Lý thuyết Sóng Điện Từ: Cấu Trúc và Ứng Dụng Thực Tiễn

A. Lý thuyết Sóng điện từ 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 tất cả các sóng điện từ truyền trong chân không có giá trị 3.108 m/s, đúng bằng tốc độ ánh sáng trong chân không
=> Ánh sáng là sóng điện từ
- Sóng điện từ gồm một dải rộng tần số (hoặc bước sóng), gọi là thang sóng điện từ
II. Thang sóng điện từ
- Sự khác nhau về bước sóng (hay tần số) của các loại sóng điện từ đã dẫn đến sự khác nhau về tính chất và công dụng của chúng
1. Ánh sáng nhìn thấy
- Là những bức xạ điện từ có thể nhìn thấy bằng mắt thường
- Quang phổ của ánh sáng nhìn thấy là một dải màu biến thiên liên tục từ tím đến đỏ.
- Bước sóng của ánh sáng nhìn thấy nằm trong khoảng từ 0,38μm đến 0,76μm, ánh sáng đỏ có bước sóng
dài nhất khoảng 0,76μm, ánh sáng tím có bước sóng ngắn nhất khoảng 0,38μm
- Nguồn phát: Mặt Trời, một số loại đèn, tia chớp, ngọn lửa,…
2. Tia hồng ngoại (IR)
- Tia hồng ngoại là sóng điện từ không nhìn thấy có bước sóng nằm trong khoảng từ 0,76μm đến 1mm
- Nguồn phát tia hồng ngoại: Vật có nhiệt độ cao hơn môi trường xung quanh thì phát được tia hồng ngoại ra môi trường
- Nguồn thông dụng là bóng đèn dây tóc, bếp gas, bếp than, diot hồng ngoại,… 1
- Tính chất: + Tia hồng ngoại có tính chất tuân theo định luật truyền thẳng, phản xạ, khúc xạ và gây được
hiện tượng nhiễu xạ, giao thoa như ánh sáng thông thường.
+ Tác dụng nổi bật của tia hồng ngoại là tác dụng nhiệt→ Sưởi ấm sấy khô
+ Tia hồng ngoại gây ra một số phản ứng hóa học
+ Có thể biến điệu như sóng cao tần→ Ứng dụng trong bộ điều khiển từ xa dùng tia hồng ngoại
- Ứng dụng phổ thông nhất của tia hồng ngoại là sử dụng trong các điều khiển từ xa; bếp điện, lò nướng,. .
3. Tia tử ngoại (UV)
- Tia tử ngoại là sóng điện từ không nhìn thấy có bước sóng nằm trong khoảng từ 1 nm đến 0,38 μm.
- Nguồn phát tia tử ngoại: Vật có nhiệt độ trên 2000°C thì phát được tia tử ngoại, nhiệt độ của vật càng
cao thì bước sóng tử ngoại càng nhỏ. Hồ quang điện, đèn hơi thuỷ ngân là nguồn phát tia tử ngoại mạnh. - Tính chất:
+ Tia tử ngoại có 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: hủy diệt tế bào da, tế bào võng mạt, diệt khuẩn nấm mốc
+ Bị nước và thủy tinh hấp thụ mạnh nhưng truyền qua được thạch anh
- Ứng dụng:+ Tia tử ngoại được ứng dụng trong y tế: tiệt trùng dụng cụ phẩu thuật, dụng cụ y tế, chữa bệnh còi xương
+ công nghệ diệt khuẩn, tiệt trùng thực phẩm trước khi đóng gói.
+ Tìm vết nứt trên bề mặt của các vật kim loại. . 4. Sóng vô tuyến
- Sóng vô tuyến có bước sóng nằm trong khoảng từ 1 mm đến 100 km.
- Chúng được phát ra từ an 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 li trước khi tới máy thu
- Trong đó, sóng VHF (Very High Frequency) (bước sóng rất ngắn) tử 1 m đến 10 m và sóng UHF (Ultra
High Frequency) (bước sáng cực ngắn) từ 10 cm đến 1 m có thể truyền thẳng đến máy thu, không bị phản
xạ bởi tầng điện li. Chúng được sử dụng cho các đài phát thanh và truyền hình địa phương. 2
- 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 và cho mạng điện thoại di động qua tháp vi ba.
5. Tia Rơn ghen (Tia X)
- Tia X có bước sóng ngắn 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 tới đập vào tấm kim
loại có nguyên tử lượng lớn trong ống tia X - Tính chất:
+ Tính chất nổi bật nhất của tia X là khả năng đâm xuyên mạnh.
+ Tác dụng lên phim ảnh ( làm đen phim ảnh)
+ làm phát quang nhiều chất + ion hóa không khí
+ Tác dụng sinh lí: hủy diệt tế bào( →chữa ung thứ nông)
- Công dụng:+ Chẩn đoán chửa trị một số bệnh trong y học: chụp phim, chửa ung thư nông.
+ Tìm khuyết tật bên trong vật đúc bằng kim loại, nghiên cứu cấu trúc vật rắn + Kiểm tra hành lí 6. Tia Gamma (γ)
- Tia gamma có bước sóng nhỏ nhất trong thang sóng điện tử, khoảng từ 105 nm đến 0,1 nm 3
- Trong y học, tia gamma được dùng trong phẫu thuật, điều trị các căn bệnh liên quan đến khối u, dị dạng
mạch máu, các bệnh chức năng của não.
- Trong lĩnh vực công nghiệp: Tia gammua giúp phát hiện các khuyết tật của sản phẩm bằng hình ảnh rõ
ràng với độ chính xác cao. 4
Document Outline

• I.Sóng điện từ
• II.Thang sóng điện từ
• 1.Ánh sáng nhìn thấy
• 2.Tia hồng ngoại (IR)
• 3.Tia tử ngoại (UV)
• 4.Sóng vô tuyến
• 5.Tia Rơn ghen (Tia X)