Câu hỏi trả lời ngắn - Vật lý đại cương | Trường Đại Học Duy Tân

NỘI DUNG ÔN TẬP
I. PHẦN CÂU HỎI TRẢ LỜI NGẮN
Điện tích là gì? Điện tích là một đơn vị đo lường của số lượng dịch
điện. Nó được tính bằng coulomb (C).
Lực Coulomb là gì? Nêu các đặc điểm của lực này. Lực Coulomb là
lực tương tác giữa hai điện tích điểm có phương nằm trên một đường
thẳng nối hai điện tích điểm… Lực Coulomb có độ lớn tỉ lệ thuận với
tích các điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa
chúng. Coulomb's law là một nguyên tắc đại số của điện từ học
mô tả mối quan hệ giữa sức hút hoặc tẩy giữa hai điểm điện. Nó cho
biết rằng mức độ sức hút hoặc tẩy giữa hai điểm điện tăng theo mức
độ dòng điện của chúng và giảm theo khoảng cách giữa chúng.
Các đặc điểm của lực Coulomb gồm: 1.
Lực Coulomb tương tác giữa hai điểm điện và chỉ tác động trên các điểm điện khác. 2.
Lực Coulomb tăng dần với dòng điện của các điểm điện và giảm
dần với khoảng cách giữa chúng. 3.
Lực Coulomb là một lực đại tượng và không phụ thuộc vào bất kỳ yếu tố nào khác. 4.
Lực Coulomb chỉ có tác dụng giữa hai điểm điện và không có
tác dụng giữa các điểm điện và chất lỏng hoặc tĩnh. 1.
2. Lực tĩnh điện (lực Coulomb) có tính chất gì giống, khác với lực
hấp dẫn? Lực tĩnh điện (Coulomb force) là lực tác động giữa hai
định tính điện hoặc hai định tính từ, có tính chất giống với lực
hấp dẫn. Tuy nhiên, lực Coulomb là lực tĩnh điện trực tiếp giữa
hai định tính điện hoặc hai định tính từ, trong khi lực hấp dẫn là
lực tác động giữa hai vật từ, do đó lực hấp dẫn có một số điểm
khác biệt với lực Coulomb.
3. Trình bày nguyên lí chồng chất điện trường? Nguyên lí chồng
chất điện trường: Các điện trường , E2→ đồng thời tác dụng
lực điện lên điện tích q, một cách độc lập với nhau và điện tích q
chịu tác dụng của điện trường tổng hợp E . →E=→E1+→E2+... +→En
Hãy nêu tính chất của đường sức điện trường.
Qua mỗi điểm trong điện trường có một đường sức điện và chỉ một mà thôi.
- Các đường sức điện không khép kín.
- Các đường sức điện không cắt nhau.
- Nơi nào cường đô điện trường lớn thì các đường sức sẽ mau, còn
nơi nào cường độ điện trường nhỏ thì các đường sức sẽ thưa. 4.
5. Điện thế là đại lượng có thể cộng được hay không? Không, điện
thế không phải là đại lượng có thể cộng được. Điện thế là một
thuộc tính của một hạt hoặc một tế bào điện tử, nó miêu tả sự
kích thích hoặc sự tản lực của hạt hoặc tế bào điện tử đó.
6. Hãy nêu khái niệm về từ trường? Từ trường là môi trường vật
chất bao quanh các hạt mang điện có sự chuyển động. Từ
trường gây ra lực từ tác dụng lên các vật có từ tính đặt trong nó.
7. Một điện tích được phóng vào một vùng không gian không có
điện trường thì thấy nó chuyển động thẳng. Có thể kết luận từ
trường ở vùng này bằng không? Giải thích. Có thể kết luận rằng
vùng không gian đó không có điện trường hoặc có điện trường
bằng 0. Khi một điện tích được phóng vào một vùng không có
điện trường, nó sẽ chuyển động thẳng theo một đường thẳng cố
định, không bị tác động bởi bất kỳ sức tác động nào từ từ trường.
8. Hãy nêu khái niệm của đường sức từ trường . - Đường sức từ là
những đường vẽ ở trong không gian có từ trường, sao cho tiếp
tuyến tại mỗi điểm có hướng trùng với hướng của từ trường tại điểm đó.
