Sách Vật lý Kỹ sư

Tủ sách mở Wikibooks

Định luật Newton[sửa]

Định luật Newton- các định luật vật lí được nhà vật lí học Isaac Newton tìm ra lần đầu tiên và được xuất bản trong cuốn sách Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica (Các nguyên lý toán học của triết học tự nhiên) năm 1687. Newton dùng những định luật này để giải thích và nghiên cứu chuyển động của các vật thể, ví dụ như chuyển động của các hành tinh trong hệ mặt trời.

5 Định luật Newton[sửa]

  1. Vật ở nguyên trạng thái khi không có Lực tương tác
  2. Khi có Lực tương tác, vật sẻ thay đổi trạng thái
  3. Ở trạng thái cân bằng, tổng lực tương tác với vật bằng không
  4. Vật sẻ tạo một phản lực chống lại lực tương tác
  5. Lực hút giửa hai vật tỉ lệ với bình phương khoảng cách giửa hai vật


Ý nghỉa[sửa]

Định luật 1 cho rằng vật đứng yên sẻ đứng yên khi không có lực tương tác. Vật di chuyển sẻ di chuyển cho đến khi có một lực làm cho vật đứng yên . Định luật 2 cho rằng , mọi vật đứng yên sẻ di chuyển khi có lực tương tác . Lực làm cho vật di chuyển tỉ lệ với khối lượng vật và gia tốc di chuyển

Định luật 3 cho rằng mọi vật ở trạng thái cân bằng khi tổng lực tương tác với vật bằng 0

Định luật 4 cho rằng khi có lực F tương tác với vật, vật sẻ tạo một phản lực F- chống lại lực tương tác. Phản lực sẻ có cường độ bằng lực tương tác và có hướng ngược lại với hướng của lực tương tác

Ở trạng thái cân bằng, tổng lực tương tác với vật bằng 0

Vậy,

Định luật 5 cho rằng Lực hút giửa 2 khối lượng tỉ lệ với đảo nghịch bình phương của khoảng cách giửa 2 vật

~

Lực hút giửa 2 khối lượng, lực trái đất hút vật về hướng trái đất

Lực hút giửa 2 điện tích khác cực

Lực[sửa]

Lực đại diện cho một đại lượng vật lý tương tác với vật để thực hiện một việc. Khi dùng sức đẩy một vật làm cho vật di chuyển từ vị trí đứng yên tạo ra chuyển động. Sức dùng để đẩy vật được gọi là lực. Lực tương tác với vật làm cho Vật di chuyển tạo ra chuyển động . Lực có ký hiệu F đo bằng đơn vị Newton N .

Dạng lực[sửa]

Các dạng lực tương tác với vật đả được tìm thấy bao gồm các lực dưới đây

Động lực[sửa]

Một khối lượng di chuyển dưới tác động của một động lực tính bằng

Trọng lực[sửa]

Một khối lượng rơi xuống đất do có tác động của một trọng lực tính bằng

Phản lực[sửa]

Trong hệ thống cân bàng, tổng lực tác động trên vật phải bằng không

Phản lực tính bằng -F

Áp lực[sửa]

Mọi lực tương tác trên diện tích bề mặt của vật được tính bằng

Lực ma sát[sửa]

Lực đàn hồi[sửa]

Lực đàn hồi là lực sinh ra khi vật đàn hồi bị biến dạng. Chẳng hạn, lực gây ra bởi một lò xo khi nó bị nén lại hoặc kéo giãn ra. Lực đàn hồi có xu hướng chống lại nguyên nhân sinh ra nó. Tức là nó có xu hướng đưa vật trở lại trạng thái ban đầu khi chưa bị biến dạng. Độ lớn của lực đàn hồi, khi biến dạng trong giới hạn đàn hồi, có thể được xác định gần đúng theo định luật Hooke:

V'i

x là độ biến dạng và
k là hệ số đàn hồi (hay độ cứng) của vật.

Định luật này chính xác với những vật dụng như lò xo. Với những vật thể như miếng cao su hay chất dẻo thì sự phụ thuộc giữa lực đàn hồi vào biến dạng có thể phức tạp hơn.

Lực ly tâm[sửa]

Lực hướng tâm[sửa]

Centripetal force diagram.svg

Lực Ampere[sửa]

F --> O -E-> O

Theo Ampere, lực điện làm cho Điện tích đứng yên di chuyển tạo ra một Điện trường E được gọi là Lực động điện và tính bằng công thức sau

Lực Coulomb[sửa]

Tương tác giữa 2 điện tích điểm trong không gian

Coulomb quan sát cho thấy, khi có 2 điện tích nằm kề nhau . Điện tích cùng loại đẩy nhau , Điện tích khác loại hút nhau . Tương tác giửa các điện tích tạo ra lực hút hay lực đẩy giửa các điện tích . Định luật Coulomb phát biểu là: Lực hút hay đẩy giữa hai điện tích điểm có phương trùng với đường thẳng nối hai điện tích điểm đó, có độ lớn lực tương tác giữa hai điện tích điểm tỷ lệ thuận với tích độ lớn của các điện tích và tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng.

Lực Lorentz[sửa]

Lorentz force.svg

Tương tác giửa Điện tích và Từ trường tạo ra Lực động từ có hướng vuông góc với hướng Lực động điện

Tương tác giửa Điện tích và Từ trường tạo ra Lực điện từ , tổng của 2 lực Lực động từ và Lực động điện

Lực Hạt nhân mạnh[sửa]

Lực Hạt nhân yếu[sửa]

Vecto lực[sửa]

Mọi vector lực tương tác với vật ở một góc độ nghiêng bằng vector tổng của hai vector ngang và vector dọc như sau

Cường độ vector lực nghiêng

Vector lực ngang

Cường độ vector lực ngang


Vector lực dọc

Cường độ vector lực dọc

Lực và chuyển động của vật[sửa]

Các định luật về Chuyển động của Newton là một hệ thống gồm 3 định luật đặt nền móng cơ bản cho cơ học cổ điển. Chúng mô tả mối quan hệ giữa một vật thể và các lực tác động cũng như chuyển động của vật thể đó. Các định luật đã được diễn giải theo nhiều cách khác nhau trong suốt 3 thế kỷ sau đó.

