Ở bài học trước, chúng ta đã xét một dạng phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng quan trọng là phản ứng phân hạch. Ở bài học ngày hôm nay, chúng ta sẽ xét dạng phản ứng hạt nhân theo một quá trình ngược lại - quá trình tổng hợp hạt nhân hay còn được gọi là phản ứng nhiệt hạch. Thông qua những nội dung được đề cập tới trong bài. Mời các bạn cùng nghiên cứu Bài 39: Phản ứng nhiệt hạch.
Phản ứng nhiệt hạch là phản ứng trong đó hai hay nhiều hạt nhân nhẹ tổng hợp lại thành một hạt nhân nặng hơn.
\(_{1}^{2}H + \ _{1}^{3}H \rightarrow \ _{2}^{4}He + \ _{0}^{1}n\)
Năng lượng tỏa ra trong mỗi phản ứng này vào khoảng 17,6 MeV.
Phải biến đổi hỗn hợp nhiên liệu chuyển sang trạng thái plasma tạo bởi các hạt nhân và các electron tự do.
Phải đưa nhiệt độ của trạng thái plasma lên rất cao (nhiệt độ cao khoảng 100 triệu độ).
Mật độ hạt nhân trong plasma phải đủ lớn.
Thời gian duy trì trạng thái plasma ở nhiệt độ cao 100 triệu độ phải đủ lớn.
Năng lượng toả ra bởi các phản ứng nhiệt hạch được gọi là năng lượng nhiệt hạch.
Người ta chủ yếu quan tâm đến các phản ứng trong đó các hạt nhân hiđrô tổng hợp thành hạt nhân hêli.
\(_{1}^{1}H + \ _{1}^{3}H \rightarrow \ _{2}^{4}He\)
\(_{1}^{2}H + \ _{1}^{2}H \rightarrow \ _{2}^{4}He\)
\(_{1}^{2}H + \ _{1}^{3}H \rightarrow \ _{2}^{4}He+_{0}^{1}\textrm{n}\)
Năng lượng nhiệt hạch là nguồn gốc năng lượng của Mặt Trời và hầu hết các sao.
Những ưu việt của năng lượng nhiệt hạch:
Năng lượng toả ra trong phản ứng nhiệt hạch rất lớn.
Nguồn nhiên liệu nhiệt hạch có trong thiên nhiên dồi dào gần như là vô tận.
Chất thải từ phản ứng nhiệt hạch không làm ô nhiễm môi trường.
Xét phản ứng.
\(_{1}^{2}\textrm{H}\) + → +
a) Xác định năng lượng tỏa ra bởi phản ứng đó (tính ra MeV và ra J)
b) Tính khối lượng đơteri cần thiết để có thể thu được năng lượng nhiệt hạch tương đương với năng lượng tỏa ra khi đốt 1kg than.
Cho biết: \(100_1^2{\rm{H}} = 2,0135u\)
\(_{2}^{3}\textrm{He} = 3,0149 u\)
\(_{0}^{1}\textrm{n}= 1,0087 u\)
Năng lượng tỏa ra khi đốt 1 kg than là 30 000kJ
a. Wtỏa = 0,0034.931,5 = 3,167 MeV = 3,167.1,6.\(10^{-13}\) J
b. Đốt 1kg than cho 3.\(10^{7}\) J, tương đương với năng lượng tỏa ra bởi :
≈ \(6.10^{19}\) phản ứng
Mỗi phản ứng cần:
2.2,0135 u = 4,027.1,66055.\(10^{-27}\) kg
Vậy khối lượng đơteri cần là:
\(6\).\(6.10^{19}\).4,027.1,66055.\(10^{-27}\) kg ≈ 40.\(10^{-8}\) kg.
Phản ứng nhiệt hạch là
A. sự kết hợp hai hạt nhân có số khối trung bình tạo thành hạt nhân nặng hơn.
B. phản ứng hạt nhân thu năng lượng .
C. phản ứng trong đó một hạt nhân nặng vỡ thành hai mảnh nhẹ hơn.
D. phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng.
Phản ứng nhiệt hạch là phản ứng hạt nhân
A. Tỏa một nhiệt lượng lớn.
B. Cần một nhiệt độ rất cao mới thực hiện được
C. Hấp thụ một nhiệt lượng lớn.
D. Trong đó, hạt nhân của các nguyên tử nung chảy thành các nuclon.
Qua bài giảng Phản ứng nhiệt hạch này, các em cần hoàn thành 1 số mục tiêu mà bài đưa ra như :
Nêu được phản ứng nhiệt hạch là gì và giải thích được (một cách định tính) phản ứng nhiệt hạch là phản ứng toả năng lượng.
Nêu được các điều kiện để tạo ra phản ứng nhiệt hạch.
Nêu được những ưu việt của năng lượng nhiệt hạch.
Các em có thể hệ thống lại nội dung kiến thức đã học được thông qua bài kiểm tra Trắc nghiệm Vật lý 12 Bài 39 cực hay có đáp án và lời giải chi tiết.