9. Hãy trình bày khái niệm và tính chất của lực Lorentz. Mọi hạt
điện tích chuyển động trong một từ trường, đều chịu tác dụng
của lực từ. Lực từ này được gọi là lực Lo-ren-xơ (Lorentz). Có
thể làm những thí nghiệm chứng minh hiện tượng này. 10.
Định nghĩa và tính chất của dao động điều hòa? – Dao
động điều hòa là dao động trong đó li độ của vật được biểu thị
dưới dạng một hàm cosin (hay sin) theo thời gian. Tính chất của
dao động điều hòa bao gồm việc điều chỉnh nhanh hoặc chậm
tần số và amplitute của dao động để giữ cho nó gần với một giá trị mục tiêu. 11.
Dao động tắt dần sẽ xảy ra với bất kì giá trị nào của hệ số
tắt dần b và hằng số lò xo k có là kết luận đúng hay sai? Giải
thích. Kết luận này là đúng. Độ dỗi tắt dần là một dạng động lực
có hệ số tắt dần (b) và hằng số lò xo (k). Khi hệ số tắt dần là một
giá trị bất kỳ, độ dỗi sẽ giảm theo một tỷ lệ giảm dần với thời
gian. Vì vậy, độ dỗi tắt dần sẽ xảy ra với bất kì giá trị nào của hệ
số tắt dần b và hằng số lò xo k. 12.
Hãy nêu các nguyên lí của thuyết tương đối đặc biệt của
Einstein: nguyên lí về tính bất biến của tốc độ ánh sáng và
nguyên lí tương đối. Dựa vào cơ sở thực tiễn nào để Einstein
nêu lên nguyên lí về tính bất biến của tốc độ ánh sáng?
Câu 13 trả lời : Thuyết tương đối đặc biệt của Einstein gồm hai nguyên lí chính: 1.
Nguyên lí về tính bất biến của tốc độ ánh sáng: Theo nguyên lý
này, tốc độ ánh sáng luôn bằng với c, một giá trị bất biến, không phụ
thuộc vào vận tốc của nguồn ánh sáng hoặc đối tượng theo hướng của nó. 2.
Nguyên lí tương đối: Theo nguyên lý này, không có sự khác biệt
giữa tốc độ và tức thời trong một hệ thống di động tương đối. Mọi
phép toán vật lý phải đạt kết quả như nhau trong mọi hệ thống di động tương đối.
Cơ sở thực tiễn cho nguyên lí về tính bất biến của tốc độ ánh sáng là
các thí nghiệm về đồng bộ hóa tốc độ của ánh sáng với các đối
tượng di động. Các thí nghiệm này đã chứng minh rằng tốc độ ánh
sáng luôn luôn bằng c, không phụ thuộc vào vận tốc của nguồn ánh
sáng hoặc đối tượng theo hướng của nó. 13.
Nêu ý nghĩa của hệ thức Einstein giữa năng lượng và khối lượng? Hệ
thức của Einstein E=mc^2 là một trong những hệ thức quan trọng
nhất trong vật lý và đại diện cho sự liên kết giữa năng lượng và khối
lượng. Nó cho thấy rằng một lượng nhỏ khối lượng có thể biến đổi
thành một lượng lớn năng lượng.
Ý nghĩa của hệ thức này là một đơn vị khối lượng có thể chuyển đổi
thành một lượng lớn năng lượng bằng cách sử dụng tốc độ của ánh
sáng (c) như một hằng số. Công thức cho thấy rằng mức độ biến đổi
là gấp c^2. Ví dụ, một lượng khối lượng bằng 1 kilogram có thể biến
đổi thành 9 x 10^16 joules năng lượng. 14.
Khối lượng tương đối tính là gì? Nêu công thức xác định khối lượng
tương đối tính và động năng tương đối tính. Khối lượng tương đối là
một số đo cho thấy sự thay đổi của một đối tượng trong từng điều
kiện. Động năng tương đối cũng được xác định theo cách tương tự.
Công thức xác định khối lượng tương đối tính là: m = m0/(1-(v^2/c^2)
Công thức xác định động năng tương đối tính là: K= m0c^2/(1-(V^2/c^2))-m0c^2 15. 
