Bước sóng là gì? Vai trò và công thức tính bước sóng ánh sáng

29 Tháng Mười Một, 2021 by Hoangcuc

Bước sóng là gì? Trong cuộc sống luôn tồn tại những điều mà chúng ta chứng kiến và ứng dụng hàng ngày nhưng không phải lúc nào chúng ta cũng hiểu rõ về nó. Như bước sóng ánh sáng là một ví dụ điển hình. Chúng đóng một vai trò quan trọng và ảnh hưởng trực tiếp đến thị giác của chúng ta song không phải ai cũng ý thức được điều này. Vì thế, trong bài viết dưới đây, maynenkhikhongdau.net sẽ cùng bạn đọc tìm hiểu về vai trò của bước sóng trong cuộc sống cũng như những đặc điểm của bước sóng.

Tóm tắt

Bước sóng là gì?
Bước sóng ánh sáng có đặc điểm gì?
Các loại bước sóng ánh sáng
Vai trò của bước sóng
- Có thể ứng dụng những loại bước sóng khác nhau với những màu sắc khác nhau vào trong đời sống
Công thức tính bước sóng ánh sáng

Bước sóng là gì?

Bước sóng là khoảng cách ngắn nhất giữa hai điểm dao động cùng pha hay khoảng cách giữa hai điểm mà sóng đạt được giá trị lớn nhất. Hiểu một cách đơn giản hơn nữa thì bước sóng là khoảng cách giữa hai cấu trúc lặp lại của sóng ở một thời điểm nhất định.

Bước sóng thường được biểu hiện bằng chữ cái Hy Lạp đó là chữ Lam Da với các đường cong dài được lên xuống và uốn lượn theo các chiều hướng khác nhau. Ở mỗi thời điểm khác nhau thì bước sóng sẽ có những ký hiệu và hình dạng khác nhau để thể hiện những giá trị tương ứng.

Bước sóng ánh sáng có đặc điểm gì?

Đặc điểm điển hình nhất của bước sóng ánh sáng mà chúng ta không thể nào không nhắc đến chính là tán sắc ánh sáng. Tán sắc ánh sáng là sự phân tách những chùm ánh sáng phức tạp thành chùm ánh sáng đơn sắc. Hiện tượng này thường diễn ra khi chiếu chùm ánh sáng trắng thông qua 1 lăng kính.

Trong đó:

Ánh sáng đơn sắc

Là ánh sáng khi chiếu qua lăng kính không bị tán sắc mà mỗi một ánh sáng sẽ có một sắc nhất định, nên được gọi là màu đơn sắc. Trong từng môi trường khác nhau (rắn, lỏng, khí hoặc chân không) sẽ có một bước sóng xác định.

Ánh sáng trắng

Là tập hợp vô số ánh sáng đơn sắc có màu biến đổi liên tục từ đỏ sang tím. Tùy thuộc vào màu sắc của ánh sáng mà chiết suất của các chất trong suốt sẽ biến thiên và tăng dần theo các cấp độ từ màu đỏ sang màu tím.

Các loại bước sóng ánh sáng

Bước sóng của các tia hồng ngoại

Bước sóng của tia hồng ngoại là bức xạ có bước sóng nằm trong khoảng 700nm đến 1mm. Mặc dù bước sóng của tia hồng ngoại dài hơn bước sóng của ánh sáng nhìn thấy nhưng lại hơn bước sóng của ánh sáng viba (bước sóng của lò vi sóng). Vì tia hồng ngoại là một bước sóng khá dài nên chúng ta cũng không thể nhìn thấy loại tia này được.

Bước sóng của các màu có thể nhìn thấy bằng mắt

Ánh sáng có thể nhìn thấy bằng mắt chỉ là một phần rất nhỏ trong toàn bộ phổ bức xạ điện từ và cũng là vùng tần số duy nhất mà mắt thường của chúng ta có thể phản ứng được. Mắt thường của con người chúng ta có thể thấy được những ánh sáng có bước sóng trong khoảng từ 380 đến 700 trong vùng quang phổ này, đây cũng là dải ánh sáng từ tím tới đỏ. Bước sóng của các màu trong khoảng tím tới đỏ mà mắt thường của chúng ta có thể nhìn thấy được là:

Bước sóng ánh sáng đỏ: Bước sóng trong khoảng từ 640nm đến 760nm.
Bước sóng ánh sáng màu lục: Bước sóng trong khoảng từ 500 nm từ 575nm.
Bước sóng ánh sáng tím: Bước sóng trong khoảng từ 380nm đến 440nm
Bước sóng Ánh sáng chàm: Bước sóng trong khoảng từ 430nm đến 460nm
Bước sóng ánh sáng lam: Bước sóng trong khoảng từ 450nm đến 510nm
Bước sóng ánh sáng lục: Bước sóng trong khoảng từ 500 nm từ 575nm
Bước sóng ánh sáng vàng: Bước sóng trong khoảng từ 570nm đến 600nm
Bước sóng ánh sáng cam: Bước sóng trong khoảng từ 590nm đến 650nm
Bước sóng ánh sáng đỏ: Bước sóng trong khoảng từ 640nm đến 760nm

Dải bước sóng của các tia sáng — Dải bước sóng của các tia

Các loại bước sóng còn lại như bước sóng tia X và bước sóng tia Gamma, bước sóng tia cực tím… là những bước sóng ngắn và nhỏ hơn 380nm và nằm ngoài vùng ánh sáng tím. Do nguồn năng lượng trong bước sóng quá cao, nên mắt người cũng không thể nhìn thấy được loại bước sóng này. Đồng thời chúng có khả năng gây nguy hiểm cho mắt người nếu nhìn trực tiếp vào. Tuy nhiên, những loại bước sóng ngắn như vừa nếu trên lại được ứng dụng trong y học như chụp X quang.

Trái ngược với đó, bước sóng của tia hồng ngoại, tia Viba, tia Radio lại là những bước sóng lớn hơn 760nm, nằm ngoài vùng ánh sáng đỏ có năng lượng thấp. Nên mắt thường chúng ta hoàn toàn có thể nhìn thấy được.

Bước sóng vô tuyến

Ngoài ra còn có một loại bước sóng do chính con người tạo ra và được ứng dụng hàng ngày trong cuộc sống của chúng ta đó chính là bước vô tuyến. Bước sóng vô tuyến có phổ điện từ dài hơn so với bước sóng hồng ngoại, giao động trong khoảng 100km – 1nm.

Bước sóng quang phổ

Sóng quang phổ được hiểu một cách đơn giản là một dải màu sắc 7 màu giống như cầu vồng, loại sóng này thường xảy ra hiện tượng tán sắc nên chúng ta có thể hứng được rất nhiều màu sắc trên màn ảnh.

Vai trò của bước sóng

Bước sóng với những công suất khác nhau sẽ có thể ứng dụng linh hoạt trong đời sống hàng ngày với các công việc, cụ thể:

Đối với từng công suất khác nhau sẽ có các mức bước sóng tương ứng. vì vậy, mỗi loại ánh sáng sẽ có các mức bước sóng tương ứng với từng công suất khác nhau. Chính vì vậy, để phù hợp với từng công việc thì chúng ta có thể dễ dàng thay đổi bước sóng một cách linh hoạt.

Ví dụ: Khi ứng dụng bước sóng làm công nghệ khắc hoa văn trên thủy tinh thì đặc thù của chất liệu này là rất cứng, vậy nên để khắc thủy tinh bằng laser thì chúng ta cần phải sử dụng tia laser có bước sóng với mức công suất cao từ 10,6 um hoặc 355nm.

Một loại tia laser có tên là Argon cũng được ứng dụng trong y học để phẫu thuật mắt, vì loại tia này có công suất thấp hơn so với bước sóng dao động trong khoảng từ 488nm và 514nm…

Bước sóng vô tuyến được ứng dụng trong radar, phát thanh, vô tuyến, di động và các hệ thống dẫn đường khác.

Còn bước sóng quang phổ được ứng dụng nhiều khi chia ánh sáng thu được bằng các lăng kính hoặc lưới nhiễu xạ thành những dải màu khác nhau của nó hoặc bước sóng.

Có thể ứng dụng những loại bước sóng khác nhau với những màu sắc khác nhau vào trong đời sống

Một loại bước sóng nữa được được ứng dụng trong lĩnh vực chế tạo, xây dựng công trình nhằm thuận tiện cho việc theo dõi cũng như nhìn thấy trước một số ánh sáng khác của môi trường hay tia laser trong một số dụng cụ như: máy đo khoảng cách, máy cân bằng laser… chính là bước sóng màu xanh lục từ 490 đến 570nm hoặc bước sóng màu đỏ từ 630 đến 750nm giúp hỗ trợ những người thợ kỹ thuật công trình có thể làm việc dễ dàng hơn mà không lo gặp bất cứ khó khăn nào.

Ứng dụng của bước sóng đỏ — Ngoài ra bước sóng có ánh sáng đỏ còn được ứng dụng trong thẩm mỹ làm đẹp

Công thức tính bước sóng ánh sáng

Công thức tính bước sóng: λ = v x f = v x T