BÀI 7. SÓNG ĐIỆN TỪ 

I. ĐỊNH NGHĨA VÀ TÍNH CHẤT CỦA SÓNG ĐIỆN TỪ

Thảo luận 1 trang 46 sgk vật lý 11 ctst

So sánh sóng điện tử và sóng cơ về: môi trường truyền, tốc độ truyền, sóng ngang hay sóng dọc.

Giải nhanh:

Sóng điện từ truyền trong môi trường chân không và môi trường vật chất. Tốc độ truyền bằng 3.10⁸ m/s trong chân không. Thuộc loại sóng ngang

Sóng cơ truyền trong môi trường vật chất

Thảo luận 2 trang 46 sgk vật lý 11 ctst

Khi sóng điện từ truyền qua hai môi trường khác nhau, bước sóng của nó có bị thay đổi không? Giải thích.

Giải nhanh:

Trong các môi trường khác nhau, tần số của sóng điện từ không đổi, nhưng tốc độ truyền sóng thay đổi nên bước sóng của sóng điện từ cũng thay đổi khi truyền trong các môi trường khác nhau do v = c/n

Thảo luận 3 trang 46 sgk vật lý 11 ctst

Dựa vào Hình 7.2 và cho biết bước sóng của vùng ánh sáng nhìn thấy.

Giải nhanh:

Vùng ánh sáng nhìn thấy  có bước sóng từ 380 nm đến 760 nm.

II. THANG SÓNG ĐIỆN TỪ

Thảo luận 4 trang 46 sgk vật lý 11 ctst

Dựa vào số liệu trong Hình 7.2, xác định tần số của ánh sáng nhìn thấy.

Giải nhanh:

Ta có: f = c/λ

Tần số của ánh sáng nhìn thấy là xấp xỉ từ 3,95.10¹⁴Hz đến 7,89.10¹⁴Hz

Luyện tập trang 48 sgk vật lý 11 ctst

Vào thời điểm năm 2022, điện thoại di động ở Việt Nam sử dụng sóng điện từ có tần số trong khoảng từ 850 MHz đến 2 600 MHz. Tính bước sóng của sóng điện từ tương ứng với dải tần số này. Mắt chúng ta có thể thấy được các sóng này không? Vì sao?

Giải nhanh:

Ta có: λ = c/f

Bước sóng của sóng điện từ từ 0,115 m đến 0,353 m 

Mắt chúng ta không thể nhìn thấy sóng này vì nó nằm ngoài khoảng ánh sáng nhìn thấy.

Vận dụng trang 48 sgk vật lý 11 ctst

Tìm hiểu và giải thích vì sao khi sử dụng tia X để chụp ảnh trong y khoa như Hình 7.3, ta có thể thấy được xương của bàn tay.

Giải nhanh:

Năng lượng ánh sáng tỉ lệ nghịch với bước sóng, bước sóng càng nhỏ thì năng lượng càng lớn. Tia X có bước sóng khoảng $10^{-10}$ m nên năng lượng cao, có thể xuyên qua da và thịt nhưng bị xương cản lại. Tia X ion hóa và làm đen tấm phim, tạo ra hình ảnh X-quang với xương hiện màu trắng, mô mềm màu xám, và không khí màu đen. Hình ảnh X-quang giúp chẩn đoán và theo dõi bệnh dễ dàng.

Bài tập 1 trang 48 sgk vật lý 11 ctst

Hình 7P.1 mô tả các hiện tượng xảy ra đối với sóng vô tuyến có các tần số khác nhau do tác dụng của tầng điện li ở khí quyển.

a) Gọi tên các hiện tượng liên quan đến sóng vô tuyến có tần số 5 MHz và 100 MHz.

b) Giải thích vì sao các sóng vô tuyến ngắn được sử dụng để truyền thông tin trên mặt đất.

Giải nhanh:

a) Sóng vô tuyến tần số 5 MHz bị phản xạ bởi tầng điện li, trong khi sóng tần số 100 MHz truyền qua được tầng điện li và bị khúc xạ, tức là đổi phương.

b) Sóng vô tuyến ngắn phản xạ tốt trên tầng điện li, mặt đất, và mặt nước biển, cho phép truyền đi rất xa (vài chục nghìn km). Chúng ít bị không khí hấp thụ, nên thường dùng để truyền thông tin trên mặt đất.

Bài tập 2 trang 48 sgk vật lý 11 ctst

Các tia UV-A (có bước sóng trong khoảng từ 320 nm đến 400 nm) trong ánh sáng mặt trời có thể có tác dụng sinh học tốt như kích thích sự sản sinh vitamin D. Nhưng các tia UV-B có bước sóng trong khoảng từ 280 nm đến 320 nm lại có thể nguy hiểm như gây ung thư da.

Bằng cách tra cứu sách, báo, hãy lập biểu đồ cho biết ở địa phương em, trong khoảng thời gian nào của một năm và thời gian nào trong ngày ta cần phải phòng tránh tia UV-B.

Giải nhanh:

Biểu đồ dự báo tia UV ở thành phố Hà Nội 

Khoảng thời gian nắng gay gắt bắt đầu từ 9h sáng đến khoảng hơn 15h và có lượng tia UV cao nên hạn chế ra ngoài vào thời gian đó, nếu phải ra ngoài hãy mặc quần áo dài để che nắng, đeo kính chống tia UV, bôi kem chống nắng,...

Bài tập trang 48 sgk vật lý 11 ctst

Một vệ tinh nhân tạo chuyển động ở độ cao 575 km so với mặt đất phát sóng vô tuyến có tần số 92,4 MHz với công suất bằng 25,0 kW về phía mặt đất. Hãy tính cường độ sóng nhận được bởi một máy thu vô tuyến ở mặt đất ngay phía dưới vệ tinh. Bỏ qua sự hấp thụ sóng của khí quyển.

Giải nhanh:

Cường độ sóng nhận được bởi một máy thu vô tuyến ở mặt đất ngay phía dưới vệ tinh là:

I = P/(4πr²) = (25.10³)/(4π575.103) = 6,017.10⁻⁹(W/m2)