Chúc các em luôn mạnh khỏe, kiên tâm, tự tin và thành toại.
Sưu tầm và chỉnh lý: ĐOÀN NGỌC QUỐC HOÀNG
Email:
[email protected]
ĐT: 0902 588 100 – 0948 068 100
Giáo viên: Đoàn Ngọc Quốc Hoàng 0902 588 100
CHƢƠNG IV : DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ
I. MẠCH DAO ĐỘNG
1. Sự biến thiên điện tích và dòng điện trong mạch dao động:
+ Mạch dao động là một mạch điện khép kín gồm một tụ điện có điện dung C và một
cuộn dây có độ tự cảm L, có điện trở thuần không đáng kể nối với nhau.
+ Điện tích trên tụ điện trong mạch dao động điều hòa có phương trình: q = qo cos(t + ).
+ Cường độ dòng điện trên cuộn dây biến thiên điều hòa theo thời gian sớm pha hơn điện
tích trên một bản tụ
2
+ Phương trình dòng điện: i = q' = - q0sin(t + ) = Iocos(t + +
Trong đó: =
1
LC
2
). (A)
và I0 = q0.
+ Chu kì và tần số riêng của mạch dao động: T = 2 LC ; f =
1
2 LC
.
Mạch dao động điện từ tự do:
Sự biến thiên điều hòa theo thời gian 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 gọi là dao động điện từ tự do.
2. Năng lƣợng điện từ trong mạch dao động
+ Năng lượng điện trường tập trung trong tụ điện.
+ Năng lượng từ trường tập trung trong cuộn cảm .
+ Năng lượng điện từ trong mạch bằng tổng năng lượng điện trường trên tụ điện với
năng lượng từ trường trên cuộn cảm.
+ Nếu mạch dao động lí tưởng thì năng lượng điện từ luộn bảo toàn.
+ Mạch dao động có điện trở thuần R 0 thì dao động sẽ tắt dần. Để duy trì dao động cần
cung cấp cho mạch một năng lượng có công suất:
I 2R
2C 2U 02
2
R
U 02 RC
2L
II. ĐIỆN TỪ TRƢỜNG
1. Liên hệ giữa điện trƣờng biến thiên và từ trƣờng biến thiên
+ Nếu tại một nơi có một từ trường biến thiên theo thời gian thì tại nơi đó xuất hiện một
điện trường xoáy. Điện trường xoáy là điện trường có các đường sức là đường cong kín.
+ Nếu tại một nơi có điện trường biến thiên theo thời gian thì tại nơi đó xuất hiện một
từ trường. Đường sức của từ trường bao giờ cũng khép kín
2. Điện từ trƣờng
Mỗi biến thiên theo thời gian của từ trường đều sinh ra trong không gian xung quanh một
điện trường xoáy biến thiên theo thời gian, và ngược lại mỗi biến thiên theo thời gian của
điện trường cũng sinh ra một từ trường biến thiên theo thời gian trong không gian
xung quanh.
Điện trường biến thiên và từ trường biến thiên cùng tồn tại trong không gian. Chúng có thể
chuyển hóa lẫn nhau trong một trường thống nhất được gọi là điện từ trường.
2
Giáo viên: Đoàn Ngọc Quốc Hoàng 0902 588 100
III. SÓNG ĐIỆN TỪ. THÔNG TIN LIÊN LẠC BẰNG SÓNG VÔ TUYẾN
1. Định nghĩa :
‘Sóng điện từ là điện từ trƣờng lan truyền trong không gian.’
2. Đặc điểm của sóng điện từ
+ Sóng điện từ lan truyền được trong chân không. Vận tốc lan truyền của sóng điện từ
trong chân không bằng vận tốc ánh sáng (c 3.108m/s).
+ Sóng điện từ là sóng ngang. Trong quá trình lan truyền E và B luôn luôn vuông góc với
nhau và vuông góc với phương truyền sóng.
+ Tại mỗi điểm dao động của điện trường và từ trường trong sóng điện từ luôn luôn cùng
pha với nhau.
+ Khi sóng điện từ gặp mặt phân cách giữa hai môi trường thì nó cũng bị phản xạ và khúc
xạ như ánh sáng.
+ Sóng điện từ mang năng lƣợng.
3. Thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến
+ Sóng vô tuyến là các sóng điện từ dùng trong vô tuyến: sóng cực ngắn, sóng ngắn,
sóng trung và sóng dài.
+ Các phân tử không khí trong khí quyển hấp thụ rất mạnh các sóng dài, sóng trung và
sóng cực ngắn nhưng ít hấp thụ các vùng sóng ngắn. Các sóng ngắn phản xạ tốt trên
tầng điện li và mặt đất.
+ Trong thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến, phải dùng sóng điện từ cao tần để mang các
sóng điện từ âm tần đi xa. Muốn vậy phải trộn sóng điện từ âm tần với sóng điện từ cao
tần (biến điệu chúng).
Sơ đồ khối của máy phát thanh vô tuyến điện đơn giản:
Máy phát
Máy thu
1
3
4
5
5
1
2
3
4
2
(1): Anten thu.
(2): Mạch khuyếch đại dao động điện từ cao
tần.
(3): Mạch tách sóng.
(4): Mạch khuyếch đại dao động điện từ âm tần.
(5): Loa.
(1): Micrô.
(2): Mạch phát sóng điện từ cao tần.
(3): Mạch biến điệu.
(4): Mạch khuyếch đại.
(5): Anten phát.
3
Giáo viên: Đoàn Ngọc Quốc Hoàng 0902 588 100
CÔNG THỨC :
1. Mạch dao động:
+ Điện tích trên tụ điện trong mạch dao động: q = Qo cos(t + ).
+ Cường độ dòng điện trên cuộn dây: i = q' = - Qosin(t + ) i = Iocos(t + +
) với:
2
I0 = Q0
+ Hiệu điện thế trên hai bản tụ: u = Uocos(t + ) với U0 =
=
1
LC
- Chu k :
Q0
C
. Tần số của mạch dao động chỉ phụ thuộc vào những đặc tính của mạch.
T 2 LC
Tần số: f
1
2 LC
* Năng lƣợng điện từ trong mạch dao động
2
+ Năng lượng điện trường trên tụ điện
1
1 Qo
1 2 1 q2
Wđ = Cu =
= qu =
cos2(t + ).
2
2 C
2
2 C
+ Năng lượng từ trường trên cuộn cảm
Wt =
1 2 1
Li = L2 Qo2 sin2(t + ) .
2
2
+ Năng lượng điện trường và năng lượng từ trường biến thiên điều hoà với tần số góc ’=2, chu
kì T’=
T
.
2
2
*Năng lƣợng điện từ trong mạch
W = Wđ + Wt =
1
1 Qo
1
CUo2 =
= LIo2
2
2 C
2
+ Năng lượng điện trường bằng năng lượng từ trường khi: q =
Qo
2
hoặc i =
Io
2
T1 .T2
.
2
2
2
2
1
1
1
hay 2 21 2 2
... Khi đó f f1 f 2 hayT 2
- Bộ tụ mắc nối tiếp :
2
T1 T2
1 2
C C1 C 2
2
2. Sóng điện từ: : =
2
2
f12 . f 22
f 2 2 hayT 2 T12 T22hay 2 12 22
f1 f 2
2
- Bộ tụ mắc song song: C = C1 + C2 + … Khi đó
2
3.108
8
= 2 .3.10 LC
f
4
Giáo viên: Đoàn Ngọc Quốc Hoàng 0902 588 100
IV. BÀI TẬP ÁP DỤNG
1. Cường độ dòng điện tức thời trong mạch dđ LC có dạng i=0,05sin2000t (A). Tần số
góc dđ của mạch ?
2.
Một mạch dđ gồm một tụ điện có C và cuộn cảm L. Điện trở thuần của mạch R=0.
Biết biểu thức của dòng điện qua mạch là i=4.10-2cos(2.107t) A. Điện tích của tụ?
3.
Mạch dao động LC có điện tích trong mạch biến thiên điều hoà theo phương trình
q=4cos(2 .104t) µC. Tần số dđ trong mạch là?
4.
Sóng điện từ trong chân không có tần số f=150 kHz, bước sóng của sóng điện từ đó
là?
5.
