Giải Vật lí 11 kết nối: Bài 11 Sóng điện từ

Hướng dẫn giải Vật lí 11 kết nối tri thức: Giải bài 11 Sóng điện từ. Bài được giải chi tiết, rõ ràng, dễ hiểu. Bài giải giúp học sinh nắm vững kiến thức trong sách giáo khoa, rèn kĩ năng giải bài tập và có phương pháp học tập hiệu quả.

Nội dung chi tiết

KHỞI ĐỘNG

Câu hỏi: Chỉ với một chiếc điện thoại thông minh hay chiếc máy tính được kết nối với internet, ta có thể trao đổi thông tin với nhau trên khắp toàn cầu. Vậy tại sao thông tin lại có thể lan truyền được trong không gian?

Giải chi tiết:

Vì các thiết bị như điện thoại thông minh, máy tính đều sử dụng sóng điện từ mà sóng điện từ có thể lan truyền trong không gian.

I. SÓNG ĐIỆN TỪ

Câu 1: Một vệ tinh thông tin (vệ tinh địa tĩnh) chuyển động trên quỹ đạo tròn ngay phía trên xích đạo của Trái Đất, quay cùng hướng và cùng chu kì tự quay của Trái Đất ở độ cao 36 600 km so với đài phát trên mặt đất. Đài phát nằm trên đường thẳng nối vệ tinh và tâm Trái Đất. Coi Trái Đất là một hình cầu có bán kính R = 6 400 km. Vệ tinh nhận sóng truyền hình từ đài phát rồi phát lại tức thời tín hiệu đó về Trái Đất. Biết sóng có bước sóng λ = 0,5 m; tốc độ truyền sóng c = 3.108 m/s. Tính khoảng thời gian lớn nhất mà sóng truyền hình đi từ đài phát đến một điểm trên mặt Trái Đất, vẽ hình minh hoạ.

Giải chi tiết:

KHỞI ĐỘNG

II. THANG SÓNG ĐIỆN TỪ

Câu 1: So sánh tần số của ánh sáng đỏ và ánh sáng tím.

Giải chi tiết:

Tần số của ánh sáng đỏ (4.10⁴ Hz) nhỏ hơn tần số của ánh sáng tím (7.10⁴ Hz).

Câu 2: Giải thích tại sao mỗi khi cho phóng hồ quang người thợ hàn cần mặt nạ che mặt (Hình 11.5).

Giải chi tiết:

Nguyên nhân do hồ quang điện phát ra tia tử ngoại, mà ánh sáng tử ngoại có bước sóng ngắn có thể làm tổn hại đến các tế bào mắt có thể gây mù mắt nên người thợ cần phải có thiết bị bảo hộ, đeo mặt nạ khi hàn hồ quang điện.

Câu 2: Giải thích tại sao Mặt Trời là một nguồn năng lượng khổng lồ phát ra tia tử ngoại mà con người và các sinh vật trên Trái Đất vẫn có thể sinh sống dưới ánh mặt trời đươc.

Giải chi tiết:

Nguyên nhân do xung quanh Trái Đất có bầu khí quyển (được chia thành các tầng như đối lưu, bình lưu,...), khi tia tử ngoại từ Mặt Trời phát ra đến gặp bầu khí quyển của Trái Đất thì bị phản xạ hoặc bị hấp thụ gần như hoàn toàn nên con người và các sinh vật trên Trái Đất vẫn có thể sinh sống dưới ánh nắng mặt trời được.

..

Câu 3: Bảng 11.1 cho biết phạm vi của bước sóng trong chân không của các dải chính tạo nên thang sóng điện từ.

1. Hãy xác định phạm vi của tần số tương ứng với các dải bước sóng đó.

2. Nêu loại sóng điện từ trong chân không ứng với mỗi bước sóng

a) 1 km; b) 3 cm; c) 5 μm;

d) 500 nm; e) 50 nm; g) 10^-12 m.

Nêu loại sóng điện từ ứng với mỗi tần số sau:

a) 200 kHz; b) 100 MHz; c) 5.10¹⁴ Hz; d) 10¹⁸ Hz.

Giải chi tiết:

Loại bức xạ	Phạm vi bước sóng	Phạm vi tần số (Hz)
Sóng vô tuyến	Từ 1 mm đến 100 km	Từ 3.10³ đến 3.10111
Sóng vi ba	Từ 1 mm đến 1 m	Từ 3.10⁸ đến 3.10¹¹
Tia hồng ngoại	Từ 0,76 µm đến 1 mm	Từ 3.10¹¹ đến 3,9.10¹⁴
Ánh sáng nhìn thấy	Từ 0,38 µm đến 0,76 µm	Từ 3,9.10¹⁴ đến 7,9.10¹⁴
Tia tử ngoại	Từ 10 nm đến 400 nm	Từ 7,5.10¹⁴ đến 3.10¹⁶
Tia X	Từ 30 pm đến 3 nm	Từ 10¹⁷ đến 10¹⁹

2. a) 1 km - Sóng vô tuyến.

b) 3 cm - Sóng vi ba.

c) 5 μm - Tia hồng ngoại.

d) 500 nm - Ánh sáng nhìn thấy.

e) 50 nm - Tia tử ngoại.

g) 10-12 m - Tia X.

3. a) 200 kHz - Sóng vô tuyến.

b) 100 MHz - Sóng vô tuyến.

c) 5.1014 Hz - Ánh sáng nhìn thấy.

d) 1018 Hz - Tia X.