sóng điện từ

Tiếp cận với bộ môn vật lý, học sinh sẽ lý giải được các nguyên nhân một số hiện tượng xảy ra trước mắt chúng ta hằng ngày. Trong đó, việc tìm hiểu về sóng điện từ cũng mang nhiều điều khoa học rất thú vị. Bài viết dưới đây sẽ mang lại những lý thuyết quan trọng về sóng điện từ, giúp các bạn học sinh ôn luyện và có cái nhìn tổng quát hơn. 

1. Sóng điện từ vật lý 12 là gì?

sóng điện từ

Sóng điện từ hay còn được gọi là bức xạ điện từ. Đây là sự kết hợp của dao động điện trường và từ trường, khi chúng vuông góc với nhau sẽ lan truyền trong không gian giống như sóng.  Trong lúc lan truyền, sóng điện từ mang theo một nguồn năng lượng, động lượng và thông tin. 

Sóng điện từ có bước sóng trong khoảng 400nm và 700nm, có thể quan sát được sóng điện từ bằng mắt thường và gọi đây là ánh sáng.

2. Đặc điểm của sóng điện từ

sóng điện từ

Sóng điện từ có nhiều đặc điểm vật lý quan trọng, trong đó bao gồm:

+ Có khả năng lan truyền được trong môi trường chân không cá trong các chất điện môi khác. Tốc độ sóng điện từ trong chân không sẽ bằng với tốc độ ánh sáng c = 3.10-8(m/s).

Tốc độ sóng điện từ trong điện môi thì nhỏ hơn trong môi trường chân không, nó phụ thuộc vào hằng số điện môi của môi trường đó.

+ Sóng điện từ được liệt kê là sóng ngang, nó luôn vuông góc với nhau và vuông góc với cả phương truyền sóng.

+ Dao động của điện trường và từ trường trong sóng điện từ sẽ luôn diễn ra một một điểm và đồng pha với nhau.

+ Sóng tuân theo quy luật truyền thẳng, khúc xạ và phản xạ, nhiễm xạ, giao thoa.

+ Trong khi truyền sóng, sóng điện từ sẽ luôn mang theo năng lượng.

+ Sóng vô tuyến cũng là một sóng điện từ, sóng này có bước sóng từ vài mét đến vài kilomet. Người ta có thể chia sóng vô tuyến thành sóng ngắn, sóng cực ngắn, sóng trung và sóng dài.

3. Những ứng dụng của sóng điện từ

sóng điện từ

Tất cả chúng ta sẽ không thể học tập, làm việc hay nghỉ ngơi nếu không tiếp xúc với các thiết bị như: Tivi, điện thoại di động, máy tính… cùng với đó là các công cụ để làm việc, giải trí, giao tiếp với mọi người xung quanh. Hầu hết tất cả các thiết bị này đều phát ra sóng điện từ.

3.1. Sóng radio – radio waves

Sóng này có tần số trong khoảng từ 30Hz đến 300MHz, với bước sóng từ 1m cho đến 103m. Sóng bao gồm sóng dài, sóng trung, sóng ngắn, sóng cực ngắn.

Đài phát thanh AM hay FM và tivi những đời cũ sẽ hoạt động ở dải tần số vô tuyến thấp hơn so với điện thoại di động. Để bắt được tín hiệu cần phải có các ăng-ten đặt ở trên cao và xu khu dân cư để tránh khả năng phơi nhiễm bức xạ tần số vô tuyến từ ăng-ten tạo ra.

Một số ứng dụng của sóng radio: 

+ Dùng truyền thông tin và tín hiệu truyền thông; Wifi.

+ Dùng sóng để tiêu diệt sâu bọ.

+ Điều trị một số bệnh trong y học: hen, a-bi-đan, chữa rối loạn nhịp tim, chữa chứng viễn thị, trị đau lưng…

+ Ứng dụng dùng radar trong quân đội để phát hiện vật ở khoảng cách xa.

3.2. Sóng viba – Micro waves

Đây là sóng có tần số từ 300MHz đến 3.000 MHz, với bước sóng 10-1m đến 1m (UHF).  Sóng được ứng dụng cho lò vi sóng.

3.3. Tia T (T-rays)

Là dạng tia bức xạ hồng ngoại, nằm trong vùng điện từ 300 gigahertz (3×1011 Hz) và 3 terahertz (3×1012 Hz), nằm trong dải 1milimeter và 100 micrometer.

Tia này được dùng trong nghiên cứu thiên văn học, để quan sát các dải thiên hà và các vì sao. Những công nghệ nhìn xuyên vật thể cũng sử dụng tia này để quan sát các chất nguy hiểm được che giấu trong bưu kiện. 

Tia T có khả năng nhìn xuyên vật thể rất mạnh, nó cũng có thể chiếu qua thời tiết xấu nhất. Đối với y học, người ta dùng máy quét dạng tia này để làm scan các lớp biểu bì, thấy rõ bên trong cơ thể, phát hiện những dấu hiệu của bệnh ung thư.

3.4 Tia hồng ngoại – Infrared

Đây là dạng bức xạ điện từ có bước sóng dài hơn ánh sáng. Người ta phân chia hồng ngoại thành 3 vùng theo bước sóng từ 700nm – 1ml: Cận hồng ngoại, hồng ngoại trung bình và nhiệt hồng ngoại. 

Hiện nay, tia hồng ngoại được ứng dụng rất phổ biến trong y học, để phá huỷ các tế bào bị tổn thương và chuẩn đoán bệnh lý. Một số chuông báo động cũng dùng đến tia hồng ngoại. Các kỹ thuật tăng cường hình ảnh hoặc chụp ảnh nhiệt cần sự can thiệp của tia này.

3.5. Tia tử ngoại – Ultra Violet 

Tia tử ngoại là loại tia có bước sóng 10-8m đến 10-7m và tần số từ 3000 THz đến 3.1016Hz.

Ứng dụng của tia này được dùng trong y học, điều trị bệnh ung thư và tiệt trùng, diệt khuẩn…

3.6. Tia X và tia Gamma

Trong sóng điện từ còn có 2 tia là Tia X và tia Gamma. Tia X hay quang tuyến X hay X quang là một sóng điện từ có bước sóng trong khoảng 10nm đến 100 picômét (tức là tần số từ 30PHz đến 3EHz). 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.

Tia X và tia Gamma đều có ứng dụng trong y học, hỗ trợ phẫu thuật và tập trung chuẩn đoán bệnh lý, những dị dạng trong các động tĩnh mạch. Ngoài ta, chúng còn được dùng trong cơ khí chế tạo và tạo ra kính viễn vọng.

Qua bài viết trên với những lý thuyết về sóng điện từ, có thể giúp quý bạn đọc cũng như các bạn học sinh hiểu rõ và mở rộng hơn kiến thức được học từ nhà trường. Đặc biệt, là phân biệt được sự khác nhau giữa các dạng sóng điện từ được ứng dụng trong đời sóng hằng ngày

Xem Thêm  Khám phá phương pháp giải bài tập lý 12 nâng cao nhanh nhất

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *