Trong

va chạm đó, phôtôn bị êlectron quang điện hấp thụ hoàn toàn, và nhường toàn bộ năng lượng = h của nó cho êlectron. Đối với các êlectron nằm ngay trên bề mặt kim loại, thì năng lượng này được dùng vào hai việc :

- Cung cấp cho êlectron một công A, gọi là công thoát, để nó thắng được lực liên kết với mạng tinh thể và thoát ra ngoài mặt kim loại;

- Truyền cho êlectron đó một động năng ban đầu cực đại , ngay sau khi nó bứt ra

khỏi bề mặt kim loại.Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng ta có

Là công thức Anh-xtanh về hiện tượng quang điện.b) Giải thích các định luật quang điện

- Định luật thứ nhất. Muốn cho hiện tượng quang điện xảy ra thì phôtôn của chùm sáng chiếu vào catôt phải có năng lượng lớn hơn, hoặc ít nhất phải bằng công thoát A, nghĩa là phải

có hf ≥ A hay h ≥ A. Từ đó suy ra ≤ o, với o = h . o chính là giới hạn quang điện của

kim loại làm catôt.- Định luật thứ hai. Với các chùm sáng có khả năng gây ra hiện tượng quang điện, thì số

êlectron quang điện bị bật ra khỏi mặt catôt trong một đơn vị thời gian tỉ lệ thuận với số phôtôn đến đập vào mặt catôt trong thời gian đó. Số phôtôn này tỉ lệ với cường độ của chùm sáng tới. Mặt khác cường độ của dòng quang điện bão hòa lại tỉ lệ thuận với số êlectron quang điện bật ra khỏi catôt trong một đơn vị thời gian. Từ đó suy ra, cường độ của dòng quang điện bão hòa tỉ lệ thuận với cường độ của chùm sáng chiếu vào catôt

V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ :Trả lời câu hỏi 1, 2, 3, 3, 4, 5, 6, 7 và làm bài tập 1, 2, 3Xem bài 62

- 45 -

Page 46: 12 giao an vat ly hkii

Tiết 77 : Bài 61 : BÀI TẬP VỀ HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN

- 46 -

Page 47: 12 giao an vat ly hkii

- 47 -

Page 48: 12 giao an vat ly hkii

- 48 -

Page 49: 12 giao an vat ly hkii

Tiết 78 :

Bài 62 : HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN TRONGQUANG ĐIỆN TRỞ

PIN QUANG ĐIỆN

I / MỤC TIÊU : Hiểu được hiện tượng quang dẫn. Hiểu được hiện tượng quang điện trong, phân biệt nó với hiện tượng quang điện ngoài. Hiểu được cấu tạo và hoạt động của quang điện trở, của pin quang điện.

II / CHUẨN BỊ :1 / Giáo viên :

Vẽ trên giấy khổ lớn các hình 62.1 và 62.2 SGK. GV mang đến lớp máy tính dùng năng lượng mặt trời (hoặc máy đo ánh sáng nếu có) làm dụng cụ trực quan.

2 / Học sinh :Ôn lại kiến thức về dòng điện trong chất bán dẫn và bài §59 – 60.

III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC :

Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viênHoạt động 1 :HS : Giảm đi.

HS : Nêu định nghĩa.

HS : Electron và lỗ trống.

HS : Nêu định nghĩa.Hoạt động 2 : HS : Hiệu ứng quang điện trong.

GV : Điện trở của bán dẫn như thế nào khi nó chịu tác dụng của ánh sáng ?GV : Thế nào là hiện tượng quang dẫn ?GV : Khi bán dẫn tinh khiết được chiếu bằng chùm ánh sáng thích hợp thì trong nó xuất hiện cái gì ?GV : Thế nào là hiện tượng quang điện trong ?GV : Quang điện trở được chế tạo dựa trên

- 49 -

Page 50: 12 giao an vat ly hkii

HS : Học sinh quan sát hình 62.1Hoạt động 3 : HS : Nguồn điện.HS : Hiệu ứng quang điện trong.

HS : Học sinh quan sát hình 62.1

hiện tương vật lý gì ?GV : Giáo viên mô tả quang điện trở ?

GV : Pin quang điện là gì ?GV : Quang điện trở được chế tạo dựa trên hiện tương vật lý gì ?GV : Giáo viên mô tả pin quang điện ?

IV / NỘI DUNG :1. Hiện tượng quang điện trong :

Hiện tượng giảm điện trở, tức là tăng độ dẫn điện của bán dẫn do tác dụng của ánh sáng được gọi là hiện tượng quang dẫn.

Hiện tượng tạo thành các êlectron dẫn và lỗ trống trong bán dẫn, do tác dụng của các ánh sáng thích hợp, được gọi là hiện tượng quang điện trong.2. Quang điện trở :

Hình 62.1 Mạch điện dùng quang điện trở3. Pin quang điện :

Hình 62.2 Hình cắt ngang của pin quang điện silic

V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ :Trả lời câu hỏi 1, 2, 3.Xem bài 63

- 50 -

Page 51: 12 giao an vat ly hkii

Tiết 79 :

Bài 63 : THUYẾT BO VÀ QUANG PHỔ CỦA HIĐRÔ

I / MỤC TIÊU : Hiểu và nhớ các tiên đề của Bo và mẫu nguyên tử Bo. Giải thích được sự tạo thành quang phổ vạch của hiđrô. Biết vận dụng công thức (63.1) để xác định vạch (bước sóng, tần số) của các dãy quang

phổ.II / CHUẨN BỊ :

1 / Giáo viên :Vẽ trên giấy khổ lớn Hình 63.3 SGK.

2 / Học sinh :Ôn lại thuyết lượng tử ánh sáng và kiến thức về cấu tạo nguyên tử trong môn

Hóa học.III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC :

Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viênHoạt động 1 :HS : Học sinh nhắc lại kiến thức đã học trong môn Hóa học ?HS : Xem SGK trang 264.

HS : Có năng lượng thấp nhất.HS : Những quỹ đạo hoàn toàn xác định.HS : Xem SGK trang 264.Hoạt động 2 : HS : Xem SGK trang 266.HS : 3 dãy : Lyman, Balmer, Paschen.

HS : Khi electron chuyển từ các quỹ đạo ở phía ngoài về quỹ đạo K. HS : Khi electron chuyển từ các quỹ đạo ở phía ngoài về quỹ đạo L. HS : Khi electron chuyển từ các quỹ đạo ở phía ngoài về quỹ đạo M.HS : Tử ngoạiHS : Hồng ngoạiHS : Ánh sáng khả kiến.

GV : GV yêu cầu HS nhắc lại mẫu Rơ-dơ-pho và mẫu nguyên tử ?GV : GV thông báo tiên đề về trạng thái dừng ?GV : Thế nào là trạng thái cơ bản ?GV : Thế nào là quỹ đạo dừng ?GV : GV thông báo tiên đề về sự bức xạ và hấp thụ năng lượng của nguyên tử ?GV : Quan sát hình 266GV : Các vạch phát xạ của nguyên tử hydrô sắp xếp thành mấy dãy ?GV : Các electron dịch chuyển như thế nào để tạo thành dãy Lyman ? GV : Các electron dịch chuyển như thế nào để tạo thành dãy Balmer ?GV : Các electron dịch chuyển như thế nào để tạo thành dãy Paschen ?GV : Dãy Lyman nằm trong vùng nào ?GV : Dãy Paschen nằm trong vùng nào ?GV : Dãy Balmer nằm trong vùng nào ?

IV / NỘI DUNG :1. Mẫu nguyên tử Boa) Tiên đề về trạng thái dừng

Nguyên tử chỉ tồn tại trong những trạng thái có năng lượng xác định En, gọi là các trạng thái dừng. Khi ở trạng thái dừng, nguyên tử không bức xạ hoặc hấp thụ năng lượng.

- 51 -

Page 52: 12 giao an vat ly hkii

b) 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 < Em thì nguyên tử phát ra một phôtôn có tần số tính bằng công thức :Em – En = h

Ngược lại, nếu nguyên tử đang ở trạng thái dừng có năng lượng En mà hấp thụ được phôtôn có năng lượng hf đúng bằng hiệu Em – En, thì nó chuyển sang trạng thái dừng có năng lượng Em lớn hơn.2. Quang phổ vạch của nguyên tử hiđrôa) Khi khảo sát thực nghiệm quang phổ của nguyên tử hiđrô, người ta thấy các vạch phát xạ của nguyên tử hiđrô sắp xếp thành các dãy khác nhau.

Trong miền tử ngoại có một dãy, gọi là dãy Lai-man (Lyman). Dãy thứ hai, gọi là dãy Ban-me (Balmer) có vạch nằm trong miền tử ngoại và một số vạch nằm trong miền ánh sáng nhìn thấy : vạch đỏ H ( = 0,6563µm), vạch lam H ( = 0,4861µm), vạch chàm H ( = 0,4340µm) và vạch tím H ( = 0,4120µm) (Hình 63.2). Trong miền hồng ngoại có dãy gọi là dãy Pa-sen (Paschen).

Hình 63.2 Ảnh chụp các vạch trong dãy Ban-meb) Mẫu nguyên tử Bo giải thích được quang phổ vạch của hiđrô cả về định tính lẫn định lượng.

Dãy Lai-man được tạo thành khi êlectron chuyển từ các quỹ đạo ở phía ngoài về quỹ đạo K. Dãy Ban-me được tạo thành, khi êlectron từ các quỹ đạo ở phía ngoài chuyển về quỹ đạo L. Dãy Pa-sen được tạo thành khi êlectron từ các quỹ đạo ở phía ngoài chuyển về quỹ đạo M.c) Thành công lớn của thuyết Bo là đã giải thích được một cách định tính và định lượng sự tạo thành quang phổ vạch của hiđrô.

V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ :Trả lời câu hỏi 1, 2, 3 và làm bài tập 1Xem bài 44

- 52 -

Page 53: 12 giao an vat ly hkii

Tiết 80 : BÀI TẬP

Tiết 81 + 82 :

Bài 64 + 65 : SỰ HẤP THỤ ÁNH SÁNGMÀU SẮC CÁC VẬTSỰ PHÁT QUANG.

- 53 -

Page 54: 12 giao an vat ly hkii

I / MỤC TIÊU : Hiểu sự hấp thụ ánh sáng và định luật về sự hấp thụ ánh sáng. Hiểu sự hấp thụ lọc lựa, sự phản xạ lọc lựa và về màu sắc các vật. Hiểu sự phát quang. Hiểu sự lân quang và sự huỳnh quang, phân biệt sự khác nhau giữa

chúng.II / CHUẨN BỊ :

1 / Giáo viên :Vẽ trên giấy khổ lớn Hình 64.2 SGK và mang đến lớp bút trỏ laze.

2 / Học sinh :Chuẩn bị mang đến lớp miếng kính màu ( hoặc miếng mica màu ).

III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC :

Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viênHoạt động 1 :HS : Không hấp thụ tia màu đỏ.

HS : Nêu định nghĩa.HS : Xem SGK trang 268.Hoạt động 2 : HS : Trong quang phổ của ánh sáng trắng mất đi một số bước sóng xác định.HS : Quang phổ của nó mất đi những bước sóng khác nhau.HS : Bước sóng.

HS : Nêu định nghĩa.HS : Nêu định nghĩa.HS : Nêu định nghĩa.HS : Hấp thụ hoàn toàn mọi ánh sáng.HS : Nêu định nghĩa.Hoạt động 3 : HS : Một số phôtôn của chùm sáng truyền qua vật hoặc bị vật đó hấp thụ.HS : Bị khuyết một số phôtôn

HS : Phản xạ nhiều ít khác nhau.

HS : Nêu định nghĩa.HS : Nêu định nghĩa.Hoạt động 4 : HS : Phản xạ, hấp thụ, hoặc cho đi qua.

HS : Vật có màu trắng.

