Sóng điện từ SVIP

1. ĐỊNH NGHĨA VÀ TÍNH CHẤT CỦA SÓNG ĐIỆN TỪ

➤ Định nghĩa sóng điện từ

Sóng điện từ là sự lan truyền trong không gian của điện từ trường biến thiên.

Sự lan truyền của sóng điện từ

Ánh sáng có bản chất là sóng điện từ.

➤ Tính chất của sóng điện từ

- Tốc độ truyền sóng của sóng điện từ trong chân không là $c$ = 3.10⁸ m/s. Trong không khí, ta có thể lấy gần đúng tốc độ này bằng $c$ = 3.10⁸ m/s.

- Khi đi qua các môi trường vật chất khác, tốc độ truyền của sóng điện từ giảm xuống so với trong chân không.

- Sóng điện từ có thể phản xạ, khúc xạ và nhiễu xạ khi gặp vật cản hay khi truyền qua các môi trường.

Lưu ý: Dù môi trường thay đổi, tần số và chu kì của sóng điện từ vẫn giữ nguyên.

❗Chiết suất của môi trường

chiết suất của môi trường được xác định bằng tỉ số giữa tốc độ truyền sóng điện từ trong chân không $c$ và trong một môi trường xác định $v$:

\(n=\dfrac{c}{v}\)

2. THANG SÓNG ĐIỆN TỪ

Thang sóng điện từ

➤ Ánh sáng nhìn thấy

Quang phổ ánh sáng nhìn thấy là dải màu liên tục từ tím đến đỏ, với bước sóng từ 0,38 μm (tím) đến 0,76 μm (đỏ).

Nguồn phát ánh sáng nhìn thấy gồm: Mặt Trời, đèn, tia chớp, ngọn lửa,...

➤ Tia hồng ngoại (IR)

Tia hồng ngoại là sóng điện từ không nhìn thấy, có bước sóng từ 0,76 μm đến 1 mm.

Nguồn phát tia hồng ngoại: các vật có nhiệt độ cao hơn môi trường, như bóng đèn dây tóc, bếp gas, bếp than,...

➤ Tia tử ngoại (UV)

Tia tử ngoại là sóng điện từ không nhìn thấy, có bước sóng từ 1 nm đến 380 nm, ngắn hơn ánh sáng nhìn thấy.

Nguồn phát tia tử ngoại: các vật có nhiệt độ trên 2000 °C, như hồ quang điện và đèn hơi thủy ngân; nhiệt độ càng cao thì bước sóng tử ngoại càng ngắn.

➤ Sóng vô tuyến

Sóng vô tuyến bị phản xạ tại tầng điện li

Sóng vô tuyến có bước sóng từ 1 mm đến 100 km, được phát từ an ten để truyền âm thanh, hình ảnh đi xa. Sóng thường bị phản xạ bởi tầng điện li trước khi tới máy thu.

- Sóng VHF (1 m – 10 m) và UHF (10 cm – 1 m) không bị phản xạ, dùng cho phát thanh, truyền hình địa phương.

- Sóng vi ba (vài cm) dùng cho viễn thông quốc tế, truyền hình vệ tinh và mạng điện thoại di động.

➤ Tia Rơn ghen (tia X)

Tia X là sóng điện từ có bước sóng từ 30 pm đến 3 nm, nhỏ hơn tia tử ngoại.

Nguồn phát: tạo ra khi electron tốc độ cao đập vào tấm kim loại nặng trong ống tia X.

Khả năng xuyên thấu của tia X

Ứng dụng: dùng trong chẩn đoán y học, tìm khuyết tật kim loại, tinh thể và kiểm tra hành lí sân bay.

➤ Tia gamma (γ)

Tia gamma có bước sóng nhỏ nhất trong thang sóng điện từ, khoảng 10^-5 nm đến 0,1 nm.

Ứng dụng:

- Trong y học, dùng để phẫu thuật, điều trị khối u, dị dạng mạch máu và bệnh lí não.

- Trong công nghiệp, dùng để phát hiện khuyết tật với hình ảnh rõ ràng và độ chính xác cao.