Nếu tốc độ truyền ánh sáng trong không khí chỉ 10 m/s thay vì
300000 km/s thì cuộc sống sẽ bị ảnh hưởng như thế nào? Thời gian
truyền tín hiệu giữa các địa điểm trên trái đất sẽ tăng lên rất nhiều so
với hiện tại, gây ảnh hưởng đến việc trao đổi thông tin và giao tiếp. 
Các việc tìm kiếm và nghiên cứu về vũ trụ sẽ bị giới hạn vì thời
gian truyền tín hiệu giữa trái đất và các thiên thể xa hơn sẽ tăng lên. 
Các việc sử dụng các thiết bị phục vụ cho việc truyền tín hiệu và
giải trí như điện thoại, tivi, internet sẽ không còn hoạt động được. 16. 17.
Sóng ánh sáng là gì? Sóng ánh sáng là một dạng sóng
điện tử, sóng elektromagnetik, mà có thể truyền qua vắc xin
trong chất rắn và chất lỏng hoặc trong không khí. Sóng ánh sáng
có thể được tìm thấy trong bức xạ và các dòng sống của chúng
ta, bao gồm ánh sáng tự nhiên và ánh sáng tạo ra bởi các thiết
bị như đèn, tivi, máy chiếu. Sóng ánh sáng có thể được sử dụng
để truyền tín hiệu, giải trí và nghiên cứu khoa học.
Nêu sự thay đổi pha do phản xạ? Sự thay đổi pha là một tính chất
của sóng điện tử, bao gồm sóng ánh sáng, khi chúng đi qua một chất
rắn hoặc chất lỏng. Pha của một sóng điện tử được xác định bởi việc
quan sát độ lệch giữa điểm cao nhất của sóng và điểm thấp nhất của sóng.
Khi một sóng điện tử đi qua một chất rắn hoặc chất lỏng, sự thay đổi
trong tính chất vật liệu có thể làm cho sự thay đổi pha của sóng. Điều
này có thể xảy ra do việc thay đổi độ dày của vật liệu hoặc do sự tác
động của các tạo ra biên giới động và cố định giữa các chất rắn và
chất lỏng. Sự thay đổi pha có thể dẫn đến việc tạo ra các hiện tượng
như sự chập chững, gập sóng và sự chạm.
Vậy, sự thay đổi pha do phản xạ là một quá trình sự biến đổi của pha
của sóng điện tử khi chúng đi qua một chất rắn hoặc chất lỏng do tác động của phản xạ. 18.
Điều kiện về đường đi của hai sóng kết hợp khi gặp nhau cho giao
thoa tăng cường (cực đại) là gì? Nói rõ tên của các đại lượng có mặt
trong điều kiện vừa nêu. Điều kiện về đường đi của hai sóng kết hợp
cho giao thoa tăng cường (cực đại) đòi hỏi hai sóng phải đi theo
hướng giống nhau và có cùng tần số và cùng vận tốc. Khi hai sóng
gặp nhau trong điều kiện này, chúng có thể tăng cường lẫn nhau để
tạo ra một giao thoa tăng cường (cực đại) với mức độ lớn hơn so với mỗi sóng riêng lẻ.
Các đại lượng có mặt trong điều kiện này bao gồm: 
Tần số (frequency): là số lần sóng đi qua một điểm trong một đơn vị thời gian. 
Vận tốc (velocity): là vận tốc của sóng trong một chất rắn hoặc chất lỏng. 
Hướng đi (direction): là hướng mà sóng đi theo.
Vậy, để hai sóng kết hợp tạo ra giao thoa tăng cường (cực đại),
chúng phải có cùng tần số, cùng vận tốc và đi theo hướng giống nhau. 19.
Cách tử nhiễu xạ là gì. Có mấy loại? Cách tử nhiễu xạ là hiện tượng
khi một đối tượng truyền tải ánh sáng hoặc tần số cao (chẳng hạn
như một điện tử hoặc một hạt nổ) chuyển sang chế độ đồng tần. Khi
đối tượng này chuyển chế độ, nó sẽ tạo ra các sóng ánh sáng hoặc tần số cao mới.
