Tia tử ngoại là gì? Công thức tính tia tử ngoại (chi tiết nhất)

Bài viết Tia tử ngoại là gì? Công thức tính tia tử ngoại với phương pháp giải chi tiết giúp học sinh ôn tập, biết cách làm bài tập Tia tử ngoại là gì? Công thức tính tia tử ngoại.

Tia tử ngoại là gì? Công thức tính tia tử ngoại (chi tiết nhất)

(199k) Xem Khóa học Vật Lí 12 KNTTXem Khóa học Vật Lí 12 CDXem Khóa học Vật Lí 12 CTST

1. Tia tử ngoại là gì?

Tia tử ngoại (UV) là một loại bức xạ điện từ từ mặt trời, có thể tồn tại dưới dạng sóng hoặc hạt với các bước sóng và tần số khác nhau. Phổ điện từ, tức là dải bước sóng của các dạng bức xạ này, thường được chia thành bảy vùng dựa trên thứ tự giảm dần của bước sóng và tăng dần của năng lượng và tần số.

Trong các loại tia UV, chúng ta thường gặp:

● Tia tử ngoại A (UVA): Chiếm phần lớn tia nắng mặt trời và thường không bị lớp ozone hấp thụ, do đó chiếu trực tiếp xuống mặt đất. Tia UVA có thể xâm nhập sâu vào da và gây hại bằng cách phá hủy Collagen, góp phần vào quá trình lão hóa da.

● Tia tử ngoại B (UVB): Là nguyên nhân chính gây ra bỏng nắng, kích ứng da và nguy cơ ung thư da. Tuy nhiên, tia UVB cũng có tác dụng tích cực bằng cách kích thích cơ thể tổng hợp vitamin D.

● Tia tử ngoại C (UVC): Tia UVC có năng lượng cao nhất và gây hại nghiêm trọng nhất, nhưng may mắn thay, chỉ một phần ít của tia UVB và tia UVC có thể vượt qua lớp ozone và tiếp xúc với bề mặt trái đất. Tia UVC được xem là có liên quan đến nhiều vấn đề về sức khỏe như bệnh da và nguy cơ ung thư da.

2. Đặc điểm của tia tử ngoại

Tác hại của tia tử ngoại

Mặc dù tia UV có một số ảnh hưởng tích cực như cung cấp vitamin D và có khả năng diệt khuẩn, nhưng nếu tiếp xúc quá mức hoặc không được bảo vệ, chúng có thể gây tác hại đáng kể cho sức khỏe con người. Dưới đây là một số tác hại cụ thể:

● Tác hại cho da: UV-B là nguyên nhân chính gây bỏng nắng, tăng nguy cơ ung thư da và lão hóa da. Nếu tiếp xúc quá lâu, có thể gây cháy nám, sạm da và xuất hiện nám, tàn nhang.

● Ung thư da: Tiếp xúc quá mức với UV-B có thể gây tổn thương DNA trong tế bào da, dẫn đến ung thư da như basal cell carcinoma, squamous cell carcinoma và melanoma.

● Suy giảm miễn dịch: UV có thể ức chế hệ miễn dịch, làm giảm khả năng phản ứng và tăng nguy cơ nhiễm trùng và bệnh lý.

● Cataract: Tiếp xúc lâu dài có thể làm tăng nguy cơ mắt bị cataract, gây suy giảm thị lực và có thể dẫn đến mù lòa.

● Tác hại cho hệ thống thần kinh: Tia UV có thể gây chói mắt và gây mất thị lực tạm thời, cũng như gây tổn thương trực tiếp cho hệ thống thần kinh nếu tiếp xúc trực tiếp trong thời gian dài.

3. Lợi ích và ứng dụng của tia tử ngoại

Tia tử ngoại (UV) đóng vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực, từ y tế đến công nghiệp và khoa học. Dưới đây là một số ứng dụng và lợi ích của tia UV:

● Tạo vitamin D: Tia UV-B từ ánh sáng mặt trời kích hoạt quá trình tổng hợp vitamin D trong cơ thể. Vitamin D làm tăng khả năng hấp thụ canxi và phosphat, giúp duy trì sức khỏe xương và răng.

● Diệt khuẩn và khử trùng: Tia UV có khả năng diệt khuẩn và khử trùng mạnh mẽ. Chúng được sử dụng trong tiệt trùng dụng cụ y tế, trong các phòng mổ và bệnh viện để khử trùng không khí, cũng như trong quá trình xử lý nước để tiêu diệt vi khuẩn, virus và các tác nhân gây bệnh.