Mạch chọn sóng của máy thu vô tuyến điện gồm C=880 pF và cuộn cảm L=20 µH.
Bước sóng điện từ mà mạch thu đc là?
6.
Sóng điện từ trong chân không có bước sóng 3m , tần số sóng điện từ đó là?
7. Mạch dao động điện từ lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm 105 H và tụ điện
có điện dung 2,5.106 F. Lấy 3,14. Chu kì dao động riêng của mạch là ?
8. Một mạch dao động điện từ LC gồm cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L= 2 mH và tụ
điện có điện dung C= 0,2 µF. Biết dây dẫn có điện trở thuần không đáng kể và trong
mạch có dao động điện từ riêng. Xác định chu kì, tần số riêng của mạch?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
9. Mạch dao động của một máy thu thanh với cuộn dây có độ tự cảm L= 5.10-6 H, tụ điện
có điện dung 2.10-8 F; điện trở thuần R= 0. Hãy cho biết máy đó thu được sóng điện từ
có bước sóng và tần số sóng bằng bao nhiêu?
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
10. Mạch chọn sóng của một máy thu vô tuyến điện gồm một cuộn dây có độ tự cảm
L = 4 H và một tụ điện C = 40 nF. Bước sóng và chu k của sóng vô tuyến?
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
11.
Một mạch dao động gồm một tụ điện có điện dung C và một cuộn cảm có độ
tự cảm L . Mạch dao động có tần số riêng 100kHz và tụ điện có C= 5.nF. Độ
tự cảm L của mạch là?
12.
Mạch dao động của máy thu vô tuyến có cuộn L=25H. Để thu được sóng vô
tuyến có bước sóng 100m thì điện dung C có giá trị ?
13. Cường độ dòng điện tức thời trong mạch dđ LC có dạng i=0,02cos2000t (A). Tụ điện
trong mạch có điện dung là 5 µF. Độ tự cảm L?
5
Giáo viên: Đoàn Ngọc Quốc Hoàng 0902 588 100
14. Mạch dđ LC có cường độ dòng điện cực đại I0=10 mA, điện tích cực đại của tụ điện là
Q0= 4.10-8C. Tính tần số mạch dđ ?
15. Một mạch LC đang dđ tự do. Người ta đo được điện tích cực đại trên 2 bản tụ là Q0 và
dòng điện cực đại trong mạch là I0. Biểu thức chu k của dđ trong mạch?
16. Cho một mạch dao động điện từ LC đang dđ tự do, độ tự cảm L=1 mH. Người ta đo
được điện áp cực đại giữa 2 bản tụ điện là 10 V, cường độ dòng điện cực đại trong
mạch là 1 mA. Tìm bước sóng điện từ mà mạch này cộng hưởng ?
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
17. Mạch dao động LC lí tưởng dao động với chu kì riêng T=10-4s, hiệu điện thế cực đại
giữa hai bản tụ U0= 10 V, cường độ dòng điện cực đại qua cuộn dây là I0=0,02 A.
Tính điện dung của tụ điện và hệ số tự cảm của cuộn dây?
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
18.
Mạch dao động LC, với cuộn dây có L = 5 μH . Cường độ dòng điện cực đại trong
mạch là 2A. Khi cường độ dòng điện tức thời trong mạch là 1A thì năng lượng điện
trường trong mạch là
A. 7,5.10-6J.
B. 75.10-4J.
C. 5,7.10-4J.
D. 2,5.10-5J.
19.
Một mạch dao động LC có cuộn thuần cảm có độ tự cảm L = 0,2 H và tụ điện có
điện dung C = 80 μF. Cường độ dòng điện qua mạch có biểu thức: i = 0,2 5
cos100πt (A). Ở thời điểm năng lượng từ trường gấp 3 lần năng lượng điện trường
trong mạch thì hiệu điện thế giữa hai bản tụ có độ lớn bằng
A. 12 2 V
B. 25 V.
C. 25 2 V
D. 50 V
20.
Một mạch dao động điện từ có điện dung của tụ là C = 4μF . Trong quá trình dao
động, hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ là 12V. Khi hiệu điện thế giữa hai bản tụ
là 9V thì năng lượng từ trường của mạch là:
A. 2,88.10-4 J B. 1,62.10-4 J
C. 1,26.10-4 J
D. 4,5.10-4 J
21. Một mạch dđ LC, cuộn dây có độ tự cảm L=2 mH và tụ điện có điện dung C=0,2 µF.
Cường độ dòng điện cực đại trong cuộn cảm là I0=0,5 A. Tìm năng lượng của mạch
dđ và hiệu điện thế giữa hai bản tụ ở thời điểm dòng điện qua cuộn cảm có cường độ
i= 0,3 A. Bỏ qua mất mát năng lượng trong quá trình dđ.
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
22.
Trong một mạch dđ LC , L=25 mH và C=1,6 µF ở thời điểm t=0, cường độ dòng điện
trong mạch bằng 6,93 mA, điện tích ở trên tụ điện bằng 0,8 µC. Tính năng lượng của
mạch dao động?
6
Giáo viên: Đoàn Ngọc Quốc Hoàng 0902 588 100
Câu 1: Mạch dao động điện từ gồm tụ C = 16nF và cuộn cảm L = 25mH. Tần số góc dao động:
A. = 200Hz.
B. = 200rad/s.
C. = 5.10-5Hz.
D. = 5.104rad/s.
Câu 2: Mạch dao động LC gồm cuộn cảm có độ tự cảm L = 2mH và tụ điện có điện dung C =
2pF, (lấy 2 = 10). Tần số dao động của mạch là
A. f = 2,5Hz.
B. f = 2,5MHz.
C. f = 1Hz.
D. f = 1MHz.
Câu 3: Một mạch dao động gồm một tụ điện có điện dung C và một cuộn cảm có độ tự cảm L .
Mạch dao động có tần số riêng 100kHz và tụ điện có c= 5.nF. Độ tự cảm L của mạch là :
A. 5.10-5H.
B. 5.10-4H.
C. 5.10-3H.
D. 2.10-4H.
Câu 4: Một mạch dao động LC có tụ C=10 – 4/ F, Để tần số của mạch là 500Hz thì cuộn cảm
phải có độ tự cảm là:
A. L = 102/ H
B. L = 10 – 2/ H
C. L = 10 – 4/ H
D. L = 10 4/ H
Câu 5: Một mạch dao động LC với cuộn cảm L = 1/ mH, để mạch có tần số dao động là 5kHz
thì tụ điện phải có điện dung là:
A. C = 10 – 5/ F
B. C = 10 – 5/ F.
C = 10 – 5/2 F
D. C = 10 5/ F
Câu 6: Trong mạch dao động LC, khi hoạt động thì điện tích cực đại của tụ là Q0=1 µC và cường
độ dòng điện cực đại ở cuộn dây là I0=10A. Tần số dao động của mạch là:
A. 1,6 MHz
B. 16 MHz
C. 1,6 kHz
D. 16 kHz
Câu 7: Mạch chọn sóng của máy thu vô tuyến điện gồm tụ C = 880pF và cuộn L = 20H. Bước
sóng điện từ mà mạch thu được là
A. = 100m.
B. = 150m.
C. = 250m.
D. = 500m.
Câu 8: Mạch chọn sóng của máy thu vô tuyến điện gồm tụ C = 1nF và cuộn L = 100 H (lấy
2 10). Bước sóng mà mạch thu được.
A. 300 m.
B. 600 m.
C. 300 km.
D. 1000 m
Câu 9: Sóng điện từ trong chân không có tần số f = 150kHz, bước sóng của sóng điện từ:
A. =2000m.
B. =2000km.
C. =1000m.
D. =1000km.
Câu 10: Mạch dao động của máy thu vô tuyến có cuộn L=25H. Để thu được sóng vô tuyến có
bước sóng 100m thì điện dung C có giá trị
A. 112,6pF.
B. 1,126nF.
C. 1,126.10-10F
D. 1,126pF.
Câu 11: Sóng FM của đài Hà Nội có bước sóng =
10
m. Tìm tần số f.