Có hai loại cách tử nhiễu xạ: cách tử nhiễu xạ Thomson và cách tử
nhiễu xạ Compton. Cách tử nhiễu xạ Thomson xảy ra khi ánh sáng
chiếu vào một điện tử tĩnh và cách tử nhiễu xạ Compton xảy ra khi
ánh sáng chiếu vào một điện tử di chuyển 20.
Hãy trình bày định nghĩa về hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng?
Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng là quá trình chuyển đổi năng
lượng ánh sáng sang năng lượng của tử nhiễu. Điều này xảy ra
khi một phóng xạ từ một vật liệu bị va chạm với một vật liệu khác
và gây ra sự chuyển đổi của năng lượng ánh sáng sang năng
lượng tử nhiễu. Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng có thể xảy ra
trong nhiều loại vật liệu, bao gồm chất liệu hạt nhân, chất liệu tự
nhiên và chất liệu tổng hợp. 21.
Khi ánh sáng trắng được chiếu thẳng góc vào mặt phẳng
cách tử truyền qua thì trên màn ảnh phía sau ta thấy gì? Khi ánh
sáng trắng được chiếu thẳng góc vào mặt phẳng cách tử truyền
qua, ta thấy màu trên màn hình phía sau sẽ là một màu đen và
các điểm màu trắng sẽ hiển thị dưới dạng những vạch đứt trắng.
Điều này xảy ra vì các điểm trắng trong ánh sáng trắng là các
điểm có tần số của tất cả màu trong bộ điều chỉnh màu RGB, và
các điểm này đều sẽ bị lệch pha và phân tán khi đi qua mặt
phẳng cách tử. Khi các điểm trắng này đều đi qua mặt phẳng
cách tử, chúng sẽ gặp nhau và giao thoa với nhau tạo thành
những điểm màu trắng trên màn hình 1.
Hãy nêu một số ứng dụng liên quan đến hiện tượng nhiễu xạ
bởi cách tử. X-Ray imaging: Sử dụng nhiễu xạ để tạo hình ảnh trong
bệnh viện và kiểm tra sức khỏe. 2.
Các thiết bị kiểm tra tầng lớp: Sử dụng nhiễu xạ để kiểm tra chất
lượng của tầng lớp trên các sản phẩm. 3.
Các thiết bị kiểm tra trong ngành công nghiệp: Sử dụng nhiễu xạ
để kiểm tra chất lượng của các sản phẩm trong ngành công nghiệp,
chẳng hạn như sản xuất vật liệu. 4.
Nghiên cứu về vũ trụ: Sử dụng nhiễu xạ để nghiên cứu về các
đối tượng trong vũ trụ, chẳng hạn như sao, tia hấp dẫn và tử hắc. 5.
Các ứng dụng trong viễn thám: Sử dụng nhiễu xạ để tạo hình
ảnh viễn thám từ vệ tinh. 22. 23.
Định nghĩa và tính chất của hiện tượng quang điện. Hiện
tượng quang điện là hiện tượng khi ánh sáng chuyển từ một
chất lỏng hoặc vật liệu chất lỏng sang một chất rắn hoặc vật liệu
chất rắn. Khi ánh sáng truyền qua hai vật liệu có độ dẫn trở khác
nhau, tần số của sóng sẽ thay đổi và có thể gặp phản xạ. Đây là
hiện tượng quang điện. Hiện tượng quang điện là quan trọng
cho các ứng dụng như viễn thông, thị giác, chẩn đoán bệnh tật, và tự động hóa.
Hãy giải thích hiện tượng quan điện theo thuyết photon của Einstein.
Viết phương trình Einstein về quang điện. Theo thuyết photon của
Einstein, quang điện là hiện tượng mà tất cả các nguồn sáng đều tạo
ra và truyền ra bởi các điểm động đơn (photons) riêng biệt. Photons
là các động từ quang học được tính theo E=hf, trong đó E là năng
lượng, h là hằng số Planck, f là tần số của tia quang.
Phương trình Einstein về quang điện được viết như sau: E=hf, trong
đó E là năng lượng của một photon, h là hằng số Planck, f là tần số của tia quang. 24. 25.
Tại sao các electron trong các vật dụng bằng kim loại nhà
bạn không bị bật ra mặc dù bị chiếu sáng thường xuyên?
