Tia tử ngoại có tác dụng lên phim ảnh không

Chọn đáp án B

Tia tử ngoại có đặc điểm:

- 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.

Ngoài ra tia tử ngoại cũng có tác dụng nhiệt nhưng không rõ như tia hồng ngoại.

Sóng điện từ tạo ra rất nhiều tia có nguồn nhiệt lớn như tia x, tia tử ngoại, tia hồng ngoại… Vậy tia tử ngoại là gì? nó có những đặc điểm và ứng dụng gì? Tất cả kiến thức này sẽ được tmdl.edu.vn giải thích chi tiết trong bài viết này.

Bạn đang xem bài: Tia tử ngoại là gì? Tính chất và ứng dụng

Dưới đây là định nghĩa tia tử ngoại :

Tia tử ngoại còn được gọi bằng tên khác là tia cực tím, viết tắt là tia UV là một loại sóng điện từ có bước sóng ngắn. Những vật có thể phát hay tỏa nhiệt trên 2000 °C đều có thể phát ra tia tử ngoại. Lưu ý rằng tia tử ngoại không có tác dụng nhiệt.

• Nhiệt độ của vật càng cao thì phổ tử ngoại của vật càng kéo dài hơn về phía sóng ngắn. Hồ quang điện có nhiệt độ trên 3000 °C là một nguồn tử ngoại mạnh.
• Tia cực tím [UV] là một dạng bức xạ điện từ có nguồn gốc từ mặt trời và các nguồn nhiệt nhân tạo như mỏ hàn, hồ quang điện.
• Có nhiều loại bức xạ, từ bức xạ năng lượng rất cao [tần số cao] như  tia X và tia gamma đến bức xạ năng lượng rất thấp [tần số thấp] như  sóng vô tuyến. Tia tử ngoại nằm ở giữa quang phổ này. Chúng có nhiều năng lượng hơn ánh sáng nhìn thấy, nhưng không nhiều bằng tia X.

Tia UV có thể được chia thành 3 nhóm chính gồm:

1. Tia UVA có ít năng lượng nhất trong số các tia tử ngoại. Những tia này có thể làm cho tế bào da bị lão hóa và có thể gây ra một số tổn thương gián tiếp cho DNA của tế bào. Tia UVA chủ yếu có liên quan đến tổn thương da lâu dài như nếp nhăn, nhưng chúng cũng được cho là có vai trò trong một số  bệnh ung thư da.
2. Tia UVB có năng lượng nhiều hơn tia UVA một chút. Chúng có thể làm hỏng DNA trong tế bào da trực tiếp và là tia chính gây nên tình trạng cháy nắng ở da con người. Chúng cũng được cho là nguyên nhân gây ra hầu hết các bệnh ung thư da.
3. Tia UVC có nhiều năng lượng hơn các loại tia tử ngoại  khác. Vì điều này, chúng phản ứng với ozone cao trong bầu khí quyển và không chạm tới mặt đất, vì vậy chúng thường không phải là một yếu tố nguy cơ gây ung thư da. Nhưng tia UVC cũng có thể đến từ một số nguồn nhiệt nhân tạo như mỏ hàn hồ quang, đèn thủy ngân và bóng đèn khử trùng bằng tia UV được sử dụng để diệt vi khuẩn và vi trùng khác.

Dưới đây là tính chất tia tử ngoại : Tia tử ngoại có rất nhiều tính chất khác nhau, nhưng về cơ bản có 6 tính chất quan trọng nhất gồm:

1. Tia tử ngoại tác dụng lên phim ảnh. Do đó, để nguyên cứu tia tử ngoại, người ta thường dùng phim ảnh.
2. Tia tử ngoại kích thích sự phát quang của nhiều chất như kẽm sunfua, cadimi sunfua và tính chất này được áp dụng trong đèn huỳnh quang.
3. Tia tử ngoại kích thích nhiều phản ứng hóa học ví dụ như phản ứng tổng hợp giữa clo và hidro, phản ứng biến đổi oxi thành ozon, phản ứng tổng hợp vitamin D.
4. Tia tử ngoại làm ion hóa không khí và nhiều chất khác. Cho một chùm tia tử ngoại đi qua lớp không khí giữa hai bản cực một tụ điện, thì tụ điện mất điện tích rất nhanh. Chiếu vào kim loại thì tia tử ngoại còn gây tác dụng quang điện.
5. Tia tử ngoại có tác dụng sinh học như hủy diệt tế bào da, tế bào võng mạc, diệt khuẩn, nấm mốc…
6. Tia tử ngoại bị nước, thủy tinh hấp thụ rất mạnh nhưng lại có thể truyền qua được thạch anh.

Những tính chất khác của tia cực tím mà các bạn cần lưu ý:

• Tia tử ngoại có bước sóng từ -1×10-8  đến -4 x 10-7  mét.
• Tần số của tia tử ngoại từ  -7,5 x 1014 đến -3 x  1016 Hz.
• Bước sóng của tia tử ngoại ngắn hơn ánh sáng nhìn thấy.
• Tia tử ngoại gần nhất với ánh sáng nhìn thấy.
• Tia tử ngoại xa nằm giữa vùng cực tím và cực gần.
• Tia tử ngoại có bước sóng nhỏ hơn bước sóng ánh sáng tím.
• Tia tử ngoại và tia hồng ngoại có cùng bản chất với ánh sáng thông thường và đều là sóng điện từ.

Có nhiều phương pháp tạo ra tia tử ngoại trong thực tế gồm:

• Đèn nắng và giường tắm nắng: Lượng và loại bức xạ tử ngoại mà một người nào đó tiếp xúc từ buồng tắm nắng phụ thuộc vào loại đèn cụ thể được sử dụng trên giường, thời gian một người ở trên giường.
• Đèn ánh sáng đen: Loại đèn này sử dụng bóng đèn phát ra tia tử ngoại [chủ yếu là tia UVA]. Bóng đèn cũng phát ra một số ánh sáng nhìn thấy được, nhưng nó có một bộ lọc chặn hầu hết ánh sáng trong khi cho tia UV đi qua.
• Những bóng đèn này có ánh sáng màu tím và được sử dụng để xem vật liệu huỳnh quang. Bẫy côn trùng diệt bọ cũng sử dụng ánh sáng màu đen phát ra một số tia UV, nhưng các bóng đèn sử dụng một bộ lọc khác khiến chúng phát sáng màu xanh lam.
• Đèn hơi  thủy ngân: Đèn hơi thủy ngân có thể được sử dụng để thắp sáng các khu vực công cộng lớn như đường phố. Chúng thực sự được tạo thành từ 2 bóng đèn: một bóng đèn bên trong phát ra ánh sáng và tia UV, và một bóng đèn bên ngoài lọc tia UV. Chúng ta chỉ có thể tiếp xúc với tia cực tím chỉ có thể xảy ra nếu bóng đèn bên ngoài bị hỏng.

Một số đèn hơi thủy ngân được thiết kế để tự tắt khi bóng đèn bên ngoài bị vỡ.

• Đèn hồ quang xenon và xenon-thủy ngân cao áp, mỏ hàn plasma:  Đèn hồ quang xenon và xenon-thủy ngân được sử dụng làm nguồn ánh sáng và tia tử ngoại cho nhiều thứ như khử trùng, để mô phỏng ánh sáng mặt trời và thậm chí trong một số đèn pha ô tô.

Dưới đây là công dụng của tia tử ngoại :

• Trong ngành y học tia tử ngoại được sử dụng để diệt trùng các dụng cụ phẫu thuật hay để chữa một số bệnh như bệnh còi xương.
• Trong ngành công nghiệp thực phẩm tia tử ngoại được sử dụng để tiệt trùng cho thực phẩm trước khi đóng gói hoặc đóng hộp.
• Trong ngành công nghiệp cơ khí tia tử ngoại được ứng dụng để tìm vết nứt trên bề mặt các vật bằng kim loại. Xoa một lớp dung dịch phát quang lên trên mặt vật, cho chất đó thấm vào kẽ nứt. Khi chiếu tia tử ngoại vào những chỗ ấy sẽ sáng lên.

Tia tử ngoại được ứng dụng để làm các việc khác gồm:

• Tia cực tím dùng để chiếu sáng: Đèn UV cung cấp ánh sáng hiệu quả, tiết kiệm năng lượng trong nhiều ngành công nghiệp như sản xuất, sản xuất phòng sạch, kiểm tra chất lượng và nhiều ứng dụng khác đòi hỏi một môi trường đầy đủ ánh sáng.
• Các bảng hiệu đèn led nhấp nháy: Các loại đèn thắp sáng cho các bảng hiệu quảng cáo, các loại đèn nhấp nháy đầy màu sắc cũng là ứng dụng của tia tử ngoại.
• Các loại đèn nền: cung cấp đèn nền cho ngành công nghiệp điện tử hàng không và hàng không vũ trụ, cung cấp ánh sáng trong cabin máy bay và buồng lái.
• Các loại tiền polime phủ một lớp hóa chất vô hình giúp phản chiếu [nhìn thấy được] khi có bức xạ tia cực tím chiếu vào giấy. Mục đích chính là để phân biệt tiền thật với tiền giả một cách dễ dàng.

Nguồn phát tia tử ngoại :

• Mặt Trời là một nguồn phát ra tia tử ngoại mạnh. Hồ quang điện, đèn hơi thủy ngân là các nguồn phát ra tia tử ngoại khá mạnh. Nói chung những vật có nhiệt độ trên 2000 oC đều có phát ra tia tử ngoại [ngoài việc có phát ra tia hồng ngoại và ánh sáng thấy được]

Đặc điểm của tia tử ngoại :

• Đặc điểm của tia tử ngoại là Bị nước và thủy tinh hấp thụ.

Tia tử ngoại có tác dụng nhiệt không ?

• Tia tử ngoại cũng có tác dụng nhiệt nhưng không rõ như tia hồng ngoại.

Tia tử ngoại bị hấp thụ mạnh bởi ?

• Thủy tinh hấp thụ mạnh các tia tử ngoại. Thạch anh, nước và không khí đều trong suốt đối với các tia có bước sóng trên 200 nm, và hấp thụ mạnh các tia có bước sóng ngắn hơn.
• Tầng ôzôn hấp thụ hầu hết các tia có bước sóng dưới 300 nm và là tấm áo giáp bảo vệ cho người và sinh vật trên mặt đất khỏi tác dụng hủy diệt của các tia tử ngoại của Mặt Trời.

Tia tử ngoại là sóng điện từ có bước sóng ?

• 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].

Tia tử ngoại tác dụng lên phim ảnh như thế nào ?

• Có thể gây ra các phản ứng hóa học [Ví dụ như tạo ra phản ứng hóa học trên phim hồng ngoại]

Kết luận: Đây là đáp án cho câu hỏi tia tử ngoại là gì? Tính chất và tác dụng của tia cực tím trong thực tế. Hi vọng bài viết này hữu ích đối với các bạn, chúc các bạn một ngày vui vẻ ^^.

Trang chủ: tmdl.edu.vn
Danh mục bài: Là gì

23:14:2815/11/2019

Vậy bản chất của Tia hồng ngoại và Tia tử ngoại là gì? chúng có những tính chất gì? và có ứng dụng gì trong đời sống thực tế, chúng ta cùng tìm hiểu qua bài viết dưới đây.

I. Phát hiện tia hồng ngoại và tia tử ngoại

• Qua tác dụng lên cặp nhiệt điện và sự phát sáng huỳnh quang người ta nhận ra:

- Ở ngoài quang phổ ánh sáng nhìn thấy được, ở cả hai đầu đỏ và tím, còn có những bức xạ mà mắt không nhìn thấy, nhưng nhờ mối hàn của cặp nhiệt điện và bột huỳnh quang mà ta phát hiện được.