3
A. 90 MHz ;
B. 100 MHz ;
C. 80 MHz ;
D. 60 MHz .
Câu 12: Tụ điện có điện dung C, được tính điện đến điện tích cực đại Qmax rồi nối hai bản tụ với
cuộn dây có độ tự cảm L thì dòng điện cực đại trong mạch là:
L
1
C
.Qmax
.Qmax
.Qmax
C. I max
D. I max
C
LC
L
Câu 13: Một mạch dao động gồm có cuộn dây L thuần cảm kháng và tụ điện C thuần dung
kháng. Nếu gọi Imax là dòng điện cực đại trong mạch, hiệu điện thế cực đại Umax giữa hai đầu tụ
điện liên hệ với Imax như thế nào? Hãy chọn kết quả đúng trong các kết quả sau:
A. I max LC .Qmax
B. I max
L
L
Imax
C. UCmax =
Imax D. Một giá trị khác.
2 C
C
Câu 14: Trong mạch dao động điện từ, nếu điện tích cực đại trên tụ điện là Q0 và cường độ dòng
điện cực đại trong mạch là I0 thì chu k dao động điện từ trong mạch là:
Q
I
A. T 2 0
B. T 2 Q02 I 02
C. T 2 0
D. T 2 Q0 I 0
I0
Q0
A. UCmax =
L
Imax
C
B. UCmax =
7
Giáo viên: Đoàn Ngọc Quốc Hoàng 0902 588 100
Câu 15: Một mạch dao động gồm có cuộn dây L thuần điện cảm và tụ điện C. Nếu gọi I0 dòng
điện cực đại trong mạch, hiệu điện thế cực đại U0C giữa hai đầu tụ điện liên hệ với I0 như thế nào?
L
L
C
C
B. U 0C I 0
C. U 0C I 0
D. U 0C I 0
2C
C
L
2L
Câu 16: Gọi I0 là giá trị dòng điện cực đại, U0 là giá trị hiệu điện thế cực đại trên hai bản tụ trong
một mạch dao động LC. Tìm công thức đúng liên hệ giữa I0 và U0.
A. U 0C I 0
L
L
C. U 0 I 0
C
C
Câu 17: Công thức tính năng lượng điện từ của mạch dao động LC là
A. U 0 I 0 LC
A. W =
2
Q0
B. I 0 U 0
B. W =
2
Q0
C. W =
2
Q0
D. I 0 U 0 LC
D. W =
2
Q0
C
Câu 18: Trong mạch dao động không có thành phần trở thuần thì quan hệ về độ lớn của năng
luợng từ trường cực đại với năng lượng điện trường cực đại là
1
1
1 2 1
1 2 1
1
1
2
2
2
A. LI02 <
B.
C.
D. W = LI02 = CU 02
CU 0
LI0 =
CU 0
LI0 >
CU 0
2
2
2
2
2
2
2
2
Câu 19: Trong mạch dao động điện từ LC lí tưởng gồm cuộn cảm thuần độ tự cảm L và tụ điện
có điện dung thay đổi được từ C1 đến C2. Mạch dao động này có chu kì dao động riêng thay đổi
được.
2L
2C
L
A. từ 4 LC1 đến 4 LC2
B. từ 2 LC1 đến 2 LC2
C. từ 2 LC1 đến 2 LC2
D. từ 4 LC1 đến 4 LC2
Câu 20: Mạch dao động LC có điện tích trong mạch biến thiên theo phương trình
q
=4cos(2π.104t)
(μC).
Tần
số
dao
động
của
mạch
là
A. f = 10 (Hz)
B. f = 10 (kHz)
C. f = 2π (Hz) D. f = 2π (kHz)
Câu 21: Mạch dao động LC lí tưởng có L = 1 mH. Cường độ dòng điện cực đại trong mạch là 1
mA, hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ là 10 V. Điện dung C của tụ có giá trị là
A. 10 pF.
B. 10 F .
C. 0,1 F .
D. 0,1 pF .
Câu 22: Mạch dao động có cuộn thuần cảm L = 0,1H, tụ điện có điện dung C = 10μF. Trong
mạch có dao động điện từ. Khi điện áp giữa hai bản tụ là 8V thì cường độ dòng điện trong mạch là
60mA. Cường độ dòng điện cực đại trong mạch dao động là
A. 500mA
B. 40mA
C. 20mA
D. 0,1A.
Câu 23: Trong mạch dao động LC lí tưởng đang có dao động điện từ tự do. Thời gian ngắn nhất
để năng lượng điện trường giảm từ cực đại xuống còn một nửa giá trị cực đại là 2.10-4 s. Thời gian
ngắn nhất giữa hai lần điện tích trên tụ giảm triệt tiêu là
A. 2.10-4 s.
B. 4.10-4 s.
C. 8.10-4 s.
D. 6.10-4 s.
Câu 24: Trong mạch dao động LC lí tưởng với L = 2,4 mH; C = 1,5 mF. Gọi I0 là cường độ dòng
điện cực đại trong mạch. Khoảng thời gian ngắn nhất giữa hai lần liên tiếp mà i = I0/3 là
A. 4,76 ms.
B. 0,29 ms.
C. 4,54 ms.
D. 4,67 ms.
Câu 25: Một mạch dao động điện từ LC lí tưởng đang thực hiện dao động điện từ tự do. Điện tích
cực đại trên một bản tụ là 2.10-6C, cường độ dòng điện cực đại trong mạch là 0,1πA. Chu kì dao
động điện từ trong mạch bằng
A. (1/3).10-6 s
B. (1/3).10-3 s
C. 4.107 s
D. 4.105 s
Câu 26: Trong mạch dao động LC lí tưởng với điện tích cực đại trên tụ là Q0. Trong một nửachu
k , khoảng thời gian mà độ lớn điện tích trên tụ không vượt quá 0,5Q0 là 4 μs. Năng lượng điện
trường biến thiên với chu k bằng
A. 1,5 μs.
B. 6 μs.
C. 12 μs.
D. 8 μs.
8
Giáo viên: Đoàn Ngọc Quốc Hoàng 0902 588 100
Câu 27: Hiệu điện thế cực đại giữa 2 bản tụ điện của 1 mạch dao động là U0 = 12 V. Điện dung
của tụ điện là C = 4 μF. Năng lượng từ của mạch dao động khi hiệu điện thế giữa 2 bản tụ điện là
U = 9V là
A. 1,26.10-4 J
B. 2,88.10-4 J
C. 1,62.10-4 J
D. 0,18.10-4 J
Câu 28: Mạch dao động LC gồm tụ C = 5 μF, cuộn dây có L = 0,5 mH. Điện tích cực đại trên tụ
là 2.10-5 C. Cường độ dòng điện cực đại trong mạch là
A. 0,4A.
B. 4A
C. 8A
D. 0,8A.
Câu 29: Tính độ lớn của cường độ dòng điện qua cuộn dây khi năng lượng điện trường của tụ
điện bằng 3 lần năng lượng từ trường của cuộn dây. Biết cường độ cực đại khi qua cuộn dây là 36
mA
A. 18mA
B. 12mA
C. 9mA
D. 3mA.
Câu 30: Một mạch dao động LC có cuộn thuần cảm có độ tự cảm L = 400 mH và tụ điện có điện
dung C = 40 μF. Hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ là 50V. Cường độ hiệu dụng của dòng điện
qua mạch bằng:
A. 0,25 A.
B. 1 A
C. 0,5 A
D. 0,5 2 A.
Câu 31: Mạch dao động điện từ điều hòa LC gồm tụ điện C = 30 nF và cuộn cảm L = 25 mH.
Nạp điện cho tụ điện đến hiệu điện thế 4,8V rồi cho tụ phóng điện qua cuộn cảm, cường độ dòng
điện hiệu dụng trong mạch là :
A. 3,72 mA
B. 4,28 mA
C. 5,20 mA
D. 6,34 mA
Câu 32: Một mạch dao động gồm một tụ 20 nF và một cuộn cảm 80μH, điện trở không đáng kể.
Hiệu điện thế cực đại ở hai đầu tụ điện là U0 = 1,5V. Tính cường độ dòng điện hiệu dụng chạy
qua trong mạch.