F = 0 Không có lực tương tác , không có chuyển động Vật sẽ đứng yên
F≠ 0 Lực tương tác với vật tạo ra chuyển động Vật sẽ di chuyển
Σ F = 0 Tổng lực trên vật bằng không, vật ở trạng thái cân bằng Vật ở trạng thái cân bằng

Chuyển động tự do của vật không bị cản trở[sửa]

Di chuyển tự do trên mặt đất F -- > O →

Di chuyển tự do rơi xuống đất




Di chuyển tự do lơ lửng trên không trung













Di chuyển tự do theo quỹ đạo vòng tròn










Chuyển động tự do của vật bị cản trở[sửa]


Chuyển động[sửa]

Tính chất[sửa]

Mọi di chuyển của vật theo một định hướng thí dụ như chuyển động thẳng, tròn , cong, sóng đều có các tính chất sau

Tính Chất Chuyển Động Định nghỉa Ký Hiệu Công Thức Đơn vị
Đường dài đường dài di chuyển m
Thời gian Thời gian di chuyển s
Vận tốc Tốc độ di chuyển m/s
Gia tốc Thay đổi tốc độ theo thay đổi thời gian m/s2
Lực Sức dùng để thực thi một việc N
Năng lực khả năng thực thi một việc của lực N m
Năng lượng khả năng thực thi một việc của lực theo thời gian N m/s

Chuyển động cơ bản[sửa]

Chuyển động thẳng[sửa]

Mọi chuyển động thẳng di chuyển từ điểm đến điểm sẽ có

Gia tốc khác không tính bằng

Vận tốc di chuyển

Đường dài di chuyển được tính bằng diện tích dưới hình v-t

. Với
. Với
. Với

Từ trên


  • Chuyển động thẳng ở Gia tốc khác không
Slope picture.svg




  • Chuyển động thẳng ở Gia tốc bằng không
Y is b.svg
  • Chuyển động thẳng ở Gia tốc là một hằng số không đổi
X is a.svg
Chuyển động thẳng nghiêng[sửa]
Tính Chất Chuyển Động Ký Hiệu Công Thức Đơn vị
Gia tốc m/s2
Vận tốc m/s
Đường dài m
Lực N
Năng lực N m
Năng lượng N m/s
Chuyển động thẳng ngang[sửa]
Tính Chất Chuyển Động Ký Hiệu Công Thức Đơn vị
Gia tốc m/s2
Vận tốc m/s
Đường dài m
Lực N
Năng lực N m
Năng lượng N m/s
Chuyển động thẳng dọc[sửa]
Tính Chất Chuyển Động Ký Hiệu Công Thức Đơn vị
Gia tốc m/s2
Vận tốc m/s
Đường dài m
Lực N
Năng lực N m
Năng lượng N m/s

Chuyển động cong[sửa]

Chuyển động cong đại diện cho chuyển động không đều có thay đổi hướng di chuyển . Chuyển động cong có gia tốc biến đổi không đều theo thời gian

Integral as region under curve.png

Với mọi chuyển động cong có vận tốc di chuyển v(t) .

Gia tốc chuyển động được tính như sau

Đường dài chuyển động được tính bằng diện tích dưới hình v - t

Khi

Gia tốc chuyển động

Đường dài chuyển động


Tính Chất Chuyển Động Ký Hiệu Công Thức Đơn vị
Gia tốc m/s2
Vận tốc m/s
Đường dài | m
Lực N
Năng lực N m
Năng lượng N m/s

Động lượng[sửa]

Động lượng đại diện cho chuyển động của một khối lượng ở một vận tốc . Động lượng có ký hiệu p đo bằng đơn vị Kg m/s được tính bằng

Cơ học Ký hiệu Công thức
Cơ học Newton p
Cơ học tương đối Einstein p
Cơ học tuyệt đối Einstein p

Cơ học Newton[sửa]

Với mọi động lượng di chuyển ở vận tốc v

Tính Chất Chuyển Động Ký Hiệu Công Thức Đơn vị
Gia tốc m/s2
Vận tốc m/s
Đường dài m
Lực N
Năng lực N m
Năng lượng N m/s

Cơ học Einstein[sửa]

Với mọi động lượng di chuyển ở vận tốc gần bằng vận tốc ánh sáng v ~ C

Tính Chất Chuyển Động Ký Hiệu Công Thức Đơn vị
Đường dài m
Thời gian s
Vận tốc m/s
Gia tốc m/s2
Lực N
Năng lực N m
Năng lượng N m/s

Với mọi động lượng di chuyển ở vận tốc bằng vận tốc ánh sáng v = C

Tính Chất Chuyển Động Ký Hiệu Công Thức Đơn vị
Đường dài m
Thời gian s
Vận tốc m/s
Gia tốc m/s2
Lực N
Năng lực N m
Năng lượng N m/s

Khối lượng vật và vận tốc di chuyển[sửa]

  • Theo Newton : Khối lượng vật chất không đổi theo vận tốc di chuyển
  • Theo Eistein : Khối lượng vật chất có thay đổi theo vận tốc di chuyển nhứt là ở vận tốc cực nhanh gần bằng hay bằng vận tốc ánh sáng

Chuyển động tròn[sửa]

Chuyển động trọn vòng tròn[sửa]

Uniform circular motion.svgNonuniform circular motion.svg

Với mọi chuyển động tròn của đường dài

Đường dài

Vận tốc

Gia tốc

Tính Chất Chuyển Động Ký Hiệu Công Thức Đơn vị
Đường dài m
Thời gian s
Vận tốc m/s
Gia tốc m/s2
Lực N
Năng lực N m
Năng lượng N m/s

Chuyển động cung tròn[sửa]

Đường dài

Vận tốc

Gia tốc hướng tâm

Gia tốc ly tâm

tính chất xoay tròn

Dao động[sửa]

Dao động[sửa]

Dao động điện[sửa]

Dao động điện từ[sửa]

Chuyển động sóng[sửa]

Tính chất chuyển động sóng Ký hiệu Công thức
Đường dài
Thời gian
Vận tốc
Chu kỳ Thời gian
Số sóng
Vận tốc góc
Bước sóng
Tần số sóng
Phương trình sóng
Hàm số sóng
Vận tốc góc

Nhiệt[sửa]

Nhiệt độ[sửa]

Nhiệt độ và nhiệt[sửa]

Nhiệt độ Nhiệt Thí dụ Nhiệt độ C Nhiệt độ F Nhiệt độ K
Cao Nóng Rắn 0oC
Trung bình Ấm Lỏng 25oC
Thấp Lạnh Khí 100oC

Chuyển đổi nhiệt độ[sửa]

Các công thức đổi nhiệt độ
Đổi từ Sang Công thức
Fahrenheit Celsius °C = 5/9 (F – 32)
Celsius Fahrenheit °F = 9/5 C + 32
Celsius Kelvin K = C + 273,15
Kelvin Celsius °C = K - 273,15
Kelvin Fahrenheit °F= 9/5 (K – 273,15) + 32
Fahrenheit Kelvin K = 5/9 (F - 32) + 273,15

Nhiệt độ chuẩn[sửa]

Nhiệt độ Áp suất tiêu chuẩn STP -

Nhiệt độ vật chất

Rắn -
Lỏng - .
Khí -

Nhiệt độ 0 tuyệt đối


Nhiệt độ phòng

Nhiệt và vật[sửa]

Thay đổi trạng thái vật chất[sửa]

Thí nghiệm cho thấy khi vật và lửa tương tác với nhau, vật có thay đổi trạng thái từ rắn sang lỏng sang khí do có thay đổi nhiệt độ trên vật

