Trong cuộc sống hàng ngày chúng ta đều tiếp xúc với các loại sóng được sử dụng cho các thiết bị như điện thoại, vô tuyến, máy móc,… Mỗi loại sóng lại có những đặc điểm và ứng dụng khác nhau. Hôm nay Techway sẽ cùng các bạn đi sâu vào sóng điện từ nhé.
Sóng điện từ là gì ?
Sóng điện từ hay còn được gọi với cái tên bức xạ điện từ chính là sự kết hợp của dao động hiện trường và từ trường vuông góc với nhau, lan truyền trong không gian. Khi lan truyền sóng điện từ mang theo năng lượng, thông tin và động lượng. Khi sóng điện từ có bước sóng nằm trong khoảng 400 nm và 700nm và có thể nhìn thấy bằng mắt người ta gọi đó chính là ánh sáng.
Các đặc điểm của sóng điện từ
Sóng điện từ lan truyền được trong chân không và trong các điện môi. Tốc độ của sóng điện từ trong chân không là c = 3.108 m/s. Tốc độ của sóng điện từ trong điện môi thì nhỏ hơn trong chân không và phụ thuộc vào hằng số điện môi.
Sóng điện từ là sóng ngang: và luôn luôn vuông góc với nhau và vuông góc với phương truyền sóng.Trong sóng điện từ thì dao động của điện trường và của từ trường tại một điểm luôn luôn đồng pha với nhau.
Sóng điện từ tuân theo các quy luật truyền thẳng, phản xạ, khúc xạ.
Sóng điện từ tuân theo các qui luật giao thoa, nhiễu xạ.
Trong quá trình lan truyền sóng điện từ mang theo năng lượng.
Những sóng điện từ có bước sóng từ vài mét đến vài km được dùng trong thông tin vô tuyến nên gọi là các sóng vô tuyến. Người ta chia sóng vô tuyến thành: sóng cực ngắn, sóng ngắn, sóng trung và sóng dài.
3 yếu tố trong sóng điện từ là B, E, v, mà 3 yếu tố này dao động cùng pha với nhau và vecto B vuông góc với vecto E, và cả 2 vecto này đều vuông góc với vecto v [ tức vuông góc với phương truyền sóng]. Theo định nghĩa sóng ngang: các phần tử của môi trường dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng, ta suy ra được sóng điện từ là sóng ngang.
+ 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 \[c = 3.10^8 m/s\] [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 \[\overrightarrow E\], \[\overrightarrow B\] 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.
Video mô phỏng hình ảnh sóng điện từ
2. Bảng sóng vô tuyến và ứng dụng
Loại sóng
Bước sóng
Đặc điểm
Ứng dụng
Sóng dài
≥1000m
+ Có năng lượng thấp
+ Bị các vật trên mặt đất hấp thụ mạnh nhưng nước lại hấp thụ ít
Dùng trong thông tin liên lạc dưới nước
Sóng trung
100-1000m
+ Ban ngày bị tầng điện li hấp thụ mạnh nên không truyền đi xa được
+ Ban đêm bị tầng điện li phản xạ nên truyền đi xa được
Dùng trong thông tin liên lạc vào ban đêm
Sóng ngắn
10-100m
+ Có năng lượng lớn
+ Bị phản xạ nhiêu lần giữa tầng điện li và mặt đất
Dùng trong thông tin liên lạc trên mặt đất
Sóng cực ngắn
1-10m
+ Có năng lượng rất lớn
+ Không bị tâng điện li hấp thụ hay phản xạ
+ Xuyên qua tầng điện li vào vũ trụ
Dùng trong thông tin vũ trụ
* 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.
Sơ đồ tư duy về sóng điện từ - Vật lí 12
- Câu C2 trang 112 SGK Vật lý 12 Giải Câu C2 trang 112 SGK Vật lý 12
- Câu C1 trang 112 SGK Vật lý 12 Giải Câu C1 trang 112 SGK Vật lý 12
- Bài 1 trang 115 SGK Vật lí 12 Giải bài 1 trang 115 SGK Vật lí 12. Sóng điện từ là gì ?
- Bài 2 trang 115 SGK Vật lí 12 Giải bài 2 trang 115 SGK Vật lí 12. Nêu những đặc điểm
- Bài 3 trang 115 SGK Vật lí 12 Giải bài 3 trang 115 SGK Vật lí 12. Hãy chọn câu đúng
\>> Xem thêm
Luyện Bài Tập Trắc nghiệm Lí lớp 12 - Xem ngay
\>> Luyện thi TN THPT & ĐH năm 2024 trên trang trực tuyến Tuyensinh247.com. Học mọi lúc, mọi nơi với Thầy Cô giáo giỏi, đầy đủ các khoá: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng; Tổng ôn chọn lọc.