MasterSchool

Vật lý lớp 11 · KNTT · Chương 2

Lý thuyết Vật lí 11 Bài 11: Sóng điện từ

Chương 2: Sóng · Kết nối tri thức với cuộc sống

Với tóm tắt lý thuyết Vật Lí 11 Bài 11: Sóng điện từ sách Kết nối tri thức hay nhất, chi tiết sẽ giúp học sinh lớp 11 nắm vững kiến thức trọng tâm, ôn luyện để học tốt môn Vật Lí 11.

Lớp

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 sóng điện từ trong chân không là 3.108 m/s, bằng với tốc độ ánh sáng.

- Ánh sáng là sóng điện từ.

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

II. Thang sóng điện từ

Hình ảnh thang sóng điện từ:

Hình ảnh minh họa SGK

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

Các loại sóng điện từ

Đặc điểm

Nguồn phát

1. Ánh sáng nhìn thấy

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

- Bước sóng nằm trong khoảng từ 0,38 μmμm (ánh sáng tím) đến 0,76 μmμm (ánh sáng đỏ).

Mặt Trời, một số loại đèn, tia chớp, ngọn lửa, …

2. Tia hồng ngoại (IR)

- Là sóng điện từ không nhìn thấy có bước sóng trong khoảng từ 0,76 μmμm đến 1 mm.

- Có tính chất tuân theo định luật truyền thẳng, phản xạ, khúc xạ, …

- Đặc trưng nổi bật là tác dụng nhiệt.

- Ứng dụng: trong các điều khiển từ xa, bếp điện, lò nướng,…

Vật có nhiệt độ cao hơn môi trường xung quanh. Nguồn phát thông dụng như bóng đèn dây tóc, bếp gas, bếp than, điot hồng ngoại,…

3. Tia tử ngoại (UV)

- Là sóng điện từ không nhìn thấy, có bước sóng nằm trong khoảng từ 10 nm đến 400 nm.

- Nhiệt độ càng cao, bước sóng tử ngoại càng nhỏ.

- 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,…

- Ứng dụng: công nghệ diệt khuẩn, tiệt trùng thực phẩm trước khi đóng gói, khử trùng dụng cụ y tế, tìm vết nứt trên bề mặt của các vật kim loại,…

Vật có nhiệt độ trên 2000 oC. Ví dụ như hồ quang điện, đèn hơi thuỷ ngân,…

4. Sóng vô tuyến

- Có bước sóng nằm trong khoảng từ 1 mm đến 100 km

- Chúng được phát thông qua các an ten và được sử dụng để mang các thông tin âm thanh, hình ảnh đi rất xa.

- Sóng này bị phản xạ bởi tầng điện li trước khi tới máy thu.

- Sóng VHF có bước sóng rất ngắn từ 1 m đến 10 m và sóng UHF có bước sóng cực ngắn từ 10 cm đến 1 m có thể truyển thẳng đến máy thu, không bị phản xạ bởi tầng điện li.

- Ứng dụng trong các đài phát thanh và truyền hình, viễn thông quốc tế (sóng vi ba có bước sóng khoảng vài cm); chuyển tiếp truyền hình qua vệ tinh thông tin, cho mạng điện thoại di động.

Từ các máy phát sóng vô tuyến

5. Tia Rơn ghen (tia X)

- Có bước sóng nhỏ hơn tia tử ngoại, khoảng từ 30 pm đến 3 nm.

- Ứng dụng: chẩn đoán và chữa trị một số bệnh trong y học như chụp X – quang; tìm các khuyết tật trong vật đúc bằng kim loại và trong tinh thể; kiểm tra hành lí của hành khách khi đi máy bay,…

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

6. Tia gamma ( γγ )

- Có bước sóng nhỏ nhất trong thanh sóng điện từ, khoảng từ 10-5 nm đến 0,1 nm.

- Ứng dụng: dùng trong phẫu thuật, điều trị các căn bệnh liên quan đến khối u, dị dạng mạch máu, các bệnh chức năng của não; ứng dụng trong công nghiệp, phát hiện các khuyết tật bằng hình ảnh rõ nét với độ chính xác cao.

🌟 Em đã học (Ghi nhớ kiến thức trọng tâm)

  • Sóng điện từ không cần môi trường vật chất; lan truyền trong chân không với c.
  • E ⊥ B ⊥ phương truyền; sóng ngang.
  • Phổ: radio, micro, hồng ngoại, ánh sáng, tử ngoại, X, γ.
  • Ứng dụng thông tin, lò vi sóng, y học, kkhông nhầm với sóng cơ.
  • Công thức trọng tâm: c = λf; c = 3×10⁸ m/s

Câu hỏi ôn tập & củng cố bài học

Câu 1: Sóng điện từ là gì và có những đặc điểm cơ bản nào?
Sóng điện từ là điện từ trường biến thiên lan truyền trong không gian. Đặc điểm: Lan truyền được trong cả môi trường vật chất và chân không (vận tốc trong chân không c=3×108 m/sc = 3 \times 10^8\text{ m/s}). Sóng điện từ là sóng ngang: ba vectơ E⃗,B⃗,v⃗\vec{E}, \vec{B}, \vec{v} đôi một vuông góc tạo thành tam diện thuận và dao động cùng pha.
Câu 2: Kể tên các dải sóng trong thang sóng điện từ theo chiều bước sóng giảm dần?
Thứ tự bước sóng giảm dần (tần số tăng dần): Sóng vô tuyến (>1 mm> 1\text{ mm}) →\to Tia hồng ngoại (760 nm−1 mm760\text{ nm} - 1\text{ mm}) →\to Ánh sáng nhìn thấy (380 nm−760 nm380\text{ nm} - 760\text{ nm}) →\to Tia tử ngoại (10 nm−380 nm10\text{ nm} - 380\text{ nm}) →\to Tia X (10−11 m−10−8 m10^{-11}\text{ m} - 10^{-8}\text{ m}) →\to Tia gamma (<10−11 m< 10^{-11}\text{ m}).
Câu 3: Nêu tính chất và ứng dụng nổi bật của tia hồng ngoại và tia tử ngoại?
Tia hồng ngoại: tác dụng nhiệt nổi bật, dùng làm điều khiển từ xa, sấy khô sản phẩm, camera hồng ngoại quan sát ban đêm. Tia tử ngoại: tác dụng sinh học diệt khuẩn khử trùng, làm phát quang chất, chữa bệnh còi xương, kiểm tra khuyết tật bề mặt kim loại.
Câu 4: Tia X có tính chất gì và được ứng dụng như thế nào trong y học và công nghiệp?
Tia X có bước sóng rất ngắn nên khả năng đâm xuyên mạnh qua mô mềm (bị xương và kim loại cản lại), làm đen kính ảnh, ion hóa chất khí. Ứng dụng: chụp X-quang, chụp CT chẩn đoán hình ảnh y tế, soi quét hành lí an ninh sân bay, kiểm tra khuyết tật bên trong đúc kim loại.

Đề luyện tập theo bài