Quá trình thay đổi trạng thái Định nghỉa Nhiệt độ thay đổi trạng thái Nhiệt độ
Quá trình nóng chảy Quá trình vật chuyển đổi trạng thái từ rắn sang lỏng Nhiệt đô nóng chảy .
Quá trình bốc hơi Quá trình vật chuyển đổi trạng thái từ lỏng sang khí Nhiệt đô bốc hơi
Quá trình đông đặc Quá trình vật chuyển đổi trạng thái từ lỏng sang rắn Nhiệt đô đông đặc


Mọi vật tồn tại ở 4 trạng thái 1. Rắn , 2. Lỏng , 3. Khí , 4. plasma . Sự biến đổi trạng thái của vật chất được được mô tả qua Phương trình trạng thái

Bao gồm cá phương trình dưới đây

Định luật công thức Ý nghỉa
Định luật Boyle (1662) Áp lực và thể tích tỉ lệ nghịch với nhau
Định luật Charles (1787)
Định luật Avogadro (1812)
Định luật Benoît Paul Émile Clapeyron in (1834)
Định luật Van der Waals (1873) khí lý tưởng (1834) where:
Định luật áp lực từng phần của Dalton (1801)

Nhiệt phóng xạ[sửa]

Phóng xạ điện[sửa]

Mọi vật dẩn điện đều có giải thoát năng lượng nhiệt vào môi trường xung quanh dưới dạng năng lượng điện thất thoát

Phóng xạ điện Hình Công thức
Cuộn từ Basic Inductor with B-field.svg
Tụ điện Capacitor.gif
Điện trở Manoderecha.svg đúng cho Dẩn điện,


đúng cho bán dẩn điện

Phóng xạ sóng điện từ[sửa]

Mọi vật dẩn điện đều có giải thoát năng lượng nhiệt vào môi trường xung quanh dưới dạng năng lượng điện thất thoát dưới dang dao động sóng điện từ của 2 trường điện và từ

Nhiệt điện từ Nhiệt Nhiệt quang Nhiệt điện
Lối mắc Manoderecha.svg ≈≈≈ Basic Inductor with B-field.svg ≈≈≈== Basic Inductor with B-field.svg ≈≈≈e
Cộng dây thẳng dẫn điện Cuộn tròn của N vòng tròn dẫn điện Cuộn tròn của N vòng tròn dẫn điện
với từ vật nằm trong các vòng quấn
Tần số thời gian
Năng lực nhiệt


Hằng số C


Khối lượng/Lượng tử
Động lượng


Bước sóng

Lượng tử hóa

Phóng xạ vật đen - Plankc[sửa]
Black body.svg

Planck biết rằng vật tối hấp thụ năng lượng nhiệt tốt nhứt . Planck thực hiện thí nghiệm trên vật tối và thấy rằng khi nhiệt độ tăng dần từ thấp đến cao

  • Cường độ nhiệt tăng theo tần số thời gian
  • Đỉnh sóng nhiệt ở bước sóng ngắn hơn
  • Phát ra ánh sáng màu theo trình tự từ Trắng , Đỏ , Vàng , Tím , và Đen
Nhiệt độ Màu Cường độ nhiệt Bước sóng
Lạnh Trắng Thấp Ngắn
Ấm Vàng Trung Trung
Nóng Đen Cao Dài
Định luật Ý nghỉa Công thức
Định luật Planck miêu tả bức xạ điện từ phát ra từ vật đen trong trạng thái cân bằng nhiệt ở một nhiệt độ xác định
Định luật Wien Đường cong bức xạ của vật đen đối với các nhiệt độ khác nhau sẽ đạt cực đại ở các bước sóng khác nhau tỷ lệ nghịch với nhiệt độ
Định luật Stefan-Boltzmann tổng năng lượng bức xạ trên một đơn vị diện tích bề mặt của một vật đen
qua tất cả các bước sóng trong một đơn vị thời gian, j ⋆ {\displaystyle j^{\star }} {\displaystyle j^{\star }}
, tỷ lệ thuận với lũy thừa bậc 4 của nhiệt độ nhiệt động của vật thể T
Phóng xạ nguyên tố - Marie curie và Henri becquel[sửa]

Marie curie khám phá vật chất không bền do có tương tác với quang tuyến nhiệt như Uramium phân rả để trở thành vật chất bền tạo ra Phóng xạ alpha . Henry Beckelrel khám phá cho thấy vật chất đồng vị không bền do có tương tác với quang tuyến nhiệt như Carbon phân rả để trở thành vật chất bền tạo ra Phóng xạ beta

Alfa beta gamma radiation.svgLorentz force.svg
Phóng xạ Tính chất
Phóng xạ alpha Phóng xạ alpha được tìm thấy từ Phóng xạ nguyên tố như Uranium cho ra luồng quang tuyến điện từ di chuyển ở vận tốc gần bằng vận tốc ánh sáng thấy được . Phóng xạ alpha có khả năng đi sâu vô vật và đi lệch hướng (hướng xuống theo hướng cực nam của nam châm) khi đi qua từ trường của nam châm
Phóng xạ beta Phóng xạ alpha được tìm thấy từ Phóng xạ của vật chất đồng vị Carbon cho ra luồng quang tuyến điện từ di chuyển ở vận tốc bằng vận tốc ánh sáng thấy được . Phóng xạ beta có khả năng đi sâu vô vật và đi lệch hướng khi đi qua từ trường của nam châm
Phóng xạ gamma Phóng xạ gamma được tìm thấy từ Phóng xạ của điện tử âm va chạm nhau tạo ra luồng quang tuyến điện từ di chuyển ở vận tốc bằng vận tốc ánh sáng thấy được . Phóng xạ gamma có khả năng đi sâu nhứt vô vật và đi lệch hướng (đi lệch hướng lên theo hướng cực bắc của nam châm) khi đi qua từ trường của nam châm
Phóng xạ nguyên tử - Eistein[sửa]
Phóng xạ Hình Công thức
Điện tử âm đi ra Photoelectric effect in a solid - diagram.svg

Để có ,
Điện tử âm đi vô Bohr Model.svg

Nhiệt phân rả[sửa]

Phân rả nguyên tố[sửa]
Phóng xạ Tính chất
Phân rả nguyên tố phóng xạ Uranium → Thorium + E
Phân rả nguyên tố đồng vị C → N + E
Phân rả điện tử e + e →
Nhiệt phân rả nguyên tử điện[sửa]

Điện tử rời khỏi nguyên tử đi ra

Điện tử rời khỏi nguyên tử đi vô

Nhiệt truyền qua vật[sửa]

Nhiệt cảm[sửa]

Quá trình nhiệt truyền qua vật tạo ra thay đổi nhiệt trên vật cùng với hiện tượng tỏa nhiệt vào môi trường xung quanh

Nhiệt độ , Thay đổi nhiệt, Hướng nhiệt truyền Năng lực nhiệt truyền vào môi trường xung quanh,
Nhiệt di chuyển từ T0 đến T1
Nhiệt di chuyển từ T1 đến T0

Nhiệt năng tỏa vào môi trường xung quanh

Nhiệt dẩn[sửa]

Quá trình nhiệt truyền qua vật đạt đến mức cao nhứt ở tần số ngưởng cùng với năng lực nhiệt tỏa vào môi trường xung quanh phát ra ánh sáng thấy được

Nhiệt phóng xạ[sửa]

Quá trình nhiệt truyền qua vật trên mức cao nhứt ở tần số trên tần số ngưởng cùng với năng lực nhiệt tỏa vào môi trường xung quanh có khả năng giải thoát điện tử khỏi nguyên tử vật chất

Nhiệt phân rả nguyên tử điện[sửa]

Điện tử rời khỏi nguyên tử đi ra

Điện tử rời khỏi nguyên tử đi vô

Định luật nhiệt động học[sửa]

Các định luật của nhiệt động lực học còn được gọi là các nguyên lý nhiệt động lực học.