- Bức xạ không trông thấy ở ngoài vùng màu đỏ của quang phổ gọi là bức xạ [hay tia] hồng ngoại, ở ngoài vùng màu tím gọi là bức xạ [hay tia] tử ngoại.

Phát hiện tia hồng ngoại và tia tử ngoại

II. Bản chất và tính chất chung của tia hồng ngoại và tia tử ngoại

1. Bản chất của tia hồng ngoại và tia tử ngoại

- Tia hồng ngoại và tia tử ngoại có cùng bản chất với ánh sáng và đều là sóng điện từ

- Tia hồng ngoại có bước sóng dài hơn 0,76mm đến khoảng vài milimét.

- Tia tử ngoại có bước sóng ngắn hơn 380nm đến cỡ vài nanomét.

2. Tính chất chung của tia hồng ngoại và tia tử ngoại

- Tia hồng ngoại và tia tử ngoại cũng tuân theo các định luật: Truyền thẳng, phản xạ, khúc xạ và cũng gây được hiện tượng nhiễu xạ, giao thoa như ánh sáng thông thường.

III. Tia Hồng ngoại

1. Cách tạo ra tia hồng ngoại

- Những vật có nhiệt độ cao hơn nhiệt độ môi trường đều phát ra tia hồng ngoại.

- Để tạo ra chùm tia hồng ngoại định hướng dùng trong kĩ thuật, người ta thường dùng đèn điện dây tóc nhiệt độ thấp hoặc dùng điôt phát quang hồng ngoại.

2. Tính chất và công dụng của tia hồng ngoại

- Tính chất nổi bật nhất của tia hồng ngoại là có tác dụng nhiệt rất mạnh, được dùng để sấy khô, sưởi ấm.

- Tia hồng ngoại có thể gây ra một số phản ứng hóa học, nhờ đó người ta chế tạo được phim để chụp ảnh hồng ngoại vào ban đêm.

- Tia hồng ngoại cũng có thể biến điệu được như sóng điện từ cao tần, tính chất này cho phép chế tạo được những bộ điều khiển từ xa.

- Tia hồng ngoại được ứng dụng nhiều trong quân sự: Ống nhòm hồng ngoại, camera hồng ngoại, tên lửa điều khiển bằng tia hồng ngoại,...

IV. Tia Tử ngoại

1. Nguồn tia tử ngoại

- Những vật có nhiệt độ cao từ 20000C trở lên đều phát tia tử ngoại. Nhiệt độ của vật càng cao thì phổ tử ngoại của vật càng kéo dài hơn về phía sóng ngắn.

- Hồ quang điện [khoảng 30000C] và bề mặt của Mặt Trời [khoảng 60000K] là những nguồn phát tia tử ngoại mạnh.

- Nguồn tử ngoại trong phòng thí nghiệm, nhà máy thực phẩm, bệnh viện,... là đèn hơi thủy ngân.

2. Tính chất của tia tử ngoại

- Tác dụng lên phim ảnh, do đó thường dùng phim ảnh để nghiên cứu tia tử ngoại

- Kích thích sự phát quang của nhiều chất. Được áp dụng trong đèn huỳnh quang.

- Kích thích nhiều phản ứng hóa học, được dùng làm tác nhân cho phản ứng hóa học.

- Làm ion hóa không khí và nhiều chất khí khác, gây tác dụng quang điện.

- Có tác dụng sinh học: hủy hoại tế bào da, tế bào võng mạc, diệt khuẩn, diệt nấm mốc.

- Bị nước, thủy tinh,... hấp thụ rất mạnh nhưng lại có thể truyền qua được thạch anh.

3. Sự hấp thụ tia tử ngoại

- Thủy tinh thông thường hấp thụ mạnh các tia tử ngoại. Thạch anh, nước và không khí đều trong suốt đối với các tia có bước sóng trên 200 nm, và hấp thụ mạnh các tia có bước sóng ngắn hơn.

