Khởi động SGK Vật Lí 11 Kết nối tri thức Bài 11 (trang 44): Chỉ với một chiếc điện thoại thông minh hay chiếc máy tính được kết nối với internet, ta có thể trao đổi thông tin với nhau trên khắp toàn cầu. Vậy tại sao thông tin lại có thể lan truyền được trong không gian?
Trả lời:
- Vì các thiết bị như điện thoại thông minh, máy tính đều sử dụng sóng điện từ mà sóng điện từ có thể lan truyền trong không gian.
I. Sóng điện từ
Câu hỏi SGK Vật Lí 11 Kết nối tri thức Bài 11 (trang 44): Một vệ tinh thông tin (vệ tinh địa tĩnh) chuyển động trên quỹ đạo tròn ngay phía trên xích đạo của Trái Đất, quay cùng hướng và cùng chu kì tự quay của Trái Đất ở độ cao 36 600 km so với đài phát trên mặt đất. Đài phát nằm trên đường thẳng nối vệ tinh và tâm Trái Đất. Coi Trái Đất là một hình cầu có bán kính R = 6 400 km.
Vệ tinh nhận sóng truyền hình từ đài phát rồi phát lại tức thời tín hiệu đó về Trái Đất. Biết sóng có bước sóng λ= 0,5 m; tốc độ truyền sóng c = 3.108 m/s. Tính khoảng thời gian lớn nhất mà sóng truyền hình đi từ đài phát đến một điểm trên mặt Trái Đất, vẽ hình minh hoạ.
Trả lời:
- Thông tin được đài phát phát đi, vệ tinh thu nhận tín hiệu đó và phát trở lại trái đất. Các điểm trên mặt đất sẽ nhận được thông tin đó thông qua đầu thu tín hiệu.
- Khoảng thời gian lớn nhất mà sóng truyền hình đi từ đài phát đến một điểm trên mặt Trái Đất tương ứng với thời gian sóng truyền từ điểm D đến A sau đó từ A về B.
Độ dài đoạn AB là:
II. Thang sóng điện từ
1. Ánh sáng nhìn thấy
Câu hỏi SGK Vật Lí 11 Kết nối tri thức Bài 11 (trang 45): So sánh tần số của ánh sáng đỏ và ánh sáng tím.
Trả lời:
- Ta có:
=> Vậy tần số của ánh sáng đỏ nhỏ hơn tần số của ánh sáng tím.
4. Sóng vô tuyến
Câu hỏi 1 SGK Vật Lí 11 Kết nối tri thức Bài 11 (trang 46): Giải thích tại sao mỗi khi cho phóng hồ quang người thợ hàn cần mặt nạ che mặt (Hình 11.5).
Trả lời:
- Nguyên nhân do hồ quang điện phát ra tia tử ngoại, mà ánh sáng tử ngoại có bước sóng ngắn có thể làm tổn hại đến các tế bào mắt có thể gây mù mắt nên người thợ cần phải có thiết bị bảo hộ, đeo mặt nạ khi hàn hồ quang điện.
Câu hỏi 2 SGK Vật Lí 11 Kết nối tri thức Bài 11 (trang 46): Giải thích tại sao Mặt Trời là một nguồn năng lượng khổng lồ phát ra tia tử ngoại mà con người và các sinh vật trên Trái Đất vẫn có thể sinh sống dưới ánh nắng mặt trời được.
Trả lời:
- Ánh sáng Mặt Trời bị hấp thụ một phần trên bầu khí quyển Trái Đất và được cản lại nhờ tầng Ozon, chỉ một phần nhỏ hơn tới được bề mặt Trái Đất, nên con người vẫn có thể sống được dưới ánh Mặt Trời.
6. Tia gamma
Hoạt động SGK Vật Lí 11 Kết nối tri thức Bài 11 (trang 47): Bảng 11.1 cho biết phạm vi của bước sóng trong chân không của các dải chính tạo nên thang sóng điện tử.
(1). Hãy xác định phạm vi của tần số tương ứng với các dải bước sóng đó.
(2). Nêu tên sóng điện từ trong chân không ứng với mỗi bước sóng.
a) 1 km b) 3 cm c) 5 μm
d) 500 nm e) 50 nm g) 10-12 m
(3). Nêu lại sóng điện từ ứng với mỗi tần số sau:
a) 200 kHz
b) 100 MHz
c) 5.1014 Hz
d) 1018 Hz
Lời giải:
(1). Xác định phạm vi của tần số tương ứng với các dải bước sóng:
(2). Nêu tên sóng điện từ trong chân không ứng với mỗi bước sóng.
a) 1 km là sóng vô tuyến
b) 3 cm là sóng vô tuyến, sóng vi ba
c) 5 μm là tia hồng ngoại
d) 500 nm là ánh sáng nhìn thấy
e) 50 nm là tia tử ngoại
g) 10-12 m là tia X
(3). Sóng điện từ ứng với mỗi tần số:
a) 200 kHz – Sóng vô tuyến
b) 100 MHz – Sóng vô tuyến
c) 5.1014 Hz – Ánh sáng nhìn thấy
d) 1018 Hz – Tia X.