Định luật 0[sửa]

Nguyên lý cân bằng nhiệt động, nói về cân bằng nhiệt động. Hai hệ nhiệt động đang nằm trong cân bằng nhiệt động với nhau khi chúng được cho tiếp xúc với nhau nhưng không có trao đổi năng lượng.

Nếu hai hệ có cân bằng nhiệt động với cùng một hệ thứ ba thì chúng cũng cân bằng nhiệt động với nhau

Định luật 1[sửa]

chính là định luật bảo toàn năng lượng áp dụng vào hiện tượng nhiệt, khẳng định rằng năng lượng luôn được bảo toàn. Nói cách khác, tổng năng lượng của một hệ kín là không đổi. Các sự kiện xảy ra trong hệ chẳng qua là sự chuyển năng lượng từ dạng này sang dạng khác. Như vậy năng lượng không tự sinh ra và không tự mất đi, nó luôn biến đổi trong tự nhiên. Trong toàn vũ trụ, tổng năng lượng không đổi, nó chỉ có thể chuyển từ hệ này sang hệ khác.

Độ biến thiên nội năng của hệ bằng tổng công và nhiệt lượng mà hệ nhận được 
ΔU = A + Q . Trong trường hợp này, chúng ta có thể quy định về dấu của A và Q để biết hệ đang nhận hay thực hiện công, nhận hay truyền nhiệt lượng. Ví dụ:
Q > 0: Hệ nhận nhiệt lượng
Q < 0: Hệ truyền nhiệt lượng
A > 0: Hệ nhận công
A < 0: Hệ thực hiện công


Định luật 2[sửa]

Nguyên lý về entropy, liên quan đến tính không thể đảo ngược của một quá trình nhiệt động lực học và đề ra khái niệm entropy. Từ đó dẫn đến định luật là không thể chuyển từ trạng thái mất trật tự sang trạng thái trật tự nếu không có sự can thiệp từ bên ngoài.

Một hệ lớn và không trao đổi năng lượng với môi trường sẽ có entropy luôn tăng hoặc không đổi theo thời gian . Entropy của một hệ kín chỉ có hai khả năng, hoặc là tăng lên, hoặc giữ nguyên 

Vì entropy là mức độ hỗn loạn của hệ, định luật này nói rằng vũ trụ sẽ ngày càng "hỗn loạn" hơn. Cơ học thống kê đã chứng minh rằng định luật này là một định lý, đúng cho hệ lớn và trong thời gian dài. Đối với hệ nhỏ và thời gian ngắn, có thể có thay đổi ngẫu nhiên không tuân thủ định luật này. Nói cách khác, không như định luật 1, các định luật vật lý chi phối thế giới vi mô chỉ tuân theo định luật 2 một cách gián tiếp và có tính thống kê. Ngược lại, định luật 2 khá độc lập so với các tính chất của các định luật đó, bởi lẽ nó chỉ thể hiện khi người ta trình bày các định luật đó một cách giản lược hóa và ở quy mô nhỏ.

Định luật 3[sửa]

Nguyên lý Nernst còn được gọi là nguyên lý độ không tuyệt đối, đã từng được bàn cãi nhiều nhất, gắn liền với sự tụt xuống một trạng thái lượng tử cơ bản khi nhiệt độ của một hệ tiến đến giới hạn của độ không tuyệt đối.

Trạng thái của mọi hệ không thay đổi tại nhiệt độ không tuyệt đối (0K)

Ánh sáng[sửa]

Arc en ciel - panoramio.jpg

Ánh sáng là từ phổ thông dùng để chỉ các bức xạ điện từ có bước sóng nằm trong vùng quang phổ nhìn thấy được bằng mắt thường của con người (tức là từ khoảng 380 nm đến 700 nm). Giống như mọi bức xạ điện từ, ánh sáng có thể được mô tả như những đợt sóng hạt chuyển động gọi là photon

Ánh sáng phát sinh từ nhiều nguồn. Thí dụ như Ánh sáng mặt trời, Ánh sáng mặt trăng, Cầu vòng 6 màu. Ánh sáng đèn điện, Ánh sáng đèn cầy, Ánh sáng đèn dầu, Ánh sáng đèn măng song. Ánh sáng lửa, Ánh sáng đá lân tinh, Ánh sáng từ đom đómQuang tuyến nhiệt quang của Phóng xạ vật

Lý thuyết ánh sáng[sửa]

