Hình 1 cho thấy phổ điện từ, hay phổ năng lượng của ánh sáng phát ra từ trời. Trục trên cùng hiển thị mỗi loại sóng điện từ dưới dạng tần số (tính bằng Hz), trong đó tần số cao tương ứng với sóng ánh sáng năng lượng cao. Trục dưới cùng hiển thị bước sóng (tính bằng mét) của mỗi loại ánh sáng, trong đó bước sóng ngắn tương ứng với sóng ánh sáng năng lượng cao hơn. Có một tấm lót để hiển thị ánh sáng nhìn thấy, trong đó ánh sáng tím năng lượng cao hơn thường có bước sóng khoảng 400nm và 700nm tương ứng với ánh sáng đỏ năng lượng thấp hơn. Ánh sáng nhìn thấy, như thể hiện trong hình thường được đo bằng nanomet (nm).
Hình 1
Một nhà khoa học nghiên cứu các loại bức xạ điện từ phát ra từ mặt trời đã tổng hợp dữ liệu về cường độ ánh sáng ở các bước sóng khác nhau. Người ta thấy rằngít hơn 1% bức xạ từ mặt trời có bước sóng ngắn hơn 100nm hoặc dài hơn 2500nm. Cường độ của bức xạ ở bước sóng giữa được vẽ trên hình 2.
Hình 2
Hình 1 cho thấy phổ điện từ, hay phổ năng lượng của ánh sáng phát ra từ trời. Trục trên cùng hiển thị mỗi loại sóng điện từ dưới dạng tần số (tính bằng Hz), trong đó tần số cao tương ứng với sóng ánh sáng năng lượng cao. Trục dưới cùng hiển thị bước sóng (tính bằng mét) của mỗi loại ánh sáng, trong đó bước sóng ngắn tương ứng với sóng ánh sáng năng lượng cao hơn. Có một tấm lót để hiển thị ánh sáng nhìn thấy, trong đó ánh sáng tím năng lượng cao hơn thường có bước sóng khoảng 400nm và 700nm tương ứng với ánh sáng đỏ năng lượng thấp hơn. Ánh sáng nhìn thấy, như thể hiện trong hình thường được đo bằng nanomet (nm).
Hình 1
Một nhà khoa học nghiên cứu các loại bức xạ điện từ phát ra từ mặt trời đã tổng hợp dữ liệu về cường độ ánh sáng ở các bước sóng khác nhau. Người ta thấy rằngít hơn 1% bức xạ từ mặt trời có bước sóng ngắn hơn 100nm hoặc dài hơn 2500nm. Cường độ của bức xạ ở bước sóng giữa được vẽ trên hình 2.
Hình 2
Loại ánh sáng dồi dào nhất được phát ra từ mặt trời là gì?
Loại ánh sáng dồi dào nhất được phát ra từ mặt trời là gì?
Ánh sáng nhìn thấy màu đỏ
Ánh sáng nhìn thấy màu xanh lục
Tia cực tím
Hồng ngoại
Đáp án: B
Sử dụng dữ kiện bài cho để trả lời.
Từ hình 2 ta thấy có cực đại ở bước sóng dài hơn 500nm.
Từ hình 1 cho thấy ánh sáng khả kiến nằm trong khoảng từ 400 – 700nm.
=> Chúng ta thấy rằng nó phải là một loại ánh sáng khả kiến nào đó. Cụ thể, các bước sóng dài hơn 500nm một chút dường như nằm trong dải ánh sáng màu xanh lục.
Như bạn có thể biết, tiếp xúc với tia cực tím rất nguy hiểm vì nó đủ năng lượng để phân hủy DNA, dẫn đến ung thư. Giả sử rằng tất cả các loại bức xạ có năng lượng mạnh hơn tia tử ngoại cũng đều gây ung thư, thì loại ánh sáng nào sau đây cũng có khả năng gây ung thư?