A. 53mA
B. 43mA
C. 63mA
D. 73mA
Câu 33. Trong một mạch dao động LC, một tụ điện có điện dung là 5 μF, cường độ túc thời của
dòng điện là i = 0,05 sin(2000t) (A) với t đo bằng giây. Tìm độ tự cảm của cuộn cảm và biểu thức
cho điện tích của tụ
A. L = 0,05 H và q = 25.cos(2000t – π) μC
B. L = 0,05 H và q = 25.3cos(2000t – π/2) μC
C. L = 0,005 H và q = 25.cos(2000t – π) μC
D. L = 0,005 H và q = 2,5.cos(2000t – π) μC.
Câu 34. Điện áp trên tụ và cường độ điện trường trong mạch dao động LC có biểu thức tương ứng
là u = 2.cos(106t)V và i = 4cos(106t + π/2) mA. Tìm hệ số tự cảm và điện dung của tụ điện.
A. L = 0,5μH và C = 2μF.
B. L = 0,5mH và C = 2 nF
C. L = 5mH và C = 0,2 nF
D. L = 2mH và C = 0,5nF
Câu 35: Trong mạch dao động LC lí tưởng với L = 2,4 mH; C = 1,5 mF. Khoảng thời gian ngắn
nhất giữa hai lần liên tiếp mà năng lượng từ trường bằng 5 lần năng lượng điện trường là?
A. 1,76 ms.
B. 1,6 ms.
C. 1,54 ms.
D. 1,33 ms.
Câu 36: Một mạch dao động điện từ có điện dung của tụ là C = 4μF . Trong quá trình dao động,
hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ là 12V. Khi hiệu điện thế giữa hai bản tụ là 9V thì năng
lượng từ trường của mạch là:
A. 2,88.10-4 J
B. 1,62.10-4 J
C. 1,26.10-4 J
D. 4,5.10-4 J
9
Giáo viên: Đoàn Ngọc Quốc Hoàng 0902 588 100
Câu 37: Mạch dao động LC có điện tích cực đại trên tụ là 9 nC. Điện tích của tụ điện vào thời
điểm năng lượng điện trường bằng 1/3 năng lượng từ trường bằng:
A. 3 nC
B. 4,5 nC
C. 2,5 nC
D. 5 nC
Câu 38: Mạch dao động lí tưởng LC, cường độ cực đại qua cuộn dây là 36 mA. Khi năng lượng
điện trường bằng 3 lần năng lượng từ trường thì cường độ dòng điện qua cuộn dây là
A. 18 mA.
B. 9 mA .
C. 12 mA.
D. 3 mA.
Câu 39. Một mạch dao động LC lí tưởng có cuộn cảm thuần và tụ điện có điện dung 10-2/ π2 F.
Sau khi thu được sóng điện từ thì năng lượng điện trường trong tụ điện biến thiên với tần số bằng
1000Hz. Độ tự cảm của cuộn dây
A. 0,1 mH
B. 0,2 mH
C. 1mH
D. 2mH
Câu 40: Mạch dao động LC lí tưởng có độ tự cảm L không đổi. Khi tụ điện có điện dung C 1 thì
tần số dao động riêng của mạch là f1 = 75 MHz. Khi thay tụ C1 bằng tụ C2 thì f1 = 100 MHz. Nếu
dùng tụ C1 nối tiếp với C2 thì tần số dao động riêng f của mạch là
A. 125 MHz.
B. 175 MHz.
C. 25 MHz.
D. 87,5 MHz.
Câu 41: Khi mắc tụ điện có điện dung C1 với cuộn cảm L thì tần số dao động của mạch là f1 = 6
kHz. Khi mắc tụ điện có điện dung C2 với cuộn cảm L thì tần số dao động của mạch là f2 = 8 kHz.
Khi mắc C1 song song C2 với cuộn cảm L thì tần số dao động của mạch là:
A. f = 4,8 kHz
.
B. f = 7 kHz.
C. f = 10 kHz.
D. f = 14 kHz.
Câu 42: Mạch chọn sóng của một máy thu vô tuyến điện gồm một cuộn thuần cảm có độ tự cảm
L = 30 μH và một tụ điện có điện dung C = 4,8 pF. Mạch này có thể thu được sóng điện từ có
bước
sóng
là
A. 22,6 m.
B. 2,26 m.
C. 226 m.
D. 2260 m.
Câu 43: Mạch chọn sóng của máy thu vô tuyến điện gồm tụ điện C = 1 nF và cuộn cảm L = 100
μH.
Lấy
Bước
sóng
điện
từ
mà
mạch
thu
được
là:
2 10 .
A. 300 m.
B. 600 m.
C. 300 km.
D. 1000 m.
Câu 44: Mạch dao động bắt tín hiệu của một máy thu vô tuyến điện gồm cuộn cảm L = 30 μH
điện trở không đáng kể và một tụ điện điều chỉnh được. Để bắt được sóng vô tuyến có bước sóng
120
m
thì
điện
dung
của
tụ
điện
có
giá
trị
nào
sau
đây?
A. 135 F .
B. 100 pF.
135 nF.
D. 135 pF.
Câu 45: Mạch dao động bắt tín hiệu của một máy thu vô tuyến điện gồm L = 2 μH và C =
1800pF. Nó có thể thu được sóng vô tuyến điện với bước sóng bằng bao nhiêu?
A. 100 m.
B. 50 m.
C. 113 m.
D. 113 mm.
Câu 46: Mạch dao động của một máy thu vô tuyến điện có một cuộn cảm L = 25 μH. Tụ điện của
mạch phải có điện dung bằng bao nhiêu để máy bắt được sóng 100 m?
A. 100 pF.
B. 113 pF.
C. 100 μF.
D. 113 μF.
Câu 47: Mạch dao động LC dùng để phát ra sóng điện từ có L = 25 μH phát ra dải sóng có tần số
f = 100 MHZ . Lấy c 3.108 m / s ; 2 10 . Bước sóng của sóng điện từ mạch phát ra và điện
dung
của
tụ
điện
có
giá
trị
A. 3 m ; 10 pF .
B. 3 m ; 1 pF .
C. 0,33 m ; 1 pF .
D. 0,33 m ; 10 pF .
Câu 48: Khi mắc tụ điện có điện dung C1 với cuộn cảm L thì mạch thu được sóng có bước sóng
λ1 = 60 m; Khi mắc tụ điện có điện dung C2 với cuộn cảm L thì mạch thu được sóng có bước sóng
λ2 = 80 m. Khi mắc nối tiếp C1 và C2 với cuộn cảm L thì mạch thu được sóng có bước sóng là:
A. 48 m.
B. 70 m.
C. 100 m.
D. 140 m.
10
Giáo viên: Đoàn Ngọc Quốc Hoàng 0902 588 100
Câu 49: Khi mắc tụ điện có điện dung C1 với cuộn cảm L thì mạch thu được sóng có bước sóng
λ1 = 60 m; Khi mắc tụ điện có điện dung C2 với cuộn cảm L thì mạch thu được sóng có bước sóng
λ2 = 80 m. Khi mắc C1 song song C2 với cuộn cảm L thì mạch thu được sóng có bước sóng là:
A. 48 m.
B. 70 m.
C. 100 m.
D. 140 m.
Câu 50: Mạch dao động LC trong máy thu sóng vô tuyến điện có điện dung C và độ tự cảm L
không đổi, thu được sóng điện từ có bước sóng 100 m. Để thu được sóng điện từ có bước sóng
300 m người ta phải mắc thêm vào mạch đó một tụ điện có điện dung C’ bằng bao nhiêu và mắc
thế
nào
?