Lý thuyết ánh sáng Phát hiện
Lý thuyết hạt ánh sáng Newton tuyên bố trong năm 1675 của mình rằng ánh sáng bao gồm các tiểu thể (các hạt vật chất) được phát ra theo mọi hướng từ một nguồn . Ánh sáng có thể bị phân cực lần đầu tiên được Newton giải thích một cách định tính bằng lý thuyết hạt. Étienne-Louis Malus năm 1810 đã tạo ra một lý thuyết hạt toán học về sự phân cực. Jean-Baptiste Biot năm 1812 đã chỉ ra rằng lý thuyết này giải thích tất cả các hiện tượng phân cực ánh sáng đã biết. Lúc đó sự phân cực được coi là bằng chứng của lý thuyết hạt.
Lý thuyết sóng ánh sáng Young đã chỉ ra bằng một thí nghiệm nhiễu xạ rằng ánh sáng hoạt động như sóng. Ông cũng đề xuất rằng các màu sắc khác nhau là do các bước sóng ánh sáng khác nhau tạo ra và giải thích khả năng nhìn màu về các thụ thể ba màu trong mắt. Một người ủng hộ lý thuyết sóng là Leonhard Euler. Ông lập luận trong (1746) rằng nhiễu xạ có thể dễ dàng giải thích hơn bằng lý thuyết sóng. Năm 1816, André-Marie Ampère đã đưa ra ý tưởng cho Augustin-Jean Fresnel rằng sự phân cực của ánh sáng có thể được giải thích bằng lý thuyết sóng nếu ánh sáng là sóng ngang.
Lý thuyết ánh sáng điện từ Maxwell cho rằng ánh sáng là một dạng bức xạ điện từ: lần đầu tiên ông phát biểu kết quả này vào năm 1862 trên tạp chí . Năm 1873, ông xuất bản , trong đó có một mô tả toán học đầy đủ về hoạt động của điện trường và từ trường, vẫn được gọi là phương trình Maxwell. Ngay sau đó, Heinrich Hertz đã xác nhận lý thuyết của Maxwell bằng thực nghiệm bằng cách tạo và phát hiện các sóng vô tuyến trong phòng thí nghiệm, và chứng minh rằng những sóng này hoạt động chính xác như ánh sáng nhìn thấy, thể hiện các đặc tính như phản xạ, khúc xạ, nhiễu xạ và giao thoa. Lý thuyết của Maxwell và các thí nghiệm của Hertz đã trực tiếp dẫn đến sự phát triển của vô tuyến, radar, truyền hình, hình ảnh điện từ và truyền thông không dây hiện đại.
Lý thuyết lượng tử ánh sáng Năm 1900, Max Planck, cố gắng giải thích bức xạ vật đen, cho rằng mặc dù ánh sáng là một sóng, nhưng những sóng này chỉ có thể thu được hoặc mất năng lượng với một lượng hữu hạn liên quan đến tần số của chúng. Planck gọi những "cục" năng lượng ánh sáng này là " lượng tử " (từ một từ tiếng Latinh có nghĩa là "bao nhiêu"). Năm 1905, Albert Einstein sử dụng ý tưởng về lượng tử ánh sáng để giải thích hiệu ứng quang điện, và cho rằng những lượng tử ánh sáng này có sự tồn tại "thực". Năm 1923, Arthur Holly Compton đã chỉ ra rằng sự dịch chuyển bước sóng khi tia X cường độ thấp tán xạ từ các electron (gọi là tán xạ Compton) có thể được giải thích bằng lý thuyết hạt của tia X, nhưng không phải là lý thuyết sóng. Năm 1926, Gilbert N. Lewis đặt tên cho các hạt lượng tử ánh sáng này là photon. Cuối cùng lý thuyết hiện đại của cơ học lượng tử đã hình dung ánh sáng (theo một nghĩa nào đó) là hạt vừa là sóng

Tính chất ánh sáng[sửa]

  • Mọi ánh sáng thấy được đều có màu sắc .
  • Ánh sáng thấy được có bước sóng tạo ra từ ánh sáng màu ngũ sắc Đỏ, Cam, Vàng, Xanh lá , Xanh dương
  • Mọi ánh sáng đều có năng lượng nhiệt
  • Sóng ánh sáng nhiệt di chuyển dưới dạng sóng điện từ ở vận tốc không đổi tại tần số f≥ fo và ở vận tốc v tại tần số f <fo

Sóng ánh sáng[sửa]

Huygen[sửa]

Sóng ánh sáng thấy được di chuyển dưới dạng Sóng dọc ở vận tốc ánh sáng thấy được

Có bước sóng của ánh sáng thấy được

Maxwell[sửa]

Maxwell đả chứng minh được Sóng ánh sáng thấy được di chuyển dưới dạng Sóng điện từ

Onde electromagnetique.svg ≈=

Ở vận tốc ánh sáng thấy được

Mang theo năng lượng của Quang tuyến nhiệt quang

Tần số của ánh sáng thấy được cho biết tần số ngưởng của vật chất ; tần số phát sáng của vật chất

Loại ánh sáng[sửa]

Ánh sáng thấy được[sửa]

Mọi loại Ánh sáng từ các nguồn phát sáng mắt thường thấy đươc di chuyển Dưới dạng Sóng điện từ

Onde electromagnetique.svg
  • Ở vận tốc cực nhanh là một hằng số không đổi đo được bằng
  • Có bước sóng ánh sáng thấy được bằng mắt thường nằm trong khoảng nano mét


Từ trên,

Ta có

Năng lượng Ánh sáng thấy được

Ánh sáng màu[sửa]

Ánh sáng màu được tìm thấy từ cầu vồng 6 màu hiện trên bầu trời sau cơn mưa.

Arc en ciel - panoramio.jpg

Thí nghiệm cho thấy khi ánh sáng di chuyển qua tinh thể trong suốt như Lăng Kín sẻ tạo ra Ánh sáng màu của các màu - Đỏ, Cam, Vàng, Xanh lá, Xanh dương, Tím đây là hiện tượng Tán xạ hay Chiết xạ của ánh sáng. Khi quang tuyến nhiệt quang tương tác với lăng kín sẻ tạo ra ánh sáng màu của 6 màu Đỏ, Cam, Vàng, Xanh lá, Xanh dương, Tím. Cho thấy ánh sáng thấy được tạo ra từ ánh sáng của 6 màu.

Prism-rainbow.svg

Ánh sáng và gương[sửa]

Gương phẳng Chirality.svg
Gương lỏm Gương cầu lõm
Gương lồi Convexmirror raydiagram.svg

Ứng dụng[sửa]

Kiếng cận
Viễn vọng kính
Ống dòm Ống nhòm
Kính lúp
Kính hiển vi

Phản ứng ánh sáng[sửa]

Phản xạ - Sóng ánh sáng và vật rắn[sửa]

Trong chuyển động sóng, phản xạ là hiện tượng sóng khi lan truyền tới bề mặt tiếp xúc của hai môi trường bị đổi hướng lan truyền và quay trở lại môi trường mà nó đã tới. Các ví dụ về phản xạ đã được quan sát với các sóng như ánh sáng, âm thanh hay sóng nước.

  • Phản xạ định hướng có góc tới bằng góc phản xạ.
Reflection angles clean.svg


  • Phản xạ khuếch tán xảy ra khi sóng đi tới bề mặt tiếp giáp giữa hai môi trường không phẳng nhẵn và sóng phản xạ đi theo nhiều phương khác nhau.

Phản xạ khuếch tán thường thấy khi ta chiếu một tia sáng vào tờ giấy trắng, trên tờ giấy xuất hiện một vệt sáng. Khí đó ánh sáng bị hắt lại theo mọi hướng. Phản xạ khuếch tán giúp chúng ta nhìn thấy được mọi vật chung quanh.

Khúc xa - Sóng ánh sáng và nước[sửa]

Định luật Snell hay định luật khúc xạ ánh sáng
Refraction-with-soda-straw.jpgKhúcxạ.png

Khi ánh sáng đổi hướng khi đi qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt có chiết suất khác nhau được tính theo công thức đặc trưng của hiện tượng khúc xạ, còn gọi là Định luật Snell hay định luật khúc xạ ánh sáng có dạng:

Với:

  • i là góc giữa tia sáng đi từ môi trường 1 tới mặt phẳng phân cách và pháp tuyến của mặt phẳng phân cách hai môi trường.
  • r là góc giữa tia sáng đi từ mặt phân cách ra môi trường 2 và pháp tuyến của mặt phẳng phân cách hai môi trường.
  • n1 là chiết suất môi trường 1.
  • n2 là chiết suất môi trường 2.