GV : Tại sao khi nhìn ánh sáng mặt trời qua tấm kính đỏ, bạn nhìn thấy tấm kính có màu Đỏ.GV : Hiện tượng hấp thụ ánh sáng là gì ?GV : Phát biểu định luật về sự hấp thụ ánh sáng.GV : Khi cho một chùm ánh sáng trắng đi qua một chất nào đó, người ta thấy cái gì ?GV : Khi ánh sáng trắng đi qua những chất khác nhau, quang phổ của nó như thế nào ?GV : Hệ số hấp thụ phụ thuộc vào đại lượng nào ?GV : Sự hấp thụ lọc lựa là gì ?GV : Thế nào là vật trong suốt ?GV : Thế nào là vật trong suốt o màu ?GV : Khi nào thì vật sẽ có màu đen ?GV : Thế nào là vật trong suốt có màu ?

GV : Khi chiếu một chùm ánh sáng trắng vào một vật nào đó thì có hiện tượng gì ?GV : Chùm sáng phản xạ từ vật có đặc điểm gì ?GV : Điều đó chứng tỏ ánh sáng phản xạ có đặc điểm gì ?GV : Thế nào là sự phản xạ lọc lựa ?GV : Thế nào là sự tán xạ lọc lựa ?

GV : Khi ánh sáng chiếu vào một vật, có thể có những hiện tượng gì ?GV : Khi vật phản xạ tất cả ánh sáng có bước sóng khác nhau chiếu vào nó, thì theo

- 54 -

Page 55: 12 giao an vat ly hkii

HS : Vật có màu đen.

HS : Vật có màu xám.

HS : Do vật được cấu tạo từ những vật liệu xác định, hấp thụ, phản xạ, tán xạ những ánh sáng có bước sóng khác nhau ? Hoạt động 5 : HS : Nêu định nghĩa.HS : Xem SGK trang 271HS : Khoảng thời gian từ lúc ngừng kích thích cho đến lúc ngừng phát quang.HS : Khác nhau.

HS : Nêu định nghĩa.HS : Nêu định nghĩa.HS : Phát biểu định luật 1

HS : Xem SGK trang 271

HS : Học sinh giải thích.

hướng phản xạ ta thấy cái gì ?GV : Khi vật hấp thụ tất cả ánh sáng có bước sóng khác nhau chiếu vào nó, thì theo hướng phản xạ ta thấy cái gì ?GV : Khi vật hấp thụ đa số ánh sáng trong quang phổ của ánh sáng chính, thì theo hướng phản xạ ta thấy cái gì ?GV : Phần lớn các vật thể có màu sắc là do đâu ?

GV : Sự phát quang là gì ?GV : Nêu hai đặc điểm của sự phát quang.GV : Thế nào là thời gian phát quang ?

GV : Thời qian phát quang của các chất có khác nhau không ?GV : Thế nào là huỳnh quang ?GV : Thế nào là lân quang ?GV : Phát biểu định luật 1 hiện tượng quang điện ?GV : Nêu đặc điểm nổi bậc của quang phát ?GV : Dựa vào thuyết phôtôn hãy giải thích tại sao ’ > ?

IV / NỘI DUNG :1. Hiện tượng hấp thụ ánh sáng

Khi một chùm ánh sáng đi qua một môi trường vật chất bất kì, thì cường độ sáng bị giảm. Một phần năng lượng của chùm sáng đã bị tiêu hao và biến thành năng lượng khác. Đó là hiện tượng hấp thụ ánh sáng.

Cường độ I của chùm sáng đơn sắc truyền qua môi trường hấp thụ giảm theo độ dài d của đường đi theo định luật hàm số mũ : I = Ioe-d,

Với Io là cường độ của chùm sáng tới môi trường, được gọi là hệ số hấp thụ của môi trường2. Sự hấp thụ lọc lựa. Kính màua) Sự hấp thụ lọc lựa

Khi ánh sáng trắng đi qua những chất khác nhau, quang phổ của nó mất đi những bước sóng khác nhau. Điều đó chứng tỏ, ánh sáng có bước sóng khác nhau bị môi trường hấp thụ nhiều ít khác nhau. Người ta gọi hiện tượng này là sự hấp thụ lọc lựa.

Những chất hầu như không hấp thụ ánh sáng trong miền nào của quang phổ thì được gọi là gần trong suốt trong miền đó.

Những vật không hấp thụ ánh sáng trong miền nhìn thấy của quang phổ được gọi là vật trong suốt không màu. Những vật hấp thụ hoàn toàn mọi ánh sáng nhìn thấy thì sẽ có màu đen.

Những vật hấp thụ lọc lựa ánh sáng trong miền nhìn thấy thì được gọi là vật trong suốt có màu.

- 55 -

Page 56: 12 giao an vat ly hkii

Khi cho chùm ánh sáng trắng đi qua bình đựng hơi natri, ta thấy trên nền quang phổ liên tục của ánh sáng trắng thu được nhờ máy quang phổ, có một vạch đen kép, tương ứng với hai bước sóng 1 = 5890 và 2 = 5896 đã bị mất (do bị hơi natri hấp thụ)

b) Kính màuKính lọc sắc đỏ ít hấp thụ ánh sáng màu đỏ, nhưng hấp thụ rất mạnh ánh sáng màu

xanh, màu tím và hầu hết các bức xạ còn lại của ánh sáng trắng. Nếu chiếu ánh sáng trắng vào kính lọc sắc “đỏ”, thì nó chỉ cho các tia đỏ truyền qua, các bức xạ còn lại bị nó hấp thụ gần như hoàn toàn (Hình 64.1). Kết quả là ta nhìn thấy kính lọc sắc có màu đỏ. Nếu chiếu vào tấm kính đỏ ánh sáng màu tím chẳng hạn, ánh sáng này sẽ bị tấm kính đỏ hấp thụ gần như hoàn toàn, và lúc này ta nhìn thấy tấm kính có màu “đen”.

Hình 64.1 Chùm ánh sáng trắng đi qua tấm kính đỏ.3. Sự phản xạ lọc lựa

Khi chiếu một chùm ánh sáng trắng vào một vật nào đó. Chùm sáng phản xạ từ vật bị khuyết một số phôtôn có năng lượng xác định. Điều đó chứng tỏ ánh sáng có bước sóng khác nhau được phản xạ nhiều ít khác nhau từ vật. Đó là phản xạ lọc lựa. Phổ của ánh sáng phản xạ phụ thuộc phổ của ánh sáng tới và tính chất quang học của bề mặt phản xạ.

Phổ của ánh sáng tán xạ phụ thuộc phổ của ánh sáng tới và tính chất quang học của bề mặt tán xạ.4. Màu sắc các vật

Khi vật phản xạ tất cả ánh sáng có bước sóng khác nhau chiếu vào nó, thì theo hướng phản xạ ta sẽ nhìn thấy vật có màu trắng, vật hấp thụ tất cả các ánh sáng có bước sóng khác nhau chiếu tới, thì theo hướng phản xạ ta nhìn thấy nó có màu đen, vật hấp thụ đa số bức xạ chính trong quang phổ của ánh sáng trắng, nó sẽ có màu xám. Các vật thể có màu sắc là do vật được cấu tạo từ những vật liệu xác định và vật hấp thụ một số bước sóng ánh sáng và phản xạ, tán xạ những bước sóng khác.5. Hiện tượng phát quanga) Sự phát quang

Có một số chất khi hấp thụ năng lượng dưới một dạng nào đó, thì chúng có khả năng phát ra các bức xạ điện từ trong miền ánh sáng nhìn thấy. Các hiện tượng đó được gọi là sự phát quang.

Sự phát quang có khác biệt với các hiện tượng phát ánh sáng khác, hai đặc điểm quan trọng :+ Một là, mỗi chất phát quang có một quang phổ đặc trưng cho nó.+ Hai là, sau khi ngừng kích thích, sự phát quang của một số chất còn tiếp tục kéo dài

thêm một khoảng thời gian nào đó, rồi mới ngừng hẳn.b) Các dạng quang phát quang : lân quang và huỳnh quang

- 56 -

Page 57: 12 giao an vat ly hkii

Sự phát quang của một số chất khi có ánh sáng thích hợp (ánh sáng kích thích) chiếu vào nó, gọi là hiện tượng quang phát quang. Người ta thấy có hai loại quang phát quang

Sự huỳnh quang là sự phát quang có thời gian phát quang ngắn (dưới 10 -8s). Nó thường xảy ra với chất lỏng và chất khí

Sự lân quang là sự phát quang có thời gian phát quang dài (10 -6s trở lên); nóthường xảy ra với chất rắn.

Đặc điểm nổi bật của các sự qunag phát quang là bước sóng ’ của ánh sáng phát quang bao giờ cũng lớn hơn bước sóng của ánh sáng mà chất phát quang hấp thụ : ’ >

V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ :Trả lời câu hỏi 1, 2, 3.Xem bài 66

- 57 -

Page 58: 12 giao an vat ly hkii

Tiết 83 :

Bài 66 : LƯỠNG TÍNH SÓNG – HẠT CỦA ÁNH SÁNGSƠ LƯỢC VỀ LAZE

I / MỤC TIÊU : Hiểu được khái niệm về lưỡng tính sóng – hạt của ánh sáng. Hiểu được khái niệm laze; hiểu sơ lược nguyên tắc cấu tạo và hoạt động của laze. Hiểu các đặc điểm của laze và ứng dụng của laze.

II / CHUẨN BỊ :1 / Giáo viên :

Vẽ trên giấy khổ lớn Hình 66.1, 66.2 và 66.3, GV mang đến lớn bút trỏ laze.2 / Học sinh :

Ôn lại kiến thức về chuyển mức năng lượng §63.III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC :

Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viênHoạt động 1 :HS : Thí nghiệm giao thoa ánh sáng của Young.HS : Thí nghiệm hiện tượng quang điện của Hertz.HS : Ánh sáng đỏ.

HS : Tia tử ngoại

HS : Ánh sáng có bước sóng dài.

HS : Ánh sáng có bước sóng ngắn.

HS : Ánh sáng có lưỡng tính sóng hạt.Hoạt động 2 : HS : Tính chất : hiện tượng giao thoa, hiện tượng nhiễu xạ, hiện tượng tán xạ.HS : Tính chất sóng.HS : Hiện tượng quang điện, khả năng đâm xuyên, tác dụng phát quang.HS : Tính chất hạt.Hoạt động 3 : HS : Nêu hiện tượng trong SGK trang 275.HS : Nêu hiện tượng trong SGK trang 275.HS : Nêu hiện tượng trong SGK trang 275.HS : Nêu hiện tượng trong SGK trang 275.HS : Nêu hiện tượng trong SGK trang 275.

GV : Hãy kể tên thí nghiệm chứng tỏ ánh sáng có tính chất sóng ?GV : Hãy kể tên thí nghiệm chứng tỏ ánh sáng có tính chất hạt ?GV : Ánh sáng gì được dùng trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng của Young ?GV : Ánh sáng gì được dùng trong thí nghiệm hiện tượng quang điện của Hertz ?GV : Ánh sáng gì chứng tỏ ánh sáng có tính chất sóng ?GV : Ánh sáng gì chứng tỏ ánh sáng có tính chất hạt ?GV : Ánh sáng có tính chất gì ?

GV : Khi ánh sáng có bước sóng dài thì nó thể hiện tính chất gì ?GV : Tính chất gì mờ nhạt ?GV : Khi ánh sáng có bước sóng ngắn thì nó thể hiện tính chất gì ?GV : Tính chất gì mờ nhạt ?

GV : Thế nào là sự phát xạ tự phát ?GV : Thế nào là sự phát xạ kích thích ?GV : Thế nào là sự đảo mật độ ?GV : Thế nào là môi trường hoạt tính ?GV : Thế nào là bơm quang học ?

- 58 -

Page 59: 12 giao an vat ly hkii

HS : Bố trí hai gương song song trong đó một gương là nữa trong suốt ?Hoạt động 4 : HS : Các phôtôn thành phần đều cùng pha HS : Độ sai lệch tương đối của tần số ánh sáng phát ra bằng 10 15 .HS : Xem SGK trang 276HS : Xem SGK trang 276Hoạt động 5 : HS : Xem SGK trang 276HS : Xem SGK trang 276

GV : Muốn cho sự khuếch đại nhân lên thì ta phải làm gì ?