Electron trong các vật dụng bằng kim loại không bị bật ra do có
một số lớp bảo vệ bên ngoài của chúng, giữ cho electron trong
trạng thái tĩnh. Ngoài ra, sức ép từ môi trường xung quanh cũng
giúp giữ cho electron trong trạng thái tĩnh. Việc chiếu sáng
thường xuyên làm cho vật dụng bằng kim loại sản sinh nhiệt,
nhưng không đủ mạnh để bật ra electron.
II. PHẦN CÂU HỎI TỰ LUẬN
Bài 1. Tại hai đỉnh của một tam giác đều có cạnh a = 30 cm, đặt hai điện tích điểm q 9 -9
1 = -1,5.10 C và q2 = 3.10 C. Tính điện thế tại đỉnh
thứ ba của tam giác. Biết rằng các điện tích đặt trong không khí. Để
tính điện thế tại đỉnh thứ ba của tam giác, chúng ta có thể sử dụng luật Coulomb: E = k * (q1 + q2) / (a^2)
Trong đó: k = 9 * 10^9 N * (m/C^2) là hằng số Coulomb.
Do đó: E = 9 * 10^9 * (q1 + q2) / (a^2) = 9 * 10^9 * (-1.5 * 10^-9 + 3 *
10^-9) / (0.3^2) = 9 * 10^9 * (1.5 * 10^-9) / 0.09 = 1.67 * 10^9 N/C.
Kết quả cho thấy điện thế tại đỉnh thứ ba của tam giác là 1.67 * 10^9 N/C.
Bài 2. Cathode của một tế bào quang điện làm bằng wolfram. Biết
công thoát của electron đối với wolfram là 7,2.1019 J và bước sóng
kích thích là 0,18 m. Phải đặt vào hai đầu anode và cathode một
hiệu điện thế hãm (thế dừng) bằng bao nhiêu để triệt tiêu hết dòng
quang điện? Để triệt tiêu hết dòng quang điện trong tế bào, hai đầu
anode và cathode phải đặt vào một hiệu điện thế hãm bằng khoảng
cách bước sóng kích thích của electron với wolfram (0,18 µm) nhân
với công thoát của electron đối với wolfram (7,2 x 10^-19 J), tức là:
0,18 µm x 7,2 x 10^-19 J = 1,296 x 10^-19 J.
Bài 3. Một khung dao động điện từ với cuộn dây có độ tự cảm L = 10
mH, được cung cấp năng lượng 4.106J để dao động tự do. Hãy xác
định dòng điện trong khung tại thời điểm năng lượng điện trường
bằng năng lượng từ trường.
Để xác định dòng điện trong khung tại thời điểm năng lượng điện
trường bằng năng lượng từ trường, ta có thể sử dụng công thức: I =
√(2 * E / L) Trong đó, I là dòng điện trong khung. E là năng lượng điện
trường (4.10^-6 J). L là độ tự cảm của khung (10 mH = 10 * 10^-3 H).
Do đó, dòng điện trong khung là: I = √(2 * 4.10^-6 / 10 * 10^-3) = √(8 *
10^-6 / 10^-3) = √(80) = 8.944 A
Kết quả cho thấy dòng điện trong khung tại thời điểm năng lượng
điện trường bằng năng lượng từ trường là 8.944 A.
Bài 4. Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, các khe S1, S2
được chiếu sáng bởi nguồn S. Cho S1S2 = 0,8 mm, khoảng cách từ
hai khe đến màn ảnh bằng 1,6 m và khoảng vân i = 1 mm. Hãy xác định: a.
Bước sóng  của ánh sáng do nguồn S phát ra. b.
Tọa độ vân sáng bậc 5.
c. a. Bước sóng lambda của ánh sáng do nguồn S phát ra có thể tính
bằng công thức giao thoa ánh sáng:
d. lambda = d * S / (S1 + S2), trong đó d là khoảng cách giữa hai khe,
S là khoảng cách từ hai khe đến màn ảnh.
e. lambda = 1.6mm * 0.8mm / (0.8mm + 1mm) = 0.672 mm
f. b. Tọa độ vân sáng bậc 5:
g. L = m * lambda, trong đó m là bậc vân. h. L = 5 * 0.672mm = 3.36mm
i. Do đó, tọa độ vân sáng bậc 5 là 3.36 mm. j.
