Lý thuyết Sóng điện từ và thang sóng điện từ – Vật lý 11

Có thể bạn đã nghe rất nhiều về sóng điện từ trong cuộc sống hàng ngày. Vậy sóng điện từ là gì? Thang sóng điện từ ra sao? Hãy đọc bài viết dưới đây để được giải đáp những thắc mắc trên nhé.

Tìm hiểu về sóng điện từ

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

– Sóng điện từ là sóng ngang.

– Tốc độ của sóng điện từ trong chân không là 3.10^8 m/s, bằng với tốc độ ánh sáng.

– Ánh sáng là một dạng sóng điện từ.

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

>> Xem thêm >> Lý thuyết điện trường

Thang sóng điện từ

Hình ảnh thang sóng điện từ:

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

Sự khác nhau về bước sóng (hay tần số) của các sóng điện từ đã dẫn đến sự khác nhau về tính chất và tác dụng của chúng.

Ánh sáng nhìn thấy

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

– Bước sóng của ánh sáng nhìn thấy nằm trong khoảng từ 0,38μm đến 0,76μm, trong đó ánh sáng đỏ có bước sóng dài nhất khoảng 0,76μm, và ánh sáng tím có bước sóng ngắn nhất khoảng 0,38μm.

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

Tia hồng ngoại (IR)

– Tia hồng ngoại là sóng điện từ không nhìn thấy được có bước sóng nằm trong khoảng từ 0,76μm đến 1nm.

– Nguồn phát tia hồng ngoại: Vật có nhiệt độ cao hơn môi trường xung quanh thì có thể phát tia hồng ngoại ra môi trường.

– Các nguồn phát thông dụng gồm bóng đèn dây tóc, bếp gas, bếp than, đi-ốt hồng ngoại,…

– Tia hồng ngoại có tính chất tuân theo các định luật truyền thẳng, phản xạ, khúc xạ và có thể gây hiện tượng nhiễu xạ, giao thoa như ánh sáng thông thường. Đặc trưng nổi bật của tia hồng ngoại là tác dụng nhiệt.

– Ứng dụng phổ biến nhất của tia hồng ngoại là sử dụng trong các điều khiển từ xa, bếp điện, lò nướng,…

Tia tử ngoại (UV)

– Tia tử ngoại là sóng điện từ không nhìn thấy được có bước sóng nằm trong khoảng từ 10 nm đến 400 nm.

– Nguồn phát tia tử ngoại: Vật có nhiệt độ trên 2000°C có thể phát tia tử ngoại, nhiệt độ của vật càng cao thì bước sóng tử ngoại càng nhỏ. Hồ quang điện và đèn hơi thủy ngân là những nguồn phát tia tử ngoại mạnh.

– Tia tử ngoại có tính chất tác dụng lên phim ảnh, kích thích sự phát quang của nhiều chất, làm ion hóa không khí và có tác dụng sinh học.

– Tia tử ngoại được ứng dụng vào công nghệ diệt khuẩn, tiệt trùng thực phẩm trước khi đóng gói, khử trùng dụng cụ y tế, và tìm vết nứt trên bề mặt của các vật kim loại.

Sóng vô tuyến là gì?

– Sóng vô tuyến có bước sóng nằm trong khoảng từ 1 mm đến 100 km.

– Chúng được phát ra từ ăng-ten và được sử dụng để “mang” các thông tin như âm thanh, hình ảnh đi rất xa.

– Sóng này bị phản xạ bởi tầng điện ly trước khi tới máy thu.

– Trong đó, sóng VHF (Very High Frequency) (bước sóng rất ngắn) từ 1 m đến 10 m và sóng UHF (Ultra High Frequency) (bước sóng cực ngắn) từ 10 cm đến 1 m có thể truyền thẳng đến máy thu mà không bị phản xạ bởi tầng điện ly. Chúng được sử dụng cho các đài phát thanh và truyền hình địa phương.

– Sóng vi ba (bước sóng khoảng vài cm) được sử dụng cho viễn thông quốc tế và chuyển tiếp truyền hình qua vệ tinh thông tin, cũng như cho mạng điện thoại di động qua tháp vi ba.

Tia Rơn ghen (Tia X)

– Tia X có bước sóng nhỏ hơn tia tử ngoại (khoảng từ 30 pm đến 3 nm).

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

– Ngoài các công dụng về chẩn đoán và điều trị một số bệnh trong y học, tia X còn được sử dụng trong công nghiệp để tìm khuyết tật trong các vật đúc bằng kim loại và trong các tinh thể, cũng như được sử dụng trong giao thông để kiểm tra hành lý của hành khách khi đi máy bay.

Tia Gamma (γ)

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

– Trong y học, tia gamma được dùng trong phẫu thuật và điều trị các căn bệnh liên quan đến khối u, dị dạng mạch máu, và các bệnh chức năng của não.

– Bên cạnh lĩnh vực y tế, tia gamma còn được ứng dụng trong lĩnh vực công nghiệp, giúp phát hiện các khuyết tật với hình ảnh rõ ràng và độ chính xác cao.

Trên đây là toàn bộ kiến thức về sóng điện từ mà Kiến Thức THPT đã tổng hợp. Hy vọng bài viết trên sẽ hữu ích và giúp các bạn nắm chắc kiến thức về sóng điện từ.