GV : Vì sao tia laze là ánh sáng kết hợp ?GV : Vì sao tia laze rất đơn sắc ?

GV : Vì sao tia laze rất song song.GV : Vì sao tia laze có mật độ công suất lớn ?GV : Hướng dẫn học sinh tìm hiểu các loại tia laze và ứng dụng ?

IV / NỘI DUNG :1. Lưỡng tính sóng – hạt của ánh sánga) Để giải thích các hiện tượng giao thoa, nhiễu xạ, ta đã thừa nhận ánh sáng nhìn thấy có tính chất sóng.

Để giải thích hiện tượng quang điện, ta lại phải thừa nhận rằng chùm sáng là một chùm các hạt phôtôn.

Ánh sáng vừa có tính chất sóng, vừa có tính chất hạt. Người ta nói rằng, ánh sáng có lưỡng tính sóng – hạt.b) Sóng điện từ có bước sóng càng ngắn so với kích thước của vật mà sóng tương tác, phôtôn ứng với nó có năng lượng càng lớn thì tính chất hạt thể hiện càng rõ, sóng điện từ có bước sóng càng lớn so với kích thước của vật mà nó tương tác.2. Sơ lược về laze

- Nguyên tử tự động chuyển về trạng thái E1 sau một khoảng thời gian rất ngắn (chừng 10-8s) và phát ra một phôtôn có năng lượng hf = E2 – E1. Quá trình này gọi là sự phát xạ tự phát.

- Nguyên tử đang ở trạng thái kích thích có năng lượng E2 chịu tác động của phôtôn bên ngoài có năng lượng hf = E2 – E1, bị kích thích chuyển về trạng thái E1, đồng thời phát ra phôtôn có năng lượng hf = E2 – E1. Quá trình này được gọi là sự phát xạ kích thích

Trong điều kiện bình thường, số nguyên tử ở mức cao luôn có mật độ ít hơn ở mức thấp. Thế nhưng, trong những điều kiện đặc biệt, có thể xảy ra sự đảo mật độ, nghĩa là mức trên lại chứa nhiều nguyên tử hơn mức dưới.

Môi trường có sự đảo mật độ như vậy gọi là môi trường hoạt tính. Một phôtôn có tần số f thỏa mãn điều kiện hf = E2 – E1 gây ra bức xạ kích thích. Kết quả là ta có hai phôtôn kết hợp có cùng tần số f (phôtôn ban đầu và phôtôn phát xạ cảm ứng); hai phôtôn này lại gây ra bức xạ kích thích, sinh ra bốn phôtôn kết hợp… (Hình 62.2). Vì mật độ nguyên tử ở mức E2 rất lớn nên, trong một thời gian ngắn, có rất nhiều nguyên tử chuyển xuống mức E1, và do đó, số phôtôn kết hợp được tạo ra rất lớn. Kết quả là, chùm sáng không những không bị môi trường hấp thụ, mà trái lại, được khuếch đại lên.

- 59 -

Page 60: 12 giao an vat ly hkii

Hình 66.2 Sự khuếch đại chùm sángSự khuếch đại như thế lại càng được nhân lên, nếu ta làm cho các phôtôn kết hợp đi lại

nhiều lần trong môi trường, bằng cách bố trí hai gương song song ở hai đầu, trong đó có một gương là nửa trong suốt, hình thành hộp cộng hưởng, tạo ra chùm phôtôn rất mạnh cùng pha.

Sau khi phản xạ một số lần lên hai gương, phần lớn phôtôn sẽ đi qua gương nửa trong suốt và tạo thành tia laze.

Đó là nguyên tắc cấu tạo và hoạt động của máy phát tia lazeb) Một số đặc điểm của tia laze

Tia laze là ánh sáng kết hợp Tia laze rất đơn sắc. Chùm tia laze rất song song. Chùm tia laze có mật độ công suất lớn.

V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ :Trả lời câu hỏi 1, 2, 3.Xem bài 66 + 67

- 60 -

Page 61: 12 giao an vat ly hkii

Tiết 84 : BÀI TẬP

Tiết 85 : KIỂM TRA 1 TIẾT

- 61 -

Page 62: 12 giao an vat ly hkii

Tiết 86 + 87 :

Bài 67 + 68 : THUYẾT TƯƠNG ĐỐI HẸP

I / MỤC TIÊU : Hiểu được sự tất yếu của việc ra đời thuyết tương đối hẹp. Hiểu được các tiên đề Anh-

xtanh. Biết một số kết quả của thuyết tương đối hẹp; hiểu hệ thức Anh-xtanh giữa năng lượng

và khối lượng.II / CHUẨN BỊ :

1 / Giáo viên :Chuẩn bị một vài mẩu chuyện viễn tưởng về thuyết tương đối hẹp (chẳng hạn nội

dung một số phim truyện viễn tưởng).2 / Học sinh :

- 62 -

Page 63: 12 giao an vat ly hkii

Ôn lại một số kiến thức về Cơ học ở lớp 10 (định luật cộng vận tốc, định luật II Niu-tơn dưới dạng độ biến thiên động lượng…).III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC :

Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viênHoạt động 1 :HS : Xem SGK trang 282 sau tựa đề.HS : Vận tốc c của ánh sáng truyền trong chân không là không đổi đối với mọi hệ quy chiếu.HS : Xem SGK trang 283HS : 3.108 ( m / s ).

HS : Thả một vật rơi tự do trên con tàu (hoặc trên máy bay) chuyển động đều.Hoạt động 2 : HS : Xem SGK trang 283

HS : Chứng minh công thức 67.1 trang 283 trong SGK.HS : Chiều dài của thanh đã bị co lại theo phương chuyển động.HS : Chứng minh công thức 67.2 trang 283 trong SGK.HS : Thời gian là tương đối.HS : Quan sát hình minh họa.Hoạt động 3 : HS : Động của 1 vật là đại lượng đo bằng tích của khối lượng và vận tốc của vật.HS : Động lượng là đại lượng đặc trưng cho sự truyền chuyển động giữa các vật tương tác.HS : = m

HS : = m = m . = =

HS : = m . = .

HS :

GV : GV đặt vấn đề vào bài như SGK.GV : GV nêu lên các hạn chế của cơ học cổ điển.

GV : GV trình bày hai tiên đề Anh-xtanh.GV : Vận tốc lớn nhất mà em biết có giá trị bằng bao nhiêu ?GV : GV yêu cầu HS nhắc lại nguyên lí tương đối của cơ học cổ điển bằng một ví dụ cụ thể.GV : GV trình bày hệ quả thứ nhất của thuyết tương đối : sự co của độ dài.GV : GV yêu cầu HS làm một bài toán cụ thể để minh họa hệ quả thứ nhất.GV : Nêu ý nghĩa của kết quả thu được.

GV : GV yêu cầu HS làm một bài toán cụ thể để minh họa hệ quả thứ hai.GV : Nêu ý nghĩa của kết quả thu được.GV : GV tận dụng các hình minh họa 67.1 SGK để giúp HS hình dung cụ thể hơn.GV : Động lượng là gì ?

GV : Hãy cho biết ý nghĩa vật lý của động lượng là gì ?

GV : Viết biểu thức định luật II Newton biểu diễn mối quan hệ giữa lực, khối lượng và gia tốc ?GV : Viết biểu thức định luật II Niu-tơn dưới dạng độ biến thiên động lượng ?GV : Trong thuyết tương đối, động lượng tương đối tính của một chất điểm chuyển động với vận tốc cũng được định nghĩa bằng công thức giống như trong cơ học cổ điển. Viết biểu thức ?GV : Đại lượng nào gọi là khối lượng tương đối tính ?

- 63 -

Page 64: 12 giao an vat ly hkii

HS : m0

HS : Hệ quy chiếu.

HS : Để thấy rõ là thông thường ta có :m = moHoạt động 4 :

HS : E = m . c2 = . c2

HS : Khi vật có khối lượng m thì nó có một năng lượng E và ngược lại ?HS : Tỉ lệ với nhau.

HS : Khối lượng cũng thay đổi một lượngm tương ứng và ngược lại.HS : E = m0 . c2

HS : E m0 c2 + m0 c2

HS : m0 c2

HS : m0 c2

HS : Năng lượng nghỉ + động năng

HS : Được bảo toàn.

HS : Không nhất thiết được bảo toàn.

HS : Năng lượng toàn phần

GV : Đại lượng nào gọi là khối lượng nghỉ.GV : Khối lượng của một vật có tính tương đối, giá trị của nó phụ thuộc vào cái gì ?GV : Tính m với v = 800km/h ( vận tốc trung bình của máy bay phản lực chở khách ) ?GV : GV trình bày hệ thức giữa năng lượng và khối lượng ?

GV : GV trình bày ý nghĩa của hệ thức giữa năng lượng và khối lượng ? GV : Hai đại lượng này có mối quan hệ với nhau như thế nào ?GV : Khi năng lượng E thay đổi thì dẫn đến cái gì thay đổi ?GV : Khi v = 0 thì năng lượng E được xác định như thế nào ?GV : Khi v << c thì năng lượng E được xác định như thế nào ?GV : Thế nào là năng lượng nghỉ ?GV : Thế nào là động năng của một vật ?

GV : Thế nào là năng lượng toàn phần ?GV : Theo vật lý học cổ điển, đối với hệ kín khối lượng nghỉ và năng lượng nghỉ có đặc điểm gì ?GV : Theo thuyết tương đối, đối với hệ kín khối lượng nghỉ và năng lượng nghỉ có đặc điểm gì ?GV : Theo thuyết tương đối, đối với hệ kín cái gì được bảo toàn ?

IV / NỘI DUNG :1. Hạn chế của cơ học cổ điển2. Các tiên đề Anh – xtanh

Tiên đề I (nguyên lí tương đối) : Hiện tượng vật lí diễn ra như nhau trong các hệ quy chiếu quán tính.

Tiên đề II (nguyên lí về sự bất biến của vận tốc ánh sáng) : Vận tốc của ánh sáng trong chân không có cùng độ lớn bằng c trong mọi hệ quy chiếu quán tính, không phụ thuộc vào phương truyền và vào vận tốc của nguồn sáng hay máy thu :

Hệ quả :- Sự co của độ dài : Độ dài của một thanh bị co lại dọc theo phương chuyển động của nó;- Sự dãn của khoảng thời gian : Đồng hồ gắn với quan sát viên chuyển động chạy chậm

hơn đồng hồ gắn với quan sát viên đứng yên.3. Hệ thức Anh – xtanh giữa năng lượng và khối lượng.

- 64 -

Page 65: 12 giao an vat ly hkii

a) Khối lượng tương đối tínhĐộng lượng tương đối tính của một chất điểm chuyển động với vận tốc v được định

nghĩa

Trong đó đại lượng

m =

gọi là khối lượng tương đối tính của chất điểm chuyển động, và mo gọi là khối lượng nghỉ.b) Hệ thức giữa năng lượng và khối lượng

E = mc2 =

Theo hệ thức này, khi vật có khối lượng m thì nó cũng có một năng lượng E, và ngược lại, khi vật có năng lượng E thì nó có khối lượng m. Hai đại lượng này luôn tỉ lệ với nhau. Khi năng lượng thay đổi lượng E thì khối lượng cũng thay đổi một lượng m tương ứng và ngược lại.

E = m.c2

Các trường hợp riêng.+ Khi v = 0 thì E = Eo = mo.c2.Eo được gọi là năng lượng nghỉ

+ Khi v << c (với các trường hợp của cơ học cổ điển) hay << 1, ta có

, và do đó E

Như vậy, khi vật chuyển động, năng lượng toàn phần của nó bao gồm năng lượng nghỉ và động năng của vật.

