Sóng điện từ (sóng ngắn, cực ngắn, dài, trung bình)

1. Phương pháp giải

-  Định nghĩa: Sóng điện từ là điện từ trường lan truyền trong không gian.

-  Đặc điểm:

+ Sóng điện từ là sóng ngang, lan truyền được trong chân không và trong các môi trường vật chất. Tốc độ  sóng điện từ phụ thuộc vào môi trường truyền sóng; trong chân không, không khí là $c=3.{10}^8$ (tốc độ lớn nhất con người có thể đạt được), trong các môi trường khác, tốc độ nhỏ hơn c.

+ Véctơ cường độ điện trường $\overrightarrow{E}$ và véctơ cảm ứng từ $\overrightarrow{B}$ luôn luôn vuông góc với nhau và vuông góc với phương truyền sóng. 3 véctơ $\overrightarrow{Ê}$, $\overrightarrow{B}$  và $\overrightarrow{v}$ tại mọi điểm tạo với nhau thành một tam diện thuận.

+ Dao động của điện trường và của từ trường tại một điểm luôn luôn đồng pha với nhau.

+ Sóng điện từ tuân theo định luật truyền thẳng, phản xạ, khúc xạ như ánh sáng .

+ Sóng điện từ mang năng lượng. Năng lượng sóng điện từ tỉ lệ với lũy thừa bậc 4 của tần số.

Bảng sóng vô tuyến và ứng dụng

* Tầng điện li là một lớp khí quyển, trong đó các phần tử khí đã bị ion hóa rất mạnh dưới tác dụng của các tia tử ngoại trong ánh sáng Mặt Trời. Tầng điện ly kéo dài từ độ cao 80÷800 km.

2. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Trong mạch chọn sóng, khi mắc tụ điện có điện dung C₁ với cuộn cảm L thì mạch thu được bước sóng, λ₁ = 90m. Khi mắc tụ có điện dung C₂ với cuộn cảm L thì mạch thu được bước song λ₂ = 120m. Khi mắc C₁ nối tiếp C₂ rồi mắc vào cuộn cảm L thì mạch thu được bước sóng là

A. 100 m

B. 150 m

C. 210 m

D. 72 m

Lời giải:

Áp dụng công thức bước sóng khi ghép 2 tụ điện nối tiếp:

Đáp án D

Ví dụ 2: Mạch chọn sóng của máy thu vô tuyến gồm cuộn cảm có L = 1mH và tụ có C = 10pF. Biết tốc độ sóng điện từ 3.10⁸ m/s. Máy thu trên có thể thu được sóng điện từ có bước sóng bao nhiêu?

A. 188,4 m

B. 235,2 m

C. 1635,8m

D. 761,5m

Lời giải:

Đáp án A.

3. Bài tập vận dụng

Câu 1: Bước sóng của bức xạ da cam trong chân không là 600 nm thì tần số của bức xạ đó là

A. 5.10¹² Hz.

B. 5.10¹³ Hz.

C. 5.10¹⁴ Hz.

D. 5.10¹⁵ Hz.

Câu 2: Một sóng điện từ có tần số 60 GHz thì có bước sóng trong chân không là

A. 5 mm.

B. 5 cm.

C. 500 μm.

D. 50 μm.

Câu 3. Tác dụng nổi bật của tia hồng ngoại là tác dụng

A. quang điện.

B. thắp sáng.

C. nhiệt.

D. hóa học (làm đen phim ảnh).

Câu 4. Trong công nghiệp cơ khí, dựa vào tính chất nào sau đây của tia tử ngoại mà người ta dò tìm vết nứt trên bề mặt kim loại:

A. Kích thích nhiều phản ứng hóa học.

B. Kích thích phát quang nhiều chất.

C. Tác dụng lên phim ảnh.

D. Làm ion hóa không khí và nhiều chất khác.

Câu 5. Tia tử ngoại không có tính chất nào sau đây ?

A. Quang điện.

B. Thắp sáng.

C. Kích thích sự phát quang.

D. Sinh lí.

Câu 6. Trong các máy lọc nước RO ở các hộ gia đình hiện nay, bức xạ được sử dụng để tiêu diệt hoặc làm biến dạng hoàn toàn vi khuẩn là

A. tia hồng ngoại.

B. sóng vô tuyến.

C. ánh sáng nhìn thấy.

D. tia tử ngoại.

Câu 7. Cơ thể con người ở nhiệt độ khoảng 37⁰ C phát ra những bức xạ nào sau đây ?

A. Tia X.

B. Bức xạ nhìn thấy.

C. Tia hồng ngoại.

D. Tia tử ngoại.

Câu 8. Tại sao người thợ hàn hồ quang phải cần “mặt nạ” che mặt, mỗi khi cho phóng hồ quang?

A. Bức xạ phát ra từ hồ quang điện lúc hàn điện chứa rất nhiều tia tử ngoại có thể làm hỏng giác mạc của mắt và gây ung thư da.

B. Bức xạ phát ra từ hồ quang điện lúc hàn điện chứa rất nhiều tia hồng ngoại có thể làm nóng cơ thể.

C. Bức xạ phát ra từ hồ quang điện lúc hàn điện chứa rất nhiều tia tử ngoại có thể làm ion hóa không khí xung quanh thợ hàn.

D. Bức xạ phát ra từ hồ quang điện lúc hàn điện chứa rất nhiều tia hồng ngoại có thể kích thích các phản ứng hóa học không có ích trong cơ thể con người.

Câu 9. Tia hồng ngoại và tia tử ngoại có tính chất chung nào sau đây:

A. truyền được trong chân không

B. dùng trong y học điều trị còi xương

C. dùng trong công nghiệp và đời sống để sấy, sưởi

D. gây ra phản ứng quang hợp

Câu 10: Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về sóng điện từ?

A. Sóng điện từ là sóng ngang.

B. Khi sóng điện từ lan truyền, vectơ cường độ điện trường luôn vuông góc với vectơ cảm ứng từ.

C. Khi sóng điện từ lan truyền, vectơ cường độ điện trường luôn cùng phương với vectơ cảm ứng từ.

D. Sóng điện từ lan truyền được trong chân không.

Xem thêm các dạng bài tập khác:

30 Bài tập về Giao thoa sóng (2024)

30 bài tập về Tia hồng ngoại và tia tử ngoại (2024)

30 bài tập về tia X (2024)

100 bài tập về điện từ trường và sóng vô tuyến (2024)

80 bài tập về sóng dừng (2024)