Hướng dẫn, lời giải, đáp án Câu hỏi và bài tập trong chương I SGK Vật lý 12

kia có tần số trung bình (500 2000Hz). C2. Có, vì chỉ cần nghe bước chân là ta nhận ra ngay người đang đi tới, và đi bằng gì, guốc hay giày. Nói chung tiếng động cũng có âm sắc. Câu hỏi: 1. Theo tính chất sinh lí của âm. 2. Có ba tính chất sinh lí của âm, đó là độ cao, độ to và âm sắc 3. Độ cao của âm mà tính chất mà ta thường đánh giá bằng các tính từ: trầm, bổng,thấp, cao… Độ cao của một âm được đặc trưng bằng tần số của nó. 4. Độ to của âm được đặc trưng bằng mức cường độ của nó. Đơn vị đo mức cường độ âm là ben và đêxiben. 5. Âm sắc là tính chất của âm giúp ta phân biệt hai âm có cùng độ cao, độ to, do hai nguồn khác nhau phát ra. 6. Không, vì hai âm có thể khác nhau về cả ba tính chất sinh lý. Bài tập: 7. Chọn C. 8. Chọn C. 9. Chọn C. 10. L = 86dB Sóng âm là sóng cầu, công suất của âm phát đi từ nguồn được phân phối đều trên diện tích mặt cầu bán kính R = 10m Vậy cường độ âm tại M là: I = W/m2 Mức cường độ âm tại đó là: L = 10lg= 10lg 86dB 11. L1 = 10dB = 1B do đó I1 = 10I0 = 10-11W/m L2 = 2B do đó I2 = 100I0 = 10-10W/m L3 = 4B do đó I3 = 104I0 = 10-8W/m L4 = 6B do đó I4 = 106I0 = 10-6W/m L5 = 8B do đó I5 = 108I0 = 10-4W/m L6 = 13B do đó I6 = 1013I0 = 10W/m 12. L = 10lg = 1 do đó lg = 0,1 và = 1,26 Hướng dẫn, lời giải, đáp án Câu hỏi và bài tập trong chương 3 SGK. Bài 12: Đại cương về dòng điện xoay chiều. C1. Dòng điện chạy theo một chiều với cường độ không đổi. C2. a. IMax = 5A, ω = 100π rad/s, T = 0,02s, f = 50Hz, φ = rad. b. IMax = 2A, ω = 100π rad/s, T = 0,02s, f = 50Hz, φ = rad c. IMax = 5A, ω = 100π rad/s, T = 0,02s, f = 50Hz, φ = rad C3. 1. Đồ thị cắt trục hoành tại thời điểm 2. Khi t = thì i = Imsin(ωt + ) = Im. Khi t = 0 thì i = Imsin() = . C4. Trong ống dây, từ thông biến thiên và đổi dấu một cách tuần hoàn theo t do đó xuất hiện dòng điện cảm ứng biến thiên và đổi chiều tuần hoàn (xoay chiều) (nhưng không hình sin) C5. Công suất trung bình là P (tính ra W). Điện năng tiêu thụ trong một giờ bằng P (Wh) C6. UMax = U = 220= 311V Câu hỏi: 1. a. Phương trình cường độ dòng điện i = Imcos(ωt + φ) trong đó i là cường độ dòng điện tức thời, Im là cường độ dòng điện cực đại. c. Cường độ dòng điện hiệu dụng có giá trị bằng giá trị cực đại chia cho 2. Quy định thống nhất tần số của DĐXC trong kỹ thuật vì khi đó các nhà máy sản xuất điện mới có thể hoà vào cùng một mạng điện, việc sử dụng điện mới được thuận tiện. Bài tập: 3. a. 0 ; b. 0 ; c. 0 ; d. 2 ; e. 0. 4. Trên bóng đèn có ghi (220V – 100W). Mắc vào mạng điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng U = 220V. a. Điện trở của bóng đèn: R = U2/P = 484 Ω. b. Cường độ dòng điện hiệu dụng qua đèn là I = U/R = 0,455A. c. Điện năng tiêu thụ trong 1 h là 100 Wh. 5. Hai bóng đèn (220V – 115W), (220V – 132W) mắc song song vào mạng điện 220V. a. Công suất tiêu thụ của mạch điện là P = 247 W. b. Cường độ dòng điện cung cấp cho mạch là I = P/U = 1,12A. 6. Trên một đèn có ghi (100V – 100W). Mạch điện sử dụng có U = 110V. Khi đèn sáng bình thường thì cường độ dòng điện qua đèn là I = P/U = 1A, điện