▸ Tính chất ① — Sóng điện từ là sóng ngang

Trong sóng điện từ, vectơ cường độ điện trường $\vec{E}$ và vectơ cảm ứng từ $\vec{B}$:

• Vuông góc với nhau.
• Cùng vuông góc với phương truyền sóng.

Vì $\vec{E}$ và $\vec{B}$ đều vuông góc phương truyền → sóng điện từ là sóng ngang.

▸ Tính chất ② — Tốc độ trong chân không

Maxwell chứng minh được mọi sóng điện từ truyền trong chân không đều có cùng tốc độ $c = 3 \times 10^8$ m/s — đây cũng chính là tốc độ ánh sáng trong chân không.

▸ Tính chất ③ — Ánh sáng là sóng điện từ

Tốc độ ánh sáng trong chân không đúng bằng tốc độ sóng điện từ → là cơ sở để khẳng định ánh sáng chính là sóng điện từ.

Mối liên hệ giữa tốc độ, bước sóng và tần số của sóng điện từ trong chân không:

Trong đó: $c = 3 \times 10^8$ m/s; $\lambda$ tính bằng mét (m); $f$ tính bằng héc (Hz).

▸ Bảng quy đổi đơn vị (rất quan trọng!)

Toàn bộ sóng điện từ, từ sóng rất dài (hàng chục km) đến rất ngắn (cỡ $10^{-12}$ m đến $10^{-15}$ m), được trình bày dưới dạng thang sóng điện từ. Sự khác nhau về bước sóng (và tần số) dẫn đến sự khác nhau về tính chất và công dụng.

▸ Bảng tổng hợp 7 loại bức xạ

▸ ① Sóng vô tuyến (1 mm – 100 km)

• Nguồn phát: anten phát sóng vô tuyến.
• Đặc điểm: bị phản xạ bởi tầng điện li trước khi tới máy thu.
• VHF (1–10 m) và UHF (10 cm – 1 m): truyền thẳng, KHÔNG bị tầng điện li phản xạ.
• Ứng dụng: phát thanh, truyền hình địa phương.

▸ ② Sóng vi ba (1 mm – 1 m)

• Ứng dụng: viễn thông quốc tế, vệ tinh thông tin, điện thoại di động, lò vi sóng.

▸ ③ Tia hồng ngoại / IR (0,76 μm – 1 mm)

• Nguồn phát: mọi vật có nhiệt độ cao hơn môi trường xung quanh (bóng đèn dây tóc, bếp gas, bếp than, diode hồng ngoại…).
• Tính chất: tuân theo các định luật truyền thẳng, phản xạ, khúc xạ, có hiện tượng giao thoa, nhiễu xạ. Đặc trưng nổi bật là tác dụng nhiệt.
• Ứng dụng: điều khiển từ xa, bếp điện, lò nướng, máy sưởi…

▸ ④ Ánh sáng nhìn thấy (0,38 μm – 0,76 μm)

• Là dải màu biến thiên liên tục từ tím đến đỏ: tím–chàm–lam–lục–vàng–cam–đỏ.
• Ánh sáng đỏ có bước sóng dài nhất ($\approx 0{,}76$ μm).
• Ánh sáng tím có bước sóng ngắn nhất ($\approx 0{,}38$ μm).
• Nguồn phát: Mặt Trời, đèn điện, tia chớp, ngọn lửa…

▸ ⑤ Tia tử ngoại / UV (10 nm – 400 nm)

• Nguồn phát: vật có nhiệt độ trên 2000°C (hồ quang điện, đèn hơi thuỷ ngân là nguồn mạnh).
• Tính chất: tác dụng lên phim ảnh, kích thích sự phát quang của nhiều chất, làm ion hoá không khí, tác dụng sinh học.
• Ứng dụng: diệt khuẩn, tiệt trùng thực phẩm, khử trùng dụng cụ y tế, tìm vết nứt kim loại.

▸ ⑥ Tia X (Rơn-ghen) (30 pm – 3 nm)

• Nguồn phát: các electron chuyển động với tốc độ cao đập vào tấm kim loại có nguyên tử lượng lớn trong ống tia X.
• Tính chất đặc trưng: đâm xuyên mạnh qua các vật mỏng.
• Ứng dụng: chụp X-quang trong y học, kiểm tra khuyết tật vật đúc kim loại, nghiên cứu tinh thể, soi hành lí ở sân bay.

▸ ⑦ Tia gamma (γ) ($< 0{,}1$ nm)

• Bước sóng ngắn nhất trong thang sóng điện từ → năng lượng lớn nhất.
• Ứng dụng y học: phẫu thuật, điều trị khối u, dị dạng mạch máu.
• Công nghiệp: phát hiện khuyết tật sản phẩm bằng hình ảnh độ chính xác cao.

▸ Dạng A: Cho $\lambda$, hỏi loại sóng

Các bước:

• Đổi $\lambda$ về cùng đơn vị (mét hoặc nm).
• So sánh với bảng phạm vi bước sóng.
• Kết luận loại sóng.

▸ Dạng B: Cho $f$, hỏi loại sóng

Các bước:

• Đổi $f$ về Hz (nếu đề cho kHz, MHz, GHz).
• So sánh với bảng phạm vi tần số.
• Kết luận loại sóng.

Sau khi nắm vững lý thuyết, chuyển sang tab Bài Tập để luyện 25 câu bám sát chương trình SGK Kết Nối Tri Thức!