Xét phản ứng. \(_1^2{\rm{H}} + _1^2{\rm{H}} \to _2^3{\rm{H}}e + _0^1{\rm{n}}\)
Xác định năng lượng tỏa ra bởi phản ứng đó (tính ra MeV và ra J)
Cho phản ứng hạt nhân: \(_{1}^{2}D + \ _{1}^{3}T \rightarrow \ _{2}^{4}He+X+17,6MeV\)
Tính năng lượng toả ra từ phản ứng trên khi tổng hợp được 2g Hêli.
Cho phản ứng: \(_{1}^{2}H + \ _{1}^{3}H \rightarrow \ _{2}^{4}He+_{0}^{1}\textrm{n}\)+ 17,6 MeV.
Tính năng lượng tỏa ra khi tổng hợp được 1 gam khí heli.
Câu 4-10: Mời các em đăng nhập xem tiếp nội dung và thi thử Online để củng cố kiến thức về bài học này nhé!
Các em có thể xem thêm phần hướng dẫn Giải bài tập Vật lý 12 Bài 39để giúp các em nắm vững bài học và các phương pháp giải bài tập.
Bài tập 1 trang 203 SGK Vật lý 12
Bài tập 2 trang 203 SGK Vật lý 12
Bài tập 3 trang 203 SGK Vật lý 12
Bài tập 4 trang 203 SGK Vật lý 12
Bài tập 39.1 trang 116 SBT Vật lý 12
Bài tập 39.2 trang 116 SBT Vật lý 12
Bài tập 39.3 trang 117 SBT Vật lý 12
Bài tập 39.4 trang 117 SBT Vật lý 12
Bài tập 39.5 trang 117 SBT Vật lý 12
Bài tập 39.6 trang 117 SBT Vật lý 12
Bài tập 39.7 trang 117 SBT Vật lý 12
Bài tập 39.8 trang 118 SBT Vật lý 12
Bài tập 39.9 trang 118 SBT Vật lý 12
Bài tập 39.10 trang 118 SBT Vật lý 12
Bài tập 39.11 trang 118 SBT Vật lý 12
Bài tập 1 trang 289 SGK Vật lý 12 nâng cao
Bài tập 2 trang 289 SGK Vật lý 12 nâng cao
Trong quá trình học tập nếu có thắc mắc hay cần trợ giúp gì thì các em hãy comment ở mục Hỏi đáp, Cộng đồng Vật lý DapAnHay sẽ hỗ trợ cho các em một cách nhanh chóng!
Chúc các em học tập tốt và luôn đạt thành tích cao trong học tập!
-- Mod Vật Lý 12 DapAnHay
Xét phản ứng. \(_1^2{\rm{H}} + _1^2{\rm{H}} \to _2^3{\rm{H}}e + _0^1{\rm{n}}\)
Xác định năng lượng tỏa ra bởi phản ứng đó (tính ra MeV và ra J)
Cho phản ứng hạt nhân: \(_{1}^{2}D + \ _{1}^{3}T \rightarrow \ _{2}^{4}He+X+17,6MeV\)
Tính năng lượng toả ra từ phản ứng trên khi tổng hợp được 2g Hêli.
Cho phản ứng: \(_{1}^{2}H + \ _{1}^{3}H \rightarrow \ _{2}^{4}He+_{0}^{1}\textrm{n}\)+ 17,6 MeV.
Tính năng lượng tỏa ra khi tổng hợp được 1 gam khí heli.
Cho phản ứng hạt nhân : \(_{4}^{9}\textrm{Be}+_{1}^{1}\textrm{H}\rightarrow _{2}^{4}\textrm{He}+ _{3}^{6}\textrm{Li}\)
Hãy cho biết đó là phản ứng tỏa năng lượng hay thu năng lượng. Xác định năng lượng tỏa ra hoặc thu vào. Biết \(m_{Be}\) = 9,01219 u; \(m_p\) = 1,00783 u; \(m_{Li}\) = 6,01513 u; \(m_X\) = 4,0026 u; 1u = 931 MeV/c2.
Phản ứng nhiệt hạch là phản ứng hạt nhân
Tính năng lượng tỏa ra khi hai hạt nhân 12D tổng hợp thành hạt nhân 24He. Biết năng lượng liên kết riêng của hạt nhân 12D là 1,1 MeV/nuclôn và của 24He là 7 MeV/nuclôn
So với phản ứng phân hạch, phản ứng tổng hợp hạt nhân có ưu điểm là
Tìm phát biểu sai. Điều kiện để thực hiện phản ứng tổng hợp hạt nhân là
Để thực hiện phản ứng tổng hợp hạt nhân, cần điều kiện nhiệt độ cao hàng chục triệu độ để
Tìm phát biểu sai khi nói về phản ứng nhiệt hạch
Hãy nêu lên các điều kiện để phản ứng nhiệt hạch có thể xảy ra.
