Không có loại sóng nào lại có ứng dụng rộng rãi như Sóng điện từ: Từ việc nghiên cứu các thiên hà xa xôi, điều khiển con tàu vũ trụ, truyền thanh, truyền hình đến việc chữa bệnh, đun nấu bằng lò vi sóng... tất cả đều có sử dụng sóng điện từ. Ở bài học hôm nay, chúng ta cùng nghiên cứu các kiến thức liên quan đến Sóng điện từ.
Khái niệm: Sóng điện từ là điện từ trường lan truyền trong không gian.
Sóng điện từ lan truyền được trong chân không và trong các điện môi. Tốc độ của sóng điện từ trong chân không bằng tốc độ ánh sáng \(c=3.10^{8}(m/s)\). Tốc độ của sóng điện từ trong điện môi thì nhỏ hơn trong chân không và phụ thuộc vào hằng số điện môi.
Sóng điện từ là sóng ngang: và luôn luôn vuông góc với nhau và vuông góc với phương truyền sóng.
Trong sóng điện từ thì dao động của điện trường và của từ trường tại một điểm luôn luôn đồng pha với nhau.
Những sóng điện từ có bước sóng từ vài mét đến vài km được dùng trong thông tin vô tuyến nên gọi là các sóng vô tuyến. Người ta chia sóng vô tuyến thành: sóng cực ngắn, sóng ngắn, sóng trung và sóng dài
Sóng điện từ có các tính chất sau:
Trong quá trình lan truyền, nó mang theo năng lượng.
Tuân theo các quy luật truyền thẳng, phản xạ, khúc xạ, giao thoa và nhiễu xạ.
Nguồn phát sóng điện từ (còn gọi là chấn tử) rất đa dạng, có thể là bất cứ vật thể nào tạo ra một điện trường hoặc một từ trường biến thiên như: tia lửa điện, dây dẫn điện xoay chiều, cầu dao đóng ngắt mạch điện,…
Các phân tử không khí trong khí quyển hấp thụ rất mạnh các sóng dài, sóng trung và sóng cực ngắn nên các sóng này không thể truyền đi xa.
Trong một số vùng tương đối hẹp, các sóng có bước sóng ngắn hầu như không bị không khí hấp thụ.
Tầng điện li là một lớp khí quyển, trong đó các phân tử khí đã bị ion hóa rất mạnh dưới tác dụng của các tia tử ngoại trong ánh sáng Mặt Trời.. Tầng điện li kéo dài từ độ cao khoảng 80km đến 800km.
Các sóng ngắn vô tuyến phản xạ rất tốt trên tầng điện li cũng như trên mặt đất và mặt nước biển.
Nhờ có sự phản xạ liên tiếp trên tầng điện li và trên mặt đất mà các sóng ngắn có thể truyền đi rất xa trên mặt đất
Mạch dao động của một máy thu thanh với cuộn dây có độ tự cảm \(L=5.10^{-6}H\), tụ điện có điện dung \(C=2.10^{-8}F\) ; điện trở thuần R = 0. Hãy cho biết máy đó thu được sóng điện từ có bước sóng bằng bao nhiêu?
Ta có: \(\lambda =2\pi c\sqrt{LC}=600m\)
Mạch thu sóng của một máy thu thanh đơn giản gồm một cuộn dây có độ tự cảm L và một tụ điện có điện dung C thay đổi được. Điều chỉnh để tụ có điện dung \({C_1}\) thì mạch thu được sóng điện từ có bước sóng \({\lambda _1} = 16m.\) Điều chỉnh để tụ có điện dung \({C_2}\) thì mạch thu được sóng điện từ có bước sóng \({\lambda _2} = 12m.\) Điều chỉnh để tụ có điện dung \(C = {C_1} + 3{C_2}\) thì mạch sẽ thu được sóng điện từ có bước sóng \(\lambda\) bằng bao nhiêu ?