áp giữa hai đầu bóng đèn là 100V. Cần mắc nối tiếp với đèn một điện trở R = U’/I = (110 – 100)/1 = 10 Ω. 7. Chọn C. 8. Chọn A. 9. Chọn D. 10. Chọn C. Bài 13: Các đoạn mạch sơ cấp. C1. Điện áp xoay chiều u = Umcosωt trong đó u là điện áp tức thời, Um là điện áp cực đại, U = là điện áp hiệu dụng. C2. Cường độ dòng điện trong đoạn mạch tỉ lệ thuận với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch và tỉ lệ nghịch với điện trở của mạch điện. C3. Thực chất điện tích tự do không chuyển qua lớp điện môi của tụ điện. Tụ điện cho dòng điện “đi qua” là nhờ cơ chế nạp – phóng điện của tụ điện. C4. Đơn vị của Zc = : Ta có đơn vị của là 1(s/F), dựa vào công thức C = Q/U suy ra 1(F) = 1(C/V) suy ra 1(s/F) = 1(V.s/C), dựa vào công thức I = Q/t có 1(C/s) = 1(A) suy ra 1(s/F) = 1(V/A) = 1(Ω). C6. Đơn vị của ZL = ωL : Ta có đơn vị của ωL là 1 (H/s) dựa vào công thức e = L.ΔI/Δt ta có 1 (V) = 1 (H.A/s) suy ra 1 (H/s) = 1 (V/A) = 1(Ω). Câu hỏi: 1. Biểu thức ĐL Ôm đoạn mạch chỉ có tụ điện hoặc cuộn cảm là : hoặc . 2. a. Với tụ điện cản trở DĐXC tần số thấp, làm i sớm pha hơn u b. Với cuộn cảm cản trở DĐXC tần số cao, ® i trễ pha hơn u Bài tập: 3. a. Zc = = → C = b. I0 = I = 5 (A) Mạch chứa tụ điện nên i sớm pha hơn u → i = 5cos(100πt + )(A) 4. a. L = H. b. i = 5cos(100πt - )(A). Tương tự bài 3: Mạch chứa cuộn cảm nên cường độ dòng điện trễ pha hơn điện áp 5. Khi L1 và L2 mắc nối tiếp thì: U = U1 + U2 = - - U = -(L1 + L2 ) = - L với L = L1 + L2 Suy ra : Zl = Lω = L1 .ω+ L2 .ω = += (L1 + L2 )ω 6. Khi tụ C1 và C2 mắc nối tiếp thì: u = u1 + u2 = + vì q1 = q2 =q, u = với = + suy ra ZC = = + Û ZC = + 7. Chọn D. Ta có U = và I = U. C.ω 8. Chọn D. Tương tự câu 7 9. Chọn A. U = = 200V. Cảm kháng ZL = =. Bài 14: Tính toán mạch điện xoay chiều bằng phương pháp Fre-nen. Mạch R, L, C mắc nối tiếp. C1. Quy luật mắc nối tiếp giữa hai thiết bị điện liên tiếp có một điểm chung. Quy luật mắc song song giữa hai thiết bị điện, nhóm thiết bị điện liên tiếp có hai điểm chung. C2. Chọn u làm mốc thì φu = 0 khi đó : + u, i cùng pha φi = 0 khi đó u,i cùng chiều + u trễ so với i khi đó φi = + u sớm so với i khi đó φi = - Câu hỏi: 1. I = 2. 1 với e ; 2 với a ; 3 với c ; 4 với a ; 5 với c ; 6 với f ; 3. Cộng hưởng là biên độ cường độ dòng điện đạt giá trị cực đại khi ZL = ZC Đặc trưng của cộng hưởng là I đạt cực đại, u và i cùng pha, công suất toả nhiệt đạt cực đại. Bài tập: 4. Zc = = 20Ω tổng trở Z = = 20Ω và I = A tanφ = -1 nên φ = biểu thức cường độ dòng điện là i = 3cos(100πt +) A. 5. ZL = 30Ω ; Z = 30Ω I = A ; i = 4cos(100πt -) A 6. Ta có U2 = + suy ra UR = = 60V I = = = 2A và ZC = 7. ZL = 40Ω; i = cos(100πt -)A; Ta có U2 = + Với UL = 40V; U = = 40V Þ Vậy UR = ; I = = 1A; tanφ = 1 suy ra φ = rad a. ZL = 40Ω b. i = cos(100πt -) A 8. i = 4cos(100πt +) A ZC = 50Ω > ZL = 20Ω suy ra Z = 30Ω; I = A; tan(-φ) = 1 suy ra φ = -rad 9. 2,4A; -370; 96V ; ZC = 40Ω > ZL = 10Ω; Z = a. I = ; tan(-φ) = 0,75 = tan370 b. UAM = I.= 96V 10. 