Đề cương ôn tập học kỳ II môn Vật lí 11

CHƯƠNG IV: TỪ TRƯỜNG

1. Từ trường:

- Xung quanh điện tích chuyển động (nam châm, dòng điện...)có từ trường.

Tính chất cơ bản của từ trường là tác dụng lực từ lên nam châm hay dòng điện thử đặt trong nó. Do đó ta dùng nam châm hay dòng điện nhỏ để nhận biết miền không gian có từ trường và khảo sát từ trường.

- Tương tác giữa nam châm với nam châm, nam châm với dòng điện và dòng điện với dòng điện gọi là tương tác từ.

2. Đường sức từ:

- Đường sức từ là những đường cong vẽ ở trong miền không gian có từ trường, sao cho hướng của tiếp tuyến tại mỗi điểm trên đường cũng đều trùng với hướng của vec tơ cảm ứng từ của từ trường tại điểm đó.

- Qua mỗi điểm chỉ vẽ được một đường sức từ, các đường sức từ là những đường cong khép kín hoặc vô hạn ở hai đầu.

- Tại mỗi điểm trong từ trường chỉ có một đường sức từ đi qua. Do đó các đường sức từ không cắt nhau.

- Nơi cảm ứng từ mạnh thì ta các đường sức từ dày (sát nhau) ; nơi nào cảm ứng từ yếu thì các đường sức từ thưa.

- Từ trường đều là từ trường mà các đường sức cùng chiều, song song và cách đều nhau.

3. Cảm ứng từ:

- Đặc trưng cho từ trường về phương diện tác dụng lực.

- Biểu thức: \(B = \frac{F}{{I.l.\sin \alpha }}\)

- Điểm đặt: tại điểm đang xét.

- Hướng: trùng với hướng của từ trường tại điểm đó.

- Đơn vị Tesla (T).

4. Lực từ tác dụng lên dây dẫn mang dòng điện:

- Điểm đặt: đặt tại trung điểm của đoạn dây.

- Phương: vuông góc với mặt phẳng chứa dây dẫn và đường cảm ứng từ.

- Chiều: xác định theo quy tắc bàn tay trái.

- Độ lớn: F = BIl.sinα

trong đó α là góc tạo bởi hướng của véc tơ cảm ứng từ và hướng dòng điện.

5. Từ trường của các dòng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt:

6. Lực Lo – ren – xơ:

- Điểm đặt: đặt lên điện tích đang xét.

- Phương: vuông góc với mặt phẳng chứa véc tơ vận tốc và véc tơ cảm ứng từ.

- Chiều: xác định theo quy tắc bàn tay trái:

Để bàn tay trái mở rộng sao cho từ trường hướng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón tay giữa là chiều vận tốc nếu q > 0 và ngược chiều vận tốckhi q < 0. Lúc đó, chiều của lực 

Lorentz là chiều ngón cái choãi ra 90⁰ .

- Độ lớn: \(f = \left| q \right|vB\sin \alpha \)

CHƯƠNG V: CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ

1. Từ thông:

Xét một diện tích S nằm trong từ trường đều có véc tơ pháp

tuyến tạo với từ trường một góc α thì đại lượng:

Φ = B.S.cosα

Gọi là từ thông qua diện tích S đã cho.

Đơn vị của từ thông là vêbe (Wb).

2. Hiện tượng cảm ứng điện từ:

- Khi từ thông biến thiên qua một mạch điện kín thì trong mạch xuất hiện dòng điện cảm ứng.

- Chiều dòng điện cảm ứng tuân theo định luật Len – xơ:

Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong mạch kín có chiều sao cho từ trường cảm ứng do nó sinh ra có tác dụng chống lại nguyên nhân sinh ra nó (sự biến thiên từ thông qua mạch).

- Dòng Fuco là dòng điện cảm ứng xuất hiện trong các vật dẫn khi nó chuyển động trong từ trường hoặc nằm trong từ trường biến thiên.