So sánh (định tính) phản ứng nhiệt hạch và phản ứng phân hạch về các đặc điểm:
a) nhiên liệu phản ứng;
b) điều kiện thực hiện;
c) năng lượng tỏa ra ứng với cùng một khối lượng nhiên liệu;
Trên một số sao người ta tìm thấy các hạt nhân cacbon có vai trò xuất phát điểm của một chuỗi phản ứng tổng hợp (được gọi là chi trình CNO). Hãy hoàn chỉnh các phản ứng đó.
1. + ? →
2. → + ?
3. + ? →
4. + ? →
5. → + ?
6. + → + ?
Xét phản ứng.
\(_{1}^{2}\textrm{H}\) + → +
a) Xác định năng lượng tỏa ra bởi phản ứng đó (tính ra MeV và ra J)
b) Tính khối lượng đơteri cần thiết để có thể thu được năng lượng nhiệt hạch tương đương với năng lượng tỏa ra khi đốt 1kg than.
Cho biết: \(\small \dpi{100} _{1}^{2}\textrm{H}= 2,0135 u\)
\(_{2}^{3}\textrm{He} = 3,0149 u\)
\(_{0}^{1}\textrm{n}= 1,0087 u\)
Năng lượng tỏa ra khi đốt 1 kg than là 30 000kJ
Phản ứng nhiệt hạch là
A. Phản ứng phân rã phóng xạ.
B. Phản ứng phân hạch.
C. Phản ứng tổng hợp hạt nhân.
D. Phản ứng hạt nhân tự phát.
Nguồn gốc năng lượng của Mặt Trời là do
A. các phản ứng hoá học xảy ra trong lòng nó.
B. các phản ứng phân hạch xảy ra trong lòng nó.
C. các phản ứng nhiệt hạch xảy ra trong lòng nó.
D. các quá trình phóng xạ xảy ra trong lòng nó.
Tổng hợp hạt nhân \(_2^4He\) từ phản ứng hạt nhân
\(_1^1H + _3^7Li \to _2^4He + X\)
Mỗi phản ứng trên toả năng lượng 17,3 MeV. Năng lượng toả ra khi tổng hợp được 0,5 mol heli là
A. 2,6.1024 MeV.
B. 2,4.1024 MeV.
C. 5,2.1024 MeV.
D. 1.3.1024 MeV.
Phản ứng hạt nhân nào dưới đây không phải là phản ứng nhiệt hạch ?
\(\begin{array}{*{20}{l}} \begin{array}{l} A.\,\,_1^1H + _1^3H \to _2^4He.\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\\ B.\,\,_1^2H + _1^2H \to _2^4He. \end{array}\\ \begin{array}{l} C.\,\,_1^2H + _3^6Li \to _2^4He.\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\\ D.\,\,_2^4He + _7^{14}N \to _8^{17}O + _1^1H. \end{array} \end{array}\)
Năng lượng toả ra trong phản ứng nhiệt hạch lớn hơn năng lượng toả ra trong phản ứng phân hạch vì
A. phản ứng nhiệt hạch xảy ra ở nhiệt độ rất cao.
B. mỗi phản ứng nhiệt hạch toả ra một năng lượne lớn hơn năng lượng mà mỗi phán ứng phân hạch toả ra.
C. cùng một lượng nhiên liệu của phản ứng nhiệt hạch toả ra một nănr lượng lớn hơn năng lượng mà cùng một lượng nhiên liệu của phản ứng phân hạch toả ra.
D. các hạt nhân tham gia vào phản ứng nhiệt hạch "nhẹ" hơn các hạt nhài tham gia vào phản ứng phân hạch.
Trong các nhà máy điện hạt nhân thì
A. năng lượng của phản ứng phân hạch được biến đổi trực tiếp thành điện năng.
B. năng lượng của phản ứng nhiệt hạch được biến đổi trực tiếp thành điện năng.
C. năng lượng của phản ứng phân hạch được biến thành nhiệt năng, rồi thành cơ năng và sau cùng thành điện năng.
D. năng lượng của phản ứng nhiệt hạch được biến đổi thành nhiệt năng, rồi thành cơ năng và sau cùng thành điện năng.
Tính năng lượng tỏa ra trong các phản ứng sau:
\(\begin{array}{*{20}{l}} \begin{array}{l} A.\,\,_3^7Li + _1^1H \to _2^4He\;\;\\ B.\,\,_1^2H + _2^3He \to _1^1H + _2^4He + \end{array}\\ \begin{array}{l} C.\,\,_1^2H + _3^6Li \to _2^4He + _2^4He\;\;\;\;\;\;\;\\ D.\,\,_1^1H + _3^6Li \to _2^3He + _2^4He \end{array} \end{array}\)
Trong phản ứng tổng hợp heli
\(_1^2H + _3^6Li \to _2^4He + _2^4He\)
Nếu tổng hợp heli từ 1g liti thì năng lượng toả ra có thể đun sôi bao nhiêu kilôgam nước ở 0oC ?