100π rad/s ; i = 4cos100π t (A) Khi cộng hưởng: ZL = ZC =Þ ω = 100πrad/s; I = =  ; i = 4cos100πt(A) 11. Chon D. Z = = 40Ω nên I = = 3A ; tanφ = 1 12. Chọn D. Có ZC = ZL cộng hưởng nên Z = R = 40Ω ; I = = 3A ; φu = φi = 0 Bài 15: Điện năng tiêu thụ trong đoạn mạch xoay chiều. Hệ số công suất. C1. Công thức điện năng A = UI, công suất tiêu thụ P = UI. C2. Mạch cosφ Chỉ có điện trở thuần 1 Chỉ có tụ điện 0 Chỉ có cuộn cảm 0 Điện trở mắc nối tiếp với tụ điện Điện trở nối tiếp với cuộn cảm C3. Từ giản đồ vectơ Ta có tanφ = mặt khác 1 + (tanφ)2 = từ đó suy ra cosφ = Lại có tanφ = từ đó suy ra sinφ = Câu hỏi: 1. cosφ =  ; phụ thuộc vào R và Z Bài tập: 2. Chọn B. 3. Chọn B. 4. Chọn A. Ta có Để có cộng hưởng thì Û = 4π2f2 suy ra = f < f 5. A 6. ZL = ZC = 10W; Þ Bài 16: Truyền tải điện năng. Biến áp. C1. Từ R = Þ R tỉ lệ nghịch với tiết diện S mà S = π.r2, mặt khác m = V.D = S.l.D (với D là khối lượng riêng, l chiều dài dây dẫn) C2. Từ trường trong lòng cuộn sơ cấp và thứ cấp biến đổi cùng tần số nên dòng điện trong cuộn sơ cấp và thứ cấp có cùng tần số. C3. V1, V2 đo các điện áp hiệu dụng. A1, A2 đo các cường độ hiệu dụng Khoá k cho phép ngắt hay đóng mạch thứ cấp( điện trở R). C4. Máy biến áp thứ nhất (10kV 200kV) tăng áp lên điện cao áp, máy biến áp thứ hai (200kV 5000V) là máy hạ áp trung gian, máy biến áp thứ ba (5000V 220V) hạ xuống lưới điện tiêu dùng. C5. Trên hình 16.6 SGK, cuộn thứ cấp có số vòng rất ít so với cuộn sơ cấp, do đó cường độ dòng điện ở cuộn thứ cấp rất lớn : Dưới tác dụng của cường độ dòng điện ở cuộn thứ cấp rất lớn, hai miếng kim loại nóng chảy và dính liền với nhau. Câu hỏi: 1. Ý 1 phần II SGK. Bài tập: 2. Chọn C. Ta có = 3 3. Chọn A. Ta có và P1 = P2 = U1I1 4. a. Để tăng áp thì cuộn sơ cấp phải có N1 = 200 vòng. Cuộn thứ cấp có N2 = 10 000 vòng. Ta có tỷ số  ; lại có U1 = 220V nên U2 = 11 000V. b. Cuộn dây sơ cấp có tiết diện dây lớn hơn vì cường độ dòng điện I1 = 50.I2 5. Ta có = 50 Þ I2 = 50.I1 rất lớn sẽ toả nhiệt ta có Q = RI2t làm chì nóng chảy. 6. a. Vì biến áp lý tưởng lên P1 = P2 = U1.I1 = 220.30 = 6 600W b. I1 = c. 7. a. Ira = = A b. Độ sụt thế ΔU =RIra = .2 = 72,7V c. Uc = U – ΔU = 110 – 72,7 = 38,3V. d. RI2ra = 2643,6W e. I’ra = = A Þ ΔU’ =RI’ra = 2 = 36,36V Þ Uc’ = U’ – ΔU’ = 220 – 36,36 Þ Uc’ = 183,64V. Þ RI’2ra = 661,15W Bài 17: Các máy phát điện xoay chiều và một chiều. C1. Nguyên tắc chung tạo ra DĐXClà dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ. Khi từ thông qua mạch kín biến thiên trong mạch xuất hiện suất điện động cảm ứng. C2. Có 5 đôi cực nên n = 5 suy ra f = 5.600 = 3000 vòng/phút = 50 Hz. C3. Xem SGK 11 phần nguồn điện hoá học, dòng điện trong kim loại, trong bán dẫn. C4. Xem SGK 11 trong phần dụng cụ bán dẫn. C5. Với dòng điện xoay chiều, xét nửa chu kỳ đầu nếu N dương, M âm thì i chạy từ N tới M. Nửa chu kỳ sau M dương, N âm thì i chạy từ M tới N. Khi N dương i từ N đến A (điôt giữa N, A mở giữa N, B đóng) qua R tới B Khi M dương i từ M đến A (điôt giữa M, A mở giữa M, B đóng) qua R tới B C6. Vì các Upha lệch nhau 1200 trong không gian Þ u12 = u10 + u20 khi đó u12 là đường chéo hình thoi cạnh u10 và u20 Ûu12 = 2u10.sin600 = u10 Û Udây = Upha Câu hỏi: 1. Dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ. 