Ta có:
\(\lambda =2\pi.c\sqrt{LC}\Rightarrow \lambda ^2\sim C\)
\(C=C_1+3C_2\Rightarrow \lambda ^2=\lambda ^2_1+3\lambda _2^2\)
\(\Rightarrow \lambda =\sqrt{16^2+3.12^2}=26,2m\)
Chọn câu phát biểu đúng
A. Sóng điện từ cũng mang năng lượng
B. Sóng điện từ chỉ truyền trong môi trường vật chất
C. Trong không khí, sóng điện từ có thể là sóng dọc hoặc sóng ngang
D. Sóng điện từ chỉ dùng để truyền tải thông tin liên lạc trong môi trường không khí hoặc chân không.
Chọn đáp án A
Sóng điện từ cũng mang năng lượng
Khi nói về quá trình sóng điện từ, điều nào sau đây là không đúng?
A. Trong quá trình lan truyền, nó mang theo năng lượng.
B. Véctơ cường độ điện trường và véctơ cảm ứng từ luôn vuông góc với phương truyền sóng.
C. Trong quá trình truyền sóng, điện trường và từ trường luôn dao động vuông pha nhau.
D. Trong chân không, bước sóng của sóng điện từ tỉ lệ nghịch với tần số sóng.
Chọn đáp án B
Véctơ cường độ điện trường và véctơ cảm ứng từ luôn vuông góc với phương truyền sóng là phát biểu sai vì Điện trường và từ trường luôn dao động cùng pha
Xem Video giải BT Bài 22 trang 115 SGK Vật lý 12 tại: javascript:;
Cùng với Điện từ trường, Sóng điện từ là 1 trong những kiến thức quan trọng nhất của chương 4- Dao động và sóng điện từ. Qua bài giảng Sóng điện từ này, các em cần hoàn thành 1 số mục tiêu mà bài đưa ra như :
Nêu được định nghĩa sóng điện từ.
Nêu được các đặc điểm của sóng điện từ.
Nêu được đặc điểm của sự truyền sóng điện từ trong khí quyển.
Các em có thể hệ thống lại nội dung kiến thức đã học được thông qua bài kiểm tra Trắc nghiệm Vật lý 12 Bài 22 cực hay có đáp án và lời giải chi tiết.
Sóng điện từ
Mạch dao động của một máy thu thanh với cuộn dây có độ tự cảm \(L=5.10^{-6}(H)\), tụ điện có điện dung \(2.10^{-8}(F)\); điện trở thuần R = 0. Hãy cho biết máy đó thu được sóng điện từ có bước sóng bằng bao nhiêu?
Phát biểu nào sau đây là sai về sóng điện từ ?
Câu 4-10: Mời các em đăng nhập xem tiếp nội dung và thi thử Online để củng cố kiến thức về bài học này nhé!
Các em có thể xem thêm phần hướng dẫn Giải bài tập Vật lý 12 Bài 22để giúp các em nắm vững bài học và các phương pháp giải bài tập.
Bài tập 1 trang 115 SGK Vật lý 12
Bài tập 2 trang 115 SGK Vật lý 12
Bài tập 3 trang 115 SGK Vật lý 12
Bài tập 4 trang 115 SGK Vật lý 12
Bài tập 5 trang 115 SGK Vật lý 12
Bài tập 6 trang 115 SGK Vật lý 12
Bài tập 22.1 trang 58 SBT Vật lý 12
Bài tập 22.2 trang 58 SBT Vật lý 12
Bài tập 22.3 trang 58 SBT Vật lý 12
Bài tập 22.4 trang 58 SBT Vật lý 12
Bài tập 22.5 trang 58 SBT Vật lý 12
Bài tập 22.6 trang 58 SBT Vật lý 12
Bài tập 22.7 trang 59 SBT Vật lý 12
Bài tập 22.8 trang 59 SBT Vật lý 12
Bài tập 22.9 trang 59 SBT Vật lý 12
Bài tập 22.10 trang 59 SBT Vật lý 12
Bài tập 22.11 trang 59 SBT Vật lý 12
Bài tập 1 trang 132 SGK Vật lý 12 nâng cao
Bài tập 2 trang 132 SGK Vật lý 12 nâng cao
Bài tập 3 trang 132 SGK Vật lý 12 nâng cao
Bài tập 4 trang 132 SGK Vật lý 12 nâng cao
Bài tập 5 trang 132 SGK Vật lý 12 nâng cao
Trong quá trình học tập nếu có thắc mắc hay cần trợ giúp gì thì các em hãy comment ở mục Hỏi đáp, Cộng đồng Vật lý DapAnHay sẽ hỗ trợ cho các em một cách nhanh chóng!