Chiết xạ - Sóng ánh sáng màu[sửa]

Thí nghiệm cho thấy khi ánh sáng di chuyển qua tinh thể trong suốt như Lăng Kín sẻ tạo ra Ánh sáng màu của các màu - Đỏ, Cam, Vàng, Xanh lá, Xanh dương, Tím đây là hiện tượng Tán xạ hay Chiết xạ của ánh sáng. Khi quang tuyến nhiệt quang tương tác với lăng kín sẻ tạo ra ánh sáng màu của 6 màu Đỏ, Cam, Vàng, Xanh lá, Xanh dương, Tím. Cho thấy ánh sáng thấy được tạo ra từ ánh sáng của 6 màu.

Prism-rainbow.svg
Màu Góc khúc xạ Bước sóng
Đỏ
Cam
Vàng
Xanh la
Xanh dương
Tím

Nhiễu xạ (tiếng Anh: Diffraction) là hiện tượng quan sát được khi sóng lan truyền qua khe nhỏ hoặc mép vật cản (rõ nhất với các vật cản có kích thước tương đương với bước sóng), trong đó sóng bị lệch hướng lan truyền, lan toả về mọi phía từ vị trí vật cản, và tự giao thoa với các sóng khác lan ra từ vật cản.

Nhiểu xạ - Sóng qua khe hẹp[sửa]

Hiện tượng nhiễu xạ đã được quan sát với mọi loại sóng, như âm thanh, sóng nước, sóng điện từ (như ánh sáng hay sóng radio), hay các hạt thể hiện tính chất sóng thông qua lưỡng tính sóng hạt.

Two-Slit Diffraction.pngMô hình giao thoa hệ 2 khe trong thí nghiệm Young và hình ảnh giao thoa thu được.

Đây là hình ảnh ghi nhận được trong thí nghiệm của Young. Hình ảnh giao thoa thu dược trên màn ảnh đặt song song và sau hai khe hẹp sát gần nhau. Ảnh giao thoa thu được là các vân sáng tối xen kẽ song song nhau.


Các vạch sáng tương ứng với cực đại giao thoa (hai sóng tăng cường) là nơi thỏa mãn điều kiện:

Còn các vạch tối là nơi mà 2 sóng dập tắt lẫn nhau và phải thỏa mãn điều kiện:

Nếu tính theo điều kiện xấp xỉ góc nhỏ thì điều kiện của vân sáng sẽ là:

Ở đây:

λ là bước sóng ánh sáng,
d khoảng cách giữa hai khe,
n bậc giao thoa (n = 0 khi ở vân sáng trung tâm),
x khoảng cách từ vị trí vân sáng đến vân trung tâm,
L khoảng cách từ mặt phẳng hai khe đến màn quan sát,
θn tọa độ góc của điểm khảo sát.

Khuếch xạ - Sóng giao thoa[sửa]

Two sources interference.gif Interference of two waves.svg

Nguyên lý Huygens-Fresnel (đặt theo tên của nhà vật lý người Hà Lan Christiaan Huygens, và người Pháp Augustin-Jean Fresnel), ban đầu được đưa ra trong lý thuyết sóng ánh sáng Huygens, giải thích sự lan truyền của ánh sáng như các sóng, nay được ứng dụng trong tính toán về lan truyền của sóng nói chung.

Về cơ bản, nguyên lý này cho rằng mỗi điểm nằm trên đầu sóng là nguồn cho các sóng thứ cấp mới; và sự lan truyền của toàn bộ là tổng của các sóng thứ cấp đến từ mọi điểm trong môi trường mà sóng đã đi qua. Cách tiếp cận này cho phép giải thích nhiều hiện tượng quang học và hiện tượng sóng nói chung, như hiện tượng nhiễu xạ. Khi không có hiệu ứng phi tuyến, nguyên lý chồng chập được sử dụng để tiên đoán hình dạng của sóng thông qua cách cộng sóng. Tương tác giữa các sóng tạo ra các phần "giao thoa", như giao thoa tăng cường hoặc giao thoa triệt tiêu.


  • Nếu hai sóng có cùng bước sóng và tần số trong trạng thái cùng pha, cả đỉnh sóng và bụng sóng của mỗi sóng sẽ khớp với nhau. Kết quả này dẫn tới giao thoa tăng cường làm tăng biên độ của sóng, mà đối với ánh sáng sẽ là sự sáng lên của cường độ tại vị trí đó.
  • Nếu hai sóng có cùng bước sóng và tần số những ngược pha nhau, thì đỉnh sóng của sóng này khớp với bụng sóng của sóng kia và ngược lại. Kết quả là giao thoa triệt tiêu và giảm biên độ sóng, mà đối với ánh sáng sẽ là sự mờ đi của cường độ tại vị trí

Âm thanh[sửa]

Âm thanh là những rung động phát ra thành tiếng lan truyền trong môi trường xung quanh tác động lên tai người và động vật, làm cho con người hay động vật cảm nhận được những tiếng động đó. Âm thanh hay Tiếng phát sinh từ nhiều nguồn

  1. Tiếng Người. Tiếng người nói, ca hát, hò hét
  2. Tiếng Súc Vật . Tiếng chó sủa, tiếng Chim hót
  3. Tiếng Động. Tiếng hai vật thể va chạm nhau
  4. Tiếng Nhạc Cụ . Tiếng Trống, tiếng Đàn, tiếng sáo... song âm thanh của nhạc cụ nghe êm dịu tai vì tín hiệu âm thanh là các sóng hài hòa.


Tính chất âm thanh[sửa]

  • Âm thanh phát sinh từ nhiều nguồn hay khi có hai vật va chạm nhau
  • Âm thanh không tồn tại trong chân không. Chuông sẽ không kêu nếu nằm trong tủ chân không. Âm thanh cần môi trường vật chất để lan truyền.
  • Âm thanh lan truyền trong không khí dưới dạng Sóng dọc.
  • Tần số dao động của Âm thanh nghe được nằm trong dải tần 20Hz - 20KHz. Âm thanh trên 20KHz gọi là Siêu Âm. Âm thanh dưới 20Hz gọi là Hạ Âm.
  • Vận tốc lan truyền của âm thanh thay đổi theo Nhiệt độ và Áp suất của môi trường lan truyền. Ở Nhiệt độ và Áp suất tiêu chuẩn, vận tốc lan truyền của âm thanh trong không khí là 343 m/s.
  • Khi sóng âm thanh lan truyền đụng vật cản sẽ tạo ra các phản ứng sóng sau Phản Xạ, Khúc Xạ, Tán Xạ, Nhiễu Xạ

Sóng âm thanh[sửa]

Sóng âm thanh di chuyển dưới dạng sóng ngang

Vận tốc di chuyển của sóng âm thanh[sửa]

Vân tốc sóng âm thanh di chuyển qua các môi trường vật chất rắn, lỏng, khí, plasma thay đổi theo nhiệt độ và áp suất của môi trường vật chất

