TIA HỒNG NGOẠI, TIA TỬ NGOẠI

Tia hồng ngoại & Tia tử ngoại Infrared – Ultraviolet 07/19/14 Tài liệu hỗ trợ - Quang học HP2- IR-UV 2 Nội dung trình bày  Ánh sáng dưới góc nhìn của thuyết sóng điện-từ  Phổ sóng điện từ  Lịch sử phát hiện ra tia hồng ngoại (IR) và tử ngoại (UV)  Các đặc tính của IR và UV  “Nhìn thấy” thông qua cái “không nhìn thấy”  Các ứng dụng của IR và UV  Sự nguy hiểm của tia UV 07/19/14 Tài liệu hỗ trợ - Quang học HP2- IR-UV 3 Nội dung trình bày (bổ sung)  Củng cố SGK Vật lý 12.  Hiệu ứng nhà kính ( Greenhouse effect)  Tầng ozon (Ozone layer) 07/19/14 Tài liệu hỗ trợ - Quang học HP2- IR-UV 4 Ánh sáng dưới góc nhìn của lý thuyết sóng điện-từ Các nhà triết học Hy lạp cổ đại xem ánh sáng như các tia truyền thẳng! 07/19/14 Tài liệu hỗ trợ - Quang học HP2- IR-UV 5 Ánh sáng dưới góc nhìn của lý thuyết sóng điện-từ Vào thế kỷ thứ 17, nhiều nhà khoa học Châu Âu tin vào giả thuyết: ánh sáng là một dòng các hạt rất nhỏ. 07/19/14 Tài liệu hỗ trợ - Quang học HP2- IR-UV 6 Ánh sáng dưới góc nhìn của lý thuyết sóng điện-từ Một số nhà khoa học khác lại tin rằng: ánh sáng là sóng, và nó được truyền đi trong môi trường chứa đầy ête. 07/19/14 Tài liệu hỗ trợ - Quang học HP2- IR-UV 7 Ánh sáng dưới góc nhìn của lý thuyết sóng điện-từ  Năm 1862, Maxwell phát hiện rằng: vận tốc ánh sáng truyền đi trong không gian gần bằng vận tốc của sóng điện từ.  Maxwell kết luận: Ánh sáng có bản chất là sóng điện từ 07/19/14 Tài liệu hỗ trợ - Quang học HP2- IR-UV 8 Ánh sáng là sóng điện từ “This velocity is so nearly that of light that it seems we have strong reason to conclude that light itself (including radiant heat and other radiations) is an electromagnetic disturbance in the form of waves propagated through the electromagnetic field according to electromagnetic laws” Maxwell (1864) 07/19/14 Tài liệu hỗ trợ - Quang học HP2- IR-UV 9 Phổ sóng điện từ (electromagnetic spectrum) Ánh sáng mà chúng ta nhìn thấy chỉ chiếm một vùng rất nhỏ trong phổ sóng điện từ, bên ngoài vùng nhìn thấy còn có nhiều tia khác. 07/19/14 Tài liệu hỗ trợ - Quang học HP2- IR-UV 10 Phổ sóng điện từ [...]... học 18 Đặc tính của tia hồng ngoại và tia tử ngoại  Tia hồng ngoại là sóng điện từ có bước sóng từ: 0,76.10-6m ÷ 10-3m (0,76µm ÷ 1mm)  Tia tử ngoại là sóng điện từ có bước sóng từ: 150.10-10m ÷ 0,4.10-6m (150Ao ÷ 4000Ao)  Ánh sáng Mặt trời tới Trái đất dưới 3 dạng: tia hồng ngoại (nhiệt), ánh sáng khả kiến, tia tử ngoại 07/19/14 Tài liệu hỗ trợ - Quang học 19 Đặc tính của tia hồng ngoại (1)  Tác dụng... của tia hồng ngoại là tác dụng nhiệt (tia nhiệt)  Mọi vật thể có nhiệt độ cao hơn 0 K đều bức xạ tia hồng ngoại: cơ thể người, bóng đèn dây tóc nóng sáng, Mặt trời, vật có nhiệt độ,…  Độ dài sóng (tần số) bức xạ phụ thuộc vào nhiệt độ của vật  Để phát hiện ra tia hồng ngoại người ta dùng các loại phim hồng ngoại, camera hồng ngoại 07/19/14 Tài liệu hỗ trợ - Quang học 20 Đặc tính của tia hồng ngoại. .. hồng ngoại (2)  Phần lớn vật liệu ngăn cản tia sáng thường thì cũng ngăn được tia hồng ngoại: gỗ, giấy, kim loại,…  Nhưng cũng có một số vật liệu ngăn được tia sáng thường nhưng không ngăn được tia hồng ngoại và ngược lại như: thủy tinh, GaAs,…  Ánh sáng thường không thể xuyên qua các lớp sương mù, khói, mây dày đặc nhưng tia hồng ngoại có thể  Tia hồng ngoại đóng vai trò lớn trong hiệu ứng nhà kính... Tài liệu