Chúc các em học tập tốt và luôn đạt thành tích cao trong học tập!
-- Mod Vật Lý 12 DapAnHay
Sóng điện từ
Mạch dao động của một máy thu thanh với cuộn dây có độ tự cảm \(L=5.10^{-6}(H)\), tụ điện có điện dung \(2.10^{-8}(F)\); điện trở thuần R = 0. Hãy cho biết máy đó thu được sóng điện từ có bước sóng bằng bao nhiêu?
Phát biểu nào sau đây là sai về sóng điện từ ?
Một mạch thu sóng điện từ gồm cuộn dây thuần cảm có hệ số tự cảm không đổi và tụ điện có điện dung biến đổi. Để thu được sóng có bước sóng 90 m, người ta phải điều chỉnh điện dung của tụ là 300 pF. Để thu được sóng 91 m thì phải điều chỉnh điện dung của tụ điện đến giá trị nào?
Mạch chọn sóng của một máy thu vô tuyến là một mạch dao động có một cuộn thuần cảm có độ tự cảm \(10\mu H\) và một tụ điện có điện dung biến thiên trong một giới hạn nhất định. Máy này thu được băng sóng vô tuyến có bước sóng nằm trong khoảng từ 10 m đến 50 m. Hỏi khi thay cuộn thuần cảm trên bằng cuộn thuần cảm khác có độ tự cảm \(90\mu H\) thì máy này thu được băng sóng vô tuyến có bước sóng nằm trong khoảng nào?
Trong mạch chọn sóng, khi mắc tụ điện có điện dung C1 với cuộn cảm L thì mạch thu được bước sóng, λ1 = 90m. Khi mắc tụ có điện dung C2 với cuộn cảm L thì mạch thu được bước song λ2 = 120m. Khi mắc C1 nối tiếp C2 rồi mắc vào cuộn cảm L thì mạch thu được bước sóng là
Mạch chọn sóng của máy thu vô tuyến gồm cuộn cảm có L = 1mH và tụ có C = 10pF. Biết tốc độ sóng điện từ 3.108 m/s. Máy thu trên có thể thu được sóng điện từ có bước sóng bao nhiêu?
Mạch chọn sóng của máy thu vô tuyến có độ tự cảm L = 2μH và điện dung Cv thay đổi được. Biết tốc độ sóng điện từ là 3.108 m/s và lấy π2 = 10. Biết mạch có thể bắt được sóng điện từ có bước sóng 60m đến 144m. Cv có giá trị nào sau đây?
Trong mạch chọn sóng, khi mắc tụ điện có điện dung C1 với cuồn cảm L thì mạch thu được bước sóng λ1 = 90m. Khi mắc tụ có điện dung C2 với cuộn cảm L thì mạch thu được bước sóng λ2 = 120m. Khi mắc C1 song song C2 rồi mắc vào cuộn cảm L thì mạch thu được bước sóng là
Mạch dao động của một máy thu thanh với cuộn dây có độ tự cảm L = 5.10-6 H, tụ điện có điện dung 2.108 F; điện trở thuần R = 0. Hãy cho biết máy đó thu được sóng điện từ có bước sóng bằng bao nhiêu?
Hình 4.3, các vectơ nằm ngang biểu thị vận tốc truyền sóng điện từ, các vectơ thẳng đứng biểu thị cường độ điện trường. hãy vẽ các vectơ cảm ứng từ tương ứng theo đường nét đứt.
Quan sát 4 thí nghiệm a), b), c) và d) về tính chất của sóng điện từ (Hình 24.4) hãy dự đoán và giải thích mục đích riêng của mỗi thí nghiệm?
