Tia hồng ngoại và tia tử ngoại (Lý thuyết + 17 bài tập có lời giải)
Toptailieu.vn xin giới thiệu sơ lược Lý thuyết Tia hồng ngoại và tia tử ngoại Vật Lí 12 chọn lọc, hay nhất giúp học sinh lớp 12 ôn luyện để nắm chắc kiến thức cơ bản và đạt kết quả cao trong các bài thi môn Vật Lí.
Mời các bạn đón xem:
Tia hồng ngoại và tia tử ngoại (Lý thuyết + 17 bài tập có lời giải)
I. Lý thuyết Tia hồng ngoại và tia tử ngoại
1. Những bức xạ không nhìn thấy:
Thực nghiệm đã chứng tỏ rằng ngoài miền ánh sáng nhìn thấy còn có những bức xạ không nhìn thấy được, nhưng cũng có tác dụng nhiệt, cũng tuân theo định luật truyền thẳng, phản xạ, khúc xạ, và cũng gây được hiện tượng nhiễu xạ, giao thoa như các bức xạ nhìn thấy. VD: tia hồng ngoại, tia tử ngoại, tia X.
Bảng so sánh những bức xạ không nhìn thấy
Tia hồng ngoại
Tia tử ngoại
Tia X (Tia Rơn-ghen)
Khái niệm
Là bức xạ không nhìn thấy có bước sóng từ 0,76 μm đến vài mm.
Là bức xạ không nhìn thấy có bước sóng từ 0,38 μm đến cỡ 10-9m.
Là bức xạ có bước sóng từ 10-8m đến 10-11
Nguồn phát
Tất cả các vật có nhiệt độ lớn hơn 0(K) hay -273℃
Những vật có nhiệt độ cao (từ 2000℃ trở lên)
VD: hồ quang điện, Mặt Trời, đèn hơi thủy ngân.
Mỗi khi một chùm tia catôt (một chùm electron có năng lượng lớn) đập vào một vật rắn thì vật đó phát ra tia X
Tính chất
– Tác dụng nhiệt là tính chất nổi bật nhất. Vật hấp thụ tia hồng ngoại sẽ nóng lên.
– Có khả năng gây ra một số phản ứng hóa học, có thế tác dụng lên phim ảnh.
– Có thể biến điệu như sóng điện từ cao tần.
– Gây ra hiện tượng quang điện trong với một số chất bán dẫn.
– Tác dụng lên phim ảnh
– Kích thích sự phát quang của nhiều chất.
– Kích thích nhiều phản ứng hóa học
– Làm ion hóa không khí và nhiều chất khí khác
– Có tác dụng sinh học: hủy diệt tế bào, diệt khuẩn nấm mốc, là tiền tố tổng hợp vitamin D
– Có thể gây ra hiện tượng quang điện.
– Bị nước và thủy tinh hấp thụ rất mạnh nhưng lại có thể truyền qua được thạch anh. Ngoài ra tầng ozon hấp thụ hết các tia có bước sóng dưới 300 nm và là tấm áo giáp bảo vệ sinh vật trên Trái Đất.
– Tính chất nổi bật nhất là khả năng đâm xuyên qua giấy, vải, gỗ thậm chí cả kim loại. Tia X có bước sóng càng ngắn thì càng xuyên được sâu hay càng cứng.
– Tác dụng mạnh lên kính ảnh.
– Làm ion hóa không khí.
– Làm phát quang một số chất.
– Tác dụng sinh lý mạnh: hủy diệt tế bào, diệt vi khuẩn,…
– Gây ra hiện tượng quang điện ở hầu hết các kim loại.
Công dụng
– Sấy khô, sưởi ấm, đun nấu.
– Chụp ảnh ban đêm, chụp ảnh của nhiều thiên thể, chụp ảnh trái đất từ vệ tinh.
