Chúng ta vẫn thường hay nghe tới cụm từ bước sóng ánh sáng, vậy bạn đã biết bước sóng là gì hay chưa? Bước sóng có ý nghĩa gì? Bước sóng có vai trò và ứng dụng gì trong cuộc sống? Để có câu trả lời chính xác nhất, mời các bạn hãy theo dõi ngay bài viết sau đây của chúng tôi.
Tóm tắt nội dung
Bước sóng là gì?
Bước sóng là một thuật ngữ khá phổ biến trong bộ môn vật lý, đặc biệt xuất hiện nhiều trong phần nội dung dao động cơ học và quang học. Định nghĩa bước sóng là gì được phát biểu ngắn gọn như sau: Bước sóng chính là khoảng cách ngắn nhất giữa 2 dao động cùng pha.
Hay nói cách khác, định nghĩa bước sóng được dùng để chỉ khoảng cách giữa hai đỉnh sóng (điểm mà sóng đạt giá trị lớn nhất). Bước sóng được ký hiệu bằng chữ cái Hy Lạp là λ – đọc là lamda.
Trong quang học, bước sóng thường gắn liền với các ánh sáng nên được gọi là bước sóng ánh sáng, biểu thị năng lượng của từng loại ánh sáng đó. Cụ thể quang học có một nội dung nói về sự tán sắc ánh sáng được phát biểu rằng tán sắc ánh sáng là sự phân tách một chùm ánh sáng phức tạp thành những ánh sáng đơn sắc.
Mỗi ánh sáng đơn sắc có một màu nhất định gọi là màu đơn sắc. Mỗi màu đơn sắc trong mỗi môi trường đều có một bước sóng nhất định. Ánh sáng khi truyền trong các môi trường trong suốt khác nhau sẽ bị thay đổi vận tốc và bước sóng.
Trong dao động cơ, bước sóng lamda cho biết hai dao động là cùng pha hay ngược pha. Bên cạnh đó, bạn cũng có thể hiểu bước sóng là quãng đường mà sóng truyền được trong 1 chu kì dao động (có khoảng thời gian bằng T) của sóng. Nếu sóng là sóng ngang thì khi đó bước sóng chính là khoảng cách giữa hai đỉnh sóng liên tiếp nhau.
Phân biệt các loại bước sóng ánh sáng
Mỗi ánh sáng đơn sắc đều mang một bước sóng nhất định (trong một môi trường nhất định). Tuy nhiên không phải tất cả các loại ánh sáng, tia sáng con người đều có thể nhìn thấy bằng mắt thường.
Các nghiên cứu khoa học đã chỉ ra rằng, bước sóng mà mắt người bình thường có thể nhìn thấy được chỉ nằm trong một vùng rất hẹp, khoảng chừng giữa các bước sóng từ 380 đến 700 nm.
Do mắt người có những đầu dây thần kinh đặc biệt nhạy cảm với vùng tần số này, vì vậy mắt người mới nhìn được những tia sáng nằm trong khoảng bước sóng đó. Đương nhiên những tia có bước sóng nằm ngoài khoảng này thì chúng ta không thể quan sát được bằng mắt thường.
Khoảng bước sóng nhìn thấy được bằng mắt thường
Những tia sáng có bước sóng trong khoảng nhìn thấy của mắt người bao gồm:
- 380nm – 440nm : ánh sáng tím.
- 430nm – 460nm: ánh sáng chàm.
- 450nm – 510nm: ánh sáng lam.
- 500nm – 575nm: ánh sáng lục.
- 570nm – 600nm: ánh sáng vàng.
- 590nm – 650nm: ánh sáng cam.
- 640nm – 760nm: ánh sáng đỏ.
Bạn có thể thấy rằng dài màu này chính là 7 màu đơn sắc cơ bản để tạo nên ánh sáng trắng. Trong thực tế chúng ta hay thấy dải 7 màu này là các màu trong cầu vồng.
Xem thêm: Vật liệu siêu dẫn là gì? Nguyên lý, ứng dụng vật liệu siêu dẫn
Khoảng bước sóng không nhìn thấy được bằng mắt thường
Với những tia có bước sóng ngắn, bé hơn 380 nm – tức là ngoài vùng tia sáng tím sẽ có năng lượng cao nên mắt người không thể nhìn thấy được. Trên thực tế những tia có năng lượng cao (hay bước sóng thấp) thường có khả năng gây nguy hại đến sức khỏe cao người. Tiêu biểu cho vùng bước sóng ánh sáng ngắn này có thể kể tới như:
- Bước sóng tia X: 0.1nm – 10nm.
- Bước sóng tia tử ngoại (UV): 100nm – 380nm.
- Bước sóng tia gamma: <10^(−7) nm.
Những tia sáng này có năng lượng lớn vì vậy được ứng dụng rất phổ biến trong lĩnh vực y học.
Với những tia sáng nằm ngoài vùng ánh sáng đỏ, chúng được gọi là tia có bước sóng dài. Những tia sáng này có bước sóng lớn hơn 760 nm nên có năng lượng thấp hơn khiến mắt thường không thể nhìn thấy được. Những tia sáng có bước sóng dài hay năng lượng thấp nên về cơ bản nó không gây nguy hiểm đến sức khỏe của con người.
Một số loại tia phổ biến có bước sóng dài dễ xuất hiện trong đời sống hiện nay gồm có:
- Bước sóng hồng ngoại: 760nm – 1mm.
- Bước sóng vô tuyến: 1m – 10km.
Các tia viba, tia hồng ngoại trong bảng điều khiển từ xa,…
Ý nghĩa của bước sóng trong đời sống hiện nay
Như đã nói ở trên, mỗi tia sáng sẽ mang một bước sóng và năng lượng khác nhau, trong đó bước sóng càng ngắn thì năng lượng càng cao. Trong thực tế điều này được con người ứng dụng để tạo nên các tia như tia laser dùng để cắt kính; các tia X, tia gamma có năng lượng lớn được ứng dụng vào y học để giúp con người thăm khám bệnh; những tia có bước sóng dài như vô tuyến, viba, radio được ứng dụng để truyền thông tin, liên lạc vô tuyến.
Vừa rồi là những nội dung chính về bước sóng ánh sáng của các tia. Qua đây chúng tôi đã giúp bạn hiểu định nghĩa bước sóng là gì và nắm bắt được dải màu cũng như bước sóng của những màu sắc mà mắt người có thể nhìn thấy. Hy vọng những kiến thức vật lý trong bài viết đã góp phần mang đến cho bạn nhiều điều bổ ích và thú vị. Tiếp tục theo dõi và ủng hộ giamaynenkhi.net trong những bài viết tiếp theo bạn nhé!