● Sử dụng trong ngành sơn: Tia UV được áp dụng trong quá trình sấy và cứng các lớp sơn, keo và chất phủ trên bề mặt. Quá trình này giúp tăng hiệu suất sản xuất và tạo ra các màng bảo vệ chất lượng cao.

● Kiểm tra và phân tích vật liệu: Tia UV được sử dụng trong các phương pháp kiểm tra và phân tích vật liệu. Ví dụ, phản ứng quang phổ UV-Visible được dùng để xác định khối lượng hoặc nồng độ của các chất hóa học trong mẫu.

4. Vai trò của tia tử ngoại trong cuộc sống

Tia tử ngoại đóng vai trò quan trọng trong cuộc sống của con người và các hệ sinh thái. Dưới đây là một số vai trò chính của tia tử ngoại trong cuộc sống:

- Mặc dù tia tử ngoại có thể gây hại nếu tiếp xúc quá mức, nhưng nó cũng có vai trò quan trọng trong việc sản sinh vitamin D trong cơ thể con người. Vitamin D là yếu tố cần thiết cho sức khỏe của xương và hệ thống miễn dịch.

- Tia tử ngoại được sử dụng trong một số phương pháp điều trị y tế, bao gồm điều trị tia tử ngoại cho các bệnh về da và điều trị ánh sáng nhiệt cho các tình trạng y khoa khác nhau.

- Tia tử ngoại từ Mặt Trời giúp kiểm soát chu kỳ sinh học của loài, đặc biệt là trong việc điều chỉnh giấc ngủ và thức dậy của con người.

- Tia tử ngoại được sử dụng trong nhiều ứng dụng công nghiệp như chế biến thực phẩm, in ấn, sấy khô, và trong quá trình sản xuất hóa chất.

- Tia tử ngoại được sử dụng trong các phương pháp phân tích và kiểm tra vật liệu, cũng như trong nghiên cứu về phản ứng hoá học và sinh học.

- Tia tử ngoại cũng được sử dụng trong các thiết bị và công nghệ như camera nhiệt, thiết bị nhận diện dấu vân tay, và các công nghệ nhận dạng mắt.

- Tia tử ngoại được sử dụng trong các hệ thống xử lý nước và khử trùng không khí. Các bóng đèn tử ngoại được áp dụng để tiêu diệt vi khuẩn, vi rút và các chất gây ô nhiễm khác trong nước và không khí.

- Tia tử ngoại được sử dụng để diệt khuẩn, nấm mốc và vi khuẩn gây hại trong sản xuất nông nghiệp và chăn nuôi. Điều này có thể giúp tăng sản lượng và chất lượng sản phẩm nông nghiệp cũng như giảm sử dụng hóa chất.

- Tia tử ngoại được sử dụng để xử lý thực phẩm như sữa, bia, nước giải khát và thực phẩm đóng hộp. Quá trình này giúp diệt khuẩn và vi khuẩn gây hại mà không làm thay đổi tính chất của thực phẩm.

- Tia tử ngoại được sử dụng trong các thiết bị làm đẹp và điều trị da, như cấy chỉ tử ngoại, tắm nắng nhân tạo và xóa xăm. Các liệu pháp này giúp cải thiện làn da và giảm các vấn đề da liễu.

- Tia tử ngoại được sử dụng trong các thiết bị tạo nhiệt như lò sưởi và bếp nấu. Sự chuyển đổi năng lượng từ tia tử ngoại có thể giúp tiết kiệm năng lượng và giảm phát thải carbon.

- Tia tử ngoại được sử dụng trong các hệ thống sưởi ấm và sưởi dầu. Sự phát triển của công nghệ này đã cải thiện hiệu suất và tiết kiệm năng lượng trong ngành xây dựng.

Tóm lại, tia tử ngoại đóng vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực khác nhau của cuộc sống, từ y tế đến công nghiệp và công nghệ. Việc nghiên cứu và phát triển các ứng dụng tiềm năng của tia tử ngoại có thể mang lại nhiều lợi ích đối với con người và môi trường sống.

5. Tia hồng ngoại là gì?

Tia hồng ngoại (IR) là dạng tia điện từ với bước sóng dài hơn ánh sáng nhìn thấy và không thể nhìn thấy bằng mắt thường. Chúng được chia thành ba loại chính: hồng ngoại gần (near-infrared), hồng ngoại xa (far-infrared) và hồng ngoại gần biên (mid-infrared). Cả ba loại này đều có nhiều ứng dụng trong các lĩnh vực khác nhau.

