Trả lời nhanh
Đáp án không phải là Mặt Trời, vì Mặt Trời (nhiệt độ bề mặt khoảng 5800 K) phát ra tia tử ngoại khá mạnh. Nguồn không phát tia tử ngoại là vật có nhiệt độ thấp, như lò sưởi điện, bếp than hồng, hoặc thiết bị chỉ phát hồng ngoại và sóng vô tuyến. Muốn phát tia tử ngoại, vật phải rất nóng (trên khoảng 2000 °C) hoặc có hồ quang, hơi khí bị kích thích.
Đề bài và cách hiểu đúng
Câu hỏi thường gặp có dạng: “Nguồn nào sau đây không phát ra tia tử ngoại?”, trong đó phương án A là Mặt Trời. Vì chưa có đủ ba phương án còn lại, bài này không đoán phương án. Thay vào đó, thầy cô hướng dẫn cách loại trừ để em làm được với bất kì bộ phương án nào.
Điều chắc chắn: A (Mặt Trời) là phương án sai, vì Mặt Trời là nguồn tự nhiên phát tia tử ngoại mạnh nhất mà chúng ta tiếp xúc hằng ngày.
Tia tử ngoại do nguồn nào phát ra?
Tia tử ngoại có bước sóng ngắn hơn ánh sáng tím (khoảng từ 10 nm đến 380 nm). Photon của nó mang năng lượng lớn, nên chỉ những nguồn “đủ mạnh” mới phát được.
- Vật bị nung nóng ở nhiệt độ cao: từ khoảng 2000 °C trở lên (Mặt Trời, dây tóc đèn nung sáng ở nhiệt độ rất cao phát một phần nhỏ).
- Hồ quang điện: nhiệt độ có thể trên 3000 °C, phát tia tử ngoại rất mạnh (thợ hàn phải đeo kính, mặt nạ).
- Đèn hơi thủy ngân: hơi thủy ngân bị kích thích phát tia tử ngoại, dùng làm đèn diệt khuẩn, đèn tìm vết nứt.
Nguồn nào không phát tia tử ngoại?
| Nguồn | Bức xạ chủ yếu | Có phát tia tử ngoại? |
|---|---|---|
| Mặt Trời | Hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tử ngoại | Có |
| Hồ quang điện | Gần như đủ các vùng, kể cả tử ngoại | Có (mạnh) |
| Đèn hơi thủy ngân | Tử ngoại, ánh sáng nhìn thấy | Có |
| Lò sưởi điện, bếp than hồng, bàn là | Hồng ngoại | Không đáng kể |
| Điều khiển tivi từ xa | Hồng ngoại | Không |
| Lò vi sóng, ăng-ten phát sóng | Vi sóng, sóng vô tuyến | Không |
Quy luật: vật nóng đến vài trăm độ C chủ yếu phát hồng ngoại; nhiệt độ càng cao, bức xạ càng dịch về phía bước sóng ngắn.
Vì sao Mặt Trời phát tia tử ngoại?
Quang cầu Mặt Trời có nhiệt độ khoảng 5800 K, nên phổ bức xạ trải từ hồng ngoại qua ánh sáng nhìn thấy đến tử ngoại. Tuy nhiên phần lớn tia tử ngoại bước sóng ngắn bị tầng ôzôn và khí quyển hấp thụ, chỉ một phần nhỏ (UVA, một ít UVB) tới mặt đất. Đó là lý do ta vẫn bị rám nắng khi đứng ngoài trời.
Mẹo làm bài và lỗi hay gặp
- Mẹo: thấy “vật nóng nhẹ, thiết bị gia dụng toả nhiệt” → nghĩ tới hồng ngoại; thấy “hồ quang, đèn thủy ngân, Mặt Trời” → nghĩ tới tử ngoại.
- Lỗi 1: nhầm “phát nóng” với “phát tia tử ngoại”. Lò sưởi rất nóng nhưng chỉ phát hồng ngoại.
- Lỗi 2: nhầm tia tử ngoại bị tầng ôzôn chặn hết. Thực tế vẫn còn một phần tới mặt đất.
- Lỗi 3: tưởng tia tử ngoại nhìn thấy được. Mắt người không nhìn thấy nó.
Bài luyện tập
Câu 1. Nguồn nào sau đây phát tia tử ngoại mạnh nhất: lò sưởi điện, đèn hơi thủy ngân, điều khiển từ xa, lò vi sóng?
Đáp án: đèn hơi thủy ngân, vì hơi thủy ngân bị kích thích phát bức xạ tử ngoại; ba nguồn còn lại chỉ phát hồng ngoại hoặc vi sóng.
Câu 2. Vì sao thợ hàn hồ quang phải đeo mặt nạ chuyên dụng?
Đáp án: hồ quang phát tia tử ngoại mạnh, gây hại cho mắt và da.
Câu 3. Một vật được nung từ 300 °C lên 3000 °C. Thành phần bức xạ thay đổi thế nào?
Đáp án: ở 300 °C chủ yếu phát hồng ngoại; ở 3000 °C phát thêm ánh sáng nhìn thấy và một phần tia tử ngoại.
Câu hỏi thường gặp
Mặt Trời có phát ra tia tử ngoại không?
Có. Mặt Trời phát tia tử ngoại cùng với hồng ngoại và ánh sáng nhìn thấy. Một phần lớn tia tử ngoại bị tầng ôzôn hấp thụ, phần còn lại xuống mặt đất.
Lò sưởi điện có phát ra tia tử ngoại không?
Gần như không. Dây điện trở của lò sưởi nóng chưa đủ cao nên chủ yếu phát hồng ngoại. Vì vậy nó là ví dụ điển hình của nguồn không phát tia tử ngoại.
Những nguồn nhân tạo nào phát tia tử ngoại?
Hồ quang điện, đèn hơi thủy ngân và các đèn diệt khuẩn là những nguồn nhân tạo phát tia tử ngoại mạnh, thường dùng trong y tế, công nghiệp.
Tia tử ngoại có nhìn thấy được không?
Không. Bước sóng của tia tử ngoại ngắn hơn ánh sáng tím nên mắt người không nhìn thấy, nhưng nó làm phát quang một số chất và gây hiệu ứng sinh học.