A. Mắc song song và C’ = 8C.
B. Mắc song song và C’ = 9C.
C. Mắc nối tiếp và C’ = 8C.
D. Mắc nối tiếp và C’ = 9C.
Câu 51: Một máy phát sóng phát ra sóng cực ngắn có bước sóng λ = 10/3 m, vận tốc ánh sáng
trong chân không bằng 3.108 m/s. Sóng cực ngắn đó có tần số bằng
A. 90 MHz
B. 60 MHz
C. 100 MHz
D. 80 MHz
Câu 52 (ĐH – 2008) : Mạch dao động của máy thu sóng vô tuyến có tụ điện với điện dung C và
cuộn cảm với độ tự cảm L, thu được sóng điện từ có bước sóng 20 m. Để thu được sóng điện từ có
bước sóng 40 m, người ta phải mắc song song với tụ điện của mạch dao động trên một tụ điện có
điện dung C' bằng
A. 4C
B. C
C. 2C
D. 3C
Câu 53 (CĐ - 2009): Một sóng điện từ có tần số 100 MHz truyền với tốc độ 3.108 m/s có bước
sóng là
A. 300 m.
B. 0,3 m.
C. 30 m.
D. 3 m.
Câu 54 (ĐH – CĐ 2010): Mạch dao động dùng để chọn sóng của một máy thu vô tuyến điện gồm tụ
điện có điện dung C0 và cuộn cảm thuần có độ tự cảm L. Máy này thu được sóng điện từ có bước
sóng 20 m. Để thu được sóng điện từ có bước sóng 60 m, phải mắc song song với tụ điện C0 của
mạch dao động một tụ điện có điện dung
A. C = C0.
B. C = 2C0.
C. C = 8C0.
D. C = 4C0.
Câu 55 (ĐH – CĐ 2010): Trong sơ đồ khối của một máy phát thanh dùng vô tuyến không có bộ
phận nào dưới đây?
A. Mạch tách sóng.
B. Mạch khuyếch đại.
C. Mạch biến điệu. D. Anten.
Câu 56. Từ trái đất, một anten phát ra những sóng cực ngắn đến mặt trăng. Thời gian từ lúc anten
phát sóng đến lúc nhận sóng phản xạ trở lại là 2,56s. Hãy tính khoảng cách từ trái đất đến mặt
trăng. Biết tôc độ của sóng điện từ trong không khí bằng 3.108m/s.
A.384000km
B.385000km
C.386000km
D.387000km
Câu 57. Một anten rada phát ra những sóng điện từ đến một vật đang chuyển động về phía rada.
Thời gian từ lúc anten phát sóng đến lúc nhận sóng phản xạ trở lại là 80 μs. Sau hai phút đo lân
thứ hai, thời gian từ lúc phát đến lúc nhận lần này là 76 μs. Tính tốc độ trung bình của vật. Biết
tốc độ của sóng điện từ trong không khí là 3.108 m/s.
A. 5 m/s
B. 6 m/s
C. 7 m/s
D. 29 m/s
11
Giáo viên: Đoàn Ngọc Quốc Hoàng 0902 588 100
DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ năm 2016
Câu 1: Sóng điện từ
A. là sóng dọc và truyền được trong chân không.
B. là sóng ngang và truyền được trong chân không.
C. là sóng dọc và không truyền được trong chân không.
D. là sóng ngang và không truyền được trong chân không.
Câu 2: Để xem các chương trình truyền hình phát sóng qua vệ tinh, người ta dùng anten thu sóng trực tiếp
từ vệ tinh, qua bộ xử lí tín hiệu rồi đưa đến màn hình. Sóng điện từ mà anten thu trực tiếp từ vệ tinh thuộc
loại
A. sóng trung.
B. sóng ngắn.
C. sóng dài.
D. sóng cực ngắn.
Câu 3 Một mạch dao động điện từ gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm 10-5 H và tụ điện có điện dung
2,5.10-6 F. Lấy π = 3,14. Chu kì dao động riêng của mạch là
A. 1,57.10-5 s.
B. 1,57.10-10 s.
C. 6,28.10-10 s.
D. 3,14.10-5 s.
Câu 4: Tầng ôzôn là tấm “áo giáp” bảo vệ cho người và sinh vật trên mặt đất khỏi bị tác dụng hủy diệt của
A. tia tử ngoại trong ánh sáng Mặt Trời.
B. tia hồng ngoại trong ánh sáng Mặt Trời.
C. tia đơn sắc màu đỏ trong ánh sáng Mặt Trời.
D. tia đơn sắc màu tím trong ánh sáng Mặt Trời.
QUỐC GIA 2015-CHƢƠNG IV: DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ (Gồm 4 câu)
Câu 1: Một mạch dao động điện từ lí tưởng gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung
C. Chu kì dao động riêng của mạch là
A. T 2 LC .
B. T LC .
C. T LC .
D. T 2LC .
Câu 2: Hai mạch dao động điện từ lí tưởng đang có dao động điện từ tự do với cùng cường độ dòng điện
cực đại Io. Chu kì dao động riêng của mạch thứ nhất là T1, của mạch thứ hai là T2 = 2T1. Khi cường độ
dòng điện trong hai mạch có cùng độ lớn và nhỏ hơn Io thì độ lớn điện tích trên một bản tụ điện của mạch
dao động thứ nhất là q1 và của mạch dao động thứ hai là q2. Tỉ số
q1
là
q2
A. 1,5.
B. 0,5.
C. 2.
D. 2,5.
Câu 3: Sóng điện từ
A. là sóng ngang và không truyền được trong chân không.
B. là sóng dọc và truyền được trong chân không.
C. là sóng ngang và truyền được trong chân không.
D. là sóng dọc và không truyền được trong chân không.
Câu 4: Ở Trường Sa, để có thể xem các chương trình truyền hình phát sóng qua vệ tinh, người ta dùng
anten thu sóng trực tiếp từ vệ tinh, qua bộ xử lí tín hiệu rồi đưa đến màn hình. Sóng điện từ mà anten thu
trực tiếp từ vệ tinh thuộc loại
A. sóng trung.
B. sóng cực ngắn.
C. sóng dài.
D. sóng ngắn.
ĐH 2014 CHƢƠNG IV: DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ (Gồm 4 câu)
Câu 1: Trong mạch dao động LC lí tưởng đang có dao động điện từ tự do, điện tích của một bản tụ điện và
cường độ dòng điện qua cuộn cảm thuần biến thiên điều hòa theo thời gian
A. luôn ngược pha nhau. B. luôn cùng pha nhau.
C. với cùng biên độ.
D. với cùng tần số.
Câu 2: Một mạch dao động LC lí tưởng đang có dao động điện từ tự do với điện tích cực đại của tụ điện là
Qo và cường độ dòng điện cực đại trong mạch là Io. Dao động điện từ tự do trong mạch có chu kì là
A. T
4Qo
.
Io
B. T
Qo
.
2I o
C. T
2Qo
.
Io
D. T
3Qo
.
Io
Câu 3: Một tụ điện có điện dung C tích điện Qo. Nếu nối tụ điện với cuộn cảm thuần có độ tự cảm L1 hoặc
với cuộn cảm thuần có độ tự cảm L2 thì trong mạch có dao động điện từ tự do với cường độ dòng điện cực
đại là 20 mA hoặc 10 mA. Nếu nối tụ điện với cuộn cảm thuần có độ tự cảm L3 = (9L1 + 4L2) thì trong
mạch có dao động điện từ tự do với cường độ dòng điện cực đại là
A. 9 mA.
B. 4 mA.
C. 10 mA.
D. 5 mA.
Câu 4: Hai mạch dao động điện từ LC lí tưởng đang có dao
động điện từ tự do với các cường độ dòng điện tức thời trong
hai mạch là i1 và i 2 được biểu diễn như hình vẽ. Tổng điện tích
của hai tụ điện trong hai mạch ở cùng một thời điểm có giá trị
lớn nhất bằng
A.
4
3
C . B. C .
C.
5
10
C . D.
C .
12
Giáo viên: Đoàn Ngọc Quốc Hoàng 0902 588 100
CHƢƠNG V: TÍNH CHẤT SÓNG CỦA ÁNH SÁNG
I. Tán sắc ánh sáng.
* Sự tán sắc ánh sáng: Tán sắc ánh sáng là sự phân tách một chùm sáng phức tạp thành các
chùm sáng đơn sắc.
* Ánh sáng đơn sắc, ánh sáng trắng
- Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị tán sắc khi đi qua lăng kính. Mỗi ánh sáng đơn sắc
có một màu gọi là màu đơn sắc.Mỗi màu đơn sắc trong mỗi môi trường có một bước sóng xác
định.
- Khi truyền qua các môi trường trong suốt khác nhau vận tốc của ánh sáng thay đổi, bước
sóng của ánh sáng thay đổi còn tần số của ánh sáng thì không thay đổi.
- Ánh sáng trắng là tập hợp của vô số ánh sáng đơn sắc khác nhau có màu biến thiên liên tục
từ đỏ đến tím.