Đối với hệ kín, khối lượng nghỉ và năng lượng nghỉ tương ứng không nhất thiết được bảo toàn, nhưng vẫn có định luật bảo toàn của năng lượng toàn phần E, bao gồm năng lượng nghỉ và động năng.V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ :Trả lời câu hỏi 1, 2Xem bài 69

- 65 -

Page 66: 12 giao an vat ly hkii

Tiết 88 :

Bài 69 : CẤU TẠO HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ. ĐỘ HỤT KHỐI

I / MỤC TIÊU : Biết cấu tạo hạt nhân nguyên tử, nắm vững ý nghĩa của thuật ngữ : nuclôn, nguyên tử

số, số khối, đồng vị, đơn vị khối lượng nguyên tử; viết được đúng kí hiệu một hạt nhân. Hiểu lực hạt nhân, độ hụt khối, năng lượng liên kết hạt nhân.

II / CHUẨN BỊ :1 / Giáo viên :- Vẽ trên giấy khổ lớn mô hình các nguyên tử (3 đồng vị của hiđrô) và

(Hình 69.1)

Hình 69.1 Mô hình cấu tạo một số nguyên tử2 / Học sinh :

Xem lại kiến thức hóa học về cấu tạo nguyên tử.III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC :

Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viênHoạt động 1 :HS : Nhân và vỏHS : Electron

HS : Prôtôn và nơtrôn.

HS : p và mang điện dương.

HS : n và không mang điện.

HS : Nuclôn

HS : Số thứ tự Z

HS : Nguyên tử số.HS : Số khối.

GV : Nguyên tử được cấu tạo mấy phần ?GV : Phần vỏ được cấu tạo từ những hạt nào ?GV : Phần nhân được cấu tạo từ những hạt nào ?GV : Prtôtôn được viết ký hiệu như thế nào và mang điện gì ?GV : Nơtrôn được viết ký hiệu như thế nào và mang điện gì ?GV : Giáo viên giới thiệu tên chung để gọi prôtôn và nơtrôn.GV : Số prôtôn trong hạt nhân bằng với đại lượng nào nguyên tử trong bảng tuần hoàn Menđêlêép ?GV : Z có tên gọi là gì ?GV : Tổng số các nuclôn trong hạt nhân có tên gọi là gì ?

- 66 -

Page 67: 12 giao an vat ly hkii

HS : N = A Z

HS :

HS : Hoạt động 2 : HS : Hình cầu.

HS : R = 1,2.10 15 .

HS : Cùng Z khác NHS : Prôtôn hay hydrô thường : H ; Đơtêri H ( hay D ) ; Triti H ( hay T ).

Hoạt động 3 : HS : Kg

HS : u

HS : eV/c2 ; MeV/c2 Hoạt động 4 : HS : Lực hạt nhân.

HS : Liên kết các nuclôn với nhau.HS : Lực điện từ, lực hấp dẫn.

HS : R = 10 15

Hoạt động 5 : HS : Z . mp

HS : ( A Z ). mn

HS : M0 = Z . mp + ( A Z ). mnHS : M

HS : M < M0

HS : E0 = [ Z . mp + ( A Z ). mn ] . c2

HS : E = M . c2

HS : E < E0

HS : E = E0 E = M . c2

GV : Số nơtrôn trong hạt nhân được xác định như thế nào ?GV : Hạt nhân nguyên tử của nguyên tố có hiệu hóa học X được viết như thế nào ?GV : Muốn viết gọn ký hiệu ?

GV : Người ta có thể coi hạt nhân nguyên tử hình gì ?GV : Giới thiệu công thức xác định bán kính hình cầu ?GV : Đồng vị là gì ? GV : Cho ví dụ ?

GV : Trong hệ thống đo lường quốc tế SI đơn vị của khối lượng là gì ?GV : Giới thiệu đơn vị của khối lượng dùng trong vật lý hạt nhân ?GV : Giới thiệu hai đơn vị của khối lượng thường được dùng trong vật lý hạt nhân ?GV : Giới thiệu tên gọi lực tương tác giữa các nuclôn ?GV : Lực hạt nhân có tác dụng gì ?GV : Giới thiệu bản chất và độ lớn của lực hạt nhân so với các lực trong tự nhiên ?GV : Giới thiệu bán kính tác dụng và ý nghĩa của nó ?GV : Giả sử ta có Z prôtôn và mỗi prôtôn có khối lượng mp thì tổng khối lượng của các hạt prôtôn bằng bao nhiêu ?GV : Giả sử ta có ( A Z ) nơtrôn và mỗi nơtrôn có khối lượng mn thì tổng khối lượng của các hạt nơtrôn bằng bao nhiêu ?GV : Tổng khối lượng của các hạt nuclôn bằng bao nhiêu ?GV : Khối lượng của hạt nhân được tạo từ các hạt nuclôn đó bằng bao nhiêu ?GV : Giáo viên giới thiệu kết quả thực nghiệm ?GV : Các nuclôn trước khi liên kết có năng lượng được xác định như thế nào ?GV : Các nuclôn sau khi liên kết có năng lượng được xác định như thế nào ?GV : Giáo viên hướng dẫn học sinh tìm mối quan hệ giữa E0 và E ?

- 67 -

Page 68: 12 giao an vat ly hkii

HS : E = E0 E = M . c2

HS : E = M . c2

HS :

GV : Do năng lượng toàn phần được bảo toàn nên đã có một lượng năng lượng tỏa ra khi các nuclôn tạo nên hạt nhân. Năng lượng này được xác định như thế nào ?GV : Ngược lại, nếu muốn tách hạt nhân đó thành các nuclôn riêng rẽ, có tổng khối lượng [ Z . mp + ( A Z ). mn ] > M thì ta phải tốn một lượng năng lượng là bao nhiêu ?GV : Năng lượng liên kết hạt nhân là gì ?GV : Năng lượng liên kết cho một hạt nhân được tính như thế nào ?GV : Lập luận cho học sinh thấy tính bền vững của hạt nhân ?

IV / NỘI DUNG :1. Cấu tạo hạt nhân. Nuclôn.a) Cấu tạo hạt nhân

Hạt nhân được cấu tạo từ những hạt nhỏ hơn, gọi là nuclôn. Có hai loại nuclôn : prôtôn, kí hiệu p, mang một điện tích nguyên tố dương +e, và nơtron, kí hiệu n, không mang điện.

Số prôtôn trong hạt nhân bằng số thứ tự Z của nguyên tử trong bảng tuần hoàn Men-đê-lê-ép; Z được gọi là nguyên tử số. Tổng số các nuclôn trong hạt nhân gọi là số khối, kí hiệu A. Như vậy số nơtron trong hạt nhân là : N = A – Z.

b) Kí hiệu hạt nhân.Hạt nhân nguyên tử của nguyên tố có kí hiệu hóa học X được kí hiệu là

c) Kích thước hạt nhânCó thể coi hạt nhân nguyên tử như một quả cầu bán kính R.

R = 1,2.10-15 (m)

2. Đồng vịĐồng vị là những nguyên tử mà hạt nhân chứa cùng số prôtôn Z nhưng có số nơtron N

khác nhau. Hiđrô có 3 đồng vị : hiđrô thường ; đơteri (hay ) và triti (hay ). 3. Đơn vị khối lượng nguyên tửa) Trong vật lí hạt nhân, khối lượng thường được đo bằng đơn vị khối lượng nguyên tử. Kí

hiệu là u. Theo định nghĩa, u có trị số bằng khối lượng của đồng vị cacbon

1u = 1,66.10-27kg

b) Khối lượng còn có thể đo bằng đơn vị của năng lượng chia cho c 2, cụ thể là có thể đo bằng eV/c2 hoặc MeV/c2.

1u = 931,5MeV/c2

4. Năng lượng liên kếta) Lực hạt nhân

- 68 -

Page 69: 12 giao an vat ly hkii

Lực tương tác giữa các nuclôn trong hạt nhân được gọi là lực hạt nhân, có tác dụng liên kết các nuclôn với nhau.b) Độ hụt khối. Năng lượng liên kết

Khối lượng M của hạt nhân bao giờ cũng nhỏ hơn tổng khối lượng các nuclôn tạo thành hạt nhân đó, một lượng M bằng :

M = [Zmp + (A – Z)mn] – MM được gọi là độ hụt khối của hạt nhân.

Theo thuyết tương đối, hệ các nuclôn ban đầu có năng lượng.Eo = [Zmp + (A – Z)mn]c2

còn hạt nhân được tạo thành từ chúng thì có năng lượng E = Mc2 < Eo. Vì năng lượng toàn phần được bảo toàn, nên đã có một lượng năng lượng E = Eo – E = M.c2 tỏa ra khi hệ các nuclôn tạo nên hạt nhân.

Ngược lại, nếu muốn tách hạt nhân đó thành các nuclôn riêng rẽ, có tổng khối lượng Zmp + (A – Z)mn > M, thì ta phải tốn năng lượng E = M.c2 để thắng lực tương tác giữa chúng. E càng lớn thì càng tốn nhiều năng lượng để phá vỡ liên kết giữa các nuclôn. Vì vậy, đại lượng E = M.c2 được gọi là năng lượng liên kết các nuclôn trong hạt nhân, hay gọn hơn, năng lượng liên kết hạt nhân.

Năng lượng liên kết tính cho một nuclôn, , gọi là năng lượng liên kết riêng, đặc

trưng cho sự bền vững của hạt nhân.Hạt nhân có năng lượng liên kết riêng càng lớn thì càng bền vững.

V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ :Trả lời câu hỏi 1, 2, 3 và làm bài tập 1Xem bài 44

Tiết 89 : BÀI TẬP

- 69 -

Page 70: 12 giao an vat ly hkii

Tiết 90 + 91 :

Bài 70 + 71 : HIỆN TƯỢNG PHÓNG XẠ

I / MỤC TIÊU : Biết sự phóng xạ, các loại tia phóng xạ và phân biệt được các loại phân rã phóng xạ. Hiểu định luật phóng xạ để giải được các bài tập đơn giản về phóng xạ. Nắm được các

khái niệm : chu kì bán rã, hằng số phóng xạ, độ phóng xạ. Biết một số ứng dụng của đồng vị phóng xạ.

II / CHUẨN BỊ :1 / Giáo viên :

Vẽ trên giấy khổ lớn Hình 70.1 SGK và Hình 70.3 SGK.2 / Học sinh :

Ôn lại kiến thức về lực Lo-ren-xơ và lực điện trường đã học ở lớp 11.III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC :

Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viênHoạt động 1 :HS : Nêu định nghĩa.HS : Do các nguyên nhân bên trong gây ra. HS : Dù nguyên tử của chất phóng xạ có nằm trong các hợp chất khác nhau, dù ta có làm thay đổi nhiệt độ của mẫu phóng xạ, làm tăng áp suất tác dụng lên nó, thì nó cũng không hề chịu ảnh hưởng gì.HS : Quá trình biến đổi hạt nhân.

Hoạt động 2 : HS : He

HS : DươngHS : 2.107  ( m / s )

HS : Làm ion hóa mạnh các nguyên tử trên đường đi và mất năng lượng rất nhanh.HS : Tia chỉ đi được tối đa khỏang 8 cm trong không khí và không xuyên qua được tờ bìa dày 1 mm.HS : ElectronHS : ÂmHS : Bằng vận tốc ánh sáng.

HS : Làm ion hóa môi trường và mất năng

GV : Hiện tượng phóng xạ là gì ?GV : Quá trình phân rã phóng xạ do đâu mà có ?GV : Hãy cho biết nó không phụ thuộc vào những yếu tố nào ?

GV : Hãy cho biết thực chất của quá trình phân rã phóng xạ là gì ?

GV : Tia chính là các hạt nhân của nguyên tử nào ?GV : Tia mang điện gì ?GV : Tia phóng ra từ hạt nhân với vận tốc bằng bao nhiêu ?GV : Tia có khả năng gì ?

GV : Giới thiệu quảng đường đi ?

GV : Tia chính là các hạt nào ?GV : Tia mang điện gì ?GV : Tia phóng ra từ hạt nhân với vận tốc bằng bao nhiêu ?GV : Tia có khả năng gì ?

- 70 -

Page 71: 12 giao an vat ly hkii

lượng.HS : Tia đi được quảng đường tới hàng trăm mét trong không khí và có thể xuyên qua được lá nhôm dày cỡ milimet.HS : Tia và tia + HS : Là sóng điện từ có bước sóng rất ngắn, cũng hạt phôtôn có năng lượng cao.HS : Khả năng xuyên thấu lớn hơn nhiều so với tia và tia .Hoạt động 3 : HS : Giảm theo thời gian.

