Trả lời nhanh
Phát biểu sai về siêu âm thường là các ý như: “siêu âm truyền được trong chân không”, “siêu âm có tần số nhỏ hơn 20 Hz/20 kHz” hoặc “tai người nghe được siêu âm”. Lý do: siêu âm là sóng cơ có tần số lớn hơn 20 000 Hz, cần môi trường vật chất để truyền và tai người không nghe được.
Đề gốc có bốn phương án A, B, C, D, nhưng nội dung phương án có thể khác nhau giữa các đề. Vì vậy bài này không chọn một chữ cái cụ thể. Thay vào đó, thầy tổng hợp các ý đúng – sai hay gặp để em tự đối chiếu với đề của mình.
Siêu âm là gì? Ba ý cần thuộc
- Bản chất: siêu âm là sóng âm (sóng cơ dọc trong chất lỏng, chất khí) có tần số lớn hơn 20 000 Hz (20 kHz).
- Tai người: tai người chỉ nghe được âm khoảng 16 Hz đến 20 000 Hz, nên không nghe được siêu âm (và cũng không nghe hạ âm, f < 16 Hz).
- Môi trường: như mọi sóng cơ, siêu âm truyền được trong rắn, lỏng, khí; không truyền được trong chân không.
Bảng đối chiếu các phát biểu hay gặp
| Phát biểu | Đúng/Sai | Giải thích |
|---|---|---|
| Siêu âm có tần số lớn hơn 20 kHz | Đúng | Đây chính là định nghĩa. |
| Siêu âm có tần số nhỏ hơn 16 Hz | Sai | Đó là hạ âm. |
| Siêu âm truyền được trong chất rắn, lỏng, khí | Đúng | Là sóng cơ nên truyền qua môi trường vật chất. |
| Siêu âm truyền được trong chân không | Sai | Không có phần tử vật chất để dao động truyền đi. |
| Siêu âm bị phản xạ khi gặp vật cản | Đúng | Cơ sở của máy siêu âm y tế, sonar. |
| Tai người nghe được siêu âm nếu đủ to | Sai | Ngưỡng nghe phụ thuộc tần số; trên 20 kHz tai người không cảm nhận được. |
| Một số loài như dơi, cá heo phát và thu được siêu âm | Đúng | Chúng dùng siêu âm để định vị. |
| Siêu âm có bước sóng nhỏ nên truyền thành chùm hẹp, ít nhiễu xạ | Đúng | Vì λ = v/f, f lớn thì λ nhỏ. |
| Siêu âm dùng để dò khuyết tật, làm sạch, chẩn đoán hình ảnh | Đúng | Là các ứng dụng thực tế. |
Mẹo loại trừ nhanh
- Thấy cụm “chân không” đi cùng “truyền được” với sóng âm → gần như chắc chắn là phát biểu sai.
- Thấy con số tần số: so với mốc 20 000 Hz. Nhỏ hơn 16 Hz là hạ âm, từ 16 Hz đến 20 000 Hz là âm nghe được.
- Thấy “tai người nghe được siêu âm” → sai.
- Các ý về ứng dụng (y tế, định vị, dò khuyết tật) thường là phát biểu đúng.
Lỗi sai thường gặp
- Nhầm siêu âm với sóng điện từ: siêu âm không phải sóng điện từ nên không truyền được trong chân không như ánh sáng.
- Nhầm “siêu âm” là âm rất to: siêu âm nói về tần số, không phải độ to.
- Nhầm với “siêu thanh”: vận tốc siêu thanh là tốc độ lớn hơn tốc độ âm, không liên quan đến tần số siêu âm.
Bài luyện tập
Bài 1. Một đầu dò siêu âm phát sóng tần số 40 kHz trong không khí, tốc độ 340 m/s. Tính bước sóng.
Đáp án: λ = v/f = 340/40 000 = 0,0085 m = 8,5 mm. Bước sóng rất nhỏ nên siêu âm đi thành chùm hẹp.
Bài 2. Tàu phát xung siêu âm xuống đáy biển, sau 0,4 s thì thu được tiếng phản xạ. Biết tốc độ siêu âm trong nước biển là 1500 m/s. Tính độ sâu đáy biển (ví dụ tự đặt).
Đáp án: Sóng đi và về nên d = v·t/2 = 1500 × 0,4/2 = 300 m.
Bài 3. Phát biểu “Siêu âm có thể truyền trong chân không với tốc độ lớn hơn trong không khí” đúng hay sai? Vì sao?
Đáp án: Sai, vì siêu âm là sóng cơ, cần môi trường vật chất; trong chân không không truyền được.
Tóm tắt để nhớ
Siêu âm = sóng cơ, f > 20 kHz, tai người không nghe, cần môi trường, có phản xạ, nhiều ứng dụng. Phát biểu nào trái với các ý này chính là phát biểu sai. Nếu em gửi nguyên văn bốn phương án của đề, em chỉ cần soi từng ý theo bảng trên là chọn được đáp án.
Câu hỏi thường gặp
Siêu âm có tần số bao nhiêu?
Siêu âm là sóng âm có tần số lớn hơn 20 000 Hz (20 kHz), vượt ngưỡng nghe của tai người.
Siêu âm có truyền được trong chân không không?
Không. Siêu âm là sóng cơ nên cần môi trường vật chất (rắn, lỏng, khí) để truyền.
Tại sao tai người không nghe được siêu âm?
Tai người chỉ cảm nhận được âm có tần số khoảng từ 16 Hz đến 20 000 Hz, siêu âm có tần số cao hơn mức này.
Siêu âm có những ứng dụng nào?
Siêu âm dùng trong chẩn đoán hình ảnh y tế, sonar đo độ sâu, dò khuyết tật vật liệu, làm sạch bằng rung siêu âm; dơi và cá heo cũng dùng siêu âm để định vị.