Đề cương ôn tập học kỳ II môn Vật lí 12

Chương IV: Dao động và sóng điện từ

I. Mạch dao động:

  1. Mạch dao động là một mạch kín gồm một tụ điện có điện dung C và một cuộn cảm có độ tự cảm L.

  2. Mạch dao động lí tưởng là mạch dao động có điện trở của mạch bằng không và mạch không bức xạ sóng điện từ.

  3. Định luật biến thiên điện tích, cường độ dòng điện và hiệu điện thế trong mạch dao động lí tưởng:

  • Sự biến thiên điện tích của một bản tụ điện: q = q₀cos(ωt + φ).
  • Sự biến thiên cường độ dòng điện trong mạch: i = -I₀sin(ωt + φ) = I₀cos(ωt + φ + π/2). (Với I₀ = ωq₀)
  • Sự biến thiên hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện: u = U₀cos(ωt + φ).

Chú ý:

  • Các công thức liên quan đến tụ điện và cuộn cảm (C, L) được đề cập trong đề cương.
  • Các công thức thể hiện sự biến thiên điện tích, cường độ dòng điện và hiệu điện thế trong mạch đều được cung cấp.

II. Điện từ trường:

  1. Giả thuyết của Maxwell về mối quan hệ giữa điện trường và từ trường:
  • Khi một từ trường biến thiên theo thời gian, nó sinh ra một điện trường xoaý, là điện trường có các đường sức điện là đường cong kín, bao quanh các đường từ.
  1. Điện từ trường là trường có hai thành phần biến thiên theo thời gian, liên quan mật thiết với nhau là điện trường biến thiên và từ trường biến thiên.

III. Sóng điện từ:

  1. Sóng điện từ là điện từ trường lan truyền trong không gian.

  2. Tính chất (đặc điểm) của sóng điện từ.

  • Sóng điện từ có thể truyền được trong tất cả các môi trường vật chất, kể cả chân không. Vận tốc lan truyền sóng điện từ trong chân không bằng vận tốc ánh sáng trong chân không: c = 3.108 m/s.
  • Sóng điện từ là sóng ngang. Trong quá trình truyền sóng, tại một điểm bất kỳ trên phương truyền, vectơ điện trường và vectơ từ trường luôn vuông góc với nhau và vuông góc với phương truyền sóng.
  • Trong sóng điện từ, điện trường và từ trường luôn biến thiên tuần hoàn theo không gian và thời gian, và luôn cùng pha với nhau.
  • Sóng điện từ tuân theo các định luật phản xạ, khúc xạ; có thể giao thoa, nhiễu xạ như ánh sáng.
  • Sóng điện từ mang năng lượng. Năng lượng sóng điện từ tỉ lệ với lũy thừa bốn của tần số.
  1. Ứng dụng của sóng điện từ:
  • Sóng điện từ được dùng làm sóng mang để chuyển tải các dao động âm thanh, hình ảnh… đi xa bằng phương pháp biến điệu.
  • Có thể ứng dụng vào các lĩnh vực như thông tin liên lạc vô tuyến, truyền tin bằng cáp quang, truyền thông vệ tinh, quang phổ, công nghiệp, trắc địa…

IV. Các loại quang phổ:

  • Quang phổ tử ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia X và tia gamma đều có cùng một bản chất là sóng điện từ, khác nhau về bước sóng (tần số).
  • Các loại quang phổ từ trên xuống dưới: sóng vô tuyến, tia hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia tử ngoại, tia X, tia gamma.

V. Lượng tử ánh sáng:

  1. Giả thuyết Plăng:
  • Lượng năng lượng mỗi lần một nguyên tử hay phân tử hấp thụ hay phát xạ có giá trị hoàn toàn xác định và hằng hf; trong đó f là tần số của ánh sáng bị hấp thụ hay phát ra; còn h là một hằng số.
  • Lượng tử năng lượng của mỗi photon là hf.
  1. Thuyết lượng tử ánh sáng:
  • Ánh sáng được tạo thành bởi các hạt gọi là photon.
  • Với mỗi ánh sáng đơn sắc có tần số f, các photon đều giống nhau, mỗi photon mang năng lượng bằng hf.
  • Photon bay với tốc độ c = 3.108 m/s dọc theo các tia sáng.
  • Mỗi lần một nguyên tử hay phân tử phát xạ hay hấp thụ ánh sáng thì chúng phát ra hay hấp thụ một photon. Photon luôn chuyển động. Không có photon đứng yên.
  1. Giải thích định luật về giới hạn quang điện bằng thuyết lượng tử ánh sáng:
  • Mỗi photon khi bị hấp thụ sẽ
FEATURED TOPIC