Ứng dụng: Tạo lực hãm điện từ, nấu chảy kim loại trong luyện kim, để giảm tác hại do tỏa nhiệt của dòng fuco lõi sắt của máy biến thế thường gồm nhiều lá mỏng ghép sát cách điện.

3. Suất điện động cảm ứng:

- Suất điện động cảm ứng là suất điện động sinh ra dòng điện cảm ứng trong mạch kín. Như vậy khi có sự biến thiên từ thông qua mặt giới hạn bởi một dòng điện kín thì trong mạch xuất hiện suất điện động cảm ứng.

- Độ lớn suất điện động cảm ứng suất trong mạch kín tuân theo định luật Fa-ra-day về cảm ứng điện từ: Độ lớn suất điện động cảm ứng suất trong mạch kín tỉ lệvới tốc độ biến thiên từ thông qua mạch kín đó.

- Biểu thức: \({e_c} =  - \frac{{\Delta \Phi }}{{\Delta t}}\)

4. Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong đoạn dây dẫn chuyển động:

- Nếu một đoạn dây dẫn chuyển động cắt các đường sức từ thì trong đoạn dây xuất hiện suất điện động cảm ứng.

- Độ lớn của suất điện động cảm ứng này được tính bởi:

\(\left\{ \begin{array}{l}\left| {{e_c}} \right| = Blv\sin \alpha \\\alpha  = \left( {\overrightarrow B ,\overrightarrow v } \right)\end{array} \right.\)

- Chiều suất điện động cảm ứng được xác định theo quy tắc bàn tay phải:

Đặt bàn tay phải hứng các đường sức từ, ngón tay cái chuỗi ra 90 độ hướng theo chiều chuyển động của đoạn dây thì chiều từ cổ tay đến các ngón tay chỉ chiều từ cực (-) sang cực (+) của nguồn.

5. Tự cảm:

- Hiện tượng tự cảm là hiện tượng cảm ứng điện từ xảy ra trong một mạch điện mà sự biến thiên từ thông qua mạch được gây ra bởi sự biến thiên của cường độ dòng điện trong chính mạch đó.

- Từ thông riêng của một ống dây tỉ lệ thuận với dòng điện chạy trong ống: Φ = Li.

- Hệ số tự cảm L đặc trưng cho khả năng cảm ứng điện từ của ống dây với sự biến thiên từ thông do chính sự thay đổi dòng điện qua mạch.

Đơn vị của L là: H (henry).

- Biểu thức: \(L = 4\pi {.10^{ - 7}}\frac{{{N^2}}}{l}S = 4\pi {.10^{ - 7}}{n^2}V\)

- Năng lượng từ trường của ống dây:

\({\rm{W}} = \frac{1}{2}L{I^2} = \frac{1}{{8\pi }}{10^7}{B^2}V\)

Mật độ năng lượng từ trường của ống dây:

\({\rm{w}} = \frac{{\rm{W}}}{V} = \frac{1}{{8\pi }}{.10^7}{B^2}\)

CHƯƠNG VI: KHÚC XẠ ÁNH SÁNG

1. Sự khúc xạ ánh sáng: 
Là hiện tượng lệch phương của các tia sáng truyền xiên góc qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong 
suốt khác nhau.

2. Định luật khúc xạ ánh sáng:

- Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới và ở phía bên kia pháp tuyến so với tia tới.

- Với mỗi môi trường trong suốt xác định, tỉ số giữa sin góc tới và sin góc khúc xạ luôn không đổi:

\(\dfrac{{\sin i}}{{\sin r}} = n = const\) 

- Tỉ số sini/sinr = n = n21 gọi là chiết suất tỉ đối n21 của môi trường khúc xạ (2) đối với môi 

trường tới (1).

- Ta có: 

\({n_{21}} = \dfrac{{{v_1}}}{{{v_2}}}\)

- Chiết suất tuyệt đối là chiết suất tỉ đối của môi trường đó so với chân không:

\(n = \frac{c}{v};n > 1\)

3. Hiện tượng phản xạ toàn phần:

- Phản xạ toàn phần là hiện tượng phản xạ của toàn bộ ánh sáng tới mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt.