Như bạn có thể biết, tiếp xúc với tia cực tím rất nguy hiểm vì nó đủ năng lượng để phân hủy DNA, dẫn đến ung thư. Giả sử rằng tất cả các loại bức xạ có năng lượng mạnh hơn tia tử ngoại cũng đều gây ung thư, thì loại ánh sáng nào sau đây cũng có khả năng gây ung thư?
Tia gamma và tia X
Ánh sáng nhìn thấy và tia X
Ánh sáng nhìn thấy và tia tử ngoại
Tia gamma và sóng vô tuyến
Đáp án: A
Theo hình 1, tia tử ngoại có tần số theo bậc 1016 Hz và một bước sóng theo thứ tự 10-8 m. Các sóng năng lượng cao hơn nằm ở bên trái của tia cực tím trên quang phổ điện từ nên có tần số cao hơn và bước sóng nhỏ hơn. Điều này đúng với tia gamma và tia X.
Hình 2 cho thấy một lượng đáng kể bức xạ được tạo ra bởi mặt trời với bước sóng 2000nm. Đó là loại bức xạ nào và bước sóng của nó là?
Hình 2 cho thấy một lượng đáng kể bức xạ được tạo ra bởi mặt trời với bước sóng 2000nm. Đó là loại bức xạ nào và bước sóng của nó là?
Sóng vô tuyến; 2.10-4m
Hồng ngoại; 2.10-6m
Sóng vô tuyến; 2.10-6m
Hồng ngoại; 2.10-4m
Đáp án: B
Ta có:
\(2000nm = {2.10^3}nm = {2.10^3}nm.\frac{{1m}}{{{{10}^9}nm}} = {2.10^{ - 6}}m\)
Sử dụng quang phổ điện từ đã cho để so sánh bước sóng này với ánh sáng hồng ngoại.
Câu nào liệt kê đúng các loại bức xạ điện từ khác nhau theo thứ tự năng lượng tăng dần?
Câu nào liệt kê đúng các loại bức xạ điện từ khác nhau theo thứ tự năng lượng tăng dần?
Sóng vô tuyến, tia hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia gamma
Tia hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy, yia cực tím, tia hồng ngoại
Sóng vô tuyến, ánh sáng nhìn thấy, tia gamma, tia X
Tia hồng ngoại, tia X, ánh sáng nhìn thấy, tia cực tím
Đáp án: A
Từ hình 1 cho thấy bức xạ theo thứ tự giảm dần năng lượng từ trái sáng phải. Do đó, câu trả lời đúng phải liệt kê các loại bức xạ từ phải sang trái. Năng lượng tỉ lệ thuận với tần số và tỉ lệ nghịch với bước sóng: \(E = hf = \frac{{hc}}{\lambda }\)
Loại ánh sáng nào sau đây được phát ra trong các bức xạ quang phổ lớn hơn \(0,5\frac{{\rm{W}}}{{{m^2}.nm}}\)?
I. Ánh sáng khả kiến
II. Tia gamma
III. Tia hồng ngoại
Loại ánh sáng nào sau đây được phát ra trong các bức xạ quang phổ lớn hơn \(0,5\frac{{\rm{W}}}{{{m^2}.nm}}\)?
I. Ánh sáng khả kiến
II. Tia gamma
III. Tia hồng ngoại
I, II và III
I
I và III
III
Đáp án: B
Dữ kiện cho chúng ta biết rằng các bước sóng không có trong hình 2 được phát ra từ mặt trời với lượng không đáng kể so với các bước sóng trong hình. Ở bước sóng 100nm, tia cực tím là sóng năng lượng cao nhất được hiển thị. Bước sóng năng lượng thấp nhất được hiển thị là 2500nm. Giới hạn năng lượng thấp này tương ứng với ánh sáng hồng ngoại. Do đó, chỉ các loại bức xạ tia cực tím, bức xạ nhìn thấy và tia hồng ngoại phát ra ở cường độ cao hơn \(0,5\frac{{\rm{W}}}{{{m^2}.nm}}\) và chỉ ánh sáng khả kiến là chính xác.