HS : Nêu định nghĩa.HS : N0 / 2

HS : N0 / 4

HS : N0 / 8

HS : N0 / 16

HS : Vẽ đồ thị 70.3HS : N(t) = Noe t

HS : =

HS : 1 / s ; 1 / ngày ; 1 / năm ………………

HS : Xem SGK trang 295.Hoạt động 4 : HS : Độ phóng xạHS : Ký hiệu HHS : Đơn vị : Becơren ( Bq )HS : 1 Ci = 3,7 . 10 10 ( Bq )HS : H = NHS : Nêu định nghĩa.Hoạt động 5 : HS : Nêu định nghĩa.HS : Nguyên tử đánh dấu.HS : Xác định tuổi các mẫu vât cổ đại.

GV : Giới thiệu quảng đường đi ?

GV : Có mấy loại tia ?GV : Bản chất của tia là gì ?

GV : Giới thiệu quảng đường đi ?

GV : Trong quá trình phân rã hạt nhân số hạt nhân có đặc điểm gì ?GV : Thế nào là chu kỳ bán rã ?GV : Sau khoảng thời gian T số hạt nhân chưa bị phân rã bằng bao nhiêu ?GV : Sau khoảng thời gian 2T số hạt nhân chưa bị phân rã bằng bao nhiêu ?GV : Sau khoảng thời gian 3T số hạt nhân chưa bị phân rã bằng bao nhiêu ?GV : Sau khoảng thời gian 4T số hạt nhân chưa bị phân rã bằng bao nhiêu ?GV : Hướng dẫn học sinh vẽ đồ thị.GV : Hướng dẫn học sinh thiết lập công thức ?GV : Hằng số phóng xạ là gì ?

GV : Đơn vị của hằng số phóng xạ là gì ?

GV : Phát biểu định luật phóng xạ ?

GV : Để đặc trưng cho tính phóng xạ mạnh hay yếu của một lượng chất phóng xạ, người ta dùng đại lượng gì ?GV : Giới thiệu đơn vị : C iGV : Giới thiệu công thức độ phóng xạ ?GV : Độ phóng xạ là gì ?

GV : Đồng vị phóng xạ là gì ?GV : Nêu các ứng dụng của đồng vị phóng xạ ?

IV / NỘI DUNG :1. Hiện tượng phóng xạ

- 71 -

Page 72: 12 giao an vat ly hkii

Hiện tượng một hạt nhân bị phân rã, phát ra các tia phóng xạ và biến đổi thành hạt nhân khác được gọi là hiện tượng phóng xạ.2. Các tia phóng xạa) Các loại tia phóng xạb) Bản chất các loại tia phóng xạ

Tia Tia chính là các hạt nhân của nguyên tử heli (kí hiệu , gọi là hạt ), được phóng

ra từ hạt nhân với vận tốc khoảng 2.107m/s. Tia làm ion hóa mạnh các nguyên tử trên đường đi của nó và mất năng lượng rất nhanh.

Tia Tia là các hạt phóng ra với vận tốc rất lớn, có thể đạt xấp xỉ bằng vận tốc ánh sáng.

Tia cũng làm ion hóa môi trường nhưng yếu hơn so với tia .Có hai loại tia + Tia -. Đó chính là các êlectron (kí hiệu )

+ Tia +. Đó chính là các pôzitrôn, hay êlectron dương (kí hiệu ) Tia

Tia là sóng điện từ có bước sóng rất ngắn, cũng là hạt phôtôn có năng lượng cao. Vì vậy tia có khả năng xuyên thấu lớn hơn nhiều so với tia và 3. Định luật phóng xạ. Độ phóng xạa) Định luật phóng xạ

Sau một khoảng thời gian xác định T thì một nửa số hạt nhân hiện có bị phân rã, biến đổi thành hạt nhân khác; T được gọi là chu kì bán rã của chất phóng xạ.

N(t) = Noe-t

Đại lượng

=

gọi là hằng số phóng xạm(t) = moe-t

Trong quá trình phân rã, số hạt nhân phóng xạ giảm với thời gian theo định luật hàm số mũ với số mũ âm.b) Độ phóng xạ

Để đặc trưng cho tính phóng xạ mạnh hay yếu của một lượng chất phóng xạ, người ta dùng đại lượng gọi là độ phóng xạ (hay hoạt động phóng xạ), được xác định bằng số phân rã trong một giây. Đơn vị đo độ phóng xạ có tên gọi là becơren, kí hiệu Bq.

1Ci = 3,7.1010 Bq.H = N

Độ phóng xạ của một lượng chất phóng xạ bằng số hạt nhân của nó nhân với hằng số phóng xạ. Độ phóng xạ ban đầu bằng

Ho = NoĐộ phóng xạ của một lượng chất phóng xạ giảm theo thời gian theo cùng quy luật hàm

số mũ, như số hạt nhân (số nguyên tử) của nó.4. Đồng vị phóng xạ và các ứng dụnga) Đồng vị phóng xạ

- 72 -

Page 73: 12 giao an vat ly hkii

Đặc điểm của các đồng vị phóng xạ nhân tạo của một nguyên tố hóa học là chúng có cùng tính chất hóa học như đồng vị bền của nguyên tố đó.b) Các ứng dụng của đồng vị phóng xạ

Nguyên tử đánh dấu. Nhờ phương pháp nguyên tử đánh dấu, người ta có thể biết được chính xác nhu cầu với các nguyên tố khác nhau của cơ thể trong từng thời kì phát triển của nó và tình trạng bệnh lí của các bộ phận khác nhau của cơ thể, khi thừa hoặc thiếu những nguyên tố nào đó.

Sử dụng phương pháp xác định tuổi theo lượng cácbon 14 để xác định niên đại của các cổ vật khai quật được.

V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ :Trả lời câu hỏi 1, 2, 3, 4 và làm bài tập 1, 2Xem bài 72 + 73

- 73 -

Page 74: 12 giao an vat ly hkii

Tiết 92 + 93 :

Bài 72 + 73 : PHẢN ỨNG HẠT NHÂN

I / MỤC TIÊU : Hiểu phản ứng hạt nhân. Nắm được các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân để viết đúng các phản ứng

hạt nhân. Hiểu quy tắc dịch chuyển trong sự phóng xạ. Hiểu và tính được năng lượng trong phản ứng hạt nhân.

II / CHUẨN BỊ :1 / Giáo viên :

Bảng tuần hoàn2 / Học sinh :

Ôn tập phản ứng hóa học và các định luật bảo toàn đã học trong cơ học.III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC :

Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viênHoạt động 1 :HS : Quan sát đồ thí nghiệm 72.1

HS : Nêu định nghĩa.HS : A + B C + DHS : A và B là các hạt tương tác, C và D là các hạt sản phẩm.HS : A B + CHS : A là hạt nhân mẹ, B là hạt nhân con, C là hạt hoặc HS : Frédéric và Irène Joliot CurieHoạt động 2 : HS : Viết phương trình phản ứng hạt nhân có đầy đủ các số khối.HS : A + B C + D

HS : Xem SGK trang 300.

HS : Xem SGK trang 300.

HS : Xem SGK trang 300.HS : Xem SGK trang 301.

Hoạt động 3 : HS : HeHS : A 4

GV : Giới thiệu sơ đồ thí nghiệm của RutherfordGV : Phản ứng hạt nhân là gì ?GV : Phản ứng hạt nhân có thể viết dưới dạng tổng quát như thế nào ?GV : Nêu tên gọi các hạt.GV : Sự phóng xạ là trường hợp riêng của phản ứng hạt nhân.GV : Giới thiệu phản ứng hạt nhân nhân tạo đầu tiên.

GV : Phản ứng hạt nhân là một quá trình vật lý, trong đó hệ các hạt tương tác A và B được xem là hệ kín, nên ta có các định luật bảo toàn sau đây :GV : Phát biểu nội dung định luật bảo toàn số nuclôn ( số khối ).GV : Phát biểu nội dung định luật bảo toàn điện tích ( nguyên tử số ).GV : Định luật bảo toàn năng lượng.GV : Định luật bảo toàn động lượng.GV : GV nhấn mạnh cho học sinh thấy không có sự bảo toàn về khối lượng.GV : Viết phương trình phân rã .GV : Hạt nhân con có số khối được xác định

- 74 -

Page 75: 12 giao an vat ly hkii

HS : Z 2

HS : Lùi 2 ô trong bảng tuần hoàn.

HS : eHS : A

HS : Z + 1

HS : Tiến 1 ô trong bảng tuần hoàn.

HS : eHS : A

HS : Z 1

HS : Lùi 1 ô trong bảng tuần hoàn.Hoạt động 4 : HS : Tổng khối lượng của các hạt nhân tương tác lớn hơn tổng khối lượng của các hạt nhân tạo thành.HS : Tổng khối lượng của các hạt nhân tương tác nhỏ hơn tổng khối lượng của các hạt nhân tạo thành.

như thế nào ?GV : Hạt nhân con có nguyên tử số được xác định như thế nào ?GV : Em có nhận xét gì về vị trí của hạt nhân con trong bảng tuần hoàn ?GV : Viết phương trình phân rã .GV : Hạt nhân con có số khối được xác định như thế nào ?GV : Hạt nhân con có nguyên tử số được xác định như thế nào ?GV : Em có nhận xét gì về vị trí của hạt nhân con trong bảng tuần hoàn ?GV : Viết phương trình phân rã +.GV : Hạt nhân con có số khối được xác định như thế nào ?GV : Hạt nhân con có nguyên tử số được xác định như thế nào ?GV : Em có nhận xét gì về vị trí của hạt nhân con trong bảng tuần hoàn ?GV : Khi nào thì phản ứng tỏa nhiệt ?GV : Giới thiệu công thức xác định năng lượng tỏa.GV : Khi nào thì phản ứng thu nhiệt ?GV : Giới thiệu công thức xác định năng lượng thu.

IV / NỘI DUNG :1. Phản ứng hạt nhâna) Định nghĩa

Phản ứng hạt nhân là tương tác giữa hai hạt nhân dẫn đến sự biến đổi chúng thành các hạt khác.

A + B C + Dtrong đó A, B là các hạt tương tác, còn C, D là các hạt sản phẩm.Sự phóng xạ

A B + Ctrong đó A là hạt nhân mẹ, B là hạt nhân con và C là hạt hoặc

b) Phản ứng hạt nhân tạo nên đồng vị phóng xạ nhân tạo2. Các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhâna) Định luật bảo toàn số nuclôn (Số khối A) : Trong phản ứng hạt nhân, tổng số nuclôn của các hạt tương tác bằng tổng số nuclôn của các hạt sản phẩm.b) Định luật bảo toàn điện tích : Tổng đại số các điện tích của các hạt tương tác bằng tổng đại số các điện tích của các hạt sản phẩm.c) Định luật bảo toàn năng lượng toàn phần : Tổng năng lượng toàn phần của các hạt tương tác bằng tổng năng lượng toàn phần của các hạt sản phẩm.