- Điều kiện xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần.

+ Ánh sáng truyền từ một môi trường chiết quang kém (1) sang môi trường chiết quang hơn (2)

+ Góc tới lớn hơn hoặc bằng góc giới hạn phản xạ toàn phần: 

\(i \ge {i_{gh}};\sin {i_{gh}} = \frac{{{n_2}}}{{{n_1}}}\) 

CHƯƠNG VII: MẮT. CÁC DỤNG CỤ QUANG HỌC

1. Lăng kính:

- Tia sáng đơn sắc truyền qua lăng kính đặt trong môi trường chiết quang kém hơn thì lệch về phía đáy.

- Các công thức lăng kính: 

Sini₁ = nsinr₁ 

Sini₂ = nsinr₂ 

A = r₁ + r₂ 

D = i₁ + i₂ - A 

- Khi góc tới i thay đổi thì góc lệch D thay đổi và có một giá trị cực tiểu Dmin. Khi xảy ra trường hợp góc lệch cực 
tiểu, đường truyền tia sáng đối xứng nhau qua mặt phẳng phân giác của góc chiết quang A.

\(\begin{array}{l}{i_1} = {i_2} = i;{r_1} = {r_2} = \frac{A}{2}\\{D_m} = 2i - A \Rightarrow i = \frac{{{D_m} + A}}{2}\\\sin i = n\sin r \Leftrightarrow \sin \left( {\frac{{{D_m} + A}}{2}} \right) = n\sin \frac{A}{2}\end{array}\)

2. Thấu kính:

- Thấu kính là một khối chất trong suốt giới hạn bởi hai mặt cầu hoặc một mặt cầu và một mặt phẳng.

- Thấu kính lồi (rìa mỏng) còn gọi là thấu kính hội tụ có tác dụng làm hội tụ chùm sáng tới.

- Thấu kính lõm (rìa dày) còn gọi là thấu kính phân kì có tác dụng làm phân kì chùm sáng tới.

- Độ tụ của thấu kính là đại lượng đặc trưng cho khả năng hội tụ hay phân kì chùm sáng tới.

\(D = \dfrac{1}{f} = \left( {n - 1} \right)\left( {\dfrac{1}{{{R_1}}} + \dfrac{1}{{{R_2}}}} \right)\)

Trong đó f là tiêu cự của thấu kính đo bằng đơn vị mét, thì D có đơn vị là diop (dp).

- Công thức xác định vị trí ảnh:  

\(\begin{array}{l}\dfrac{1}{f} = \dfrac{1}{d} + \dfrac{1}{{d'}}\\d = \dfrac{{d'f}}{{d' - f}};d' = \dfrac{{df}}{{d - f}}\end{array}\)

- Công thức độ phóng đại: 

\(k =  - \dfrac{{d'}}{d} = \dfrac{f}{{f - d}}\)

- Thấu kính được ứng dụng trong nhiều thiết bị như: kính sửa tật của mắt, kính lúp, kính hiển vi, kính thiên 
văn, ống nhòm, đèn chiếu, máy quang phổ.

3. Mắt - quang cụ khác:

- Sự điều tiết của mắt là hoạt động của mắt làm thay đổi tiêu cự của thủy tinh thể để ảnh của vật cận quan sát hiện 
rõ nét trên màng lưới.

- Điểm cực viễn của mắt (CV) là điểm xa nhất trên trục chính của thủy tinh thể mà mắt còn quan sát được rõ nét. Khi quan 
sát ( ngắm chừng) ở cực viễn mắt không phải điều tiết.

- Điểm cực cận của mắt (Cc) là vị trí gần nhất trên trục chính của thủy tinh thể mà tại đó mắt quan sát được rõ nét nhất 
(góc trông trực tiếp vật lớn nhất). Khi ngắm chừng ở cực cận mắt phải điều tiết cực đại.

- Khoảng cách từ điểm cực cận đến điểm cực viễn gọi là giới hạn nhìn rõ của mắt.

*) Các tật của mắt và cách khắc phục:

*) Các loại quang cụ