Bài giảng môn Vật lí Lớp 12 - Bài 27: Tia hồng ngoại và tia tử ngoại (Bản mới)

Tiết 45 
TIA HỒNG NGOẠI 
TIA TỬ NGOẠI 
VÀ 
I. PHÁT HIỆN TIA HỒNG NGOẠI VÀ TỬ NGOẠI 
a) Dụng cụ thí nghiệm 
 Bộ thí nghiệm về hiện tượng tán sắc ánh sáng 
 Cặp nhiệt điện 
 Điện kế G 
b) Tiến hành thí nghiệm : 
c) Kết quả thí nghiệm : 
 Đưa mối hàn của cặp nhiệt điện: 
 Vùng từ Đ đến T: kim điện kế bị lệch. 
 Đưa ra khỏi đầu Đ kim điện kế vẫn lệch. 
 Đưa ra khỏi đầu T kim điện kế vẫn tiếp tục lệch. 
 Thay màn M bằng một tấm bìa có phủ bột huỳnh quang => ở phần màu tím và phần kéo dài của quang phổ khỏi màu tím phát sáng rất mạnh. 
 Kết luận : 
Ở ngoài quang phổ ánh sáng nhìn thấy được, ở cả hai đầu Đ và T, còn có những bức xạ mà mắt không trông thấy, nhưng nhờ mối hàn của cặp nhiệt điện và bột huỳnh quang mà ta phát hiện được. 
 Bức xạ ngoài vùng màu đỏ gọi là bức xạ (hay tia) hồng ngoại. 
 Bức xạ ngoài vùng màu tím gọi là bức xạ (hay tia) tử ngoại. 
II. BẢN CHẤT VÀ TÍNH CHẤT CHUNG CỦA TIA HỒNG NGOẠI VÀ TIA TỬ NGOẠI 
1. Bản chất : 
 Tia HN và tia TN có cùng bản chất với ánh sáng thông thường, và chỉ khác ở chỗ không nhìn thấy được.(Là sóng điện từ) 
 Chúng tuân theo các định luật : truyền thẳng, phản xạ, khúc xạ, và cũng gây ra được hiện tượng nhiễu xạ, giao thoa như ánh sáng thông thường. 
2.Tính chất : 
III.TIA HỒNG NGOẠI 
1) Định nghĩa : 
2) Cách tạo: 
+ Mọi vật có nhiệt độ cao hơn 0K đều phát ra tia HN 
+ Vật có nhiệt độ cao hơn môi trường xung quanh thì phát bức xạ HN ra môi trường. 
+Nguồn phát: bóng đèn dây tóc, bếp ga, bếp than, điôt hồng ngoại. 
Là những sóng điện từ không nhìn thấy được có bước sóng từ 760nm đến khoảng vài mm . 
Mặt trời 
Bếp lửa 
Đèn dây tóc cháy sáng 
3) Tính chất và tác dụng : 
 Tác dụng nhiệt => sấy khô,sưởi ấm 
 Gây một số phản ứng hóa học => chụp ảnh hồng ngoại 
 Có thể biến điệu như sóng điện từ cao tần => điều khiển dùng hồng ngoại. 
 Dùng nhiều trong lĩnh vực quân sự. 
III.TIA HỒNG NGOẠI 
ÖÙng duïng cuûa tia hoàng ngoaïi : 
Maùy chuïp aûnh hoàng ngoaïi 
AÛnh cuûa kính thieân vaên hoàng ngoaïi 
ÖÙng duïng cuûa tia hoàng ngoaïi : 
Máy sấy bằng tia hồng ngoại 
Đèn hồng ngoại 
IV.TIA TỬ NGOẠI 
1) Định nghĩa : 
2) Nguồn phát : 
+ Những vật được nung nóng đến nhiệt độ cao ( ) thì bắt đầu phát ra tia tử ngoại : đèn hơi thủy ngân , hồ quang điện ,  Mặt trời cũng là 1 nguồn phát tia tử ngoại mạnh . 
Là những sóng điện từ không nhìn thấy được có bước sóng từ 360nm đến vài nm. 
IV.TIA TỬ NGOẠI 
3) Tính chất : 
 Tác dụng lên phim ảnh. 
 Kích thích sự phát quang của nhiều chất. 
 Bị thủy tinh , nước,..hấp thụ mạnh, nhưng lại truyền được qua thạch anh . 
 Kích thích nhiều phản ứng hóa học. 
 Làm ion hóa không khí và nhiều chất khác. 
 Tác dụng sinh học. 
 Bị thủy tinh hấp thụ mạnh 
IV.TIA TỬ NGOẠI 
4) Sự hấp thụ tia tử ngoại: 
 Thạch anh, nước hấp thụ mạnh các tia tử ngoại có bước sóng ngắn hơn 200nm. 
 Tầng ôzôn hấp thụ hầu hết các tia tử ngoại có bước sóng dưới 300nm. 
5) Công dụng : 
2.TIA TỬ NGOẠI 
 Khử trùng thực phẩm , dụng cụ y tế 
 Chữa bệnh ( còi xương ,) 
 Tìm vết nứt , xước trên bề mặt vật bằng kim loại. 
50% năng lượng của chùm ánh sáng Mặt trời thuộc về các tia hồng ngoại , 9% công suất của chùm ánh sáng Mặt trời thuộc về các tia tử ngoại . 
Mọi vật đều phát ra tia hồng ngoại ! 
Tác dụng nhiệt của tia hồng ngoại 
Thiết bị sưởi ấm 
Nệm bông 
3 tấm Ceramic 
Máy mát-xa chân 
Vùng châu thổ sông Lena thông ra biển Laptev ở Siberia với đủ loại thực vật khác nhau được phân biệt bằng những màu sắc lạ chỉ nhìn thấy bằng tia hồng ngoại 
Gió thổi những sóng cát trên vùng đất gần biên giới Ả-rập Xê-út và Yemen. Vùng màu xanh xám là núi đá trần trụi 
Công dụng chụp ảnh của tia hồng ngoại 
Công dụng chụp ảnh của tia hồng ngoại 
Vật thể bình thường . 
Vật thể nhìn qua kính hồng ngoại . 
C ông dụng chụp ảnh của tia hồng ngoại 
(kể cả ban đêm) 
“ Nhìn thấy ” thông qua cái “ không nhìn thấy ” 
 Hình chụp hồng ngoại một con cá sấu và một người đang giữ nó . Bạn có nhận xét gì về sự khác biệt giữa hình chụp con cá sấu và người đang giữ nó ? 
Câu trả lời : động vật máu lạnh và động vật máu nóng ! 
“ Nhìn thấy ” thông qua cái “ không nhìn thấy ” 
Hình chụp hồng ngoại một người đàn ông với một cánh tay giấu trong một túi nylon đen . 
Hãy chú ý đến cánh tay và đôi mắt kính trong ảnh hồng ngoại . 
“ Nhìn thấy ” thông qua cái “ không nhìn thấy ” 
“ Nhìn thấy ” thông qua cái “ không nhìn thấy ”! 
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 , 
Các ứng dụng của tia hồng ngoại (2) 
Nghiên cứu động vật , y học , 
Các ứng dụng của tia hồng ngoại (3) 
Tìm kiếm , cứu nạn , chữa cháy , dẫn đường , quân sự , công nghệ thực phẩm , cơ khí kỹ thuật ,  
Các ứng dụng của tia tử ngoại (2) 
Trong y học , khử trùng các dụng cụ y tế , nước , không khí , chữa bệnh , nghiên cứu khoáng thạch , 
Máy thở sát trùng không khí bằng 
 tia tử ngoại . 
Dụng cụ sát trùng nước uống bằng 
tia tử ngoại . 
Công dụng sát trùng của tia tử ngoại 
Các ứng dụng của tia tử ngoại (3) 
Trong công nghệ thực phẩm , phòng chống tội phạm , phát hiện các khiếm khuyết trên sản phẩm , trong công nghệ sản xuất mạch in, chế tạo đèn huỳnh quang , 
Sự nguy hiểm của tia tử ngoại 
Mặc dù phần lớn tia tử ngoại đã bị hấp thụ bởi bầu khí quyển của Trái đất nhưng vẫn có tia tới được bề mặt Trái đất . 
Các tia này sẽ gây ra những nguy hiểm cho sức khỏe con người như cháy nắng , tàn nhang , ung thư da , mù mắt , thay đổi cấu trúc ADN, 
Tuyết phản xạ 90% tia UV, cát phản xạ 20% tia UV-B  bạn sẽ bị nguy hiểm hơn trong những ngày trượt tuyết hay phơi nắng ở bãi biển Hãy sử dụng mắt kính và kem chống nắng. 
1.Phát biểu nào sau đây đúng với tia hồng ngoại (HN)? 
CỦNG CỐ 
Tia HN là một trong những bức xạ mà mắt thường có thể nhìn thấy 
B.Tia HN l à b ức x ạ kh ô ng nh ìn th ấy c ó b ước s óng lớn hơn bước sóng của ánh sáng đỏ 
C.Tia HN l à m ột trong nh ững b ức x ạ do c ác v ật c ó kh ối l ượng nh ỏ ph át ra 
D.C ả A, B, C đều đúng 
1.Tính chất nào sau đây không phải là đặc điểm của tia tử ngoại ? 
CỦNG CỐ 
T ác d ụng mạnh lên kính ảnh 
B.L àm ion ho á kh ô ng kh í 
C.Trong su ốt đối v ới thu ỷ tinh , n ước 
D.Gi úp cho x ươ ng t ă ng tr ưởng 
3.Không th ể nhận biết tia tử ngoại bằng : 
CỦNG CỐ 
M àn hu ỳnh quang 
B.K ính ảnh 
C.Pin nhi ệt đ i ện 
D.M ắt ng ười 
NHIỆM VỤ VỀ NHÀ: 
 Xem lại bài cũ : TIA HỒNG NGOẠI VÀ TIA TỬ NGOẠI 
 Trả lời các câu hỏi ở trang 142 SGK 
 Đọc trước bài : TIA X