Môi trường vật chất v
Rắn
Lỏng
Khí 343m/s

Tần số âm thanh nghe được[sửa]

Âm thanh nghe được có tần số nghe được trong dải tần 20Hz-20KHz

Phản ứng sóng âm thanh[sửa]

Phản xạ - Tiếng dội[sửa]

Khúc xạ[sửa]

Nhiểu xạ - Tiếng vang , Mất tiếng[sửa]

Khuếch xạ[sửa]

Sóng âm thanh và vật[sửa]

Sóng âm thanh và dây thẳng[sửa]

Sóng âm thanh và ống thẳng[sửa]

Điện[sửa]

Điện loại[sửa]

Điện phát sinh từ nhiều nguồn của 2 loại điện Điện DC và Điện AC . Điện DC cho Điện thế không đổi theo thời gian tạo ra từ Điện giải, Điện cực, Điện từ trường và biến điện từ AC sang DC được dùng trong việc chế tạo ra Bình ắc ki, Pin cục . Điện AC cho Điện thế thay đổi theo thời gian tạo ra từ Điện từ trường được dùng trong việc chế tạo ra Máy phát điện AC

Điện loại Điện nguồn Ky; hiệu Công thức
Điện DC Điện giải,
Điện cực
Điện từ trường
biến điện từ AC sang DC
Voltage Source.svg
Điện AC Điện từ trường Voltage Source (AC).svg

Điện tích[sửa]

Điện trường của điện tích điểm dương và âm.

Điện tích đại diện cho các phần tử mang điện tồn tại trong tự nhiên thí dụ như điện tử âm, điện tử dương, điện tử trng hòa , nguyên tử điện . Điện tích còn được hiểu là "vật tích điện". Mọi vật trung hòa về điện khi cho hay nhận điện tử âm sẽ trở thành điện tích. Khi vật nhận electron vật sẻ trở thành điện tích âm . Khi vật cho electron vật sẻ trở thành điện tích dương

Vật + e → Điện tích âm (-)
Vật − e → Điện tích dương (+)

Tính chất[sửa]

Điện tích Tích điện Điện lượng Điện trường Từ trường
Điện tích âm (-) Vật + e -Q →E← B
Điện tích dương (+) Vật - e +Q ←E↔ B

Lực tương tác điện tích[sửa]

Lực tương tác điện tích Hình Công thức lực tương tác
Lực điện động --> O → O
Lực từ đông Lorentz force.svg
Lực điện từ Lorentz force.svg
Lực hút điện tích VFPt charges plus minus thumb.svg

Chuyển động điện tích[sửa]

Lực động điện làm cho điện tích đứng yên di chuyển theo đường thẳng ngang . Di chuyển của điện tích có các tính chất sau

Lực động từ làm cho điện tích đứng yên di chuyển theo đường thẳng dọc . Di chuyển của điện tích có các tính chất sau

Di chuyển điện tích theo đường thẳng không đổi

Di chuyển điện tích theo quỹ đạo vòng tròn


Lực điện từ làm cho điện tích đứng yên di chuyển theo đường thẳng nghiêng. Di chuyển của điện tích có các tính chất sau

Lực hút của điện tích âm hút điện tích dương về hướng mình tạo ra chuyển động có các tính chất sau

với
với

Vật dẩn điện[sửa]

Vật dẩn điện Tính chất Loại vật Công dụng
Dẫn điện Mọi vật dể dẫn điện được tìm thấy từ các Kim loại như Đồng (Cu), Sắt (Fe) Chế tạo Điện trở, Tụ điện, Cuộn từ, Công tắc ...
Bán dẫn điện Mọi vật khó dẩn điện tìm thấy từ các Á Kim như Silicon (Si), Germanium (Ge) Chế tạo Điot, Trăng si tơ, FET ...
Cách điện Mọi vật không dẫn điện được tìm thấy từ các Phi Kim . Sành, Sứ ...

Phản ứng điện[sửa]

Cường độ điện Điện thế Dòng điện Năng lực
Điện DC
Điện AC






Vật dẩn điện Phản ứng điện DC Phản ứng điện AC
Điện trở



Tụ điện


Cuộn từ


Mạch điện[sửa]

Mạch điện điện tử là một vòng khép kín của nhiều linh kiện điện tử mắc nối với nhau

Định luật mạch điện[sửa]

  • Định luật Thevenin và Norton
Định luật hoán chuyển mạch điện Hình Ý nghỉa
Hoán chuyển mạch điện Thevenin TheveninEquivalent-2.png Mọi mạch điện của nhiều linh kiện điện tử mắc nối với nhau trong một mạch điện khép kín đều có thể biểu diển bằng mạch điện nối tiếp của một điện thế và một điện trở
Hoán chuyển mạch điện Norton NortonEquivalentCircuits.png Mọi mạch điện của nhiều linh kiện điện tử mắc nối với nhau trong một mạch điện khép kín đều có thể biểu diển bằng mạch điện song song của một dòng điện và một điện trở
  • Định luật Kirchoff
Định luật Kirchoff Hình Ý nghỉa
Định luật Kirchhoff về cường độ dòng điện KCL - Kirchhoff's circuit laws.svg Tổng giá trị đại số của dòng điện tại một nút trong một mạch điện là bằng không . Tại bất kỳ nút (ngã rẽ) nào trong một mạch điện, thì tổng cường độ dòng điện chạy đến nút phải bằng tổng cường độ dòng điện từ nút chạy đi
Định luật Kirchhoff về điện thế Kirchhoff voltage law.svg Tổng giá trị điện áp dọc theo một vòng bằng không

Lối mắc mạch điện[sửa]

Lối mắc mạch điện Mạch điện nối tiếp Mạch điện song song Mạch điện 2 cổng Mạch điện tích hợp
Ý nghỉa Mạch điện của các linh kiện điện tử mắc kề với nhau Mạch điện của các linh kiện điện tử mắc đối với nhau Mạch điện của các linh kiện điện tử mắc vuông góc với nhau Mạch điện của các linh kiện điện tử đả được mắc sẳn
Hình Resistors in Series.svg Resistors in Parallel.svg Voltage divider.svg Generic 741 pinout top.png
Mạch điện điện trở[sửa]
Mạch điện Lối mắc Công thức
Mạch Chia Điện Voltage divider.svg




Mạch T Superposition Example.svg



Mạch π




Mạch Nối Tiếp Song Song Resistorscombo.png :


Δ - Y Hoán Chuyển Delta-Star Transformation.svg



Y - Δ Hoán Chuyển Delta-Star Transformation.svg



Mạch điện điốt[sửa]
Biến đổi chiều điện Lối mắc 1 điot Halfwave.rectifier.en.svg
biến đổi chiều điện Lối mắc 2 điot
Fullwave.rectifier.en.png
biến đổi chiều điện Lối mắc 4 điot
Gratz.rectifier.en.svg


Transformer power supply schematics.svg

Mạch điện transistor[sửa]
Bộ khuếch đại điện trăng si tơ Hình Công thức
Bộ khuếch đại điện âm trăng si tơ Transistor amplifier blocked emitor.svg Với ,