Rơ-dơ-pho đã làm thí nghiệm sau : Bắn phá \(_7^{14}N\) bằng hạt α; hạt \(_7^{14}N\) lấy hạt đạn α đó và lập tức phân rã thành hạt nhân ôxi bền.
a) Viết các phương trình phản ứng trên.
b) Tính năng lượng toả ra hay thu vào của phản ứng đó.
Xác định năng lượng cực tiểu của các phôtôn cần thiết để kích thích sự tạo thành các phản ứng :
\(\begin{array}{*{20}{c}} {}&{_4^9Be + hf \to 2\left( {_2^4He} \right) + _0^1n}\\ {}&{_6^{12}C + hf \to 3\left( {_2^4He} \right)} \end{array}\)
Viết phản ứng hạt nhân biến thuỷ ngân (198Hg) thành vàng (giấc mơ của các nhà giả kim thuật ngày xưa).
Phản ứng nhiệt hạch là phản ứng hạt nhân
A. Tỏa nhiệt.
B. Cần một nhiệt độ cao mới thực hiện được.
C. Hấp thụ một nhiệt lượng lớn.
D. Trong đó, hạt nhân của các nguyên tử bị nung chảy thành các nuclon.
Phản ứng nhiệt hạch và phản ứng phân hạch là hai phản ứng hạt nhân trải ngược nhau vì.
A. Một phản ứng tỏa và một phản ứng thu năng lượng.
B. Một phản ứng xảy ra ở nhiệt độ thấp, phản ứng kia ở nhiệt độ cao.
C. Một phản ứng là tổng hợp hai hạt nhân nhẹ thành một hạt nhân nặng hơn, phản ứng kia là sự vỡ một hạt nhân nặng thành hai hạt nhân nhẹ hơn.
D. Một phản ứng diễn biến rất chậm, phản ứng kia rất nhanh.
Họ và tên
Tiêu đề câu hỏi
Nội dung câu hỏi
\(_{1}^{2}\textrm{H}\) + → +
a) Xác định năng lượng tỏa ra bởi phản ứng đó (tính ra MeV và ra J)
b) Tính khối lượng đơteri cần thiết để có thể thu được năng lượng nhiệt hạch tương đương với năng lượng tỏa ra khi đốt 1kg than.
Cho biết: \(100_1^2{\rm{H}} = 2,0135u\)
\(_{2}^{3}\textrm{He} = 3,0149 u\)
\(_{0}^{1}\textrm{n}= 1,0087 u\)
Năng lượng tỏa ra khi đốt 1 kg than là 30 000kJ
Câu trả lời của bạn
a. Wtỏa = 0,0034.931,5 = 3,167 MeV = 3,167.1,6.\(10^{-13}\) J
b. Đốt 1kg than cho 3.\(10^{7}\) J, tương đương với năng lượng tỏa ra bởi :
≈ \(6.10^{19}\) phản ứng
Mỗi phản ứng cần:
2.2,0135 u = 4,027.1,66055.\(10^{-27}\) kg
Vậy khối lượng đơteri cần là:
\(6\).\(6.10^{19}\).4,027.1,66055.\(10^{-27}\) kg ≈ 40.\(10^{-8}\) kg.
A. Tỏa một nhiệt lượng lớn.
B. Cần một nhiệt độ rất cao mới thực hiện được
C. Hấp thụ một nhiệt lượng lớn.
D. Trong đó, hạt nhân của các nguyên tử nung chảy thành các nuclon.
Câu trả lời của bạn
Hãy trình bày và giải thích một phương án thực nghiệm để xác minh nguồn điện là loại xoay chiều hay không đổi.
Câu trả lời của bạn
Vận dụng tương tác giữa từ trường và dòng điện
- Đưa nam châm lại gần bóng đèn sao cho đường sức gắn vuông góc với sợi đốt
- Nếu thấy sợi đốt rung mạnh lên thì dòng điện là dòng điện xoay chiều
- Nếu không thấy rung thì dòng điện là dòng điện không đổi
Giải thích:
- Từ trường của nam châm tác dụng lên sợi đốt có dòng điện chạy qua. Nếu là dòng điện xoay chiều có chiều thay đổi liên tục thì lực tác dụng cũng sẽ đổi chiều liên tục và làm sợ đốt bị rung.
Cho các dụng cụ sau:
- Một oát kế kín, bên ngoài có bốn điện cực mà không ghi kí hiệu gì.
- Ba đoạn dây dẫn, mỗi đoạn cỡ 40 cm.
- Một bóng đén 220 V – 25 W.
- Nguồn điện dân dụng.
Hãy trình bày và giải thích một phương án thực nghiệm để xác định các cực của oát kế này.
Câu trả lời của bạn
Vận dụng đặc điểm của vôn kế và của ampe kế
- Nhận xét: cuộn dây để đo I có điện trở nhỏ, tương tự điện trở của một ampe kế, còn cuộn dây để đo U có điện trở lớn hơn nhiều.