2. Giống nhau: Đều tạo ra từ trường quay, tạo ra độ lệch pha giữa u và i khi qua các cuộn cảm, tụ điện. u 1 chiều t u xoay chiều t Khác nhau: Dòng điện một pha chỉ sử dụng dược một loại điện áp, còn dòng điện ba pha sử dụng hai loại điện áp cho hiệu suất cao hơn. Bài tập: 3. Chọn C. 4. Đồ thị cường độ dòng điện trước và sau khi chỉnh lưu cả hai nửa chu kì: - Trước khi dạng hình sin. - Sau khi chỉnh lưu có dạng trị tuyệt đối của sin. + 5. Suất điện động cho bởi máy phát ba pha đối xứng: e t 6. Cường độ dòng điện trong dây trung hoà i = i1 + i2 + i3 ta lại có i1 = Imcosωt, i2 = Imcos(ωt - 2π/3), i3 = Imcos(ωt + 2π/3) suy ra i = 0. Bài 18: Động cơ điện xoay chiều kiểu cảm ứng. C1. Từ thông Φ = B.S.cosα vì B, S không đổi nên Φ cực đại khi α = 0 hoặc 1800 khi đó S vuông góc với từ trường. B B1 B2 t B3 C2. Theo định luật Len - xơ khi có từ trường quay qua khung dây (từ thông qua khung biến thiên) trong khung dây suất hiện dòng điện cảm ứng, dòng diện này đặt trong từ trường quay chịu tác dụng của lực từ, làm khung quay theo. Nếu khung quay bằng tốc độ của từ trường quay thì ic = 0 không còn lực từ tác dụng lên khung kéo khung quay, vì vậy khung luôn quay chậm hơn từ trường quay. C3. Hướng dẫn: Áp dụng các công thức cộng vectơ hoặc dùng đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của B1, B2, B3 và t như hình vẽ. C4. Động cơ không đồng bộ dùng trong máy bơm nước. Câu hỏi: 1. Phần tổng kết cuối bài. 2. Vẫn có tổn hao năng lượng do phải tốn công chống lại ngẫu lực cản sinh ra do định luật Len - xơ. 3. Cách tạo ra từ trường quay. Bài tập: 4. Tốc độ quay của động cơ phải kém tốc độ quay của từ trường để tạo nên biến thiên từ thông trong khung dây, sinh ra dòng điện cảm ứng. Nếu tăng công suất của tải mà động cơ phải kéo thì tốc độ quay của động cơ giảm đi (nếu độ lớn cực đại của từ trường quay không tăng). Bài 19: Thực hành: Khảo sát đoạn mạch xoay chiều có R, L, C mắc nối tiếp. Câu hỏi: 1. a. Cắm que đỏ vào cổng VΩ, cắm que đen vào cổng COM, vặn núm chuyển mạch về thang đo Ω với vị trí 20k. b. Vặn núm chuyển mạch về thang ACV với vị trí 20. c. Văn núm chuyển mạch về thang ACA với vị trí 200m. Bài tập: Hướng dẫn, lời giải, đáp án Câu hỏi và bài tập trong chương 4 SGK. q, i q t i Bài 20: Mạch dao động. C1. Phương trình của điện tích và dòng điện trong mạch khi pha ban đầu bằng không là q = q0cosωt và i = q’ = - ωq0sinωt = ωq0cos(ωt + π/2). Đồ thị có dạng như hình vẽ Câu hỏi: 1. Mạch dao động có cấu tạo gồm một tụ điện và cuộn cảm mắc với nhau tạo thành một mạch kín. 2. q và i trong mạch biến thiên điều hoà theo hàm số cosin: q = q0cos(ωt + φ) và i = q’ = - ωq0sin(ωt + φ). 3. Chu kì dao động riêng của mạch là T = 2, tần số 4. Dao động điện từ tự do: Sự biến thiên điều hoà của điện tích q và cường độ dòng điện i (hoặc cường độ điện trường E và cảm ứng từ B) trong mạch dao động được gọi là dao động điện từ tự do. Bài tập: 5. Chọn A. 6. Chọn D. 7. Chọn A. 8. Chu kì dao động riêng của mạch là T = 2= 3,77.10-6s Tần số dao động riêng của mạch là f = = 0,256.106HZ. Bài 21: Điện từ trường. C1. Định luật cảm ứng điện từ : Khi từ thông qua một mạch điện biến thiên