Bộ khuếch đại điện dương trăng si tơ Transistor amplifier blocked emitor.svg Với ,



Mạch điện IC[sửa]
Mạch Điện IC741 Chức năng
Inverting amplifier Khuếch Đại Điện Âm

Non-inverting amplifier


Khuếch Đại Điện Dương

Voltage follower


Dẩn Điện

Summing amplifier


Khuếch Đại Tổng

Integrating amplifier


Khuếch Đại Tích Phân

Differentiating amplifier


Khuếch Đại Đạo Hàm

Schmitt trigger

Hysteresis from to

Schmitt trigger

Inductance gyrator

L = RLRC

Từ Dung

Negative impedance converter


Điện Trở Âm

Logarithmic configuration


Khuếch Đại Logarit

Exponential configuration


Khuếch Đại Lủy Thừa
Mạch điện RL[sửa]
Mạch điện RL Lối mắc Công thức
RL nối tiếp RL Series Open-Closed.svg






LR bộ lọc tần số thấp Series-RL.svg






RL bộ lọc tần số cao






Mạch điện RC[sửa]
Mạch điện RC Lối mắc Công thức
Mạch điện RC nối tiếp RC switch.svg








Bộ lọc tần số thấp RC
1st Order Lowpass Filter RC.svg






Bộ lọc tần số cao CR
High pass filter.svg






Mạch điện LC[sửa]
Mạch điện RLC[sửa]
Mạch Điện RLC Nối Tiếp
Lối Mắc RLC series circuit.png
Phương Trình Đạo Hàm

Giá trị s .
. <
. <
Nghiệm Phương Trình






Điện từ[sửa]

Nam châm[sửa]

Nam châm là một vật liệu hoặc vật thể tạo ra từ trường. Từ trường này vô hình và có khả năng tạo ra lực từ hút các vật liệu sắt nằm kề bên nam châm .

Tính chất[sửa]

VFPt cylindrical magnet thumb.svg

Mọi Nam châm đều có 2 cực , Cực bắc và Cực nam . Từ trường tạo ra từ các đường sức lực (Lực từ) đi từ cực bắc đến cực nam . Khả năng hút vật liệu từ như Sắt, Nam châm khác về hướng mình

Loại nam châm[sửa]

Nam châm thừong[sửa]
Lodestone attracting nails.pngMagnetEZ.jpgMagnet0873.png
Nam châm điện[sửa]
Nam châm điện Hình Công thức
Nam châm điện Từ trường của cộng dây thẳng dẩn điện Manoderecha.svg
Nam châm điện Từ trường của vòng tròn dẩn điện Magnetic field of wire loop.svg
Nam châm điện Từ trường của N vòng tròn dẩn điện VFPt Solenoid correct2.svg
Nam châm điện vỉnh cửu Electromagnet1.png

Điện từ trường[sửa]

Định luật Điện từ trường[sửa]

Các Định luật điện từ được phát triển bởi nhiều nhà khoa học gia

VFPt minus thumb.svg VFPt plus thumb.svg Manoderecha.svg Magnetic field of wire loop.svg Basic Inductor with B-field.svg


Định luật Điện từ trường Ý nghỉa Công thức
Định luật Coulomb Lực hút 2 điện tích
Định luật Lorentz Lực điện từ
Định luật Gauss Từ thông
Định luật Ampere Từ cảm
Định luật Lentz Từ cảm ứng
Định luật Faraday Điện từ cảm ứng
Định luật Maxwell Từ nhiểm
Định luật Maxwell-Ampere Dòng điện

Cường độ E, B[sửa]

Cường độ Điện trường E của dẩn điện[sửa]

Cường độ Từ trường B của dẩn điện[sửa]

Theo Định luật Ampere, cường độ Từ trường được tính như sau

Nam châm điện Hình Công thức
Nam châm điện Từ trường của cộng dây thẳng dẩn điện Manoderecha.svg
Nam châm điện Từ trường của vòng tròn dẩn điện Magnetic field of wire loop.svg
Nam châm điện Từ trường của N vòng tròn dẩn điện VFPt Solenoid correct2.svg
Nam châm điện vỉnh cửu Electromagnet1.png

Phương trình Maxwell[sửa]

VFPt Solenoid correct2.svg
Phương trình điện từ nhiểm[sửa]
Tên Dạng phương trình vi phân Dạng tích phân
Định luật Gauss:
Đinh luật Gauss cho từ trường
(sự không tồn tại của từ tích):
Định luật Faraday cho từ trường:
Định luật Ampere
(với sự bổ sung của Maxwell):
Phương trình vector dao động điện từ[sửa]

Dao động điện từ được Maxwell biểu diển dưới dạng 4 phương trình vector đạo hàm của 2 trường Điện trường, E và Từ trường, B





Sóng điện từ[sửa]

Dao động điện từ[sửa]

Dao động điện từ được Maxwell biểu diển dưới dạng 4 phương trình vector đạo hàm của 2 trường Điện trường, E và Từ trường, B

VFPt Solenoid correct2.svg




Dùng phép toán

Phương trình sóng điện từ[sửa]

Cho một Phương trình sóng điện từ

Hàm số sóng điện từ[sửa]

Nghiệm của Phương trình sóng điện từ trên cho Hàm số sóng điện từ

Onde electromagnetique.svg
Tính chất sóng điện từ[sửa]
Chuyển động sóng điện từ[sửa]

Với

Lượng tử[sửa]

Một đại lượng không có khối lượng và có giá trị là một hằng số không đổi

Lượng tử có lưởng tính Sóng Hạt . Lưởng tính Sóng - Hạt cho phép lượng tử di chuyển dưới dạng Sóng điện từ và truyền năng lượng dưới dạng Hạt

. Đặc tính Sóng
. Đặc tính Hạt

Có 2 loại lượng được tìm thấy là Lượng tử quang ở và Lượng tử điện ở

. Lượng tử quang
. Lượng tử điện
Năng lực lượng tử nhiệt điện từ[sửa]

Mọi lượng tử đều có một năng lực lượng tử tính bằng

Năng lực lượng tử được tìm thấy ở 2 trạng thái Năng lực lượng tử quang ở và Năng lực lượng tử điện ở

Năng lực lượng tử quang

Năng lực lượng tử điện

Xác xuất tìm thấy Năng lực lượng tử của lượng tử được phát biểu trong Định luật Heinseinberg

Năng lực lượng tử chỉ có thể tìm thấy ở 1 trong 2 trạng thái Năng lực lượng tử quang hay Năng lực lượng tử điện

Có thể biểu diển bằng công thức toán

Phổ tần Phóng xạ sóng điện từ[sửa]
Radio transmition diagram en.png

Phóng xạ sóng điện từ có phổ tần phóng xạ sau

VF , Ánh sáng thấy được
UVF , Ánh sáng tím
X, Tia X
γ, Tia gamma