6. Đặc điểm của tia hồng ngoại

Tác động của tia hồng ngoại đến sức khỏe

Tia hồng ngoại (IR) có thể ảnh hưởng đến sức khỏe con người, nhưng điều này phụ thuộc vào mức độ và thời gian tiếp xúc với tia hồng ngoại. Dưới đây là một số tác động chính của tia hồng ngoại đối với sức khỏe:

● Tác động nhiệt: Tia hồng ngoại có khả năng làm tăng nhiệt độ của vật liệu và mô trong cơ thể. Tiếp xúc với tia hồng ngoại trong thời gian dài hoặc ở mức độ cao có thể gây ra bỏng da hoặc chảy nước, tương tự như khi tiếp xúc với nguồn nhiệt khác.

● Tác động đến da: Tia hồng ngoại có thể gây khô da, tổn thương da và làm mất độ đàn hồi của da. Điều này có thể dẫn đến các vấn đề da như nếp nhăn, sạm da và lão hóa da. Tuy nhiên, tác động này thường xảy ra sau thời gian tiếp xúc lâu dài và ở mức độ cao.

● Tác động đến mắt: Tiếp xúc trực tiếp và trong thời gian dài với tia hồng ngoại có thể gây tổn thương cho mắt. Đối với tia hồng ngoại gần, có thể gây cảm giác nóng, kích ứng và viêm nhiễm mắt. Tuy nhiên, mắt con người có khả năng tự bảo vệ khá tốt khỏi tác động của tia hồng ngoại gần.

● Tác động đến toàn thân: Tiếp xúc với tia hồng ngoại xa có thể gây tăng nhiệt độ cơ thể. Tiếp xúc lâu dài và ở mức độ cao có thể gây mệt mỏi, khó thở, mất nước và ảnh hưởng đến hệ thống nhiệt đới của cơ thể.

7. Các lợi ích khác từ tia hồng ngoại và ứng dụng

Ngoài các tác động tiêu cực có thể xuất hiện khi tiếp xúc quá mức, tia hồng ngoại cũng mang lại một số lợi ích cho con người. Dưới đây là một số lợi ích khác của tia hồng ngoại:

● Ứng dụng trong điều trị y tế: Tia hồng ngoại được sử dụng trong các phương pháp điều trị y tế như hồi phục cơ bản, giảm đau và làm giảm viêm. Các thiết bị hồng ngoại như đèn hồng ngoại và máy laser hồng ngoại được sử dụng để tăng lưu lượng máu, thúc đẩy quá trình phục hồi và giảm đau trong các vấn đề như viêm khớp, chấn thương cơ bắp và vết thương.

● Sử dụng trong thẩm mỹ: Tia hồng ngoại cũng được áp dụng trong các liệu pháp làm đẹp và chăm sóc da. Các thiết bị hồng ngoại như máy xông hơi và các sản phẩm chăm sóc da có thể giúp làm sạch da, loại bỏ tạp chất, tăng cường lưu thông máu và kích thích tạo collagen, giúp da trở nên mềm mịn và săn chắc hơn.

● Ứng dụng trong nông nghiệp: Tia hồng ngoại có thể được sử dụng trong nông nghiệp để giúp nông dân quan sát và phân tích sự phát triển của cây trồng. Hồng ngoại xa chụp ảnh nhiệt có thể giúp xác định các vùng cây trồng bị bệnh, kém phát triển hoặc thiếu nước, từ đó nông dân có thể áp dụng biện pháp can thiệp phù hợp.

8. Bài tập vặn dụng

Câu 1: Tia hồng ngoại có:

A. tần số lớn hơn tần số của ánh sáng nhìn thấy

B. bước sóng nhỏ hơn bước sóng của tia tử ngoại

C. tác dụng lên loại kính ảnh đặc biệt

D. tốc độ truyền đi luôn nhỏ hơn tốc độ của ánh sáng nhìn thấy

Lời giải

- Tia hồng ngoại có có bản chất là các bức xạ điện từ có bước sóng lớn hơn bước sóng ánh sáng đỏ và nhỏ hơn bước sóng của sóng vô tuyến. (1mm ≥ λ ≥ 0,76μm)

- Tính chất và công dụng của tia hồng ngoại:

+ Tác dụng chủ yếu của tia hồng ngoại là tác dụng nhiệt, dùng sấy khô, sưởi...

+ Gây là phản ứng quang hóa nên được dùng chụp ảnh đêm.

+ Ít bị tán xạ, dùng chụp ảnh qua sương mù, khói, mây...