thì trong thời gian từ thông biến thiên, trong mạch xuất hiện một suất điện động cảm ứng. C2. Các đặc điểm của các đường sức của điện trường tĩnh điện. a. Các đường sức là những đường có hướng. b. Chúng là các đường cong không kín: đi ra từ điện tích dương và kết thúc ở điện tích âm. c. Qua mỗi điểm trong điện trường chỉ có một đường sức, các đường sức không cắt nhau. d. Nơi nào các đường sức lớn ở đó đường sức mau và ngược lại. Các đường sức của điện trường xoáy có các tính chất a, c, d, còn với tính chất b thì đường sức của điện trường xoáy là các đường cong kín. C3. Vòng dây kín không có vai trò gì trong việc tạo ra điện trường xoáy. Câu hỏi: 1. Nếu tại một nơi có từ trường biến thiên thì tại đó xuất hiện điện trường xoáy. 2. Nếu tại một nơi có điện trường biến thiên thì tại đó xuất hiện từ trường xoáy. 3. Điện từ trường là trường có hai thành phần biến thiên, liên quan mật thiết ví nhau là điện trường biến thiên và từ trường biến thiên Bài tập: 4. Chọn D. 5. Chọn D. 6. Chọn A. Bài 22: Sóng điện từ. C1. Sóng điện từ chính là điện từ trường đang lan truyền. C2. λ = với c = 3.108m/s. Câu hỏi: 1. Sóng điện từ là điện từ trường biến thiên lan truyền trong không gian. Đặc điểm: Là sóng ngang, lan truyền cả trong chân không, khi gặp mặt phân cách giữa hai môi trường nó bị phản xạ và khúc xạ. 2. Sóng vô tuyến có bước sóng từ vài chục xentimét đến vài kilômet. Các sóng ngắn phản xạ tốt trên tầng điện li và trên mặt đất. Bài tập: 3. chọn D. 4. Chọn C. Ta có λ = = = 25 m. 5. Chọn C . 6. Từ λ = → f = với c = 3.108m/s. Ứng với λ = 25 m thì f = 1,2.107Hz = 12MHz Ứng với λ = 31 m thì f = 9,68.106Hz = 9,68MHz Ứng với λ = 41 m thì f = 7,32.106Hz = 7,32MHz Bài 23: Nguyên tắc thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến. C1. Phải dùng sóng ngắn trong thông tin liên lạc vô tuyến vì : một mặt, sóng này ít bị không khí hấp thụ, mặt khác, sóng ngắn phản xạ tốt trên mặt đất và trên tầng điện li, nên có thể truyền đi xa. C2. Sóng dài: bước sóng 103 m; tần số 3.105 Hz. Sóng trung: bước sóng 102 m; tần số 3.106Hz. Sóng ngắn: bước sóng 101 m; tần số 3.107 Hz. Sóng cực ngắn: bước sóng vài mét; tần số 3.108 Hz. C3. Micrô (1) tạo ra dao động điện có tần số âm; Mạch phát sóng điện từ cao tần (2) phát ra sóng điện từ có tần số cao (cỡ MHz) ; Mạch biến điệu (3) trộn dao động điện từ cao tần với dao động điện từ âm tần ; Mạch khuếc đại (4) khuếc đại dao động điện từ cao tần biến điệu ; anten (5) tạo ra điện từ trường cao tần lan truyền trong không gian. C4. Anten (1) thu sóng điện từ cao tần biến điệu ; Mạch khuếch đại dao động điện từ cao tần (2) khuếc đại dao động điện từ cao tần từ anten gửi tới ; Mạch tách sóng (3) tách dao động điện từ âm tần ra khỏi dao động điện từ cao tần ; Mạch khuếc đại (4) khuếch đại dao động điện từ âm tần từ mạch tách sóng gửi đến ; Loa (5) biến dao động điện thành dao động âm Câu hỏi: 1. Dùng sóng vô tuyến có bước sóng ngắn ; Phải biến điệu các sóng mang ; Tách sóng âm tần ra khỏi sóng cao tần ; Khuếch đại sóng sau khi tách. 2. Sóng mang là sóng điện từ cao tần được trộn với sóng âm tần khi truyền đi nó mang theo sóng âm tần Biến điệu sóng điện từ là hoà trộn sóng điện từ cao tần với sóng điện từ âm tần bằng mạch chộn khuếch đại. 3. Hình 23.3 SGK và C3. 