– Sử dụng trong các bộ điều khiển từ xa ( điều khiển ti vi, điều hòa,…)
– Quân sự: ống nhòm hồng ngoại dùng để quan sát và lái xe ban đêm, camera hồng ngoại chụp ảnh và quay phim ban đêm, tên lửa tự động tìm mục tiêu dựa vào tia hồng ngoại do mục tiêu phát ra.
– Y học: dùng để tiệt trùng dụng cụ phẫu thuật, chữa bệnh còi xương.
– Công nghiệp thực phẩm: tiệt trùng thực phẩm.
– Công nghiệp cơ khí: tìm về nứt (khuyết tật) trên bề mặt sản phẩm.
– Y học: sử dụng để chiếu điện, chụp điên, chữa ung thư nông.
– Công nghiệp: kiểm tra chất lượng bên trong sản phẩm.
– Giao thông: Kiểm tra hành lý của hành khách
– Phòng TN: Nghiên cứu cấu trúc vật rắn
II) Thang sóng điện từ:
– Sóng vô tuyến, tia hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia tử ngoại, tia X, tia gamma (tia phóng xạ) đều có cùng bản chất là sóng điện từ. Sự khác nhau về tần số ( bước sóng) của các loại sóng điện từ dẫn đến sự khác nhau về tính chất và tác dụng của chúng.
Thang sóng điện từ
II. Bài tập Tia hồng ngoại và tia tử ngoại
Bài 1: 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
– Hồ quang điện là nguồn phát ra tia tử ngoại mạch nhất so với các nguồn còn lại.
Chọn đáp án B
Bài 2: 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
– Tia hồng ngoại không có tác dụng làm phát quang một số chất.
Chọn đáp án D
Bài 3: 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
– 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 ≥ 10-11m) nên có tốc độ bằng tốc độ ánh sáng.
Chọn đáp án C
Bài 4: 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.
– Tia tử ngoại có bước sóng nhỏ hơn bước sóng tia hồng ngoại.
Chọn đáp án D
Bài 5: 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.
– 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
Bài 6: 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.
– Tia hồng ngoại gây ra hiện tượng quang điện trong ở một số chất bán dẫn.
Chọn đáp án A
Bài 7: 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°C 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.
– 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
Bài 8: 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
– 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
Bài 9: 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.
– 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
Bài 10: Nguồn không phát ra tia tử ngoại là:
A. Mặt Trời
B. Hồ quang điện
C. Đèn cao áp thủy ngân
D. Bếp điện
– 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°C là nguồn tự ngoại phổ biến.
Chọn đáp án D
Bài 11: 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
– 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
Bài 12: Tia hồng ngoại có bước sóng nằm trong khoảng từ:
A. 10-10 m đến 10-8 m.
B. 10-9 m đến 4.10-7 m.
C. 4.10-7 m đến 7,5.10-7 m.
D. 7,6.10-7 m đến 10-3 m.
– 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
Bài 13: 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
– Tia hồng ngoại có khả năng biến điệu nên có thể dùng ở các thiết bị điều khiển…
Chọn đáp án B
Bài 14: 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
– Tia hồng ngoại không có tính chất làm ion hóa không khí.
Chọn đáp án B
Bài 15: Vật chỉ phát ra tia hồng ngoại mà không phát ánh sáng đỏ là:
A. vật có nhiệt độ nhỏ hơn 500°C
B. vật có nhiệt độ lớn hơn 500°C và nhỏ hơn 2500°C
C. vật có nhiệt độ lớn hơn 2500°C
D. mọi vật được nung nóng
– Vật chỉ phát ra tia hồng ngoại mà không phát ánh sáng đỏ là vật có nhiệt độ nhỏ hơn 500°C.
Chọn đáp án A
Bài 16: 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
– Tia hồng ngoại không thể làm phát quang một số chất.
Chọn đáp án C
Bài 17: Tia tử ngoại có bước sóng nằm trong khoảng:
A. 10-7m đến 7,6.10-9m
B. 4.10-7 m đến 10-9 m
C. 4.10-7 m đến 10-12 m
D. 7,6.10-7 m đến 10-9 m
– 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