+ Có khả năng biến điệu nên có thể dùng ở các thiết bị điều khiển…

+ Gây ra hiện tượng quang điện trong ở một số chất bán dẫn

Chọn đáp án C

Câu 2: Tia hồng ngoại có bước sóng nằm trong khoảng từ:

A. 10^-10m đến 10^-8m.

B. 10^-9m đến 4.10^-7m.

C. 4.10^-7m đến 7,5.10^-7m.

D. 7,6.10^-7m đến 10^-3m.

Lời giải

- Tia hồng ngoại có có bản chất là các bức xạ điện từ có bước sóng lớn hơn bước sóng ánh sáng đỏ và nhỏ hơn bước sóng của sóng vô tuyến. (1mm ≥ λ ≥ 0,76μm)

Chọn đáp án D

Câu 3: Tia hồng ngoại được ứng dụng:

A. để tiệt trùng trong bảo quản thực phẩm

B. trong điều khiển từ xa của tivi

C. trong y tế để chụp điện

D. trong công nghiệp để tìm khuyết tật của sản phẩm

Lời giải

- Tia hồng ngoại có khả năng biến điệu nên có thể dùng ở các thiết bị điều khiển…

Chọn đáp án B

Câu 4: Tia hồng ngoại không có tính chất:

A. có tác dụng nhiệt rõ rệt

B. làm ion hóa không khí

C. mang năng lượng

D. phản xạ, khúc xạ, giao thoa

Lời giải

- Tia hồng ngoại không có tính chất làm ion hóa không khí.

Chọn đáp án B

Câu 5: Vật chỉ phát ra tia hồng ngoại mà không phát ánh sáng đỏ là:

A. vật có nhiệt độ nhỏ hơn 500^oC

B. vật có nhiệt độ lớn hơn 500^oC và nhỏ hơn 2500^oC

C. vật có nhiệt độ lớn hơn 2500^oC

D. mọi vật được nung nóng

Lời giải

- Vật chỉ phát ra tia hồng ngoại mà không phát ánh sáng đỏ là vật có nhiệt độ nhỏ hơn 500^oC.

Chọn đáp án A

Câu 6: Tìm phát biểu sai về tia hồng ngoại:

A. Tia hồng ngoại do các vật nung nóng phát ra

B. Tác dụng nổi bật nhất của tia hồng ngoại là tác dụng nhiệt

C. Tia hồng ngoại làm phát quang một số chất

D. Tia hông ngoại không có tác dụng ion hóa

Lời giải

- Tia hồng ngoại không thể làm phát quang một số chất.

Chọn đáp án C

Câu 7: Tia tử ngoại có bước sóng nằm trong khoảng:

A. 10^-7m đến 7,6.10^-9m.

B. 4.10^-7m đến 10^-9m.

C. 4.10^-7m đến 10^-12m.

D. 7,6.10^-7m đến 10^-9m.

Lời giải

- Tia tử ngoại là các bức xạ điện từ mà mắt ta không nhìn thấy được (còn gọi là các bức xạ ngoài vùng khả kiến) có bước sóng từ vài nanômét đến 0,38μm (lớn hơn bước sóng của tia X và nhỏ hơn bước sóng của ánh sáng tím).

Chọn đáp án B

Câu 8: Tìm phát biểu sai:

A. Tia tử ngoại không bị thủy tinh hấp thụ

B. Tia tử ngoại có tác dụng lên kính ảnh

C. Vật có nhiệt độ trên 3000^oC phát ra tia tử ngoại rất mạnh

D. Tia tử ngoại là sóng điện từ có bước sóng nhỏ hơn bước sóng của ánh sáng tím.

Lời giải

- Tính chất của ti tử ngoại:

+ Tác dụng mạnh lên kính ảnh

+ Ion hóa chất khí.

+ Bị nước và thủy tinh hấp thụ mạnh nhưng ít bị thạch anh hấp thụ.

+ Kích thích phát quang nhiều chất

+ Gây ra các phản ứng quang hóa

+ Diệt tế bào, làm mờ mắt, đen da, diệt khuẩn, nấm mốc.

+ Gây ra một số hiện tượng quang điện.

Chọn đáp án A

Câu 9: Chọn phát biểu đúng:

A. Khi đi qua các chất, tia tử ngoại luôn luôn bị hấp thụ ít hơn ánh sáng nhìn thấy

B. Tia tử ngoại có tác dụng lên kính ảnh còn tia hồng ngoại thì không

C. Khi truyền tới một vật, chỉ có tia hồng ngoại mới làm vật nóng lên

D. Tia hồng ngoại và tia tử ngoại đều có tác dụng sinh học

Lời giải

- A sai, ví dụ khi truyền qua một số loại thủy tinh trong suốt, tia tử ngoại bị hấp thụ nhiều hơn ánh sáng trông thấy.

- B sai vì tia hồng ngoại cũng có tác dụng lên một số loại kính ảnh thích hợp.

