Tia hồng ngoại, Tia tử ngoại là gì? Bản chất, Tính chất và Công dụng Tia hồng ngoại, Tia tử ngoại - Vật lý 12 bài 27

Nội dung bài viết này giúp các hiểu được: Tia hồng ngoại là gì? Tia tử ngoại là gì? Cách tạo tia hồng ngoại tia tử ngoại? Bản chất và tính chất cũng như công dụng của tia hồng ngoại và tia tử ngoại.

• Giải bài tập Vật lí 12 bài 27: Giải bài tập 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 trang 142 SGK Vật lý 12 bài 27

I. Phát hiện tia hồng ngoại và tia tử ngoại

• Làm lại thí nghiệm về tán sắc ánh sáng và đặt một mối hàn H của một cặp nhiệt điện chạy vào chỗ một màu nào đó trên quang phổ như hình minh họa, còn mối hàn H' kia nhúng trong cốc nước đá đang tan.

Ở ngoài quang phổ ánh sáng nhìn thấy được, ở cả hai đầu đỏ và tím, còn có những bức xạ mà mắt không trông thấy, nhưng nhờ mối hàn của cặp nhiệt điện và bột huỳnh quang mà ta phát hiện được

• Như vậy:

- Bức xạ mà mắt không trông thấy và ở ngoài vùng màu đỏ của quang phổ (điểm A) gọi là bức xạ (hay tia) hồng ngoại.

- Bức xạ mà mắt không trông thấy và ở ngoài vùng màu tím của quang phổ (điểm B) gọi là bức xạ (hay tia) tử ngoại.

II. Bản chất và tính chất chung của tia hồng ngoại và tia tử ngoại

1. Bản chất tia hồng ngoại, tia tử ngoại

• Tia hồng ngoại và tia tử ngoại có cùng bản chất với ánh sáng thông thường và đều là sóng điện từ. Chúng chỉ khác ánh sáng thông thường ở chỗ không nhìn thấy được.

2. Tính chất tia hồng ngoại, tia tử ngoại

- Tia hồng ngoại và tia tử ngoại cũng tuân theo các định luật: truyền thẳng, phản xạ, khúc xạ, và cũng gây được hiện tượng nhiễu xạ, giao thoa như ánh sáng.

- Tia hồng ngoại có bước sóng lớn hơn bước sóng ánh sáng đỏ (tức lớn hơn 760nm), tia tử ngoại có bước sóng nhỏ hơn bước sóng ánh sáng tím (tức nhỏ hơn 380nm).

III. Tia hồng ngoại

1. Cách tạo ra tia hồng ngoại

• Về lý thuyết, mọi vật có nhiệt độ cao hơn 0⁰K đều phát ra tia hồng ngoại. Để phân biệt tia hồng ngoại do vật phát ra thì vật phải có nhiệt độ cao hơn nhiệt độ môi trường.

• Nguồn phát hồng ngoại thông dụng là bóng đèn dây tóc, bếp ga, bếp than, điôt hồng ngoại,...

2. Tính chất và công dụng của tia hồng ngoại

- Tia hồng ngoaij có tác dụng nhiệt rất mạnh; dễ bị các vật hấp thụ,... được dùng để giúp sơn mau khô trong các nhà máy ô tô, toa xe,...

- Tia hồng ngoại có khả năng gây ra một số phản ứng hóa học, được dùng để chụp ảnh ban đêm.

- Tia hồng ngoại có thể biến điệu được như sóng điện từ cao tần, giúp chế tạo điều khiển từ xa đóng mở tivi, quạt, máy điều hòa nhiệt độ, đóng mở của nhà,...

- Tia hồng ngoại được ứng dụng trong quân sự: ống nhòm hồng ngoại để quan sát và lái xe ban đêm, camera hồng ngoại, tên lửa tự động tìm mục tiêu dựa vào tia hồng ngoại do mục tiêu phát ra.

IV. Tia tử ngoại

1. Nguồn tia tử ngoại

- Vật có nhiệt độ cao trên 2000^oC (như hồ quang điện, đèn hơi thủy ngân, bề mặt Mặt Trời,...) thì phát được tia tử ngoại, nhiệt độ của vật càng cao thì phổ tử ngoại của vật trải càng dài hơn về phía sóng ngắn.

2. Tính chất tia tử ngoại

- Tia tử ngoại tác dụng lên phim ảnh.

- Tia tử ngoại kích thích sự phát quang của nhiều chất.

- Tia tử ngoại kích thích nhiều phản ứng hoá học.

- Tia tử ngoại làm ion hóa không khí và nhiều chất khí khác.

- Tia tử ngoại có tác dụng sinh học: hủy diệt tế bào da (làm cháy nắng), tế bào võng mạc, diệt khuẩn, nấm mốc,...

- Tia tử ngoại bị nước, thủy tinh,... hấp thụ rất mạnh nhưng lại truyền qua được thạch anh.

3. Sự hấp thụ tia tử ngoại

- Thủy tinh hấp thụ mạnh các tia tử ngoại. Thạch anh, nước và không khí đều trong suốt đối với các tia có bước sóng trên 200 nm, và hấp thụ mạnh các tia có bước sóng ngắn hơn.

- Tầng ôzôn hấp thụ hầu hết các tia có bước sóng dưới 300 nm và là tấm áo giáp bảo vệ cho người và sinh vật trên mặt đất khỏi tác dụng hủy diệt của các tia tử ngoại của Mặt Trời.

4. Công dụng của tia tử ngoại

- Trong y học, tia tử ngoại được sử dụng để tiệt trùng các dụng cụ phẫu thuật, để chữa một số bệnh như bệnh còi xương.

- Trong công nghiệp thực phẩm, tia tử ngoại được sử dụng để tiệt trùng cho thực phẩm trước khi đóng gói.

- Trong công nghiệp cơ khí, tia tử ngoại được sử dụng để tìm vết nứt trên bề mặt các vật bằng kim loại. Xoa một lớp dung dịch phát quang lên trên mặt vật cho ngấm vào kẽ nứt rồi chiếu tia tử ngoại vào, những chỗ ấy sẽ sáng lên.