Bức xạ điện từ hay sóng điện từ là sự kết hợp của dao động điện trường và từ trường truyền vào không gian và thậm chí là của chân không. Sóng điện từ có rất nhiều những ứng dụng trong cuộc sống. Tùy thuộc theo độ dài của bước sóng thì chúng lại có những ứng dụng vô cùng khác nhau, nhưng cũng đều vô cùng hữu ích trong cuộc sống của chúng ta. Sau đây chúng ta hãy cùng tìm hiểu top 10 bức xạ điện từ theo dải sóng nhé
1 Tia Gamma
Phát tia Gamma
Tia gamma ký hiệu là γ, là một loại bức xạ điện từ hay quang tử có tần số cực cao.
Tia gamma không lệch về cực nào của tụ điện, bản chất như tia sáng.
Tia gamma có bước sóng thấp nhất (<10−12 m) và tần số cao nhất (1020 - 1024 Hz) trong số các sóng điện từ vì vậy nó mang nhiều năng lượng nhất so với sóng radio, vi sóng, tia hồng ngoại, ánh sáng, tia cực tím, tia X.
Năng lượng cao dẫn đến tia gamma có khả năng ion hóa mạnh trong môi trường vật chất. Khi tương tác ion hóa nó mất dần năng lượng và do đó không còn thuần nhất về bước sóng, đồng thời trong môi trường thì hiện ra vệt ion hóa dạng đường thẳng của từng photon. Vì thế trong nghiên cứu vật lý học nó được đề cập đến là "hạt" và không áp dụng được các phương pháp truyền thống cho sóng điện từ hay quang học.
Khả năng ion hóa cao của tia gamma dẫn đến nó rất nguy hiểm với các sinh vật sống.
Tia gamma sinh ra từ các phản ứng hạt nhân, gồm có:
- Quá trình phân rã các đồng vị có tính phóng xạ, như đồng vị kali 40K;
- Tương tác giữa các hạt cơ bản, như quá trình hủy cặp electron-positron, hay va đập của neutron vào hạt nhân urani 235U gây vỡ hạt nhân này.
Trong thực tế, tia gamma được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành như y tế, xây dựng, dầu khí, cơ khí, chế biến thực phẩm, khai khoáng, quân sự, khoa học vật liệu, an ninh v.v...
2 Tia X
Nguồn gốc tia X
Bức xạ X (bao gồm tia X hay X-ray) là một dạng của sóng điện từ. hầu hết tia X có dải bước sóng trong khoảng từ 0,01 đến 10 nano mét tương ứng với dãy tần số từ 30 Petahertz đến 30 Exahertz (3×1016 Hz to 3×1019 Hz) và có năng lượng từ 120 eV đến 120 keV. Trong nhiều ngôn ngữ, bức xạ X được gọi là bức xạ Röntgen, được đặt tên theo nhà khoa học người Đức gốc Hà Lan Wilhelm Röntgen, ngay sau khi ông khám phá ra một loại bức xạ mà chưa ai biết đến.
Các photon tia X khi mang đủ năng lượng có thể ion hóa nguyên tử và phá vỡ liên kết phân tử. Điều này làm cho nó trở thành một loại bức xạ ion hoá, do đó gây hại cho mô sống cơ thể. Liều bức xạ cao trong một khoảng thời gian ngắn gây ra bệnh nhiễm xạ, trong khi liều thấp hơn có thể làm tăng nguy cơ ung thư do xạ trị. chụp X-quang trong y tế có nguy cơ làm tăng bị ung thư mặc dù nó có nhiều lợi ích của việc kiểm tra. Khả năng ion hoá của tia X có thể được sử dụng trong điều trị ung thư để diệt tế bào ác tính bằng cách sử dụng phương pháp xạ trị. Nó cũng được sử dụng để xác định đặc tính vật liệu bằng cách sử dụng quang phổ tia X.
3 Tia Tử Ngoại
Bài giảng về tia tử ngoại
Tia cực tím hay tia tử ngoại, tia UV (từ tiếng Anh Ultraviolet) là sóng điện từ có bước sóng ngắn hơn ánh sáng nhìn thấy nhưng dài hơn tia X. Phổ tia cực tím có thể chia ra thành tử ngoại gần (có bước sóng từ 380 đến 200 nm) và tử ngoại xạ hay tử ngoại chân không (có bước sóng từ 200 đến 1000 nm).
Khi quan tâm đến ảnh hưởng của tia cực tím lên sức khỏe con người và môi trường, thì phổ của tia cực tím chia ra làm các phần: UVA (380-315 nm), hay gọi là sóng dài hay "ánh sáng đen"; UVB (315-280 nm) gọi là bước sóng trung bình; và UVC (ngắn hơn 280 nm) gọi là sóng ngắn hay có tính tiệt trùng.
Tia cực tím giúp tổng hợp vitamin D trong cơ thể bằng cách khi chiếu tia cực tím vào da thì chính dehydrocholesterol sẽ chuyển thành vitamin D. Ngoài ra, ở liều lượng vừa phải tia cực tím còn kích thích mọi quá trình hoạt động chính của cơ thể.