- 75 -

Page 76: 12 giao an vat ly hkii

3. Quy tắc dịch chuyển trong sự phóng xạa) Phân rã

Trong phân rã , so với hạt nhân mẹ thì hạt nhân con “lùi” hai ô trong Bảng tuần hoànb) Phân ra -

Trong phân rã -, so với hạt nhân mẹ thì hạt nhân con tiến một ô trong Bảng tuần hoàn.c) Phân rã +

Vậy quy tắc dịch chuyển của phân rã + là : Trong phân rã +, so với hạt nhân mẹ thì hạt nhân con lùi một ô trong Bảng tuần hoàn.d) Phân rã

Phân rã này không làm biến đổi hạt nhân mà đi kèm các phân rã và . Nếu hạt nhân con sinh ra ở trong trạng thái kích thích, thì nó chuyển từ mức kích thích E2 xuống mức thấp hơn E1, đồng thời phóng ra một phôtôn có tần số f xác định bởi hệ thức E2 – E1 = hf. Hiệu E2 – E1 có trị số lớn, nên phôtôn phát ra có tần số rất lớn và bước sóng rất nhỏ ( < 10-11m)4. Năng lượng trong phản ứng hạt nhân

Xét phản ứng hạt nhân A + B C + D vì các hạt nhân A, B, C, D có các độ hụt khối khác nhau, nên tổng khối lượng nghỉ Mo = mA + mB của các hạt nhân A + B không bằng tổng khối lượng M = mC + mD của các hạt nhân sinh ra C + D.a) M < Mo

Phản ứng tỏa một lượng năng lượngQ = (Mo – M)c2

dưới dạng động năng của các hạt C và D, hoặc năng lượng của phôtôn .

b) M > MoTổng năng lượng nghỉ của các hạt A + B, nhỏ hơn tổng năng lượng nghỉ của các hạt

sinh ra C + D. Do đó, phản ứng không thể tự nó xảy ra được. Muốn cho phản ứng có thể xảy ra ta phải cung cấp cho các hạt A và B một năng lượng W dưới dạng động năng.

V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ :Trả lời câu hỏi 1, 2, 3, 4 và làm bài tập 1, 2Xem bài 75 + 76

- 76 -

Page 77: 12 giao an vat ly hkii

Tiết 94 : Bài 74 : BÀI TẬP VỀ SỰ PHÓNG XẠ VÀ PHẢN ỨNG HẠT NHÂN

I / MỤC TIÊU : Vận dụng được định luật phóng xạ để giải các bài toán đơn giản về phóng xạ. Vận dụng được các kiến thức về phản ứng hạt nhân và các định luật bảo toàn trong phản

ứng hạt nhân để giải một số bài toán về phản ứng hạt nhân.II / CHUẨN BỊ :

1/ Giáo viên :Chuẩn bị trước hai bài tập đơn giản về phóng xạ và về phản ứng hạt nhân.

2 / Học sinh :Ôn lại bài §70 – 71 và bài §72 – 73.

III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC :

- 77 -

Page 78: 12 giao an vat ly hkii

- 78 -

Page 79: 12 giao an vat ly hkii

- 79 -

Page 80: 12 giao an vat ly hkii

- 80 -

Page 81: 12 giao an vat ly hkii

Tiết 95 + 96 :

Bài 75 + 76 : SỰ PHÂN HẠCH

I / MỤC TIÊU : Hiểu sự phân hạch. Hiểu phản ứng dây chuyền và điều kiện xảy ra phản ứng hạt nhân dây chuyền (hiểu hệ

số nhân nơtron, khối lượng tới hạn). Hiểu một cách sơ lược nguyên tắc cấu tạo và hoạt động của lò phản ứng hạt nhân và nhà

máy điện nguyên tử.II / CHUẨN BỊ :

1 / Giáo viên :Cố gắng sưu tầm hoặc tự vẽ trên giấy khổ lớn Hình 75.2 SGK, Hình 75.3 SGK

và Hình 75.4 SGK (lược bỏ các chi tiết không cần thiết).2 / Học sinh :

Ôn lại kiến thức về phản ứng hạt nhân (§72 – 73).III / GỢI Ý TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC :

Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viênHoạt động 1 :HS : Khi các hạt nhân sinh ra bền vững hơn các hạt nhân tương tác ban đầu.HS : Năng lượng liên kết riêng của các hạt nhân có số nuclôn A khác nhau.

HS : Nêu định nghĩa.HS : Nêu định nghĩa.Hoạt động 2 : HS : Dùng nơtrơn chậm n bắn phá vào hạt nhân U

HS : Hai hạt nhân có khối lượng nhỏ hơn và số khối thuộc loại trung bình.

HS : Một số nơtrôn và tỏa ra năng lượng.

HS : Có hơn 2 nơtrôn được giải phóng ra và đều giải phóng ra một năng lượng lớn.Hoạt động 3 : HS : Quan sát sơ đồ hình 75.2.

HS : Hai nơtrôn

HS : Hai hạt nhân.

GV : Phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng xảy ra khi nào ?GV : Người ta dựa vào đâu để đi đến kết luận có hai loại phản hạt nhân tỏa năng lượng ?GV : Phản ứng nhiệt hạch là gì ?GV : Phản ứng phân hạch là gì ?

GV : Giới thiệu phản ứng hạt nhân của hai nhà hóa học người Đức : Otto Hann và Fritz Strassman.GV : Hạt nhân Urani vỡ thành mấy hạt nhân ? Chúng có đặc điểm gì ?

GV : Kèm theo quá trình phân hạch này còn có cái gì ?

GV : Đặc điểm chung của các phản ứng hạt nhân là gì ?

GV : Giới thiệu sơ đồ phản ứng dây chuyền với U ( khi k = 2 ).GV : Sau lần phân hạch thứ nhất có mấy nơtrôn tạo ra bị các hạt nhân Urani hấp thụ

- 81 -

Page 82: 12 giao an vat ly hkii

HS : Bốn nơtrôn

HS : Bốn hạt nhân.HS : Nêu định nghĩa.HS : Ba nơtrôn.

HS : Một nơtrôn.HS : Nêu định nghĩaHS : k < 1

HS : k = 1

HS : k > 1

HS : Nêu định nghĩa.Hoạt động 4 : HS : Quan sát hình 75.3 : sơ đồ lò phản ứng nơtrôn nhiệt. Hoạt động 5 : HS : Quan sát hình 75.3 : sơ đồ đơn giản hóa của một nhà máy điện hạt nhân.

GV : Có mấy hạt nhân tiếp tục phân hạchGV : Sau lần phân hạch thứ hai có mấy nơtrôn tạo ra bị các hạt nhân Urani hấp thụGV : Có mấy hạt nhân tiếp tục phân hạchGV : Phản ứng hạt nhân dây chuyền là gì ?GV : Sau lần phân hạch thứ nhất có mấy nơtrôn được tạo ra ?GV : Số hạt nhân bị mất mát là bao nhiêuGV : Hệ số nhân nơtrôn k là gì ?GV : Khi nào phản ứng dây chuyền không xảy ra ?GV : Khi nào phản ứng dây chuyền xảy ra với mật độ nơtrôn không đổi ?GV : Khi nào phản ứng dây chuyền xảy ra với mật độ nơtrôn tăng liên tục ?GV : Khối lượng tới hạn là gì ?

GV : Giới thiệu lò phản ứng hạt nhân ?

GV : Giới thiệu nhà máy điện nguyên tử ?IV / NỘI DUNG :1. Hai loại phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng

Phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng xảy ra khi các hạt sinh ra bền vững hơn các hạt tương tác ban đầu.

Có hai loại phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng - Hai hạt nhân rất nhẹ kết hợp với nhau thành một hạt nhân nặng hơn. Phản ứng tổng

hợp hạt nhân.- Một hạt nhân rất nặng hấp thụ một nơtron và vỡ thành hai hạt nhân có số khối A vào

loại trung bình. Sự phân hạch.2. Sự phân hạcha) Sự phân hạch của urani.b) Đặc điểm chung của các phản ứng phân hạch

Sau mỗi phản ứng đều có hơn 2 nơtron được phóng ra, và mỗi phân hạch đều giải phóng ra năng lượng lớn; người ta thường gọi đó là năng lượng hạt nhân.3. Phản ứng hạt nhân dây chuyền.a) Các nơtron sinh ra sau mỗi phân hạch lại có thể bị hấp thụ các hạt nhân khác ở gần đó, và, cứ thế, sự phân hạch tiếp diễn thành một dây chuyền. Số phân hạch tăng lên rất nhanh trong một thời gian rất ngắn, ta có phản ứng hạt nhân dây chuyền.b) Điều kiện xảy ra phản ứng hạt nhân dây chuyền

Hệ số nhân nơtron k bằng tỉ số giữa số nơtron sinh ra và số nơtron mất mát đi do các nguyên nhân khác nhau đã nêu.

- Nếu k < 1 thì phản ứng dây chuyền không thể xảy ra.- Nếu k = 1 thì phản ứng dây chuyền xảy ra với mật độ nơtron không đổi. Đó là phản

ứng dây chuyền điều khiển được trong các lò phản ứng hạt nhân.

- 82 -

Page 83: 12 giao an vat ly hkii

- Nếu k > 1 thì dòng nơtron tăng liên tục theo thời gian, dẫn tới vụ nổ nguyên tử. Đó là phản ứng dây chuyền không điều khiển được.

Để giảm thiểu số nơtron bị mất vì thoát ra ngoài nhằm đảm bảo có k ≥ 1, thì khối lượng nhiên liệu hạt nhân phải đạt tới một giá trị tối thiểu, gọi là khối lượng tới hạn mth.V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ :Trả lời câu hỏi 1, 2, 3 và làm bài tập 1Xem bài 44

Tiết 97 :

Bài 77 : PHẢN ỨNG NHIỆT HẠCH

I / MỤC TIÊU : Hiểu phản ứng nhiệt hạch và điều kiện thực hiện phản ứng nhiệt hạch. Biết phản ứng nhiệt hạch xảy ra trong vũ trụ.

II / CHUẨN BỊ :1 / Giáo viên :

Chuẩn bị sơ đồ cấu tạo bom H2 / Học sinh :

Học sinh ôn lại phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng.III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC :

Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viênHoạt động 1 :HS : HaiHS : MộtHS : Nặng hơn.

GV : Có mấy hạt nhân tương tác ?GV : Có mấy hạt nhân sản phẩm ?GV : Hạt nhân được tạo thành có đặc điểm

- 83 -

Page 84: 12 giao an vat ly hkii

HS : Nêu định nghĩa.

HS : Tỏa nhiệt.HS : Bền vững và không có tính phóng xạ.Hoạt động 2 : HS : DươngHS : Cung cấp cho chúng một động năng đủ lớn để thắng lực đẩy Colomb.HS : Từ 107 đến 108 K

HS : Nêu định nghĩa. Hoạt động 3 : HS : Phản ứng nhiệt hạch.

HS : Khoảng vài chục triệu độ.

HS : Xem SGK trang 317

HS : Giảm đi không đáng kể. Hoạt động 4 : HS : Rồi. Dưới dạng không kiểm soát được.HS : Lớn hơn năng lượng tỏa ra trong phản ứng nhiệt hạch rất nhiều.HS : Nước.

HS : Rất tốn kém.

gì so với hai hạt nhân tương tác ?GV : Phản ứng nhiệt hạch là gì ?GV : Phản ứng nhiệt hạch xảy ra có kèm theo hiện tượng gì ?GV : Sản phẩm được tạo thành có đặc điểm gì ?GV : Hạt nhân mang điện tích gì ?GV : Muốn tạo ra phản ứng nhiệt hạch người ta phải làm gì ?GV : Giới thiệu nhiệt độ cần thiết cho một phản ứng nhiệt hạch ?GV : Phản ứng nhiệt hạch là gì ?

GV : Nguồn gốc năng lượng của Mặt Trời và các ngôi sao là gì ?GV : Giới thiệu nhiệt độ trong lòng Mặt Trời ?GV : Giới thiệu chu trình cacbon nitơGV : Khối lượng của mặt Trời và các ngôi sao như thế nào khi chúng bức xạ ?

GV : Con người đã thực hiện được phản ứng nhiệt hạch chưa ?GV : Năng lượng tỏa ra của chúng có đặc điểm gì ?GV : Nguyên liệu trong phản ứng nhiệt hạch là gì ?GV : Việc xây dựng các lò phản ứng nhiệt hạch như thế nào ?