- Dải có màu như cầu vồng (có có vô số màu nhưng được chia thành 7 màu chính là đỏ, cam,
vàng, lục, lam, chàm, tím) gọi là quang phổ của ánh sáng trắng.
- Chiết suất của các chất trong suốt biến thiên theo màu sắc ánh sáng và tăng dần từ màu đỏ
đến màu tím.
* Ứng dụng của sự tán sắc ánh sáng
- Máy quang phổ phân tích một chùm sáng đa sắc, do các vật sáng phát ra, thành các
thành phần đơn sắc.
- Hiện tượng cầu vồng xảy ra do sự tán sắc ánh sáng, các tia sáng Mặt Trời đã bị khúc xạ
và phản xạ trong các giọt nước trước khi tới mắt ta.
Phương pháp giải:
Áp dụng các công thức của lăng kính :
+ Công thức tổng quát: sini1 = n sinr1
sini2 = n sinr2
A
= r1 + r2
D
= i1 + i2 – A
+Trường hợp i và A nhỏ: i1 = nr1 ; i2 = nr2; D = (n – 1)A
+Góc lệch cực tiểu:
Dmin
A
r1 r2
2 Dmin 2i1 A
i1 i2
+Công thức tính góc lệch cực tiểu:
sin
Dmin A
A
n sin
2
2
Điều kiện để có phản xạ toàn phần: n1 > n2 i > igh với
n n ndo
Với ánh sáng trắng: tim
tim do
13
sinigh =
n2
n1
Giáo viên: Đoàn Ngọc Quốc Hoàng 0902 588 100
II. Nhiễu xạ ánh sáng – Giao thoa ánh sáng.
a. Nhiểu xạ ánh sáng: Nhiễu xạ ánh sáng là hiện tượng truyền sai lệch với sự truyền thẳng của
ánh sáng khi đi qua lỗ nhỏ hoặc gặp vật cản. Hiện tượng nhiễu xạ ánh
sáng chứng tỏ ánh sáng có tính chất sóng.
b. Hiện tượng giao thoa ánh sáng
- Hai chùm sáng kết hợp là hai chùm phát ra ánh sáng có cùng tần số và cùng pha hoặc có
độ lệch pha không đổi theo thời gian.
- Khi hai chùm sáng kết hợp gặp nhau chúng sẽ giao thoa:
+ Những chổ hai sóng gặp nhau mà cùng pha nhau, chúng tăng cường lẫn nhau tạo
thành các vân sáng.
+ Những chổ hai sóng gặp nhau mà ngược pha với nhau, chúng triệt tiêu nhau tạo thành
các vân tối.
- Nếu ánh sáng trắng giao thoa thì hệ thống vân của các ánh sáng đơn sắc khác nhau sẽ
không trùng nhau:
+ Ở chính giữa, vân sáng của các ánh sáng đơn sắc khác nhau nằm trùng nhau cho một
vân sáng trắng gọi là vân trắng chính giữa (vân trung tâm ) .
+ Ở hai bên vân trung tâm, các vân sáng khác của các sóng ánh sáng đơn sắc khác nhau
không trùng với nhau nữa, chúng nằm kề sát bên nhau và cho những quang phổ có
màu như ở màu cầu vồng.
- Hiện tượng giao thoa ánh sáng là bằng chứng thực nghiệm khẳng định ánh sáng có tính
chất sóng.
c.Vị trí vân, khoảng vân trong giao thoa ánh sáng khe Young
D
+ Vị trí vân sáng: xs = k
;
với k Z.
a
d1
S1
D
+ Vị trí vân tối: xt = (2k + 1)
; với k Z.
d2
a I
2a
+ Khoảng vân :
i=
D
. => Bước sóng:
ia
D
D
d1
=> Vị trí vân sáng: xs = ki
=> Vị trí vân tối: xt = (2k + 1)i/2
S1
- Vị trí vân tối :
D
D
a.x
- e (n 1)
D
+
- Hệ vân dời một đoạn x 0 về phía có đặt bản mặt song song: x 0 =
14
x
S2
e.D
(n 1)
a
a
D e.D
xt = (k + 0,5)
+
(n 1)
a
a
xs = k
M
e,
n
d2
d. Thí nghiệm Young có bản mặt song song :
- Do có bản mỏng có bề dày là e, chiết suất n :
+ Quang lộ từ S1 đến M là : S1M = (d1 – e)+ n.e
+ Quang lộ từ S2 đến M là : S2M = d2
- Vị trí vân sáng :
O
S2
a
+ Giữa n vân sáng liên tiếp có (n – 1) khoảng vân.
- Hiệu quang trình : = S2M – S1M = d2 – d1 – e (n 1) =
M
x
e.D
(n 1)
a
O
Giáo viên: Đoàn Ngọc Quốc Hoàng 0902 588 100
e. Bước sóng và màu sắc ánh sáng
+ Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng có một bước sóng xác định trong chân không.
+ Mọi ánh sáng đơn sắc mà ta nhìn thấy (ánh sáng khả kiến) đều có bước sóng trong chân
không (hoặc không khí) trong khoảng từ 0,38m (ánh sáng tím) đến 0,76m (ánh sáng đỏ).
+ Những màu chính trong quang phổ ánh sáng trắng (đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím)
ứng với từng vùng có bước sóng lân cận nhau. Bảng màu và bước sóng của ánh sáng trong
chân không như sau:
Màu sắc
Đỏ
Cam
Vàng
Lục
Lam
Chàm
Tím
Bước sóng trong chân không
(m)
0,640 – 0,760
0,590 – 0,650
0,570 – 0,600
0,500 – 0,575
0,450 – 0,510
0,430 – 0,460
0,380 – 0,440
Bước sóng trong chân không (nm)
640 – 760
590 – 650
570 – 600
500 – 575
450 – 510
430 – 460
380 – 440
III. Quang phổ.
a. Máy quang phổ lăng kính
+ Máy quang phổ là dụng cụ phân tích chùm sáng nhiều thành phần thành những thành
phần đơn sắc khác nhau.
+ Máy dùng để nhận biết các thành phần cấu tạo của một chùm sáng phức tạp do một
nguồn phát ra.
+ Máy quang phổ có ba bộ phận chính:
- Ống chuẩn trực là bộ phận tạo ra chùm sáng song song.
- Hệ tán sắc có tác dụng phân tích chùm tia song song thành nhiều chùm tia đơn sắc
song song.
- Buồng ảnh dùng để quan sát hay chụp ảnh quang phổ.
+ Nguyên tắc hoạt động của máy quang phổ lăng kính dựa trên hiện tượng tán sắc ánh
sáng.
15
Giáo viên: Đoàn Ngọc Quốc Hoàng 0902 588 100
b. Các loại quang phổ
Quang phổ liên tục
Định
nghĩa
Nguồn
phát
Quang phổ vạch phát xạ
Quang phổ vạch hấp thụ
Gồm một dãi màu có
màu thay đổi một cách
liên tục từ đỏ đến tím. .
Gồm các vạch màu riêng
lẻ, ngăn cách nhau bởi
những khoảng tối.
Do các chất rắn, chất
lỏng hay chất khí có áp
suất lớn khi bị nung
nóng phát ra
- Các chất rắn, chất lỏng và
Do các chất khí hay hơi ở
chất khí đều cho được quang
áp suất thấp khi bị kích
phổ hấp thụ.
thích bằng điện hay nhiệt
- Nhiệt độ của chúng phải thấp
phát ra.
hơn nhiệt độ nguồn phát
quang phổ liên tục
Không phụ thuộc thành
phần cấu tạo nguồn
sáng .
Đặc điểm
Chỉ phụ thuộc nhiệt độ
của nguồn sáng.
Dùng để xác định nhiệt
Ứng dụng độ của các vật
Gồm các vạch hay đám vạch
tối trên nền quang phổ liên
tục.
Các nguyên tố khác nhau
- Quang phổ hấp thụ của chất
thì khác nhau về: số lượng
khí chỉ chứa các vạch hấp
vạch, vị trí các vạch và độ
thụ.
sáng độ sáng tỉ đối giữa
- Còn quang phổ của chất lỏng
các vạch.
và rắn lại chứa các “đám”,
-Mỗi nguyên tố hoá học
mỗi đám gồm nhiều vạch
có một quang phổ vạch
hấp thụ nối tiếp nhau một
đặc trƣng của nguyên tố
cách liên tục .