Tia cực tím có thể gây tai biến về mắt khi không đeo kính bảo hộ. Tác hại cấp tính có thể xảy ra trong chỉ một lúc khi ra ngoài trời đang nắng gắt. Tương tự như khi da bị cháy nắng, các tế bào bao bọc mắt có thể bị hủy do tia nắng, nhất là khi phản chiếu dội lên từ mặt tuyết, xi-măng, cát hay nước.Sau khi bị chiếu từ 6 - 15 giờ, bệnh nhân có những rối loạn thị giác như giảm thị lực, nhìn thấy quầng bao quanh các nguồn sáng. Sau đó cảm thấy như có dị vật ở trong mắt, chảy nước mắt, rất sợ ánh sáng. Thông thường tiến triển tốt và trong khoảng 8 giờ thì khỏi, nhưng cũng có những thể nặng kéo dài vì kèm theo nhiễm khuẩn. Ngoài ra tia cực tím cũng là tác nhân gây say nắng
4 Ánh sáng khả kiến
Ánh sáng trong thiên văn
Ánh sáng là chữ phổ thông dùng để chỉ các bức xạ điện từ có bước sóng nằm trong vùng quang phổ nhìn thấy được bằng mắt thường của con người (tức là từ khoảng 380 nm đến 760 nm), còn gọi là vùng khả kiến. Giống như mọi bức xạ điện từ, ánh sáng có thể được mô tả như những đợt sóng hạt chuyển động gọi là photon. Ánh sáng có tốc độ rất nhanh, điều này dễ hiểu khi trời mưa, ta thấy cái chớp xong rồi một lúc mới nghe tiếng sấm.
Nguồn sáng chính trên Trái Đất là từ Mặt Trời. Ánh sáng mặt trời cung cấp năng lượng mà thực vật xanh sử dụng để tạo ra đường chủ yếu dưới dạng tinh bột, giải phóng năng lượng vào các sinh vật tiêu hóa chúng. Quá trình quang hợp này cung cấp hầu như tất cả năng lượng được sử dụng bởi các sinh vật sống. Trong lịch sử, một nguồn ánh sáng quan trọng khác đối với con người là lửa, từ lửa trại cổ xưa đến đèn dầu hỏa hiện đại. Với sự phát triển của đèn điện và hệ thống điện, ánh sáng điện đã thay thế hiệu quả ánh sáng. Một số loài động vật tạo ra ánh sáng của riêng chúng, một quá trình gọi là phát quang sinh học. Ví dụ, đom đóm sử dụng ánh sáng để xác định vị trí bạn tình và mực quỷ sử dụng nó để ẩn mình khỏi con mồi.
Hành vi của EMR phụ thuộc vào bước sóng của nó. Tần số cao hơn có bước sóng ngắn hơn, và tần số thấp hơn có bước sóng dài hơn. Khi EMR tương tác với các nguyên tử và phân tử đơn lẻ, hành vi của nó phụ thuộc vào lượng năng lượng trên mỗi lượng tử mà nó mang theo.
5 Tia Hồng Ngoại
Bài giảng về tia hồng ngoại
Tia hồng ngoại là bức xạ điện từ có bước sóng dài hơn ánh sáng nhìn thấy (mắt người có thể cảm nhận được màu sắc) nhưng ngắn hơn tia bức xạ vi ba.
Vùng ánh sáng mà mắt người thông thường nhìn thấy, còn được gọi là "ánh sáng khả kiến", có bước sóng từ 380 nm đến 700 nm hay tần số 430-790 THz. Bức xạ hồng ngoại được định nghĩa có bước sóng từ 700 nm (tần số 430 THz) đến 1 mm (300 GHz). Một số sinh vật có thể nhìn thấy tia hồng ngoại ở vùng gần kề với ánh sáng thường, cũng như trong một số thí nghiệm thì có người nhìn thấy đến vùng hồng ngoại 1050 nm.
Việc thu nhận và đo đạc tia hồng ngoại có thể giúp xác định nhiệt độ của vật từ xa, nếu chúng là nguồn phát ra các tia thu được. Hình chụp trong phổ hồng ngoại gọi là hình ảnh nhiệt, hay trong trường hợp vật rất nóng trong NIR hay có thể thấy được gọi là phép đo nhiệt. Kỹ thuật đo nhiệt độ bằng hồng ngoại được dùng chủ yếu trong quân sự, và ứng dụng công nghiệp. Kỹ thuật này hiện cũng đang được ứng dụng và dần quen thuộc với thị trường dân sự như: máy ảnh trên xe hơi; tùy thuộc vào giá thành của các sản phẩm có được giảm mạnh hay không.
Tia hồng ngoại được dùng trong đèn hồng ngoại sưởi trực tiếp lên cơ thể, và bố trí ở một số phòng tắm hơi. Tuy nhiên cần lưu ý không nhìn vào các đèn này vì mắt không điều tiết được độ mở sáng theo tia hồng ngoại, chúng có thể gây mù mắt. Tia hồng ngoại có thể được dùng làm tan tuyết trên cánh máy bay. Một lượng lớn năng lượng mặt trời là nằm trong vùng hồng ngoại. Các vật nóng cỡ vài trăm độ C như lò sưởi, bếp cũng phát ra bức xạ vật đen có cực đại ở vùng hồng ngoại. Do vậy tia hồng ngoại còn được gọi là tia nhiệt.
Previous post
next post
bài viết cùng người đăng