- Đánh dấu bốn điện cực 1, 2, 3, 4
- Dùng một sợi dây, nối một điện cực bất kì vào một sợi dây điện nguồn (ví dụ cực I)
- Dùng hai dây còn lại nối vào bóng đne, ta gọi là hai dây a, b
- Nối a vào dây nguồn còn lại, chạm b vào lần lượt với ba điện cực.
Nếu điện cực nào đén sáng thì cực đó là cùng cuộn dây với cực đã nối trực tiếp với dây nguồn. Lúc đó bóng đèn đã mắc nối tiếp với cuộn dây.
- Sau đó, mắc nối tiếp đèn với từng cuộn dây, cuộn dây nào đèn sáng hơn thì đó là cuộn đo I, còn lại là cuộn đo U
Làm thế nào để xác định số vòng của cuộn dây trên máy biến áp mà không phải tháo ra đếm số vòng ? Giải thích cách làm.
Câu trả lời của bạn
Vận dụng công thức máy biến áp
- Để hở mạch thứ cấp, mắc cuộn sơ cấp vào nguồn xoay chiều
- Dùng vôn kế đo điện áp sơ cấp \({U_1}\) và thứ cấp \({U_2}\)
- Cuốn sợ dây dẫn nhỏ quanh lõi từ của máy biến áp khoảng 10 vòng
- Ta sẽ có \({U_3}\) ứng với 10 vòng, từ đó tính được số vòng ứng với \({U_1}\) và \({U_2}\)
a) Dòng điện xoay chiều
b) Dòng điện không đổi
Câu trả lời của bạn
Vận dụng đặc tính của dòng điện xoay chiều là luôn gây ra một từ trường biến đổi ở vùng xung quanh.
a) Đặt bên cạnh cáp điện khung dây có nhiều vòng sao cho mặt phẳng khung dây song song với cáp điện
- Nối khung dây với một ampe kế xoay chiều nhạy, ampe kế sẽ cho biết dòng điện cảm ứng trong khung dây
b) Nếu trong cáp là dòng điện một chiều thì không dùng được cách đo này. Vì khi đó từ trường của dòng điện là từ trường không biến thiên theo thời gian.
Câu trả lời của bạn
Vận dụng hiệu ứng hoạt nghiệm
- Đèn ống thắp sáng bằng nguồn điện xoay chiều 50 Hz phóng điện qua chất khí, nên không phát sáng liên tục mà tắt rồi sáng 100 lần trong 1 giây.
- Khi nhìn cánh quạt đang quay đều dưới ánh sáng đèn ống, sẽ có ba khả năng:
+ Nếu cánh quạt đổi vị trí 100 lần trong 1 giây thì ta sẽ thấy hình như các cánh quạt đứng yên.
+ Nếu nhiều hơn 100 lần một chút thì ta sẽ thấy quạt quay đúng chiều nhưng chậm
+ nếu ít hơn 100 lần một chút thì sẽ thấy hình như quạt quay ngược
- Khi dùng ánh sáng của đèn sợi đốt thì không có hiện tượng trên, vì đèn sợi đốt có quán tính nhiệt lớn hơn, do đó ánh sáng phát ra gần như liên tục, mặc dù nguồn điện là xoay chiều.
Đặt mắt nhìn vào mặt gương và điều chỉnh độ nghiêng của gương cho tới khi nhìn thấy ảnh của ngọn lửa nến hoặc ảnh của dây tóc bóng đèn. Tiến hành thí nghiệm và giải thích kết quả quan sát được.
Câu trả lời của bạn
Ảnh của ngọn lửa nến hoặc của dây tóc bóng đèn qua lăng kính nước (được tạo bởi mặt gương và khối nước trên mặt gương) gồm nhiều dải màu, dải đỏ nằm ở dưới và dải tím nằm ở trên. Khi điều chỉnh độ nghiêng của gương tới một giá trị thích hợp ta nhìn thấy ảnh này
Hãy tìm cách xác định được hướng của kinh tuyến từ và giải thích cách làm.
Câu trả lời của bạn
Vận dụng tương tác giữa từ trường của Trái đất với từ trường của khung dây có dòng điện chạy qua.
- Dùng dây đồng quấn thành khung dây tròn, cứng
- Xuyên hai đầu khung dây qua miếng xốp, không để tiếp xúc với nhau, mỗi đầu dây nhô ra khoảng 5 cm.
- Cạo sạch lớp sơn cách điện của hai đầu dây, sau đó một đầu nối với một miễng kẽm nhỏ, còn đầu kia để nguyên dây đồng.
- Pha muối vào nước tạo thành dung dịch điện phân.
- Thả khung dây đã gắn trên tấm xốp vào cốc nước muối sao cho hai đầu dây ngập trong dung dịch điện phân, và khung nổi không chạm vào cốc
- Đợi khung ổn định, mặt phẳng của khung bị định hướng vuông góc với kinh tuyến từ của Trái Đất.
Giải thích:
- Nước muối và hai cực đồng, kẽm đã tạo ra một pin cung cấp dòng điện qua khung dây và tạo ra từ trường của khung dây.