IV / NỘI DUNG :1. Phản ứng nhiệt hạcha) Quá trình kết hợp hai hạt nhân nhẹ để tạo nên một hạt nhân nặng hơn gọi là sự tổng hợp hạt nhân, hay phản ứng nhiệt hạch.

b) Điều kiện thực hiện phản ứng nhiệt hạchPhản ứng kết hợp hạt nhân chỉ xảy ra ở nhiệt độ rất cao nên mới gọi là phản ứng nhiệt

hạch.2. Phản ứng nhiệt hạch trong vũ trụ

Phản ứng nhiệt hạch trong lòng Mặt trời và các ngôi sao là nguồn gốc năng lượng của chúng.3. Thực hiện phản ứng nhiệt hạch trên Trái Đấta) Trên Trái Đất, con người đã thực hiện một phản ứng nhiệt hạch dưới dạng không kiểm soát được. Đó là sự nổ của bom nhiệt hạch hay bom H (còn gọi là bom khinh khí)

- 84 -

Page 85: 12 giao an vat ly hkii

b) Vì năng lượng tỏa ra trong phản ứng nhiệt hạch lớn hơn năng lượng tỏa ra trong phản ứng nhiệt hạch lớn hơn năng lượng tỏa ra trong phản ứng phân hạch rất nhiều, và vì nhiên liệu nhiệt hạch có thể coi là vô tận trong thiên nhiên, nên một vấn đề quan trọng đặt ra là : làm thế nào thực hiện được phản ứng nhiệt hạch dưới dạng kiểm soát được, để đảm bảo cung cấp năng lượng lâu dài của nhân loại.

V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ :Trả lời câu hỏi 1, 2, 3, 4.Xem bài 78

- 85 -

Page 86: 12 giao an vat ly hkii

Tiết 98 : BÀI TẬP

- 86 -

Page 87: 12 giao an vat ly hkii

CHƯƠNG IXTỪ VÔ CÙNG BÉ

ĐẾN VÔ CÙNG LỚN

§78. CÁC HẠT SƠ CẤP

1. Hạt sơ cấpCác hạt có kích thước và khối lượng nhỏ, như êlectron, prôton, nơtron, mêzôn, muyôn,

piôn là các hạt sơ cấp.2. Các đặt trưng của hạt sơ cấpa) Khối lượng nghỉ mo

Phôtôn có khối lượng nghỉ bằng không. Ngoài phôtôn, trong tự nhiên còn có các hạt khác có khối lượng nghỉ bằng không, như hạt nơtrinô ve, hạt gravitôn.b) Điện tích

Hạt sơ cấp có thể có điện tích Q = +1 hoặc Q = -1, hoặc Q = 0. Q được gọi là số lượng tử điện tích, biểu thị tính gián đoạn độ lớn điện tích các hạt.c) Spin s

Mỗi hạt sơ cấp khi đứng yên cũng có momen động lượng riêng và momen từ riêng. Các momen này được đặc trưng bằng số lượng tử spin.d) Thời gian sống trung bình T

Trong số các hạt sơ cấp, chỉ có 4 hạt không phân rã thành các hạt khác, gọi là các hạt bền. Còn tất cả các hạt khác là các hạt không bền và phân rã thành các hạt khác.3. Phản hạt

Phần lớn các hạt sơ cấp đều tạo thành cặp, mỗi cặp gồm hai hạt có khối lượng nghỉ mo và spin s như nhau, nhưng chúng có điện tích Q bằng nhau về độ lớn và trái dấu.

Trong mỗi cặp, có một hạt và một phản hạt của hạt đó.4. Phân loại hạt sơ cấpa) Phôtôn (lượng tử ánh sáng) có mo = 0b) Leptôn, gồm các hạt nhẹ như êlectron, muyôn (µ+, µ-), các hạt tau (+, -)…c) Mêzôn, gồm các hạt có khối lượng trung bình trong khoảng 200 900 me, gồm hai nhóm : mêzôn và mêzôn K.d) Barion, gồm các hạt nặng có khối lượng bằng hoặc lớn hơn khối lượng prôtôn. Có hai nhóm barion là nuclôn và hipêrôn, cùng các phản hạt của chúng. Năm 1964 người ta đã tìm ra một hipêrôn mới đó là hạt ômêga trừ (-).

Tập hợp các mêzôn và các bariôn có tên chung là các hađrôn.5. Tương tác của các hạt sơ cấpa) Tương tác hấp dẫn. Đó là tương tác giữa các hạt vật chất có khối lượng.b) Tương tác điện từ. Đó là tương tác giữa các hạt mang điện, giữa các vật tiếp xúc gây nên ma sát…c) Tương tác yếu. Đó là tương tác chịu trách nhiệm trong phân rã .

- 87 -

Page 88: 12 giao an vat ly hkii

d) Tương tác mạnh. Đó là tương tác giữa các hađrô.6. Hạt quac (quark)a) Tất cả các hađrôn đều cấu tạo từ các hạt nhỏ hơn, gọi là quac (tiếng Anh : quark).b) Có sáu hạt quac kí hiệu là u, d, s, c, b và t. Cùng với các quac, có 6 phản quac với điện tích

có dấu ngược lại. Điều kì lạ là điện tích các hạt quac bằng , chưa quan sát được hạt

quac tự do.c) Các bariôn là tổ hợp của ba quac.

- 88 -

Page 89: 12 giao an vat ly hkii

§79 – 80. MẶT TRỜIHỆ MẶT TRỜI

1. Hệ mặt trờia) Hệ mặt trời bao gồm

- Mặt trời ở trung tâm Hệ.- 9 hành tinh lớn.- Các hành tinh tí hon gọi là tiểu hành tinh, các sao chổi.Thủy tinh (Sao Thủy), Kim Tinh (Sao Kim), Sao Hỏa, Sao Mộc, Sao Thổ, Thiên Vương

tinh, Hải Vương tinh, Diêm Vương tinh.Để đo khoảng cách từ các hành tinh đến Mặt trời, người ta dùng đơn vị thiên văn, 1 đvtv

bằng 150 triệu kilômet.b) Tất cả các hành tinh đều chuyển động quanh Mặt trời theo cùng một chiều, và gần như trong cùng một mặt phẳng. Mặt trời và các hành tinh đều tự quay quanh mình nó và đều quay theo chiều thuận.c) Khối lượng của Mặt trời lớn hơn khối lượng của Trái Đất 333 000 lần, tức là bằng 1,99.10 30

kg.2. Mặt trờia) Cấu trúc của Mặt trời

Quang cầu. Nhìn từ Trái Đất ta thấy Mặt trời có dạng một đĩa sáng tròn. Khối cầu nóng sáng này được gọi là quang cầu.Khối lượng riêng trung bình của quang cầu là 1400 kg/m3. Nhiệt độ hiệu dụng của

quang cầu vào khoảng 6000 K. Khí quyển. Bao quanh quang cầu có khí quyển mặt trời. Được cấu tạo chủ yếu bởi

hiđrô, heli… Khí quyển được phân ra hai lớp.Sắc cầu là lớp khí nằm sát mặt quang cầu có độ dày trên 10 000 km và có nhiệt độ

khoảng 4500 K.Nhật hoa ở trạng thái ion hóa mạnh, nhiệt độ khoảng 1 triệu độ, có hình dạng thay đổi

theo thời gian.b) Năng lượng của Mặt trời.

Mặt Trời liên tục bức xạ năng lượng ra xung quanh. Công suất bức xạ năng lượng của Mặt trời là P = 3,9.1026 W!

Mặt trời duy trì được năng lượng bức xạ của mình là do trong lòng Mặt trời đang diễn ra các phản ứng nhiệt hạch.c) Sự hoạt động của Mặt trời.

Quang cầu sáng không đều, có cấu tạo dạng hạt, gồm những hạt sáng biến đổi trên nền tối. Tùy theo từng thời kì còn xuất hiện nhiều dấu vết khác : vết đen, bùng sáng, tai lửa.

Năm Mặt Trời có nhiều vết đen nhất xuất hiện được gọi là Năm Mặt Trời hoạt động. Năm Mặt Trời có ít vết đen xuất hiện nhất gọi là Năm Mặt Trời tĩnh.

Sự hoạt động của Mặt trời có rất nhiều ảnh hưởng đến Trái Đất.- Làm nhiễu loạn thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến ngắn.- Làm cho từ trường Trái Đất biến thiên, gây ra bão từ.- Ảnh hưởng đến trạng thái thời tiết trên Trái Đất, quá trình phát triển của các sinh vật,

tình trạng sức khỏe của con người sống trên Trái Đất.

- 89 -

Page 90: 12 giao an vat ly hkii

3. Trái đấta) Cấu tạo

Trái đất có dạng phỏng cầu, bán kính ở xích đạo bằng 6378 km, bán kính ở hai cực bằng 6357km. Khối lượng riêng trung bình là 5520 kg/m3. Trái đất có một cái lõi bán kính vào khoảng 3000 km, có cấu tạo bởi chủ yếu là sắc, niken, lớp vỏ dày khoảng 35 km được cấu tạo chủ yếu bởi đá granit. Vật chất ở trong vỏ có khối lượng riêng 3300 kg/m3.b) Từ trường của Trái Đất. Vành đai phóng xạ

Từ trường Trái Đất có tính chất như từ trường của một nam châm, trục từ của nam châm này nghiêng góc 11o5 so với trục địa cực Bắc – Nam và có thay đổi theo thời gian.

Từ trường Trái Đất tác dụng lên các dòng hạt tích điện phóng ra từ Mặt Trời và từ vũ trụ làm cho các hạt này “tập trung” vào các khu vực ở trên cao so với mặt đất, tạo thành hai vành đai bao quanh Trái Đất, gọi là “vành đai phóng xạ”.c) Mặt trăng – vệ tinh của Trái đất.

Mặt Trăng cách Trái đất 384 000 km có bán kính 1 738 km, có khối lượng 7,35.1022 kg. Gia tốc trọng trường trên Mặt Trăng là 1,63 m/s2. Mặt Trăng chuyển động quanh Trái Đất với chu kì 27,32 ngày. Trong khi chuyển động quanh Trái Đất, Mặt Trăng còn quay quanh trục của nó với chu kì đúng bằng chu kì chuyển động quanh Trái Đất. Hơn nữa, do chiều tự quay cùng chiều với chiều quay quanh Trái Đất, nên Mặt Trăng luôn hướng một nửa nhất định của nó về phía Trái Đất.

Trên Mặt trăng không có khí quyển. Bề mặt Mặt trăng được phủ một lớp vật chất xốp. Trên bề mặt Mặt trăng có các dãy núi cao, có các vùng bằng phẳng được gọi là biển, đặc biệt là có rất nhiều lỗ tròn ở trên các đỉnh núi.

Nhiệt độ trong một ngày đêm trên Mặt trăng chênh lệch nhau rất lớn; ở vùng xích đạo của Mặt trăng, nhiệt độ lúc giữa trưa là trên 100oC nhưng lúc nửa đêm lại là – 150oC.

Mặt trăng ảnh hưởng hiện tượng thủy triều.4. Sao chổi.

Sao chổi là loại “hành tinh” chuyển động quanh Mặt trời theo những quỹ đạo elip rất dẹt. Sao chổi có kích thước và khối lượng nhỏ, được cấu tạo bởi các chất dễ bốc hơi như tinh thể băng, amôniac, mêtan… thuộc loại thiên thể không bền vững.

- 90 -

Page 91: 12 giao an vat ly hkii

§81. CÁC SAO, THIÊN HÀ

1. Các saoa) Định nghĩa

Sao là một thiên thể nóng sáng, giống như Mặt trời. Vì các sao ở xa nên ta thấy chúng như những điểm sáng.b) Độ sáng của các sao

Độ sáng của một ngôi sao là độ rọi sáng lên con ngươi của mắt ta.Độ sáng của các sao rất khác nhau.

c) Các loại sao đặc biệt Sao biến quang, là sao có độ sáng thay đổi, có hai loại :- Sao biến quang do che khuất.- Sao biến quang do nén dãn Sao mới, là sao có độ sáng tăng đột ngột lên hàng ngàn, hàng vạn lần, sau đó từ từ giảm. Punxa, sao nơtron.