Bài 5. Chiếu một chùm tia tử ngoại có bước sóng = 250 nm vào tế 
bào quang điện có cathode phủ natri (Na). Biết rằng giới hạn quang
điện của Na là 0,5m. Xác định động năng ban đầu cực đại của các electron quang điện.
Động năng ban đầu cực đại của electron quang điện có thể xác định bằng công thức: E = hf - φ
trong đó, h là hằng số Planck, f là tần số của chùm tia tử ngoại, φ là
điện năng tối thiểu cần có để tạo ra electron quang điện trong vật liệu
(điện năng giới hạn quang điện).
Với h = 6.63 x 10^-34 J.s, f = c/λ = (3 x 10^8 m/s) / (250 x 10^-9 m) =
1.2 x 10^14 Hz, φ = hfmin = hc / λmin = (6.63 x 10^-34)(3 x 10^8) /
(0.5 x 10^-6) = 3.98 x 10^-19 J. Ta có:
E = (6.63 x 10^-34)(1.2 x 10^14) - 3.98 x 10^-19 = 7.92 x 10^-19 J. Hoặc
Động năng ban đầu cực đại của các electron quang điện được tính
dựa trên quảng độ của tia tử ngoại qua tế bào quang điện. Chúng ta
có thể sử dụng công thức: K = h * nu = h * c / lamda
trong đó h là hằng số Planck, nu là tần số của ánh sáng, c là tốc độ
ánh sáng trong vật liệu trống và lamda là bước sóng của ánh sáng.
Vậy, động năng ban đầu cực đại của các electron quang điện là:
K = h * c / lamda = (6.63 * 10^-34 J.s) * (3 * 10^8 m/s) / (250 * 10^-9 m) = 2.6 * 10^-19 J
Bài 6. Một prôton chuyển động theo quỹ đạo tròn có bán kính R = 5 m
trong một từ trường đều B = 10-2 T. Hãy xác định: a) Vận tốc của prôton b)
Chu kì chuyển động của prôton. Biết rằng khối lượng mp = 1,672.10-27 kg.
c) a) Vận tốc của prôton trong trường từ có thể xác định bằng công thức: d) v = (qB) / (2πm)
e) trong đó, q là số năng tử của prôton, m là khối lượng của prôton, B
là mức độ của trường từ.
f) Với q = 1.6 x 10^-19 C, m = 1.672 x 10^-27 kg, B = 10^-2 T, ta có:
g) v = (1.6 x 10^-19)(10^-2) / (2π x 1.672 x 10^-27) = 2.99 x 10^7 m/s
h) b) Chu kì chuyển động của prôton trong trường từ có thể xác định bằng công thức: i) T = 2πmv / (qB)
j) Với v và m tìm được trong phần a, ta có:
k) T = 2π(1.672 x 10^-27)(2.99 x 10^7) / (1.6 x 10^-19)(10^-2) = 2.08 x 10^-8 s l)
Bài 7. Trong thí nghiệm tán xạ Compton, chùm tia X có bước sóng
0,20 pm được chiếu vào một khối vật liệu. Chùm tia tán xạ được
quan sát ở góc 45° so với chùm tới. Tính:
a) Năng lượng của photon trong chùm tới.
b) Bước sóng của chùm tia X tán xạ.
Động năng của electron tán xạ. a) Năng lượng của photon trong
chùm tới có thể tính bằng công thức: E = hc / λ
trong đó, h là hằng số Planck, c là tốc độ ánh sáng, λ là bước sóng.
Với h = 6.62 x 10^-34 Js, c = 3 x 10^8 m/s, λ = 0.2 x 10^-12 m, ta có:
E = (6.62 x 10^-34)(3 x 10^8) / (0.2 x 10^-12) = 6.62 x 10^-19 J
b) Bước sóng của chùm tia X tán xạ có thể tính bằng công thức: λ' = λ (1 + ΔE / mc^2)
trong đó, ΔE là độ lệch năng lượng, m là khối lượng của electron tán xạ.
