Thang sóng điện từ. Các loại bức xạ

THANG SÓNG ĐIỆN TỪ. CÁC LOẠI BỨC XẠ

Chủ đề này gồm các vấn đề: thang sóng điện từ ,phát hiện tia hồng ngoại và tia tử ngoại, tia hồng ngoại và tia tử ngoại, tia rơn ghen,

A. LÍ THUYẾT

1. Thang sóng điện từ

– Từ thí nghiệm về giao thoa ánh sáng người ra => ánh sáng có tính chất sóng

– Ánh sáng là một loại sóng điện từ => ánh sáng có đầy đủ tính chất của sóng điện từ

${{\lambda }_{{ck}}}=\frac{c}{f}$

=> ánh sáng có bước sóng càng nhỏ thì có năng lượng càng lớn nên khả năng đâm xuyên, ion hoá, khả năng tác dụng lên kính ảnh, khả năng gây ra hiện tượng quang điện, khả năng phát quang ngày càng lớn.

– Thang sóng điện từ là tập hợp các loại sóng điện từ được sắp xếp theo thứ tự bước sóng tăng dần.

Tia gamma	Dưới ${{10}^{{-12}}}$ m
Tia rơnghen	10^-11m đến 10^-8m
Tia tử ngoại	10^-8m đến 3,8.10^-7m
Ánh sáng nhìn thấy	3,8.10^-7 m đến 7,6.10^-7m
Tia hồng ngoại	7,6.10^-7m đến 10^-3m
Sóng vô tuyến	10^-3 trở lên

– Sắp xếp thang sóng điện từ theo thứ tự bước song tăng dần ( hay tần số giảm dần):

2. Phát hiện tia hồng ngoại và tử ngoại

– Ở ngoài quang phổ ánh sáng nhìn thấy, ở cả hai đầu đỏ và tím, còn có những bức xạ mà mắt không nhìn thấy, nhưng nhờ mối hàn của cặp nhiệt điện và bột huỳnh quang mà ta phát hiện được. Các bức xạ đó gọi là tia hồng ngoại và tia tử ngoại.

– Tia hồng ngoại và tia tử ngoại có cùng bản chất với ánh sáng.

– Tia hồng ngoại và tia tử ngoại cũng tuân theo các định luật: truyền thẳng, phản xạ, khúc xạ, và cũng gây được hiện tượng nhiễu xạ, giao thoa như ánh sáng thông thường.

3. Tia hồng ngoại và tia tử ngoại

	Tia hồng ngoại	Tia tử ngoại
Định nghĩa	Là những bức xạ không nhìn thấy được có bước sóng lớn hơn bước sóng của ánh sáng đỏ ( $\lambda >0,75\mu m$ )	Bức xạ không nhìn thấy được có bước sóng nhỏ hơn bước sóng của ánh sáng tím ( $\lambda <0,38\mu m$ )
Nguồn phát	– Các vật bị nung nóng đều phát ra tia hồng ngoại. Tuy nhiên để phân biệt thì nhiệt độ của nó phải lớn hơn nhiệt độ của môi trường. – Bóng đèn dây tóc, bếp ga, bếp than, điốt hồng ngoại…	– Những vật bị nung nóng trên ${{3000}^{0}}C$ đều phát ra tia tử ngoại rất mạnh. – Mặt trời, hồ quang điện, đèn cao áp thủy ngân…
Tính chất và tác dụng	– Có bản chất là sóng điện từ – Tác dụng nổi bật nhất là tác dụng nhiệt. – Tác dụng lên một kính ảnh đặc biệt là kính ảnh hồng ngoại. – Bị hơi nước, khí $C{{O}_{2}}$ hấp thụ mạnh. – Không có khả năng iôn hóa chất khí.	– Có bản chất là sóng điện từ. – Bị nước, thủy tinh hấp thụ mạnh. – Tác dụng rất mạnh lên kính ảnh – Có tác dụng làm ion hóa chất khí – Có khả năng gây ra phản ứng quang hóa, quang hợp. – Gây hiệu ứng quang điện. – Có tác dụng sinh học: hủy hoại tế bào, giết chết vi khuẩn…
Ứng dụng	– Trong công nghiệp, dùng tia hồng ngoại để sấy khô các sản phẩm sơn. – Trong y học dùng để sưởi ấm ngoài da cho máu lưu thông. – Có thể biến điệu như sóng điện từ cao tấn, nên được ứng dụng trong các bộ điều khiển từ xa dùng tia hồng ngoại.	– Chụp ảnh. – Phát hiện các vết nứt, vết trầy xước trên bề mặt các sản phẩm. – Khử trùng, chữa bệnh còi xương.

4. Tia rơn ghen (tia X)

a. Bản chất

+ Không mang điện.

+ Là sóng điện từ có bước sóng ngắn hơn tia tử ngoại ( $\lambda$ từ ${{10}^{{-2}}}$ m đến ${{10}^{{-8}}}$ m ).

b. Nguồn phát: Để tạo ra tia X người ta dùng dống phát tia X gọi là ống Cu-lít-giơ

– Cấu tạo của ống Cu-lit-giơ : là một ống thủy tinh hút chân không , có gắn 3 điện cực

– Cơ chế hoạt động :

+ Khi nối anot và catot vào hiệu điện thế U_AK khoảng vài vạn vôn , các electron bật khỏi catot tạo thành dòng tia catot

+ Các electron trong tia catot được tăng tốc trong điện trường mạnh nên thu được động năng rất lớn . Khi đến anot , chúng gặp các nguyên tử của anot , xuyên sâu vào lớp bên trong của vỏ nguyên tử và tương tác với hạt nhân nguyên tử và các electron ở các lớp này . Trong sự tương tác này làm phát ra sóng điện từ có bước sóng rất ngắn gọi là bức xạ hãm . Đó chính là tia Rơnghen .

c. Tính chất – Tác dụng

+ Có khả năng đâm xuyên mạnh (Tia X đi qua tấm nhôm dày vài cm nhưng lại không qua được tấm chì dày vài mm).

+ Có tác dụng mạnh lên kính ảnh, dùng để chụp điện.

+ Làm phát quang một số chất, dùng để quan sát màn hình trong chiếu điện.

+ Có khả năng ion hoá chất khí, dùng để đo liều lượng của tia X.

+ Có tác dụng sinh lý: hủy hoại tế bào, diệt vi khuẩn. Trong y tế dùng tia X để chữa bệnh ung thư.