- Từ trường của Trái Đất tương tác với khung dây làm cho khung bị định hướng như một kim nam châm.
- Nhắm một mắt và nhìn bằng mắt kia ngọn lửa một cây nến trong phòng tối qua tờ bìa có khe Y-âng được cầm trên tay đặt sát mắt, sao cho chiều dài của khe Y-âng song song với ngọn nến và khe Y-âng cách ngọn nến khoảng 2 m. Mô tả và giải thích kết quả thí nghiệm quan sát được.
- Nếu dùng tay còn lại cầm lần lượt từ bóng kính màu đỏ, màu xanh và màu tím trong khoảng giữa ngọn nến và tờ bìa có khe kép thì hiện tượng qua sát được sẽ thay đổi như thế nào ? Tiến hành thí nghiệm kiểm tra lại dự đoán.
Câu trả lời của bạn
Do hiện tượng giao thoa ánh sáng qua khe Y-âng và vì ánh sáng trắng là tập hợp vô số các sóng ánh sáng đơn sắc khác nhau, khoảng vân phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng nên ta sẽ quan sát thấy nhiều hệ vân giao thoa chồng chập lên nhau một phần của các sóng ánh sáng đơn sắc. Đặc biệt, ta thấy rõ hệ vân giao thoa của sóng ánh sáng đó.
Nếu ta lần lượt đặt tờ giấy bóng kính màu đỏ, màu xanh và màu tím vào khoảng giữa ngọn lửa của cây nến và khe Y-âng thì ta chỉ quan sát được hệ vân giao thoa của sóng ánh sáng có màu tương ứng.
Nhắm một mắt và nhìn bằng mắt kia ngọn lửa một cây nến trong phòng tối qua tấm bìa có khe hẹp vừa được chế tạo. Tấm bìa được cầm trên tay, đặt sát mắt sao cho chiều dài của khe hẹp song song với ngọn nến khoảng 2 m. Mô tả và giải thích hiện tượng quan sát được trong thí nghiệm.
Câu trả lời của bạn
Do hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng qua một khe, ta quan sát thấy một hệ vân sáng tối xen kẽ, đối xứng nhau qua vân sáng trung tâm. Vân sáng trung tâm là vân sáng nhất, còn các vân sáng khác thì mờ dần. Bề rộng của vân sáng trung tâm lớn hơn bề rộng của các vân sáng khác.
Câu trả lời của bạn
Ta thấy quỹ đạo của hạt \(\alpha \) (đường cong 1) có độ cong lớn hơn electron (đường cong 2). Phương trình quỹ đạo có dạng \(y = k{x^2}\). So sánh các giá trị \({y_1},{y_2}\) tại cùng một tọa độ x, ta thấy tỉ số hai đoạn thẳng \({{{y_1}} \over {{y_2}}} > 2\). Từ đó, suy ra:
\({{{k_1}} \over {{k_2}}} > 2\) (1)
- Từ lí thuyết, ta viết các phương trình: \(x = {v_0}t;\,y = {1 \over 2}a{t^2};\,a = {F \over m};\,{\rm{W}} = {{m{v^2}} \over 2};\,F = qE\) cho mỗi hạt.
Từ đó, ta có:
\({{{k_1}} \over {{k_2}}} = 2{{{{\rm{W}}_2}} \over {{{\rm{W}}_1}}}\) (2)
Từ (1) và (2), suy ra \({{\rm{W}}_1} < {{\rm{W}}_2}\)
Câu trả lời của bạn
- Bạn Bình đưa nam châm lại gần màn hình tivi, quan sát xem hình bị lệch về hướng nào (ví dụ lệch về phía trên)
- Biết màn hình tivi phát sáng nhờ tia điện tử đập vào. Từ đó suy ra chiều dòng điện đi từ phía màn hình đến đuôi đèn hình.
- Áp dụng quy tắc bán tay trái sẽ xác định được chiều từ trường và suy ra cực của nam châm
Câu trả lời của bạn
Hạt nhân \(_{3}^{7}\textrm{Li}\) có 3 proton và 4 nơtron. Khi đó:
M0 = Z.mP + N.mn = 3.mP + 4.mn = 3.1,0073 + 4.1,0087 = 7,08299 u
Độ hụt khối: Δm = m0 – m = 7,08299 – 7,0160 = 0,06699 u
Năng lượng liên kết của hạt nhân là: ΔE = Δm.c2 = 0,06699 uc2 = 0,06699.931,5 = 62,401185 MeV
Câu trả lời của bạn
Hạt nhân có 2 proton và 2 nơtron.
Khi đó m0 = Z.mP + N.mn = 2.mP + 2.mn = 2.1,0073 + 2.1,0087 = 4,049527u
Độ hụt khối Δm = m0 – m = 4,049527 – 4,0015 = 0,048027u
a) Tính số hạt notron có trong hạt nhân Na.
b) Tính số nuclon có trong 11,5 (g) Na.
c) Tính độ hụt khối và năng lượng liên kết, năng lượng liên kết riêng của hạt nhân Na.