4. Hình 23.4 SGK và C4. Bài tập: 5. Chọn C. 6. Chọn C. 7. Chọn B. Hướng dẫn, lời giải, đáp án Câu hỏi và bài tập trong chương 5 SGK. Bài 24. Sự tán sắc ánh sáng. C1. Ban đầu , P ở vị rí bất kì, khi quay quay lăng kính theo chiều tăng góc tới thì có thể thấy một trong hai hiện tượng sau: a. Dải sáng càng chạy xa thêm, xuống dưới, và càng dài thêm. Như thế ngay từ đầu, góc tới i của chùm sáng trắng đã lớn hơn góc imin ứng với độ lệch cực tiểu Dmin . Khi đó, nếu quay lăng kính theo chiều ngược lại, để dải sánh dịch chuyển ngược lên, thì đến một lúc, nó sẽ dừng lại, rồi lại đi xuống. Lúc dải sáng dừng lại thì góc lệch của các chùm tia ló đã đạt cực tiểu Dmin, và đồng thời dải sáng cũng ngắn nhất (quang phổ ngắn nhất). b. Hai hiện tượng trên, nhưng xảy ra theo thứ tự ngược lại: đầu tiên dải sáng màu chạy lên, dừng lai, rồi chạy xuống; đổi chiều quay của lăng kính thì dải sáng màu chỉ liên tục chạy xuống. C2. Có màu trắng, nhưng viền đỏ ở cạnh trên và viền tím ở cạnh dưới. Đó là vì lăng kính P’ đặt ngược chiều với P, đã làm bảy chùm sáng màu quay một góc theo chiều ngược lai, bằng góc quay do P gây ra. Vì vậy, cả bảy chùm sáng sau khi qua P’ lại trùng nhau lại hợp lại thành một chùm sáng màu trắng. Do hai lăng kính P và P’ đặt cách nhau một khoảng nên hai chùm sáng ngoài cùng là chùm đỏ và chùm tím, có một phần chênh lệch ngoài phần chung của cả bảy chùm, làm cho vệt sáng trắng bị viền đỏ và tím ở hai đầu. Câu hỏi: 1. Không, vì bảy vệt sáng màu vừa rộng, vừa cách xa nhau quá ít, nên không tách rời nhau mà có một phần chung, phần này vẫn có màu trắng. Riêng hai vệt đỏ và tím, ở ngoài cùng, nên có một dải hẹp của mỗi vệt không bị các vệt khác đè lên, nên vệt sáng trắng bị viền đỏ ở mép trên và viền tím ở mép dưới. 2. Ý nghĩa quan trọng nhất của thí nghiệm 2 của Niu Tơn là: Lăng kính không làm thay đổi màu sắc của ánh sáng đơn sắc qua nó. Từ đó lai suy ra rằng : Ánh sáng vào có màu gì, thì ánh sáng ra cũng màu đó, và ngược lại, trong ánh sáng ló có màu gì thì màu đó cũng có sẵn trong ánh sáng tới. 3. Hoàn toàn không, vì hai lăng kính có tác dụng hoàn toàn giống nhau. 4. Xem câu C2. Hoàn toàn có thể coi là thí nghiệm tổng hợp ánh sáng trắng, vì P đã phân tán chùm sáng thành quang phổ (mà ta thấy trên màn M), còn P’ lại tổng hợp các chùm sáng đã phân tán ấy lại. Bài tập: 5. Chọn B. 6. Coi góc A nhỏ, ta có thể áp dụng công thức: D = (n - 1)A. Với nđ = 1,643 thì Dđ = 0,643.5 = 3,220 Với nt = 1,685 thì Dt = 0,685.5 = 3,430. Độ rộng của góc quang phổ là ΔD = Dt – Dđ = 3,430 3,220 = 0,210 Û ΔD = 12,5’ S 4 i 3 I rt rd H T Đ 7. Theo định luật khúc xạ ánh sáng: sin rđ = sin i Ta lại có sin2i = Do đó sinrđ = = 0,6024. Và sinrt = = 0,5935 cos rđ = = và cos rđ = 0,79819 ; tan rđ = cos rt = = và cos rt = 0,8048 ; tan rt = Độ dài của quang phổ TĐ = IH(tan rđ - tan rt) = 120(0,7547 – 0,8048) = 2,064 2,1. (Vậy, để thấy được quang phổ này, chùm sáng song song SI không nên cho rộng quá 0,40,5 cm). Bài 25. Sự giao thoa ánh