Sao nơtron được cấu tạo bởi các hạt nơtron với mật độ cực kì lớn 1014g/cm3

Punxa (pulsar) là lõi sao nơtron (với bán kính 10km) tự quay với vận tốc có thể tới 640 vòng/s và phát ra sóng vô tuyến.2. Thiên hà

Các sao tồn tại trong vũ trụ thành những hệ thống tương đối độc lập với nhau. Mỗi hệ thống như vậy gồm hàng trăm tỉ sao, được gọi là thiên hà.a) Các loại thiên hà- Thiên hà có hình dạng dẹt như các đĩa có những cánh tay xoắn ốc, chứa nhiều khí, gọi là thiên hà xoắn ốc.- Thiên hà hình elip, chứa ít khí và có khối lượng trải ra trên một dài rộng, gọi là thiên hà elip.- Thiên hà không có hình dạng đặc biệt, trông như những đám mây, gọi là thiên hà không định hình.b) Thiên hà của chúng ta

Thiên Hà của chúng ta là loại thiên hà xoắn ốc, có đường kính khoảng 90 nghìn năm ánh sáng và có khối lượng bằng khoảng 150 tỉ khối lượng Mặt trời.

Từ Trái đất, chúng ta chỉ nhìn được hình chiếu của Thiên Hà trên vòm trời, như một dải sáng trải ra trên bầu trời đêm, thường được gọi là dải Ngân Hà.

c) Nhóm thiên hà. Siêu nhóm thiên hà Các thiên hà có xu hướng hợp lại với nhau thành nhóm gồm từ vài chục đến hàng vài

nghìn thiên hà. Các nhóm thiên hà lại tập hợp thành Siêu nhóm thiên hà hay Đại thiên hà.

- 91 -

Page 92: 12 giao an vat ly hkii

§82. THUYẾT VỤ NỔ LỚN (BIG BANG)

Những câu hỏi từ xa xưa, như Vũ trụ từ đâu sinh ra, sinh ra từ bao giờ, tiến hóa ra sao… đang dần dần được Thiên văn học ngày nay trả lời. Trong vài chục năm gần đây, kết hợp với thành tựu của vật lí học hạt sơ cấp, vật lí thiên văn đã đạt được một bước tiến quan trọng trong việc nghiên cứu nguồn gốc và sự tiến hóa của Vũ trụ. Đó là sự ra đời của Thuyết Big Bang.1. Các thuyết về Vũ trụ

Khi nghiên cứu nguồn gốc và sự tiến hóa của Vũ trụ (Vũ trụ luận), đã có hai trường phái khác nhau.a) Một trường phái do nhà vật lí người Anh Hoi-lơ (Fred Hoyle, 1915 2000) khởi xướng, cho rằng vũ trụ ở trong “trạng thái ổn định”, vô thủy vô chung, không thay đổi từ quá khứ đến tương lai. Vật chất được tạo ra một cách liên tục.b) Trường phái khác lại cho rằng Vũ trụ được tạo ra bởi một vụ nổ “vĩ đại” các đây khoảng 14 tỉ năm, hiện nay đang dãn nở và loãng dần. Vụ nổ nguyên thủy này được đặt tên là Big Bang (vụ nổ lớn). Năm 1948, các công trình nghiên cứu lí thuyết của nhà vật lí học người Mĩ gốc Nga Ga – mốp đã tiên đoán vết tích của bức xạ Vũ trụ nguyên thủy, lúc đầu nóng ít nhất hàng triệu tỉ độ, ngày càng nguội dần vì Vũ trụ dãn nở.

Để khẳng định xem, “trong số hai thuyết nêu trên, thuyết nào miêu tả sự tiến hóa của Vũ trụ đúng hơn”, cần phải căn cứ vào các kết quả nghiên cứu và quan sát thiên văn nhờ các thiết bị hiện đại.2. Các sự kiện thiên văn quan trọnga) Vũ trụ dãn nở

Quan sát được các thiên hà càng xa bao nhiêu, chúng ta càng thăm dò được trạng thái của Vũ trụ trong quá khứ xa xưa bấy nhiêu. Các quan sát thiên văn dựa vào các dụng cụ ngày càng hiện đại cho thấy, số các thiên hà trong quá khứ nhiều hơn hiện nay. Điều đó chứng tổ rằng, vũ trụ không ở trong trạng thái ổn định mà đã có biến đổi : Vũ trụ trong quá khứ “đặc” hơn bây giờ. Năm 1929, nhà thiên văn học người Mĩ Hớp-bơn. Dựa vào hiệu ứng Đô-ple đã phát hiện thấy rằng các thiên hà xa xăm rải rác khắp bầu trời đều lùi ra xa Hệ Mặt trời của chúng ta. Hơn nữa, ông còn tìm thấy rằng, tốc độ lùi ra xa của thiên hà tỉ lệ với khoảng cách d giữa thiên hà và chúng ta (định luật Hớp – bơn)

v = H.d,với H là một hằng số, gọi là hằng số Hớp-bơn có trị số H = 1,7.10 -2 m/s. năm ánh sáng (1 năm ánh sáng = 9,46.1012km).

Điều phát hiện của Hớp-bơn đã chứng tỏ các thiên hà dịch chuyển ra xa nhau, đó là bằng chứng của sự kiện thiên văn quan trọng : Vũ trụ đang dãn nở.b) Bức xạ “nền” Vũ trụ

Năm 1965 hai nhà vật lí thiên văn người Mĩ, Pen-di-át và Uyn-xơn đã tình cờ phát hiện ra một bức xạ “lạ” khi họ đang thử máy thu tín hiệu trên bước sóng 3 cm. Sau đó, họ đã khẳng định được rằng bức xạ này được phát đồng đều từ tứ phía trong không trung và tương ứng với bức xạ nhiệt của vật ở khoảng 3K (chính xác là 2,735K); bức xạ này được gọi tắt là bức xạ 3K. Kết quả thu được đã chứng tỏ bức xạ đó là bức xạ được phát ra tứ phía từ Vũ trụ nay đã nguội và được gọi là bức xạ “nền” Vũ trụ.c) Kết luận

- 92 -

Page 93: 12 giao an vat ly hkii

Hai sự kiện thiên văn quan trọng nêu trên và một số sự kiện thiên văn khác đã minh chứng cho tính đúng đắn của Thuyết Big Bang.3. Thuyết Vụ nổ lớn (Big Bang)

Chúng ta hãy xem điều gì đã xảy ra ở các khoảng thời gian khác nhau, kể từ thời điểm bắt đầu Vụ nổ lớn (Big Bang).

Theo thuyết Vụ nổ lớn, vũ trụ bắt đầu dãn nở từ một “điểm kì dị”. Muốn tính tuổi của Vũ trụ, ta phải lập luận để đi ngược thời gian đến “điểm kì dị”, lúc tuổi và bán kính của vũ trụ là số không để làm mốc (gọi là điểm zero Big Bang). Tại điểm này các định luật vật lí đã biết và thuyết tương đối rộng (thuyết hấp dẫn) không áp dụng được. Vật lí học hiện đại dựa vào vật lí hạt sơ cấp đã giúp ta trở lại quá khứ, nhưng chỉ đoán được những sự kiện đã xảy ra bắt đầu từ thời điểm tp = 10-43 s sau Vụ nổ lớn ; thời điểm này được gọi là thời điểm Plăng. Ở thời điểm Plăng, kích thước vũ trụ là 10-35 m, nhiệt độ là 1032 K và mật độ là 1091 kg/cm3! Các trị số cực nhỏ và cực lớn này, được gọi là trị số Plăng (vì chúng được tính ra từ hằng số cơ bản Plăng h). Các trị số này được coi là đã miêu tả đầy đủ và đúng những điều kiện lí hóa ban đầu của Vũ trụ dãn nở rất nhanh, nhiệt độ của Vũ trụ giảm dần. Tại thời điểm Plăng, Vũ trụ bị tràn ngập bởi các hạt có năng lượng cao như êlectron, nơtrinô và quác. Năng lượng trong Vũ trụ vào thời điểm Plăng ít nhất phải bằng 1015 GeV.

Tại thời điểm t = 10-6 s, chuyển động của các quac và phản quac đã đủ chậm, để các lực lượng tác mạnh gom chúng lại và gắn kết thành các prôtôn và nơtron. Vì năng lượng liên kết của các quac trong các nuclôn đều rất lớn, mà năng lượng trung bình các hạt trong vũ trụ lúc này chỉ còn là 1GeV, nên không thể có sức mạnh nào có thể giải phóng quac ra khỏi các nuclôn. Các hạt quac đã vĩnh viễn bị “cầm tù” trong các hađrôn.

Tại thời điểm t = 3 phút, các hạt nhân heli được tạo thành. Trước đó, prôtôn và nơtron đã kết hợp với nhau để tạo thành hạt nhân đơteri , nhưng ngay lập tức, hạt nhân đó bị các phôtôn năng lượng cao phá vỡ. Nhưng tới phút thứ ba, vũ trụ đã lạnh đi nhiều, năng lượng của các phôtôn cũng giảm nhiều, không đủ để phá vỡ hạt nữa, Khi đó, đã xuất hiện các hạt

đơteri , triti và heli bền. Sau này, các hạt nhân hiđrô và heli đã trở thành các viên gạch đầu tiên để tạo thành các hạt nhân nặng. Hiện nay, người ta đã xác định được rằng hiđrô và hêli chiếm 98% khối lượng của các ngôi sao và các thiên hà, khối lượng các hạt nhân nặng hơn chỉ chiếm 2%. Ở mọi thiên thể, và ¾ khối lượng là hiđrô. Điều đó chứng tỏ rõ rệt rằng, mọi thiên thể, mọi thiên hà đều có một nguồn gốc chung trong quá khứ.

Tại thời điểm t = 300 000 năm, các loại hạt nhân khác nhau đã được tạo thành, tương tác chủ yếu chi phối vũ trụ là tương tác điện từ. Các lực điện từ gắn các electron với các hạt nhân, tạo thành các nguyên tử H và He. Các êlectron bị giam trong các nguyên tử, vũ trụ trở nên thông thoáng hơn, “trong suốt” hơn. Các phôtôn không bị cản trở, dễ dàng bay tỏa đi mọi phương từ đó cho tới nay, và tạo ra bức xạ “nền” vũ trụ.

Tại thời điểm t = 109 năm, các nguyên tử đã được tạo thành, tương tác chủ yếu chi phối vũ trụ là tương tác hấp dẫn. Các lực hấp dẫn thu gom các nguyên tử lại, tạo thành các thiên hà và ngăn cản các thiên hà tiếp tục nở ra, chỉ có khoảng cách giữa các thiên hà tiếp tục tăng lên. Trong các thiên hà, lực hấp dẫn nén các đám nguyên tử lại, tạo thành các sao.

Tại thời điểm t = 14.109 năm, vũ trụ ở trạng thái hiện nay, với nhiệt độ trung bình T = 2,7 K. Những sự kiện và những số liệu đã nêu trên đây chưa phải là hoàn toàn chính xác, còn có những chỗ sẽ phải bổ sung hoặc hiệu chỉnh. Tuy nhiên, về đại thể, quá trình trên đây được coi là đáng tin cậy.

- 93 -

Page 94: 12 giao an vat ly hkii

Thuyết Vụ nổ lớn chưa giải thích được hết các sự kiện quan trọng trong Vũ trụ và đang được các nhà vật lí thiên văn phát triển và bổ sung.

Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viênHoạt động 1 :HS : HS : HS : HS : HS : HS : HS :Hoạt động 2 : HS : HS : HS : HS : HS : HS : HS :HS :

GV : GV : GV : GV : GV : GV : GV : GV :

GV : GV : GV : GV : GV : GV : GV :

- 94 -

Page 95: 12 giao an vat ly hkii

HS : Hoạt động 3 : HS : HS : HS : HS : HS : HS : HS :HS : HS : HS : Hoạt động 4 : HS : HS : HS : HS : HS : Hoạt động 5 : HS : HS : HS : HS : HS : HS : HS : HS : HS :

GV : GV : GV : GV : GV : GV : GV : GV : GV : GV : GV : GV : GV : GV : GV : GV : GV : GV : GV : GV : GV : GV : GV :GV : GV : GV : GV : GV :

IV / NỘI DUNG :

V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ :Trả lời câu hỏi 1, 2, 3 và làm bài tập 1Xem bài 44

- 95 -