Trong bài hôm nay, ta sẽ tìm hiểu về thang sóng điện từ và các loại tia chính trong thang sóng điện từ. Cùng so sánh bước sóng của các tia để xây dựng nên tính chất của các tia.
I. Thang sóng điện từ
Thang sóng điện từ là tập hợp các loại sóng điện từ được sắp xếp theo thứ tự bước sóng của các tia giảm dần (hoặc tăng dần).
Các loại sóng như vô tuyến, tia hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia tử ngoại, tử ngoại tia gamma đều có bản chất là sóng điện từ. Sự khác nhau về tần số giữa các tia dẫn đến sự khác nhau về tính chất và tác dụng.
Bước sóng càng nhỏ thì có năng lượng càng lớn nên khả năng đâm xuyên, ion hóa, khả năng tác dụng gây ra hiện tượng quang điện, khả năng phát quang ngày càng lớn.
Trong các loại tia, tia gamma có năng lượng lớn nhất vì có bước sóng nhỏ nhất, còn sóng vô tuyến có năng lượng ít nhất.
Ta có bảng thang sóng điện từ sắp xếp theo thứ tự bước sóng giảm dần từ trái qua phải:
II. Các loại tia trong thang sóng điện từ
1. Tia hồng ngoại
a) Định nghĩa
Tia hồng ngoại là những bức xạ không nhìn thấy có bước sóng lớn hơn bước sóng ánh sáng đỏ và nhỏ hơn sóng vô tuyến.
0,76 μm < λ < 2 mm
b) Nguồn phát
- Các vật bị nung nóng.
- Ví dụ: Bóng đèn dây tóc, bếp ga, bếp than,…
c) Tính chất và tác dụng
- Có bản chất là sóng điện từ
- Tác dụng nổi bật nhất là tác dụng nhiệt
- Bị hơi nước, khí cacbonic hấp thụ mạnh
- Không có khả năng i ôn hóa chất khí
d) Ứng dụng:
- Trong công nghiệp, tia hồng ngoại được dùng để sấy khô các sản phẩm.
- Trong y học dùng để sưởi ấm chữa các bệnh ngoài da, bệnh về xương khớp, giúp máu lưu thông.
- Dùng làm đèn hồng ngoại, tên lửa dẫn đường hồng ngoại trong quân sự.
2. Tia tử ngoại
a) Định nghĩa:
Bức xạ không nhìn thấy được có bước sóng nhỏ hơn bước sóng của ánh sáng tím (0,38 μm).
b) Nguồn phát
- Những vật bị nung nóng trên 3000 độ C đều phát ra tia tử ngoại.
- Ví dụ: Mặt trời, hồ quang điện.
c) Tính chất và tác dụng
- Có bản chất là sóng điện từ.
- Bị nước, thủy tinh hấp thụ mạnh.
- Tác dụng mạnh lên kính ảnh.
- Có khả năng i ôn hóa chất khí.
- Gây ra phản ứng quang hóa, quang hợp.
- Gây hiệu ứng quang điện.
- Có tác dụng sinh hoá.
d) Ứng dụng
- Chụp ảnh
- Phát hiện các vết nứt, trầy xước trên bề mặt sản phẩm
- Khử trùng
- Chữa còi xương
3. Tia rơn ghen (tia X)
a) Định nghĩa
Tia rơn ghen là sóng điện từ có bước sóng ngắn hơn tia tử ngoại .
b) Nguồn phát: Ống Cu lít gơ
- 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 UAK 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 và tác dụng
- Có khả năng đâm xuyên mạnh
- Có tác dụng mạnh lên kính ảnh, dùng để chụp điện.
- Làm phát quang 1 số chất.
- Có khả năng ion hóa chất khí.
- Có tác dụng sinh lý.
d) Ứng dụng
- Đo liều lượng của tia X
- Chữa ung thư
- Diệt vi khuẩn
- Dùng để quan sát màn hình trong chiếu điện
4. Tia gamma
a) Định nghĩa
Tia gamma là sóng điện từ có tần số lớn hơn tia X, mang nhiều năng lượng nhất.
b) Nguồn phát
Tia gamma sinh ra chủ yếu từ các phản ứng hạt nhân.
c) Tính chất và tác dụng:
- Có khả năng i ôn hóa cực mạnh trong không khí.
- Có tác dụng đâm xuyên mạnh.
d) Ứng dụng:
- Trong y học, tia gamma được dùng như dao mổ loại bỏ các tế bào ung thư.
- Được nghiên cứu trong các ngành thiên văn học, quân sự,…
