Lý thuyết Vật lí 11 Kết nối tri thức bài 11: Sóng điện từ: Tia hồng ngoại, tia tử ngoại, tia Rơn ghen, tia gamma

Vậy chi tiết Sóng điện từ là gì? Tia hồng ngoại, tia tử ngoại, tia Rơn ghen, tia gamma như nào? được hayhochoi trình bày ngắn gọn, dễ hiểu trong bài viết này.

I. Sóng điện từ

- Sóng điện từ là điện từ trường lan truyền trong không gian.

- Sóng điện từ là sóng ngang.

- Tốc độ của sóng điện từ trong chân không là 3.10⁸ m/s, bằng với tốc độ ánh sáng.

- Ánh sáng là sóng điện từ.

- Sóng điện từ bao gồm một dải rộng tần số (hoặc bước sóng) gọi là thang sóng điện từ.

II. Thang sóng điện từ

Hình ảnh thang sóng điện từ:

Chú ý: Không có sự phân chia rõ ràng giữa các dải trong phổ của sóng điện từ.

1. Ánh sáng nhìn thấy

Đặc điểm:

- Quang phổ của ánh sáng nhìn thấy là một dải màu biến thiên liên tục từ tím đến đỏ.

- Bước sóng nằm trong khoảng từ 0,38 μmμm (ánh sáng tím) đến 0,76 μmμm (ánh sáng đỏ).

Nguồn phát: Mặt Trời, một số loại đèn, tia chớp, ngọn lửa, …

2. Tia hồng ngoại (IR)

Đặc điểm:

- Là sóng điện từ không nhìn thấy có bước sóng trong khoảng từ 0,76 μmμm đến 1 mm.

- Có tính chất tuân theo định luật truyền thẳng, phản xạ, khúc xạ, …

- Đặc trưng nổi bật là tác dụng nhiệt.

Ứng dụng: trong các điều khiển từ xa, bếp điện, lò nướng,…

Nguồn phát:

Vật có nhiệt độ cao hơn môi trường xung quanh. Nguồn phát thông dụng như bóng đèn dây tóc, bếp gas, bếp than, điot hồng ngoại,…

3. Tia tử ngoại (UV)

Đặc điểm:

- Là sóng điện từ không nhìn thấy, có bước sóng nằm trong khoảng từ 10 nm đến 400 nm.

- Nhiệt độ càng cao, bước sóng tử ngoại càng nhỏ.

- Tính chất: tác dụng lên phim ảnh, kích thích sự phát quang của nhiều chất, làm ion hoá không khí, có tác dụng sinh học,…

- Ứng dụng: công nghệ diệt khuẩn, tiệt trùng thực phẩm trước khi đóng gói, khử trùng dụng cụ y tế, tìm vết nứt trên bề mặt của các vật kim loại,…

Nguồn phát: Vật có nhiệt độ trên 2000 ^oC. Ví dụ như hồ quang điện, đèn hơi thuỷ ngân,…

4. Sóng vô tuyến

Đặc điểm:

- Có bước sóng nằm trong khoảng từ 1 mm đến 100 km

- Chúng được phát thông qua các an ten và được sử dụng để mang các thông tin âm thanh, hình ảnh đi rất xa.

- Sóng này bị phản xạ bởi tầng điện li trước khi tới máy thu.

- Sóng VHF có bước sóng rất ngắn từ 1 m đến 10 m và sóng UHF có bước sóng cực ngắn từ 10 cm đến 1 m có thể truyển thẳng đến máy thu, không bị phản xạ bởi tầng điện li.

- Ứng dụng trong các đài phát thanh và truyền hình, viễn thông quốc tế (sóng vi ba có bước sóng khoảng vài cm); chuyển tiếp truyền hình qua vệ tinh thông tin, cho mạng điện thoại di động.

Nguồn phát: Từ các máy phát sóng vô tuyến

5. Tia Rơn ghen (tia X)

Đặc điểm:

- Có bước sóng nhỏ hơn tia tử ngoại, khoảng từ 30 pm đến 3 nm.

- Ứng dụng: chẩn đoán và chữa trị một số bệnh trong y học như chụp X – quang; tìm các khuyết tật trong vật đúc bằng kim loại và trong tinh thể; kiểm tra hành lí của hành khách khi đi máy bay,…

Nguồn phát:

Tia X được tạo ra khi các electron chuyển động với tốc độ cao tới đập vào tấm kim loại có nguyên tử lượng lớn trong ống tia X

6. Tia gamma (γ)

Đặc điểm:

- Có bước sóng nhỏ nhất trong thanh sóng điện từ, khoảng từ 10^-5 nm đến 0,1 nm.

- Ứng dụng: dùng trong phẫu thuật, điều trị các căn bệnh liên quan đến khối u, dị dạng mạch máu, các bệnh chức năng của não; ứng dụng trong công nghiệp, phát hiện các khuyết tật bằng hình ảnh rõ nét với độ chính xác cao.