Chọn đáp án D

Câu 10: Tia tử ngoại không được ứng dụng để:

A. dò tìm khuyết tật bên trong sản phẩm làm bằng kim loại

B. dò khuyết tật trên bề mặt sản phẩm kim loại

C. gây ra hiện tượng quang điện

D. làm ion hóa khí.

Lời giải

- Tia tử ngoại không được ứng dụng để dò tìm khuyết tật bên trong sản phẩm làm bằng kim loại mà dùng để tìm vết nứt trên bề mặt nhẵn.

Chọn đáp án A

Câu 11: Nguồn không phát ra tia tử ngoại là:

A. Mặt Trời

B. Hồ quang điện

C. Đèn cao áp thủy ngân

D. Bếp điện

Lời giải

- Nguồn phát tia tử ngoại:

+ Đèn hơi thủy ngân. Mặt trời.

+ Vật nóng trên 2000°C.

+ Hồ quang điện, hoặc vật nóng sáng trên 3000^oC là nguồn tự ngoại phổ biến.

Chọn đáp án D

Câu 12: Nguồn nào sau đây phát ra tia tử ngoại mạch nhất so với các nguồn còn lại?

A. Lò sưởi điện

B. Hồ quang điện

C. Lò vi sóng

D. Đèn ống

Lời giải

- Hồ quang điện là nguồn phát ra tia tử ngoại mạch nhất so với các nguồn còn lại.

Chọn đáp án B

Câu 13: Tìm phát biểu sai về tia hồng ngoại và tia tử ngoại:

A. Đều có cùng tốc độ trong chân không

B. Đều có tác dụng lên kính ảnh

C. Đều không nhìn thấy bằng mắt thường

D. Đều có tác dụng làm phát quang một số chất

Lời giải

- Tia hồng ngoại không có tác dụng làm phát quang một số chất.

Chọn đáp án D

Câu 14: Tìm phát biểu sai:

A. Tia hồng ngoại có bản chất là sóng điện từ

B. Tia tử ngoại có thể làm phát quang một số chất

C. Tia X có tốc độ gần bằng tốc độ ánh sáng

D. Tia X có tác dụng mạnh lên kính ảnh

Lời giải

- Tia X có bản chất là các bức xạ điện từ có bước sóng nhỏ hơn bước sóng của tia tử ngoại. (10^-8 m ≥ λ ≥ 10^-11 m) nên có tốc độ bằng tốc độ ánh sáng.

Chọn đáp án C

Câu 15: Phát biểu nào sau đây không đúng?

A. Tia hồng ngoại và tử ngoại đều có thể làm đen kính ảnh.

B. Tia hồng ngoại và tử ngoại có cùng bản chất.

C. Tia tử ngoại có tần số lớn hơn tia hồng ngoại.

D. Tia tử ngoại có bước sóng lớn hơn bước sóng tia hồng ngoại.

Lời giải

- Tia tử ngoại có bước sóng nhỏ hơn bước sóng tia hồng ngoại.

Chọn đáp án D

Câu 16: Tia hồng ngoại và tia tử ngoại đều:

A. là sóng điện từ có tần số lớn hơn tần số của ánh sáng nhìn thấy.

B. có khả năng ion hóa được chất khí.

C. có khả năng giao thoa, nhiễu xạ.

D. bị lệch trong điện trường và từ trường.

Lời giải

- Tia hồng ngoại và tia tử ngoại đều các bức xạ điện từ nên có khả năng giao thoa, nhiễu xạ.

Chọn đáp án C

Câu 17: Tích chất nào sau đây không phải của tia hồng ngoại?

A. không có khả năng gây hiệu ứng quang điện trong đối với các chất bán dẫn.

B. có tác dụng nhiệt.

C. có thể tác dụng lên một số loại kính ảnh.

D. không nhìn thấy được.

Lời giải

- Tia hồng ngoại gây ra hiện tượng quang điện trong ở một số chất bán dẫn.

Chọn đáp án A

(199k) Xem Khóa học Vật Lí 12 KNTTXem Khóa học Vật Lí 12 CDXem Khóa học Vật Lí 12 CTST

Xem thêm các dạng bài tập Vật Lí sách mới hay, chi tiết khác:

• Quỹ đạo chuyển động là gì? Công thức tính quỹ đạo chuyển động

• Số bội giác là gì? Công thức tính số bội giác

• Nam châm là gì? Công thức tính nam châm

• Vật sáng là gì? Công thức tính vật sáng

• Áp suất là gì? Công thức tính áp suất

• Sai số là gì? Công thức tính sai số

---