Câu trả lời của bạn
a) Số notron của Na: N* = 23 – 11 = 12.
b) Số mol Na có trong 11,5 (g) Na:\(n=\frac{11,5}{23}=0,5\)
Số nguyên tử chứa trong đó: N = n.NA = 0,5.6,02.1023 = 3,01.1023.
Mỗi nguyên tử Na có 23 nuclon, vậy trong từng đó nguyên tử thì số nuclon là
N’ = N.23 = 69,23.1023.
c) Độ hụt khối: Δm = 11.1,0073 + 13.1,0087 - 22,9837 = 0,201 (u)
Năng lượng liên kết của Na: Elk = 0,201.931 = 187 (MeV).
Câu trả lời của bạn
* Xét hạt nhân \(_{2}^{4}\textrm{H}\) :
Độ hụt khối hạt nhân: ΔmHe =(2.mp+2.mn)- mHe = 4,0032 - 4,0015 = 0,0305 u
Năng lượng liên kết hạt nhân \(_{2}^{4}\textrm{H}\) là ∆EHe= ΔmHe.c2 = 0,0305 uc2 = 0,0305.931,5 = 28,41075 MeV
Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân \(_{2}^{4}\textrm{H}\) là
\(\varepsilon _{He}=\frac{\Delta E_{He}}{4}\)=7,1027 MeV/nuclon
* Xét hạt nhân \(_{8}^{16}\textrm{O}\) :
Độ hụt khối hạt nhân:
ΔmO =(8.mp + 8.mn ) - mO = 16,128 -15,999 = 0,129 u
Năng lượng liên kết hạt nhân \(_{8}^{16}\textrm{O}\) là
ΔEO= ΔmO.c2 = 0,129 uc2 = 0,129.931,5 = 120,1635 MeV
Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân \(_{8}^{16}\textrm{O}\) là
εO = ΔEO/16= 7,5102 MeV/nuclon
Do εO > εHe nên hạt nhân bền vững hơn hạt nhân \(_{2}^{4}\textrm{H}\)
a) Hãy chỉ ra thành phần cấu tạo hạt nhân Rađi ?
b) Tính ra kg của 1 mol nguyên tử Rađi, khối lượng 1 hạt nhân, 1 mol hạt nhân Rađi?
c) Tìm khối lượng riêng của hạt nhân nguyên tử cho biết bán kính hạt nhân được tính theo công thức r = r0.A1/3, với r0 = 1,4.10-15 m, A là số khối.
d) Tính năng lượng liên kết của hạt nhân, năng lượng liên kết riêng, biết
mP = 1,007276u, mn = 1,008665u ; me = 0,00549u ; 1u = 931 MeV/c2 .
Câu trả lời của bạn
a) Rađi hạt nhân có 88 prôton, N = 226 – 88 = 138 nơtron
b) m = 226,0254u.1,66055.10-27 = 375,7.10-27 kg
Khối lượng một mol :
mm0l = mNA = 375,7.10-27.6,022.1023 = 226,17.10-3 kg = 226,17 g
Khối lượng một hạt nhân :
mHN = m – Zme = 259,977u = 3,7524.10-25kg
Khối lượng 1mol hạt nhân :
mm0lHN = mNH.NA = 0,22589kg
c) Thể tích hạt nhân : V = 4πr3/3 = 4πr03A/ 3 .
Khối lượng riêng của hạt nhân
\(D=\frac{m}{V}=\frac{Am_{p}}{4\pi r{r_{0}}^{3}\frac{A}{3}}=\frac{3m_{p}}{4\pi r{r_{0}}^{3}}\approx 1,45.10^{17}kg/m^{3}\)
d) Tính năng lượng liên kết của hạt nhân
ΔE = Δmc2 = {ZmP + (A – Z)mN – m}c2 = 1,8197u
ΔE = 1,8107.931 = 1685 MeV
Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân \(\varepsilon =\frac{\Delta E}{A}\)= 7, 4557 MeV/nu.
Câu trả lời của bạn
Chúng ta biết rằng, nhiệt kế có thể được dùng để đo nhiệt độ của vật thể là bao nhiêu độ, song thang nhiệt độ biểu thị trên nhiệt kế đã được xác định như thế nào nhỉ?
Người đầu tiên định ra thang nhiệt độ là nhà vật lí người Đức, Fahrenheit. Ông lấy nhiệt độ ở hai điểm - băng tan chảy và nước sôi, làm hai điểm cơ bản rồi chia độ lên trên nhiệt kế thuỷ ngân. Trên cột thuỷ ngân, ông chia khoảng cách giữa hai điểm nhiệt độ thành 180 vạch nhỏ, mỗi vạch nhỏ là 1 độ. Đó là độ Fahrenheit, biểu thị bằng "F". Tuy nhiên, ông không đặt điểm băng tan là 0°F, mà là 32°F, như vậy điểm sôi của nước là 212°F. Hiện nay, thang nhiệt độ Fahrenheit vẫn còn được sử dụng ở các nước và khu vực như Anh, Châu Bắc Mĩ, Châu Đại Dương, Nam Phi v.v.