- Tầng ozon hấp thụ hầu hết các tia có bước sóng dưới 300nm phát ra từ Mặt Trời và là "tấm áo giáo" bảo vệ cho người và sinh vật trên mặt đất khỏi tác dụng hủy diệt của các tia tử ngoại.

4. Công dụng của tia tử ngoại

- Trong y học tia tử ngoại được dùng để tiệt trùng các dụng cụ phẫu thuật, để chữa một số bệnh như bệnh còi xương.

- Trong công nghiệp thực phẩm, tia tử ngoại được dùng để tiệt trùng cho thực phẩm trước khi đóng gói.

- Trong công nghiệp cơ khí, tia tử ngoại được dùng để tìm các vết nứt trên các bề mặt kim loại bằng cách: Xoa một lớp dung dịch phát quang lên bề mặt của vật, cho ngấm vào kẽ nứt rồi chiếu tia tử ngoại vào, những chỗ bị nứt sẽ sáng lên.

V. Bài tập về Tia hồng ngoại, Tia tử ngoại

* Bài 1 trang 142 SGK Vật Lý 12: Căn cứ vào đâu mà ta khẳng định được rằng tia hồng ngoại và tia tử ngoại có cùng bản chất với ánh sáng thông thường?

° Lời giải bài 1 trang 142 SGK Vật Lý 12:

- Tia hồng ngoại, tử ngoại có cùng bản chất với ánh sáng thông thường vì cả ba loại tia cùng phát ra từ một nguồn phát và đều được phát hiện bằng cùng một dụng cụ là cặp nhiệt điện.

* Bài 2 trang 142 SGK Vật Lý 12: Dựa vào thí nghiệm ở hình dưới [hình 27.1 SGK] có thể kết luận gì về bước sóng của tia hồng ngoại và tia tử ngoại?

° Lời giải bài 2 trang 142 SGK Vật Lý 12:

♦ Dựa vào thí nghiệm [ở hình 27.1 SGK] ta nhận thấy:

- Tia hồng ngoại bị lệch ít hơn tia đỏ nên bước sóng của tia hồng ngoại lớn hơn bước sóng của ánh sáng đỏ. Còn tia tử ngoại bị lệch nhiều hơn tia tím nên bước sóng của tia tử ngoại nhỏ hơn bước sóng của ánh sáng tím.

* Bài 3 trang 142 SGK Vật Lý 12: Một cái phích tốt, chứa đầy nước sôi, có phải là một nguồn hồng ngoại không? Một cái ấm trà chứa đầy nước sôi thì sao?

° Lời giải bài 3 trang 142 SGK Vật Lý 12:

- Vật có nhiệt độ cao hơn môi trường xung quanh thì phát bức xạ hồng ngoại ra môi trường.

- Cái phích tốt có cái vỏ cách nhiệt tốt, nên tuy nước trong phích có nhiệt độ gần 100oC, vỏ vẫn chỉ ở nhiệt độ bằng nhiệt độ phòng. Do đó, phích không thể phát tia hồng ngoại vào không khí trong phòng. Ấm trà chứa đầy nước sôi là một nguồn hồng ngoại.

* Bài 4 trang 142 SGK Vật Lý 12: Dây tóc bóng đèn điện thường có nhiệt độ chừng 2 200oC. Tại sao ngồi trong buồng chiếu sáng bằng đèn dây tóc, ta hoàn toàn không bị nguy hiểm vì tác dụng của tia tử ngoại?

° Lời giải bài 4 trang 142 SGK Vật Lý 12:

- Vì bóng đèn bằng thủy tinh hấp thụ mạnh tia tử ngoại, nên tia tử ngoại của đèn không gây nguy hiểm cho chúng ta.

* Bài 5 trang 142 SGK Vật Lý 12: Ánh sáng đèn hơi thủy ngân để chiếu sáng các đường phố có tác dụng diệt khuẩn không? Tại sao?