đó.
Biết được thành phần cấu
tạo của nguồn sáng.
Nhận biết được sự có mặt
của nguyên tố trong các hỗn
hợp hay hợp chất.
IV. Tia hồng ngoại – Tia tử ngoại -Tia X.
a. Phát hiện tia hồng ngoại và tử ngoại
Ở ngoài quang phổ ánh sáng nhìn thấy, ở cả hai đầu đỏ và tím, còn có những bức xạ mà
mắt không nhìn thấy, nhưng nhờ mối hàn của cặp nhiệt điện và bột hu nh quang mà ta
phát hiện được. Các bức xạ đó gọi là tia hồng ngoại và tia tử ngoại.
b. Dùng ống Cu-lít-giơ tạo ra tia X:
Là ống thủy tinh chân không bên trong có hai điện cực:
- Catot K bằng kim loại, hình chỏm cầu làm cho các electron từ FF’ hội tụ vào anot A
- Anot A bằng kim loại có khối lượng nguyên tử lớn và điểm nóng chảy cao làm nguội
bằng nước
Dây FF’ được nung nóng bằng một dòng điện, các e bay từ FF’ đến đập vào A làm phát
ra tia X
c. Thang sóng điện từ.
+ Sóng vô tuyến, tia hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia tử ngoại, tia Rơnghen, tia gamma
là sóng điện từ.
+ Các loại sóng điện từ đó được tạo ra bởi những cách rất khác nhau, nhưng về bản chất
thì chúng cũng chỉ là một và giữa chúng không có một ranh giới nào rỏ rệt.
+ Các tia có bước sóng càng ngắn (tia X, tia gamma) có tính chất đâm xuyên càng mạnh,
dễ tác dụng lên kính ảnh,làm phát quang các chất và dễ ion hóa không khí.
+ Với các tia có bước sóng dài ta dễ quan sát hiện tượng giao thoa.
16
Giáo viên: Đoàn Ngọc Quốc Hoàng 0902 588 100
Tiêu đề
Tia hồng ngoại
Tia X
Cùng là Sóng điện từ nhưng có bước sóng khác nhau
Bản chất
7,6.10-7m 10-3m.
Bƣớc sóng
3,8.10-7m 10-8m
Vật nhiệt độ cao hơn môi
trường: Trên 00K đều phát
tia hồng ngoại.Bóng đèn dây
tóc, bếp ga, bếp than, điốt
hồng ngoại...
Nguồn
phát
Tia tử ngoại
Vật có nhiệt độ cao hơn
20000C:
đèn hu nh quang, đèn
thuỷ ngân, màn hình tivi.
10-8m 10-11m
- Ống tia X
- Ống Cu-lit-giơ
- Phản ứng hạt nhân
Truyền thẳng, phản xạ, khúc xạ, giao thoa, nhiễu xạ, tác dụng nhiệt, tác dụng lên
kính ảnh (phim)
Tính chất
Ứng dụng
- Tác dụng nhiệt:Làm nóng
vật
- Gây ra một số phản ứng
hóa học.
- Gây ra hiện tượng quang
điện trong của chất bán dẫn
- Biến điệu biên độ
- Sưởi ấm, sấy khô,
- Làm bộ phận điều khiển từ
xa...
- Chụp ảnh hồng ngoại
- Trong quân sự: Tên lửa tìm
mục tiêu; chụp ảnh quay
phim HN; ống nhòm hồng
ngoại để quan sát ban đêm...
- Gây ra hiện tượng quang điện trong, ngoài.
- Làm phát quang của một số chất, làm ion hóa
chất khí, có tác dụng sinh lí, hủy hoại tế bào, diệt
khuẩn.
- Bị nước và thuỷ tinh hấp - Có khả năng đâm
thụ
xuyên mạnh.
- Tầng ôzôn hấp thụ hầu
- Tia X có bước sóng
càng ngắn thì khả
hết các tia có dưới
300nm và là “tấm áo giáp” năng đâm xuyên càng
lớn; đó là tia X cứng.
bảo vệ người và sinh vật
trên mặt đất khỏi tác dụng
của các tia tử ngoại từ Mặt
Trời.
- Tiệt trùng thực phẩm,
dụng cụ y tế,
- Tìm vết nứt trên bề mặt
sản phẩm, chữa bệnh còi
xương.
- Chụp X quang;
chiếu điện
- Chụp ảnh bên trong
sản phẩm
- Chữa bệnh ung thư
nông
-Sắp xếp thang sóng điện từ theo thứ tự bước sóng tăng dần (hay tần số giảm dần):
10-8
10-11
3,810-7
7,610-7
10-2
:tăng
f: giảm
: giảm
Tia
Tia X
Tia tử ngoại
Ánh sáng tím Ánh sáng đỏ Tia hồng
ngoại
17
Sóng Radio
Giáo viên: Đoàn Ngọc Quốc Hoàng 0902 588 100
TÁN SẮC ÁNH SÁNG
1. Bước sóng của ánh sáng đỏ trong không khí là 0,64 µm. Tính bước sóng của ánh sáng đó trong
nước biết chiết suất của nước đối với ánh sáng đỏ là .
2. Một ánh sáng đơn sắc có bước sóng trong không khí là 0,6 µm trong một chất lỏng trong suốt
là 0,4 µm. Tính chiết suất của chất lỏng đối với ánh sáng đó.
3. Một chùm ánh sáng hẹp, đơn sắc có bước sóng trong chân không là = 0,60 m. Xác định chu
kì, tần số của ánh sáng đó. Tính tốc độ và bước sóng của ánh sáng đó khi truyền trong thủy tinh
có chiết suất n = 1,5.
...........................................................................................................................................................
...........................................................................................................................................................
4. Một lăng kính có góc chiết quang là 600. Biết chiết suất của lăng kính đối với ánh sáng đỏ là
1,5. Chiếu ánh sáng màu đỏ vào mặt bên của lăng kính với góc tới 600. Tính góc lệch của tia ló
so với tia tới.
...........................................................................................................................................................
...........................................................................................................................................................
...........................................................................................................................................................
5. Một lăng kính thuỷ tinh có góc chiết quang A=40, đăt trong không khí. Chiết suất của lăng kính
đối với as đỏ và tím lần lượt là 1,643 và 1,685. Chiếu một chùm tia sáng song song, hẹp gồm
hai bức xạ đỏ và tím sau khi ló ra khỏi mặt bên của lăng kính theo phương vuông góc với mặt
này. Tính góc tạo bởi tia đỏ và tia tím sau khi ló ra khỏi mặt bên kia của lăng kính.
...........................................................................................................................................................
...........................................................................................................................................................
...........................................................................................................................................................
...........................................................................................................................................................
6. Góc chiết quang của một lăng kính bằng 60. Chiếu một tia sáng trắng vào mặt bên của lăng
kính theo phương vuông góc với mặt phẳng phân giác của góc chiết quang. Đặt một màn quan
sát sau lăng kính, song song với mặt phân giác của góc chiết quang và cách mặt này 2m. Chiết
suất của lăng kính đối với tia đỏ là nđ = 1,50 và đối với tia tím là nt= 1,56. Độ rộng của quang
phổ liên tục trên màn quan sát bằng.
...........................................................................................................................................................
...........................................................................................................................................................
...........................................................................................................................................................
7. Đh 2016 Từ không khí, chiếu chùm sáng hẹp (coi như một tia sáng) gồm hai bức xạ đơn sắc
màu đỏ và màu chàm tới mặt nước với góc tới 53o thì xảy ra hiện tượng phản xạ và khúc xạ.