Cách xác định thang nhiệt độ thứ hai là do nhà thiên văn người Thuỵ Điển, Celsius, đề xuất năm 1742. Nhiệt kế và hai điểm nhiệt độ cơ bản mà ông chọn dùng hoàn toàn giống như Fahrenheit, vẫn là điểm băng tan và điểm sôi của nước, song Celsius lại chia đều cột thuỷ ngân thành 100 vạch, mỗi vạch là 1°C. Ông đặt điểm tan chảy của băng là 0°C, như vậy điểm sôi của nước là 100°C. Rõ ràng là thang nhiệt độ của Celsius sử dụng tiện lợi hơn thang nhiệt độ Fahrenheit. Hiện nay, đa số các nước trên thế giới đều dùng loại thang nhiệt độ này.
Cách xác định thang nhiệt độ thứ ba là do nhà vật lí người Anh, Thomson (tức huân tước Kelvin), nêu lên vào năm 1848. Nó là một loại thang nhiệt độ không liên quan gì với đặc tính của vật chất do nhiệt và chủng loại của nhiệt kế, gọi là thang nhiệt độ nhiệt động học. Đơn vị của nó là kelvin, dùng K để biểu thị. Đại hội đo lường quốc tế khoá 11 năm 1960 quy định, thang nhiệt độ nhiệt động học chọn điểm ba pha (hay ba trạng thái) của nước, tức là nhiệt độ 273,15 K khi băng, nước và hơi nước cùng tồn tại làm điểm gốc đo nhiệt độ.
Thang nhiệt độ nhiệt động học và thang nhiệt độ Celsius không có sự khác biệt về thực chất, vì khoảng cách mỗi một độ của chúng bằng nhau, tức là khoảng cách nhiệt độ mà 1 K biểu thị bằng với khoảng cách 1°C. Chỉ có sự khác nhau về cách tính điểm gốc của nhiệt độ. Chúng chỉ chênh nhau một hằng số, đó là 273,15.
Câu trả lời của bạn
Nhiệt kế là khí cụ dùng để đo nhiệt độ. Nhiệt kế thường dùng có: nhiệt kế thuỷ ngân và nhiệt kế rượu. Thuỷ ngân và rượu là phần chủ yếu để tạo thành nhiệt kế, gọi là chất đo nhiệt. Chất đo nhiệt có thể dùng để đo nhiệt độ là vì nó có đặc điểm nóng nở lạnh co. Theo đà nhiệt độ lên cao, thể tích của thuỷ ngân và rượu sẽ giãn nở rõ rệt. Điều đó có thể nhận biết trong nhiệt kế là chiều cao của cột thuỷ ngân hoặc cột rượu tăng lên. Như vậy, chỉ cần khắc lên những độ khắc thích hợp thì người ta có thể đọc ra nhiệt độ tương ứng.
Để cho nhiệt kế có giá trị sử dụng càng lớn, vật chất đo nhiệt cần phải có hai đặc tính lớn: một là, sự biến đổi thể tích của chất đo nhiệt theo sự thay đổi nhiệt độ phải rất nhạy, sao cho có thể đo được sự thay đổi nhiệt độ rất nhỏ; hai là, khi đo nhiệt ở nhiệt độ thấp, chất đo nhiệt không được đông lại thành chất rắn; ngược lại, ở nhiệt độ cao, chất đo nhiệt cũng không được biến thành chất khí. Nếu không thế thì không thể nào dùng nó để đo nhiệt.
Đối với thuỷ ngân và rượu có cùng khối lượng, nếu lần lượt làm cho nhiệt độ của chúng tăng lên 1°C, qua thực nghiệm phát hiện, nhiệt lượng hấp thu của rượu lớn hơn của thuỷ ngân rất nhiều, gấp khoảng 20 lần. Vì vậy, độ nhạy của sự biến đổi theo nhiệt độ của cột thuỷ ngân trong nhiệt kế thuỷ ngân lớn hơn nhiều so với cột rượu trong nhiệt kế rượu. Trong công việc thực nghiệm khoa học hoặc đo nhiệt độ cơ thể người, đo nhiệt lượng hấp thu hoặc giải phóng ra của nhiệt kế rất nhỏ, song lại phải thể hiện ra sự biến đổi của nhiệt độ nên nói chung đều dùng nhiệt kế thuỷ ngân. Còn với sự thay đổi nhiệt độ như nhau, rượu hấp thu nhiều nhiệt lượng, khả năng giãn nở lớn, cho nên sự biến đổi lên xuống của cột rượu rõ rệt hơn nhiều so với cột thuỷ ngân. Khi đo nhiệt độ không khí xung quanh và nhiệt độ nước, nói chung thường dùng nhiệt kế rượu.
0 Bình luận
Để lại bình luận
Địa chỉ email của hạn sẽ không được công bố. Các trường bắt buộc được đánh dấu *