hỗ trợ - Quang học 30 Các ứng dụng của tia hồng ngoại (1) Tia hồng ngoại được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành khác nhau:  Thiên văn học, hải dương học, nghiên cứu khí hậu,… 07/19/14 Tài liệu hỗ trợ - Quang học 31 Các ứng dụng của tia hồng ngoại (2)  Nghiên cứu động vật, y học,… 07/19/14 Tài liệu hỗ trợ - Quang học 32 Các ứng dụng của tia hồng ngoại (3)  Tìm kiếm, cứu nạn, chữa cháy, dẫn... thạch anh 07/19/14 Tài liệu hỗ trợ - Quang học 34 Đặc tính của tia tử ngoại (2)  Tia tử ngoại có thể làm ion hóa chất khí, làm phát quang một số chất (khoáng thạch, thuốc nhuộm, vitamin,…), diệt vi khuẩn, thúc đẩy các phản ứng quang hợp, quang hóa,…  Các loài chim, ong, côn trùng, bướm có thể nhìn thấy tia tử ngoại  Phần lớn tia tử ngoại đến từ Mặt trời bị chặn lại bởi bầu khí quyển của Trái đất,... liệu hỗ trợ - Quang học 33 Đặc tính của tia tử ngoại (1)  Thông thường, người ta chia làm 3 vùng tử ngoại: UV-A: (3150 ÷ 4000Ao): gây cháy nắng, UV-B: (2800 ÷ 3150Ao): gây ung thư da,… UV-C: (150 ÷ 2800 Ao): bị hấp thụ bởi bầu khí quyển,…  Mặt trời, các vì sao có nhiệt độ cao, các đèn thủy ngân, hồ quang điện đều là các nguồn phát tia tử ngoại thường gặp  Tia tử ngoại bị hấp thụ mạnh bởi thủy tinh thường...Lịch sử phát hiện ra tia hồng ngoại  Năm 1800, William Herschel đã phát hiện sự hiện diện của một loại tia nằm ngoài vùng màu đỏ của ánh sáng khả kiến, mắt người không nhìn thấy nhưng chúng có hiện diện  Ngày nay, tia này được gọi là tia hồng ngoại 07/19/14 Tài liệu hỗ trợ - Quang học 11 Lịch sử phát hiện ra tia hồng ngoại Thí nghiệm phát hiện được thực hiện tương tự... chúng 07/19/14 Tài liệu hỗ trợ - Quang học 14 Lịch sử phát hiện ra tia tử ngoại  Năm 1801, Johann Wilhelm Ritter nhờ vào các phản ứng hóa học đã khám phá ra một loại ánh sáng nằm ngoài vùng màu tím của quang phổ mặt trời  Ngày nay, tia này được gọi là tia tử ngoại 07/19/14 Tài liệu hỗ trợ - Quang học 15 Lịch sử phát hiện ra tia tử ngoại •Lắp đặt một hộp bìa carton, một lăng kính, một tờ giấy trắng... rộng nhất 07/19/14 Tài liệu hỗ trợ - Quang học 16 Lịch sử phát hiện ra tia tử ngoại •Cẩn thận đặt dưới đáy hộp một tờ giấy blueprint với mặt có màu quay lên Không để tờ giấy blueprint bị phơi sáng •Dùng bút đánh dấu vị trí vùng quang phổ, ký hiệu vùng đỏ và tím 07/19/14 Tài liệu hỗ trợ - Quang học 17 Lịch sử phát hiện ra tia tử ngoại •Phơi tờ giấy blueprint trong vòng 30 giây rồi đem vào trong mát... liệu hỗ trợ - Quang học 12 Lịch sử phát hiện ra tia hồng ngoại  Điều chỉnh nhiệt kế để vùng quang phổ chiếu lên bầu của mỗi nhiệt kế  Tại vùng tím-xanh: 1 nhiệt kế  Vùng vàng: 1 nhiệt kế  Ngoài vùng đỏ: 1 nhiệt kế  Sau thời gian từ 1 đến 3 phút ta sẽ nhận được kết quả như hình dưới 07/19/14 Tài liệu hỗ trợ - Quang học 13 Lịch sử phát hiện ra tia hồng ngoại  Kết quả là: Khi để trong bóng râm, nhiệt . học HP2- IR-UV 19 Đặc tính của tia hồng ngoại và tia tử ngoại  Tia hồng ngoại là sóng điện từ có bước sóng từ: 0,76.10 -6 m ÷ 10 -3 m (0,76 µ m ÷ 1mm)  Tia tử ngoại là sóng điện từ có bước. dạng: tia hồng ngoại (nhiệt), ánh sáng khả kiến, tia tử ngoại. 07/19/14 Tài liệu hỗ trợ - Quang học HP2- IR-UV 20 Đặc tính của tia hồng ngoại (1)  Tác dụng nổi bật nhất của tia hồng ngoại. số) bức xạ phụ thuộc vào nhiệt độ của vật.  Để phát hiện ra tia hồng ngoại người ta dùng các loại phim hồng ngoại, camera hồng ngoại.