Công thức trên có thể được chuyển hóa thành:
λ' = λ / (1 + ΔE / (hc / λ))
Với ΔE = hc(λ - λ') / λ, ta có thể giải hệ phương trình để tìm được
bước sóng của chùm tia X tán xạ.
c) Động năng của electron tán xạ có thể tính bằng công thức: ΔE = hc(λ - λ') / λ
trong đó, ΔE là độ lệch năng lượng, λ' là bước sóng của chùm tia X c)
Bài 8. Ánh sáng đơn sắc có bước sóng 550 nm (nm = nano mét)
được rọi vuông góc vào một cách tử nhiễu xạ có 800 khe/mm.
a) Tìm chu kì cách tử theo đơn vị nm (nano mét).
b) Tìm góc nhiễu xạ ứng với cực đại bậc một.
Góc nhiễu xạ lớn nhất là bao nhiêu? a) Chu kì cách tử: Chu kì cách
tử là khoảng thời gian giữa hai đỉnh của một sóng cách tử. Để tìm
chu kì cách tử, ta sử dụng công thức: T = 1 / f
với f là tần số cách tử. Tần số cách tử của một sóng đơn sắc là 1 / bước sóng. Do đó: f = 1 / λ
với λ là bước sóng của sóng đơn sắc.
Thay vào công thức T = 1 / f ta có: T = 1 / (1 / λ) = λ
Vậy, chu kì cách tử của sóng đơn sắc có bước sóng 550 nm là 550 nm.
b) Góc nhiễu xạ đối với cực đại bậc một: Để tìm góc nhiễu xạ đối với
cực đại bậc một, ta sử dụng công thức: θ = sin^(-1)(1 / m) với m là số nhiễu xạ. Thay vào công thức ta có: θ = sin^(-1)(1 / 800)
Tính sin^(-1)(1 / 800) ta có góc nhiễu xạ đối với cực đại bậc một là khoảng 0,01 rad.
c) Góc nhiễu xạ lớn nhất: Góc nhiễu xạ lớn nhất là góc tạo ra bằng
cực đại bậc hai của sóng nhiễu xạ. Góc nhiễu xạ lớn nh c)
Bài 9. Tàu vũ trụ A được phóng lên với tốc độ 0,70c (c là tốc độ ánh
sáng trong chân không) so với Trái Đất.
a) Nếu thời gian trôi qua trên tàu A là 6 tháng thì thời gian trôi qua
trên Trái Đất là bao nhiêu?
b) Giả sử tàu vũ trụ B chuyển động cùng chiều với tàu A với tốc độ 0,90c so với Trái Đất.
Tính tốc độ tương đối của tàu B so với tàu A.
Tính lại câu (b) nếu tốc độ của tàu A và B chỉ còn 70 km/h và 90 km/h.
a) Thời gian trôi qua trên Trái Đất là 6 tháng tương đương với 6 tháng
x 30 ngày/tháng = 180 ngày. Thời gian trôi qua trên tàu A còn nhanh
hơn so với Trái Đất vì tốc độ của tàu A là 0,70c. Do đó, dựa trên luật
Doppler, thời gian trôi qua trên tàu A là nhỏ hơn so với Trái Đất, với: T
= T0/√(1-(v^2/c^2)) = 180 ngày / √(1-(0.7^2)) =180 ngày / √(0.09) = 180 ngày / 0.3 = 600 ngày
b) Tốc độ tương đối giữa tàu B và tàu A là: vBA = (vB - vA)/(1-
(vBvA/c^2)) = (0.9c - 0.7c)/(1-(0.9c x 0.7c/c^2)) = 0.2c / (1-
(0.63c^2/c^2)) = 0.2c / (1-0.63) = 0.2c / 0.37 = 0.54c
c) Tốc độ tương đối giữa tàu B và tàu A là: vBA = (vB - vA)/(1-
(vBvA/c^2)) = (90 km/h - 70 km/h)/(1-(90 km/h x 70 km/h/c^2)) = 20
km/h / (1-(6300 km^2/h^2/c^2)) = 20 km/h
Vì tốc độ của tàu A và B chỉ còn 70 km/h và 90 km/h, tốc độ tương đối
giữa hai tàu chỉ tính bằng tổng tốc độ của hai tàu trừ đi tốc độ của
một trong hai tàu, tức là: vBA = (vB + vA) - vA = 160 km/h - 70 km/h = 90 km/h. c)