Bài 7: Sóng điện từ

- Sóng mà các đài phát là sóng điện từ. Sóng điện từ là sự lan truyền trong không gian của điện từ trường biến thiên.
- Sóng điện từ có tính chất:
+ Tốc độ truyền sóng trong chân không là c \(=3.10^8 \mathrm{~m} / \mathrm{s}\).
+ Trong mọi môi trường vật chất, tốc độ truyền của sóng điện từ đều nhỏ hơn c.
+ Một số hiện tượng đặc trưng của sóng điện từ là: phản xạ, khúc xạ, nhiễu xạ, ...
+ Khi truyền qua các môi trường khác nhau, tần số và chu kì của sóng điện từ không thay đổi.

Khi sóng điện từ truyền qua hai môi trường khác nhau, bước sóng của nó có bị thay đổi theo công thức \(\lambda^{\prime}=\frac{\lambda}{n}\) với \(\mathrm{n}\) là chiết suất của môi trường.

Vì tốc độ truyền sóng phụ thuộc và bản chất môi trường truyền sóng dẫn đến bước sóng thay đổi theo, chỉ có chu kì và tần số không đổi khi sóng điện từ truyền qua hai môi trường khác nhau.

Bước sóng của vùng ánh sáng nhìn thấy từ 380 nm (ánh sáng tím) đến 760 nm (ánh sáng đỏ).

Sử dụng công thức \(f=\frac{c}{\lambda}\)
Tần số của ánh sáng đỏ: \(f_{d o}=\frac{c}{\lambda_{d o}}=\frac{3.10^8}{760.10^{-9}}=3,9.10^{14} \mathrm{~Hz}\)
Tần số của ánh sáng tím: \(f_{\text {tim }}=\frac{c}{\lambda_{\text {tim }}}=\frac{3.10^8}{380.10^{-9}}=7,9.10^{14} \mathrm{~Hz}\)
Tần số của vùng ánh sáng nhìn thấy từ \(3,9 . 10^{14} \mathrm{~Hz}\) đến 7,9.10 \(14 \mathrm{~Hz}\).

Sử dụng công thức \(\lambda=\frac{c}{f}\)
Bước sóng ứng với tần số \(850 \mathrm{MHz}\) : \(\lambda_1=\frac{c}{f_1}=\frac{3.10^8}{850.10^6}=0,35 \mathrm{~m}\)
Bước sóng ứng với tần số \(2600 \mathrm{MHz}\) : \(\lambda_2=\frac{c}{f_2}=\frac{3.10^8}{2600.10^6}=0,12 \mathrm{~m}\)
Mắt chúng ta không thể nhìn thấy các sóng này vì chúng không nằm trong dải ánh sáng nhìn thấy.

Do tia X có bước sóng ngắn nên có tính đâm xuyên mạnh.

X-quang là một phương pháp xét nghiệm nhanh, không đau, ghi lại các hình ảnh của các cấu trúc bên trong cơ thể - đặc biệt là xương. Các chùm tia X đi qua cơ thể, và chúng được hấp thụ với số lượng khác nhau tùy thuộc vào mật độ của vật liệu mà chúng đi qua.

Ví dụ, canxi trong xương của bạn làm cho chúng trở nên dày đặc hơn, vì vậy chúng hấp thụ nhiều bức xạ hơn và xuất hiện màu trắng trên phim X-quang. Do đó, khi xương bị gãy, đường gãy sẽ xuất hiện dưới dạng một vùng tối bên trong vùng xương sáng hơn trên phim X - quang.

Các mô ít đậm đặc hơn như cơ hoặc mỡ hấp thụ ít hơn và các cấu trúc này xuất hiện dưới dạng màu xám trên phim X-quang. Không khí hấp thụ rất ít tia X, vì vậy phổi và bất kỳ khoang nào chứa đầy không khí đều xuất hiện màu đen trên phim X quang. Nếu viêm phổi hoặc khối u có trong phổi, chúng dày đặc hơn các khu vực chứa đầy không khí của phổi và chúng sẽ xuất hiện dưới dạng các đốm trắng hơn trên phim X-quang.

a) Đối với sóng vô tuyến có tần số 5 MHz khi đến tầng điện li bị phản xạ.

Sóng vô tuyến có tần số 100 MHz bị khúc xạ qua tầng điện li.

b) Các sóng vô tuyến ngắn được sử dụng để truyền thông tin trên mặt đất vì chúng bị phản xạ ở tầng điện li rất tốt, khi đến tầng điện li chúng lại được phản xạ quay ngược trở lại mặt đất, cứ như vậy sóng vô tuyến đó được truyền tới điểm thu sóng.

Các em có thể dựa vào thông tin tham khảo dưới đây và lập biểu đồ tương ứng với địa phương em:

- Ánh sáng UVB phổ biến hơn ở vùng khí hậu có nắng hơn ở vùng khí hậu ít ánh nắng. Ánh sáng UVB (và ánh sáng UVA) được phản chiếu từ cát, nước và tuyết (80% tia UVB phản chiếu từ tuyết). Ở bán cầu bắc, tia UVB mạnh nhất trong khoảng từ tháng 4 đến tháng 10, xuất hiện nhiều vào ban ngày với cường độ cực đại trong khoảng từ 10:00 sáng đến 4:00 chiều.

- Học sinh tự lập bảng theo dõi theo mẫu dưới đây:

- Biểu đồ tham khảo:

Cường độ sóng mà máy thu vô tuyến ở mặt đất ngay phía dưới vệ tinh thu được:

\(I=\frac{\mathrm{P}}{4 \pi r^2}=\frac{25.10^3}{4 \pi .\left(575.10^3\right)^2}=6.10^{-9} \mathrm{~W} / \mathrm{m}^2\)