Mục lục
1. Sóng điện từ là gì?
Bức xạ điện từ (hay sóng điện từ) là sự kết hợp của dao động điện trường và từ trường vuông góc với nhau, lan truyền trong không gian như sóng.
Khi lan truyền, sóng điện từ mang theo năng lượng, động lượng và thông tin. Sóng điện từ với bước sóng nằm trong khoảng 400 nm và 700 nm có thể được quan sát bằng mắt người và gọi là ánh sáng.
2. Một số đặc điểm của sóng điện từ
– Sóng điện từ lan truyền được trong chân không và trong các điện môi. Tốc độ của sóng điện từ trong chân không bằng tốc độ ánh sáng c = 3.10-8(m/s). Tốc độ của sóng điện từ trong điện môi thì nhỏ hơn trong chân không và phụ thuộc vào hằng số điện môi.
– Sóng điện từ là sóng ngang: và luôn luôn vuông góc với nhau và vuông góc với phương truyền sóng.
– Trong sóng điện từ thì dao động của điện trường và của từ trường tại một điểm luôn luôn đồng pha với nhau.
– Sóng điện từ tuân theo các quy luật truyền thẳng, phản xạ, khúc xạ.
– Sóng điện từ tuân theo các quy luật giao thoa, nhiễu xạ.
– Trong quá trình lan truyền sóng điện từ mang theo năng lượng.
– Những sóng điện từ có bước sóng từ vài mét đến vài km được dùng trong thông tin vô tuyến nên gọi là các sóng vô tuyến. Người ta chia sóng vô tuyến thành: sóng cực ngắn, sóng ngắn, sóng trung và sóng dài.
3. Một số ứng dụng của sóng điện từ
3.1 Radio waves (sóng radio)
Sóng radio có tần số trong khoảng từ 30KHz (dải tần LF) đến 300MHz (dải tần VHF), bước sóng từ 1m đến 103m. Sóng radio bao gồm: sóng dài (LF), sóng trung (MF), sóng ngắn (HF), sóng cực ngắn (VHF).
Ứng dụng của sóng Radio:
3.2 Micro waves (sóng viba)
Sóng viba có tần số từ 300MHz đến 3000MHz, có bước sóng từ 10-1m đến 1m (UHF).
Ứng dụng của sóng viba:
– Sóng viba được dùng chủ yếu trong lò vi sóng.
3.3 T-rays (tia T)
T-rays (tia T) được biết đến như là bức xạ viễn-hồng ngoại, nằm trong vùng phạm vi điện từ 300 gigahertz (3×1011 Hz) và 3 terahertz (3×1012 Hz), nằm trong dải 1 milimeter và 100 micrometer.
Ứng dụng của tia T:
– Nghiên cứu thiên văn học: quan sát các vì sao và thiên hà.
– Công nghệ nhìn xuyên vật thể: phát hiện ra các chất nguy hiểm trong các bưu kiện hoặc được che giấu.
– Có khả năng trở thành vũ khí rất mạnh và cũng có thể chiếu xuyên qua thời tiết xấu, bụi bặm hoặc khói.
– Trong y học: dùng máy quét T-rays để scan lớp biểu bì hoặc các bộ phận khác để dò tìm những dấu hiệu của ung thư.
3.4 Infrared (tia hồng ngoại)
Là bức xạ điện từ có bước sóng dài hơn ánh sáng khả kiến nhưng ngắn hơn tia bức xạ viba. “Hồng ngoại” có nghĩa là dưới mức đỏ”
Được phân chia thành 3 vùng theo bước sóng, trong khoảng từ 700 nanômét tới 1 milimét: cận hồng ngoại, hồng ngoại trung bình và nhiệt hồng ngoại.
Ứng dụng của tia hồng ngoại:
– Tia hồng ngoại được dùng trong y học giúp phá hủy các tế bào và mô bị tổn thương, ngoài ra tia hồng ngoại còn có thể giúp chuẩn đoán bệnh.
– Kính nhìn đêm (dùng kỹ thuật tăng cường ảnh hoặc kỹ thuật chụp ảnh nhiệt).
– Chuông báo động dùng tia hồng ngoại.
3.5 Ultra Violet (tia tử ngoại)
Tia tử ngoại là bức xạ có bước sóng từ 10-8m đến 10-7m và tần số từ 3000THz đến 3.1016Hz.
Ứng dụng của tia tử ngoại:
– Dùng trong điều trị ung thư.
– Tiệt trùng, diệt khuẩn.
3.6 X-rays (tia X)
Tia X hay quang tuyến X hay X quang là một sóng điện từ có bước sóng trong khoảng 10 nanômét đến 100 picômét (tức là tần số từ 30PHz đến 3EHz)
Ứng dụng của tia X:
– Dùng trong y học: chiếu, chụp, chuẩn đoán bệnh, tìm chỗ xương gãy, mảnh kim loại trong người…, để chữa bệnh.
– Dùng trong chế tạo động cơ: giúp các kỹ sư tìm ra các điểm cục bộ có độ mềm không mong muốn trong khối máy nhôm đúc, chủ yếu do quá trình làm lạnh có tốc độ hạ nhiệt không ổn định.
3.7 Gamma rays (tia gamma)
Tia gamma có bước sóng vào khoảng 10-14m đến 10-10m. Sự khác nhau giữa bức xạ gamma và tia X là ở nguồn gốc: bức xạ gamma phát ra từ trong hạt nhân nguyên tử, còn tia X sinh ra ở ngoài nhân.
Ứng dụng của tia gamma:
– Dao gamma: là phương tiện phẫu thuật bằng bức xạ gamma tập trung, định vị 3 chiều, cho phép xác định chính xác và điều trị các khối u hoặc các khối dị dạng động tĩnh mạch chỉ bằng một lần phẫu thuật trong điều kiện gây tê cục bộ.
– Kính viễn vọng tia gamma: theo dõi các vụ nổ vũ trụ khối lượng lớn, những lỗ đen khổng lồ và những ngôi sao trung hòa điện tử.
Bài tập sóng điện từ có đáp án
Các bạn có thể làm bài tập trắc nghiệm sóng điện từ (có đáp án) tại ĐÂY.