Họ và tên
Tiêu đề câu hỏi
Nội dung câu hỏi
Câu trả lời của bạn
Sóng dừng trên dây 2 đầu cố định: \(l=k\dfrac{\lambda }{2}\) (1)
Lại có 5 nút sóng \(\Rightarrow k=5-1=4\)
Thay vào (1) ta được: \(1=4\dfrac{\lambda }{2}\Rightarrow \lambda =0,5m\)
A \({\rm{W}} = \frac{{L{I^2}}}{2}\)
B \({\rm{W}} = L{I^2}\)
C \({\rm{W}} = 2L{I^2}\)
D \({\rm{W}} = \sqrt 2 L{I^2}\)
Câu trả lời của bạn
Năng lượng từ trường trong cuộn dây : \({\rm{W}} = \frac{{L{I^2}}}{2}\)
Chọn A
Câu trả lời của bạn
Ta có: \(\Delta t = \frac{{4T}}{3} = T + \dfrac{T}{3}\)
\( \Rightarrow \) Quãng đường vật đi được: \(S = {S_T} + {S_{\max \left( {\dfrac{T}{3}} \right)}}\)
Ta có:
+ \({S_T} = 4A\)
+ Quãng đường lớn nhất vật đi được trong khoảng thời gian \(\dfrac{T}{3}\) : \({S_{max}} = 2A\sin \dfrac{{\Delta \varphi }}{2}\)
Ta có: \(\Delta \varphi = \omega \Delta t = \dfrac{{2\pi }}{T}.\frac{T}{3} = \dfrac{{2\pi }}{3}\)
\( \Rightarrow {S_{\max }} = 2A\sin \dfrac{{\dfrac{{2\pi }}{3}}}{2} = \sqrt 3 A\)
\( \Rightarrow \) Quãng đường lướn nhất mà vật đi được trong khoảng thời gian \(\Delta t = \dfrac{{4T}}{3}\) là: \(S = 4A + \sqrt 3 A\)
Câu trả lời của bạn
Trong một mạch điện có một bộ acquy, một ống dây và một công tắc thì: ngay sau khi đóng công tắc, trong mạch có suất điện động tự cảm
Câu trả lời của bạn
Ta có bước sóng mạch dao động điện từ \({{\lambda }_{\min }}=2\pi .c\sqrt{{{L}_{\min }}{{C}_{\min }}}\)
Điện dung \({{C}_{\min }}=\frac{\lambda _{\min }^{2}}{4{{\pi }^{2}}.{{c}^{2}}.{{L}_{\min }}}={{4.10}^{-12}}F\)
Và \({{\lambda }_{\max }}=2\pi .c\sqrt{{{L}_{\max }}{{C}_{\max }}}\Rightarrow \)
Điện dung \({{C}_{\max }}=\frac{\lambda _{\max }^{2}}{4{{\pi }^{2}}.{{c}^{2}}.{{L}_{\max }}}={{16.10}^{-12}}F\)
Câu trả lời của bạn
Nguyên tắc của việc thu sóng điện từ dựa vào hiện tượng cộng hưởng điện trong mạch LC
Câu trả lời của bạn
Tại t = 0 ta có x = A → Pha ban đầu φ = 0
\(\frac{T}{4} = 0,5s \to T = 2s \to \omega = \frac{{2\pi }}{T} = \pi \,\,rad/s\)
Câu trả lời của bạn
Ta có \(\omega =\frac{1}{\sqrt{LC}}\Rightarrow C=\frac{1}{{{\omega }^{2}}.L}=\frac{1}{{{\left( {{2.10}^{7}} \right)}^{2}}{{.10}^{-3}}}=2,5pF\)
Câu trả lời của bạn
Dải quang phổ liên tục thu được trong thí nghiệm về hiện tượng tán sắc ánh sáng trắng có được là do lăng kính đã tách các màu sẵn có trong ánh sáng trắng thành các thành phần đơn sắc.