° Lời giải bài 5 trang 142 SGK Vật Lý 12:

- Ánh sáng đèn hơi thủy ngân để chiếu sáng các đường phố không có tác dụng diệt khuẩn, vì đèn được đặt trong vỏ thủy tinh, rồi lại đặt trong vỏ nhựa nên tia tử ngoại hầu như bị vỏ đèn hấp thụ hết, và đèn không còn tác dụng diệt khuẩn.

* Bài 6 trang 142 SGK Vật Lý 12: Chọn câu đúng. Tia hồng ngoại có:

A. bước sóng lớn hơn so với ánh sáng nhìn thấy.

B. bước sóng nhỏ hơn so với ánh sáng nhìn thấy.

C. bước sóng nhỏ hơn so với tia tử ngoại.

D. tần số lớn hơn so với tia tử ngoại.

° Lời giải bài 6 trang 142 SGK Vật Lý 12:

♦ Chọn đáp án: A.bước sóng lớn hơn so với ánh sáng nhìn thấy.

- Tia hồng ngoại là bức xạ mà mắt không trông thấy và ở ngoài vùng màu đỏ của quang phổ.

- Tia hồng ngoại có bước sóng lớn hơn bước sóng ánh sáng đỏ.

- Do vậy tia hồng ngoại ở ngoài vùng màu đỏ của quang phổ ánh sáng nhìn thấy nên tia hồng ngoại có bước sóng lớn hơn bước sóng của ánh sáng nhìn thấy.

* Bài 7 trang 142 SGK Vật Lý 12: Chọn câu đúng. Tia tử ngoại:

A. không có tác dụng nhiệt.

B. cũng có tác dụng nhiệt.

C. không làm đen phim ảnh.

D. làm đen phim ảnh, nhưng không làm đen mạnh bằng ánh sáng nhìn thấy.

° Lời giải bài 7 trang 142 SGK Vật Lý 12:

♦ Chọn đáp án: B. cũng có tác dụng nhiệt.

◊ Tia tử ngoại có đặc điểm:

- 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.

- Ngoài ra tia tử ngoại cũng có tác dụng nhiệt nhưng không rõ như tia hồng ngoại.

* Bài 8 trang 142 SGK Vật Lý 12: Giả sử ta làm thí nghiệm Y – âng với hai khe cách nhau một khoảng a = 2mm, và màn quan sát cách hai khe D = 1,2m. Dịch chuyển một mối hàn của cặp nhiệt điện trên màn D theo một đường vuông góc với hai khe, thì thấy cứ sau 0,5mm thì kim điện kế lại lệch nhiều nhất. Tính bước sóng của bức xạ.

° Lời giải bài 8 trang 142 SGK Vật Lý 12:

- Khi kim điện kế bị lệch nhiều nhất thì tại đó là vân sáng. Cứ sau 0,5mm thì kim điện kế lại bị lệch nhiều nhất nên khoảng vân i = 0,5mm.

- Bước sóng của bức xạ: 

 

* Bài 9 trang 142 SGK Vật Lý 12: Trong một thí nghiệm Y – âng, hai khe F1, F2 cách nhau một khoảng a = 0,8 mm, khe F được chiếu sáng bằng bức xạ tử ngoại, bước sóng 360nm. Một tấm giấy ảnh đặt song song với hai khe, cách chúng 1,2m. Hỏi sau khi tráng trên giấy hiện lên hình gì? Tính khoảng cách giữa hai vạch đen trên giấy.

° Lời giải bài 9 trang 142 SGK Vật Lý 12:

- Ta chụp được ảnh của hệ vân giao thoa, gồm các vạch thẳng đen và trắng song song, xen kẽ và cách nhau đều đặn, vạch đen ứng với vân sáng [do ánh sáng tử ngoại làm đen kính ảnh], khoảng cách giữa 2 vạch đen là khoảng vân i.

- Vậy ta có: