Tia hồng ngoại là gì? Đáp án và giải thích chi tiết vật lý

Câu hỏi: Tia hồng ngoại là

  • A. bức xạ có màu hồng nhạt.
  • B. bức xạ không nhìn thấy được.
  • C. bức xạ không nhìn thấy được có bước sóng lớn hơn bước sóng của ánh sáng đỏ.
  • D. bức xạ không nhìn thấy được có bước sóng nhỏ hơn bước sóng của ánh sáng tím.

Đáp án đúng là C. Tia hồng ngoại là bức xạ không nhìn thấy được có bước sóng lớn hơn bước sóng của ánh sáng đỏ. Tia hồng ngoại nằm ngoài vùng ánh sáng nhìn thấy được trong quang phổ điện từ, ở ngay phía có bước sóng lớn hơn của ánh sáng đỏ, nên mắt thường không nhận biết được.

Đề bài trắc nghiệm Tia hồng ngoại là với bốn phương án A, B, C, D

Vì sao tia hồng ngoại có bước sóng lớn hơn bước sóng ánh sáng đỏ?

Tia hồng ngoại chiếm vùng bước sóng nằm ngay bên ngoài ánh sáng đỏ trên quang phổ điện từ. Vùng ánh sáng nhìn thấy được (từ đỏ đến tím) có bước sóng khoảng từ 0,38 μm đến 0,76 μm, trong đó ánh sáng đỏ có bước sóng dài nhất. Tia hồng ngoại có bước sóng lớn hơn 0,76 μm, tức lớn hơn bước sóng của mọi ánh sáng nhìn thấy được.

Nói cách khác, tia hồng ngoại là những bức xạ có bước sóng lớn hơn bước sóng ánh sáng đỏ và nằm ngoài khả năng nhìn thấy của mắt. Bổ sung cho việc ghi nhớ: mọi vật ở bất kỳ nhiệt độ nào cũng phát ra tia hồng ngoại, vật càng nóng thì phát ra càng mạnh.

Vì sao các phương án A, B và D sai?

A sai vì tia hồng ngoại không có màu hồng nhạt. Tên gọi “hồng ngoại” (infrared) có nghĩa là “ngoài đỏ”, chỉ vị trí của loại bức xạ này nằm ngoài ánh sáng đỏ trên quang phổ, chứ không mô tả màu sắc. Mắt không nhìn thấy được tia hồng ngoại nên nó không thể mang một màu nào cả.

B là phương án dễ nhầm nhất. Phát biểu “bức xạ không nhìn thấy được” đúng nhưng chưa đầy đủ: tia tử ngoại, tia X, tia gamma hay sóng vô tuyến cũng đều không nhìn thấy được. Phương án này không nêu được đặc điểm riêng phân biệt tia hồng ngoại với các bức xạ kia — bước sóng lớn hơn bước sóng ánh sáng đỏ — nên không phải lựa chọn chính xác nhất.

D sai vì bức xạ không nhìn thấy được có bước sóng nhỏ hơn bước sóng ánh sáng tím chính là tia tử ngoại. Đây là lỗi nhầm lẫn hai loại tia nằm ở hai đầu vùng ánh sáng nhìn thấy: hồng ngoại ở phía bước sóng dài hơn, tử ngoại ở phía bước sóng ngắn hơn.

Giải đáp các câu hỏi liên quan về tia tử ngoại

Nguồn phát ra tia tử ngoại là gì?

Đáp án đúng là C: hầu như tất cả các vật, kể cả các vật có nhiệt độ thấp. Tia tử ngoại được phát ra bởi nhiều nguồn khác nhau, không chỉ các vật thể ở nhiệt độ cao. Mặt Trời là nguồn phát tia tử ngoại mạnh nhất, nhưng nhiều vật thể khác, kể cả ở nhiệt độ thường, cũng phát ra tia tử ngoại với cường độ yếu hơn. Vì vậy các phương án chỉ nêu “vật có nhiệt độ cao” hoặc “một số chất đặc biệt” đều chưa phản ánh đúng.

Tia tử ngoại là gì?

Đáp án đúng là D: bức xạ không nhìn thấy được có bước sóng nhỏ hơn bước sóng của ánh sáng tím. Tia tử ngoại nằm ngoài vùng ánh sáng nhìn thấy được của quang phổ điện từ, chiếm vùng bước sóng nhỏ hơn khoảng 0,38 μm — đối xứng với tia hồng ngoại ở phía bên kia của vùng nhìn thấy.

Ứng dụng của tia tử ngoại là gì?

Đáp án đúng là A: kiểm tra khuyết tật của sản phẩm. Tia tử ngoại có khả năng xuyên qua một số vật liệu nhất định và làm phát quang một số chất, nhờ đó bộc lộ các khuyết tật bên trong sản phẩm mà mắt thường không nhìn thấy được. Phương án B (bộ điều khiển từ xa của tivi) và D (sấy, sưởi) là ứng dụng của tia hồng ngoại; phương án C (đèn chiếu sáng ô tô) không dùng tính chất đặc trưng nào của tia tử ngoại.

Hệ thống kiến thức cần nhớ

  • Cả tia hồng ngoại và tia tử ngoại đều là bức xạ điện từ không nhìn thấy được bằng mắt thường; điểm khác biệt mấu chốt nằm ở vùng bước sóng mà chúng chiếm giữ trong quang phổ.
  • Tia hồng ngoại: bước sóng lớn hơn bước sóng ánh sáng đỏ; có tác dụng nhiệt mạnh nên được dùng để sấy, sưởi, trong bộ điều khiển từ xa và chụp ảnh trong bóng tối.
  • Tia tử ngoại: bước sóng nhỏ hơn bước sóng ánh sáng tím; kích thích một số phản ứng hóa học, làm phát quang một số chất và có tác dụng sinh lý.

Khi gặp câu hỏi về ứng dụng, hãy liên hệ trực tiếp với tính chất: tia tử ngoại làm phát quang nên dùng để kiểm tra khuyết tật sản phẩm hay phát hiện tiền giả; tia hồng ngoại có tác dụng nhiệt nên dùng để sấy, sưởi.

Mẹo ghi nhớ

Vẽ dải quang phổ theo thứ tự bước sóng giảm dần: tia hồng ngoại → ánh sáng đỏ → các màu trung gian → ánh sáng tím → tia tử ngoại. Ghi nhớ ngắn gọn: hồng ngoại nằm “ngoài đỏ” nên bước sóng lớn hơn đỏ; tử ngoại nằm “ngoài tím” nên bước sóng nhỏ hơn tím. Với câu ứng dụng, cứ nhớ cặp: hồng ngoại gắn với “nóng” (sấy, sưởi, điều khiển từ xa), tử ngoại gắn với “phát quang” (kiểm tra sản phẩm, soi tiền).