Biết tia khúc xạ màu đỏ vuông góc với tia phản xạ, góc giữa tia khúc xạ màu chàm và tia
khúc xạ màu đỏ là 0,5o. Chiết suất của nước đối với tia sáng màu chàm là
A. 1,333.
B. 1,343.
C. 1,327.
D. 1,312.
18
Giáo viên: Đoàn Ngọc Quốc Hoàng 0902 588 100
Câu 1 (ĐH 2011): Chiếu từ nước ra không khí một chùm tia sáng song song rất hẹp (coi như một
tia sáng) gồm 5 thành phần đơn sắc: tím, lam, đỏ, lục, vàng. Tia ló đơn sắc màu lục đi là là mặt
nước (sát với mặt phân cách giữa hai môi trường). Không kể tia đơn sắc màu lục, các tia ló ra
ngoài không khí là các tia đơn sắc màu:
A. tím, lam, đỏ.
B. đỏ, vàng, lam.
C. đỏ, vàng.
D. lam, tím.
Câu 2 (ĐH 2012): Một ánh sáng đơn sắc màu cam có tần số f được truyền từ chân không vào một
chất lỏng có chiết suất là 1,5 đối với ánh sáng này. Trong chất lỏng trên, ánh sáng này có
A. màu tím và tần số f.
B. màu cam và tần số 1,5f.
C. màu cam và tần số f.
D. màu tím và tần số 1,5f.
Câu 3 (ĐH 2012): Chiếu xiên từ không khí vào nước một chùm sáng song song rất hẹp (coi như
một tia sáng) gồm ba thành phần đơn sắc: đỏ, lam và tím. Gọi rđ, r , rt lần lượt là góc khúc xạ
ứng với tia màu đỏ, tia màu lam và tia màu tím. Hệ thức đúng là
A. r = rt = rđ.
B. rt < r < rđ.
C. rđ < r < rt.
D. rt < rđ < r .
Câu 4: Bước sóng của ánh sáng màu vàng trong không khí là λ=0,6µm, trong thủy tinh(n=1,5)
sóng ánh sáng này có bước sóng là
A. 0,4 µm.
B. 0,9 µm.
C. 0,6 µm.
D.0,5 µm.
Câu 5: Một lăng kính có góc chiết quang A= 50 , chiết suất của lăng kính đối với tia đỏ nđ = 1,64
và đối với tia tím là
nt = 1,68. Chiếu tia sáng trắng tới mặt bên của lăng kính dưới góc tới rất
nhỏ. Góc lệch giữa tia ló màu đỏ và tia tím ra khỏi lăng kính là
A. 0,2 rad.
B. 0,2O.
C. 0,02 rad.
D. 0,02O
Câu 6: Ánh sáng lam có bước sóng trong chân không và trong nước lần lượt là 0,4861 μm và
0,3635 μm. Chiết suất tuyệt đối của nước đối với ánh sáng lam là
A. 1,3335.
B. 1,3725.
C. 1,3301.
D. 1,3373.
Câu 7: Ánh sáng đỏ có bước sóng trong chân không là 0,6563 μm, chiết suất của nước đối với
ánh sáng đỏ là 1,3311. Trong nước ánh sáng đỏ có bước sóng
A. 0,4226 μm.
B. 0,4931 μm.
C.0,4415μm.
D.0,4549 μm.
Câu 8: Ánh sáng vàng có bước sóng trong chân không là 0,5893 μm. Tần số của ánh sáng vàng là
A. 5,05.1014 Hz.
B. 5,16.1014 Hz.
C. 6,01.1014 Hz.
D. 5,09.1014 Hz.
14
Câu 9: Một bức xạ đơn sắc có tần số f = 4,4.10 Hz khi truyền trong nước có bước sóng 0,5 µm
thì chiết suất của nước đối với bức xạ trên là:
A. n = 0,733.
B. n = 1,32.
C. n = 1,43.
D. n = 1,36.
Câu 10: Cho 4 tia có bước sóng như sau qua cùng một lăng kính, tia nào lệch nhiều nhất so với
phương truyền ban đầu:
A. 0,40 μm.
B. 0,50 μm.
C. 0,45 μm.
D. 0,60 μm.
Câu 11: Một lăng kính có góc chiết quang A = 80. Tính góc lệch của tia tím biết chiết suất của
lăng kính đối với tia tím là 1,68 và góc tới i nhỏ.
A. 5,440.
B. 4,540.
C. 5,450
D. 4,450.
Câu 12: Tính góc lệch của tia đỏ qua lăng kính trên biết chiết suất cảu lăng kính có góc chiết
quang A = 80 đối với tia đỏ là n = 1,61 và góc tới i nhỏ.
A. 4,480
B. 4,880
C. 4 ,840
D. 8,840
Câu 13: Một lăng kính có góc chiết quang A = 60 (xem là góc nhỏ). Chiếu một tia sáng trắng tới
mặt bên của lăng kính với góc tới nhỏ. Lăng kính có chiết suất đối với ánh sáng đỏ là 1,5; đối với
ánh sáng tím là 1,56. Góc hợp bởi tia ló màu đỏ và tia ló màu tím là
A. 21’36”
B. 30
C. 6021’36”
D. 3021’36”
Câu 14: Chiếu một chùm tia sáng trắng song song, hẹp vào mặt bên của một lăng kính có góc
chiết quang A = 60 theo phương vuông góc với mặt phân giác của góc chiết quang. Chiết suất của
lăng kính đối với tia đỏ là nđ = 1,50, đối với tia tím là nt = 1,54. Lấy 1’ = 3.10–4 rad. Trên màn đặt
song song và cách mặt phân giác trên một đoạn 2 m, ta thu được giải màu rộng
A. 8,46 mm.
B. 6,36 mm.
C. 8,64 mm.
D. 5,45 mm.
Câu 15: Chiết suất của môi trường là n = 1,65 khi ánh sáng chiếu vào có bước sóng 0,5 μm. Vận
tốc truyền và tần số của sóng ánh sáng đó là
A. v = 1,82.108 m/s; f = 3,64.1014 Hz.
B. v = 1,82.106 m/s; f = 3,64.1012 Hz.
8
14
C. v = 1,28.10 m/s; f = 3,46.10 Hz.
D. v = 1,28.106 m/s; f = 3,46.1012 Hz.
19
Giáo viên: Đoàn Ngọc Quốc Hoàng 0902 588 100
GIAO THOA ÁNH SÁNG
a. Các công thức:
- Hiệu quang trình : = S2M – S1M = n
+ Vị trí vân sáng: xs = k
D
a
b. Vị trí các vân giao thoa
a.x
D
Tối thứ 5, k= 4
; với k Z.
Sáng bậc 4, k=4, bậc 4
Tối thứ 4, k=3
+ Vị trí vân tối: xt = (2k + 1)
D
; với k Z.
i
iñ
Sáng bậc 3, k=3, bậc 3
Tối thứ 3, k=2
2a
D
Hay
xt = (k + 0,5)
a
D
+ Khoảng vân : i =
.
a
+ Giữa n vân sáng(hoặc vân tối) liên tiếp
có (n – 1) khoảng vân.
ia
+ Bước sóng:
D
Sáng bậc 2, k=2, bậc 2
Tối thứ 2, k=1
Sáng bậc 1, k=1, bậc 1
Tối thứ 1, k= 0
Vân sáng TT, k= 0
Tối thứ 1, k= -1
Sáng bậc 1, k= -1, bậc 1
Tối thứ 2, k= -2
i
Sáng bậc 2, k= -2, bậc 2
iñ
b.Giao thoa trong môi trường chiết suất n :
Tối thứ 3, k= -3
0 D
Sáng bậc 3, k= -3, bậc 3
- Vị trí vân sáng : xs = k
a.n
Tối thứ 4, k= -4
0 D
Sáng bậc 4, k= -4, bậc 4
- Vị trí vân tối : xt = (k + 0,5)
a.n
Tối thứ 5, k= -5
0 D i0
- Khoảng vân : i =
=
a.n
n
D
Với 0 , i0 = 0 : Bước sóng và khoảng vân khi tiến hành thí nghiệm giao thoa trong không khí
a
(n=1).
c. Phương pháp giải:
M
+Để xác định vị trí vân sáng vân tối:
d1
S1
x
D
d
Vị trí vân sáng: xs = k
; với k Z.
2
a I
O
a
D
S2
Vị trí vân tối: xt = (2k + 1)
; với k Z.
D
2a
D
Hay: xt = (k + 0,5)
a
+ Để xác định xem tại điểm M trên vùng giao thoa có vân sáng (bậc mấy) hay vân tối ta lập tỉ
số:
x M OM
để kết luận:
i
i
x
OM
-Tại M có vân sáng khi: M
= k, đó là vân sáng bậc k.
i
i
x
1
-Tại M có vân tối khi: M = (2k + 1) .
i
2
20