sáng. C1. Không những được mà còn lên bỏ, để ánh sáng từ F1, F2 rọi qua kính lúp vào mắt, vân quan sát được sẽ sáng hơn. Nếu dùng nguồn laze thì trái lại, phải đặt màn M và tránh không cho ánh sáng từ hai nguồn F1, F2 dọi thẳng vào mắt. C2. Với ánh sáng đơn sắc, các vân giao thoa đều giống nhau, ta không biết được vân nào là vân chính giữa. Câu hỏi: 1. Từ thí nghiệm Y- âng ta rút ra kết luận: ánh sáng có tính chất sóng. 2. Cần tuần tự đóng , mở một trong hai lỗ, để chứng minh rằng vân chỉ xuất hiện khi cả hai lỗ cùng rọi sáng hai nguồn. 3. Hai bức xạ có bước sóng khác nhau gây cho mắt cảm giác về hai màu khác nhau. 4. Chu kỳ và tần số không phụ thuộc vào môi trường nên không thay đổi, chỉ có bước sóng là bị thay đổi. 5. Là bước sóng của bức xạ có bước sóng dài nhất, và của bức xạ có bước sóng ngắn nhất còn kích thích được thần kinh thị giác. 6. Bậc của vân: + Vân sáng bậc N ta có k = ± N với k trong biểu thức : δ = d1 – d2 = kλ. + Vân tối bậc N ta có k = - N hoặc k = (N – 1) với k trong δ = d1 – d2 = 0,5(2k +1)λ. 7. Đó là: cả bốn đại lượng đều là độ dài. Vì vậy, chỉ cần cho chúng bằng một đơn vị là đủ, mà không nhất thiết phải dùng đơn vị cơ bản. Tiện nhất là dùng milimet. Bài tập: 8. Chọn A. 9. Chọn C. 10. λ = 600 nm; f = 5.1014Hz Từ i = = 0,6.10-3mm, và f = = 5.1014Hz. 11. a. Khoảng vân i = 0,25mm: Áp dụng công thức: i = = = 0,25mm (Đổi các số đo ra milimet ). b.Vân tối thứ tư: Ta lại có = 0,5(2.3 + 1) suy ra k = 3. Vân đó là vân tối thứ tư. 12. λ = 536,7nm Ta có , =mm 13. λ’ = 485nm Ta có mm, mm, mà nên Þ λ' = 485 nm. Bài 26. Các loại quang phổ. Câu hỏi: 1. Máy quang phổ dùng để phân tích một chùm sáng phức tạp thành các thành phần đơn sắc. 2. Hiện tượng tán sắc ánh sáng. 3. Tạo một chùm tia song song. 4. Hội tụ các chùm tia đơn sắc song song vào phim (hay kính) ảnh. 5. Là ảnh thật của khe F, cho bởi các chùm tia sánh đơn sắc. 6. Quang phổ vạch của mỗi nguyên tố đặc trưng cho nguyên tố ấy, do đó, có thể dựa vào các vạch ấy để kết luận sự có mặt của một nguyên tố, hay nguồn sáng. Bài tập: 7. Chọn B. 8. Chọn D. 9. h’= 2,4mm; a’ = 0,018mm. Để quan sát vật thường ngắm chừng ở vô cực khi đó k = nên h’ = k.h= 1,2.2 = 2,4mm; và a’ = k.a= 1,2.0,015 = 0,018mm. 10. α = rad = 3,5’ Bài 27. Tia hồng ngoại và tia tử ngoại. C1. Cực tím nghĩa là rất tím. Gọi tia tử ngoại là tia cực tím là hoàn toàn sai, vì tia này mắt đã không trông thấy thì còn có thể có màu gì được nữa. C2. Hồ quang phát nhiều tia tử ngoại, nên nhìn lâu vào hồ quang mắt sẽ bị tổn thương. Nhưng người thợ hàn không thể không nhìn vào chỗ phóng hồ quang. Vì vậy, để bảo vệ mắt, người ta phải dùng một tấm thuỷ tinh dày, màu tím, vừa để hấp thụ các tia tử ngoại, vừa để giảm cường độ các tia khả kiến cho đỡ chói mắt. Câu hỏi: 1. Căn cứ vào đặc điểm : Cả ba tia đều do cùng một nguồn phát ra và được phát hiện bằng cùng một dụng cụ. 2. Ta biết rằng bước sóng của ánh sáng, trên quang phổ bảy mau, giảm dần từ màu đỏ đến màu tím. Tia hồng ngoại bị lăng kính làm lệch ít hơn các tia màu đỏ, vậy phải có bước sóng lớn hơn bước sóng ánh sáng đỏ. còn tia tử ngoại bị lệch nhiều hơn các tia tím, lên phải có bước sóng nhỏ hơn ánh sáng tím. 3. Cái phích tốt có vỏ cách nhiệt hoàn toàn, nên khi nước trong phích có nhiệt độ gần 1000C, vỏ vẫn chỉ có nhiệt độ bằng nhiệt độ phòng. Do đó phích không thể phát ra tia hồng ngoại vào không khí trong phòng. (Đúng ra là phích phát ra bao nhiêu lại hấp thụ bấy nhiêu). Ấm nước nóng thì đúng là một nguồn hồng ngoại. 