Giải SGK Vật lí 12 Bài 19. Điện từ trường. Mô hình sóng điện từ

Trong vùng không gian có từ trường biến thiên theo thời gian thì trong vùng đó xuất hiện một điện trường xoáy; ngược lại, trong vùng không gian có điện trường biến thiên theo thời gian thì trong vùng đó xuất hiện một từ trường biến thiên theo thời gian. Do đó, điện trường biến thiên và từ trường biến thiên theo thời gian chuyển hoá lẫn nhau và cùng tồn tại trong không gian, được gọi là điện từ trường.

Quá trình lan truyền điện từ trường trong không gian được gọi là sóng điện từ.

Từ trường biến thiên thì sinh ra điện trường xoáy, điện trường biến thiên thì sinh ra từ trường biến thiên. Hai trường này tồn tại đồng thời gọi chung là điện từ trường.

Đối với điện trường và từ trường thì chúng có thể tồn tại độc lập.

Quá trình lan truyền của điện từ trường trong không gian gọi là sóng điện từ. Trong quá trình lan truyền, tại một điểm, vectơ cường độ điện trường $\overrightarrow{E}$ và vectơ cảm ứng từ $\overrightarrow{B}$ luôn dao động cùng pha, vuông góc với nhau và vuông góc với phương truyền sóng điện từ như hình vẽ. Do đó, sóng điện từ là sóng ngang. Để xác định chiều của vectơ cường độ điện trường, vectơ cảm ứng từ và chiều truyền của sóng điện từ tại một điểm, ta sử dụng quy tắc vặn đinh ốc: Quay đinh ốc theo chiều từ vectơ cường độ điện trường đến vectơ cảm ứng từ thì chiều tiến của đinh ốc là chiều lan truyền của sóng điện từ.

- Sóng điện từ là sóng ngang vì điện trường và từ trường dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng.

- Sóng điện từ hoạt động dựa trên sự biến thiên của điện từ trường do đó nó không cần môi trường vật chất để lan truyền, nên nó có thể lan truyền trong chân không.

Đáp án đúng là B

B sai vì sóng điện từ lan truyền được trong chân không.

- Mô tả quá trình lan truyền sóng điện từ trong không gian: Sóng điện từ được tạo ra bởi sự biến thiên của từ trường hoặc điện trường. Từ trường biến thiên tạo ra một điện trường biến thiên. Điện trường biến thiên lại tạo ra một từ trường biến thiên, và cứ tiếp tục như vậy tạo ra một sóng điện từ lan truyền trong không gian.

- Tính chất sóng điện từ:

+ Sóng điện từ là sóng ngang.

+ Sóng điện từ có thể lan truyền trong cả môi trường vật chất và chân không.

+ Tốc độ truyền sóng điện từ trong chân không là 3 x 10⁸ m/s.

+ Sóng điện từ có thể bị phản xạ, khúc xạ, giao thoa và nhiễu xạ.

+ Sóng điện từ mang năng lượng và có thể truyền tải thông tin.