Câu trả lời của bạn
ZL = Lω = 100 Ω; ZC = \(\frac{1}{{C\omega }}\) = 200 Ω → Tổng trở \(Z = |{Z_L} - {Z_C}|\) = 100 Ω
Cường độ dòng điện hiệu dụng \(I = \frac{U}{Z} = \frac{{200}}{{100}} = 2A\)
Câu trả lời của bạn
Công suất hao phí Php =R \(\frac{{{\rho ^2}}}{{{U^2}\cos {\varphi ^2}}}\) → R = Php \(\frac{{{U^2}\cos {\varphi ^2}}}{{{\rho ^2}}}\) = 10.103. \(\frac{{{{({{35.10}^3})}^2}}}{{{{({{500.10}^3})}^2}}}\) = 49 Ω
Câu trả lời của bạn
Vị trí vân sáng bậc 3 của tia tím là \({{x}_{t}}=3.\frac{{{\lambda }_{t}}D}{a}=3.\frac{0,38.2}{2}=1,14mm\)
Vị trí vân sáng bậc 3 của tia đỏ là \({{x}_{}}=3.\frac{{{\lambda }_{}}D}{a}=3.\frac{0,76.2}{2}=2,28mm\)
Bề rộng quang phổ bậc 3: \(\Delta {{x}_{3}}={{x}_{}}-{{x}_{t}}=2,28-1,14=1,14mm\)
Câu trả lời của bạn
A = 345 eV = 3,45.1,6.10-19 J = 5,52 .10-19 J; hc = 1,9875.10-25
Bước sóng giới hạn λ0 = hc : A ≈ 0,36 µm
Để xảy ra hiện tượng quang điện thì λ ≤ λ0 => Chọn đáp án B
Câu trả lời của bạn
Khi êlectron chuyển từ quỹ đạo L về quỹ đạo K thì nó phát ra một phôtôn:
\(\frac{hc}{\lambda }={{E}_{2}}-{{E}_{1}}\Rightarrow \lambda =\frac{hc}{{{E}_{2}}-{{E}_{1}}}=0,1218\text{ }\mu \text{m}\)
Cho ví dụ về sóng điện từ và giải thích hiện tượng vật lý về ví dụ đó ạ
Câu trả lời của bạn
Câu trả lời của bạn
- Ta có hình vẽ:
- Gọi O là vị trí đặt nguồn âm. Ta có:
- Để đơn giản cho tính toán, ta chuẩn hóa OA = 1.
- Từ hình vẽ, ta có:
- Suy ra: mức cường độ âm tại M:
Câu trả lời của bạn
a) Kiểm tra tính truyền thẳng của sóng điện từ nếu anten thu có phương truyền thẳng đứng thì thu được tín hiệu mạnh, còn anten thu đặt nằm ngang, tín hiệu thu được rất yếu.
b) Đặt nguồn sóng và anten thu ở cùng một bên vật có bề mặt nhẵn nhằm kiểm tra về tính phản xạ của sóng điện từ và nội dung định luật phản xạ.
c) Đặt nguồn sóng và anten thu ở 2 bên lăng kính nhằm kiểm tra sự khúc xạ của sóng điện từ qua lăng kính và nội dung của định luật khúc xạ.
d) Đặt nguồn sóng trước 2 khe hẹp và nhiều anten thu ở phía sau nhằm kiểm tra sự giao thoa của 2 sóng điện từ kết hợp và xác định vị trí của các vân cực đại và vân cực tiểu.
Câu trả lời của bạn
Câu trả lời của bạn
Mạch chọn sóng có \(L = 1(mH);C = 9,7(pF) \to 92(pF)\)
* Khi \(C = 9,7(pF) \Rightarrow f = {1 \over {2\pi \sqrt {LC} }} \Rightarrow \lambda = {c \over f} = 2\pi c\sqrt {LC} \)
Thay số : \(\lambda = 2\pi {.3.10^8}\sqrt {{{10}^{ - 3}}.9,{{7.10}^{ - 12}}} = 185,65(m).\)
* Khi \(C = 92(pF) \Rightarrow \lambda = 2\pi c\sqrt {LC} \)
Thay số :\(\lambda = 2\pi {.3.10^8}\sqrt {{{10}^{ - 3}}{{.92.10}^{ - 12}}} = 571,74(m)\)
Vậy máy thu có thể thu được các sóng điện từ có bước sóng :
\(185,65(m) \le \lambda \le 571,74(m).\)
Câu trả lời của bạn
Với mạch dao động hở thì vùng không gian quanh dây dẫn có cả từ trường biến thiên và điện trường biến thiên.
0 Bình luận
Để lại bình luận
Địa chỉ email của hạn sẽ không được công bố. Các trường bắt buộc được đánh dấu *