4. Bóng đèn bằng thuỷ tinh hấp thụ mạnh tia tử ngoại và đèn thường treo trên cao, nên tia tử ngoại do dây tóc bóng dèn không gây nguy hiểm gì cho ta. 5. Không, vì đèn được đặt trong vỏ thuỷ tinh, rồi lại trong vỏ nhựa, nên tia tử ngoại hầu như bị vỏ đèn hấp thụ hết, và đèn không còn tác dụng điệt khuẩn. Bài tập: 6. Chọn A. 7. Chọn B. 8. Chỗ đặt mối hàn mà kim điện kế lệch nhiều nhất, chính là một vân sáng, vậy: 0,5mm Do đó = 0,833.10-3mm. = 0,833μm = 833nm 9. Ta chụp ảnh được hệ vân giao thoa, gồm các vạch thẳng, đen, trắng xen kẽ, song song và cách đều nhau. Vạch đen ứng với vân sáng (vì có ánh sáng tác dụng lên phim ảnh – hình ảnh âm bản). = 0,54mm Bài 28. Tia X. C1. Ở gần tâm mặt vát nghiêng của đối catốt. C2. Thay đổi số vòng dây của cuộn sơ cấp của biến thế.. Câu hỏi: 1. Cho chùm tia êlectron nhanh đập vào một vật bất kỳ nào đó. 2. Không, vì có thể dùng nguồn cao thế xoay chiều (như trong ống Cu-lít-giơ). 3. Có tác dụng tao ra các êlectron cần thiết (bằng sự phát xạ êlectron do nhiệt độ). 4. Tăng hoặc giảm nhiệt độ dây nung, bằng cách tăng hoặc giảm I nung dây. 5. Tăng điện áp UAK, giữa anôt và katôt thì tăng cường độ điện trường giữa hai cực ấy, do đó, tăng gia tốc và vận tốc các êlectron. 6. Là truyền qua được các vật không trong suốt đối với ánh sáng thông thường. Được coi là quan trọng nhất, vì hầu hết các áp dụng của tia X dựa vào tính chất này. 7. Tia X cứng là tia X có bước sóng ngắn, tức là có tần số cao, tia X mềm có bước sóng dài. 8. a. Cả hai loại tia cùng truyền trong chân không với cùng một vận tốc. b. Cả hai loại tia cùng truyền theo đường thẳng, cùng phản xạ trên mặt kim loại, cùng khúc xạ khi qua mặt phân cách hai môi trường, cùng có thể giao thoa, nhiễu xạ, tạo sóng dừng. c. Cả hai loại đều là sóng ngang. 9. Màn hình ti vi phát sáng được là do tác dụng của một chùm êlectron , được gia tốc với một điện áp cao (1218kV), tương đương với điện áp giữa anôt và catôt trong ống cu-lít-giơ. Do đó, màn hình chính là một nguồn tia X đáng kể. tuy vỏ thuỷ tinh của ống rất dày đã hấp thụ khá mạnh các tia X ấy, nhưng nếu ngồi gần màn hình quá, và nhiều giờ trong mỗi ngày, tia X vẫn có thể gây tác hại cho cơ thể. Bài tập: 10. Chọn C. 11. Chọn C. 12. Từ công thức : mv2 = eUmax = Eđ, ta suy ra Eđ = 1,6.10-19.10 000J; Eđ 2,26.10-15J v = = 0,7047.108m/s70 000km/s (Với UAK > 10kV; đúng ra dùng công thức tương đối tính: eU = (m – m0)c2 mới chính xác). 13. a. → = 0,04 A = 40mA → = 2,5.1017êlectron/giây. b. Q = P.t = 400.60 → Q = 24 000 J = 24 kJ. Bài 29. Thực hành: Đo bước sóng ánh sáng bằng phương pháp giao thoa. Câu hỏi: 1. Để tạo ra hệ vân đối xứng, khoảng vân i bằng nhau. 2. a = 1mm Ta có 3. Khi đo khoảng cách giữa 2 vân sáng liên tiếp thì việc xác định vị trí vân sáng rất khó, nên