Kiến thức Phổ thông

Đường sức từ là gì? Định nghĩa từ phổ, tính chất và cách quan sát thực nghiệm

Định nghĩa đường sức từ

Một từ trường bao quanh bất kỳ điện tích nào trong chuyển động. Từ trường là liên tục và vô hình, nhưng sức mạnh và định hướng của nó có thể được thể hiện bằng các đường sức từ. Lý tưởng nhất là các đường sức từ hoặc đường sức từ cho thấy cường độ và hướng của từ trường. Biểu diễn này rất hữu ích vì nó cung cấp cho mọi người một cách để xem một lực vô hình và bởi vì các định luật vật lý toán học dễ dàng điều chỉnh “số lượng” hoặc mật độ của các đường trường.

Đường sức từ là một đại diện trực quan của các đường lực vô hình trong từ trường. Theo quy ước, các đường theo dõi lực từ cực bắc đến cực nam của nam châm. Khoảng cách giữa các đường biểu thị cường độ tương đối của từ trường. Các đường càng gần thì từ trường càng mạnh. Ván sắt và la bàn có thể được sử dụng để theo dõi hình dạng, cường độ và hướng của đường sức từ.

Từ trường là một vectơ, có nghĩa là nó có độ lớn và hướng. Nếu dòng điện chạy theo đường thẳng, quy tắc bàn tay phải hiển thị hướng dòng từ trường vô hình chảy quanh một sợi dây. Nếu bạn tưởng tượng nắm chặt dây bằng tay phải bằng ngón tay cái của bạn chỉ theo hướng của dòng điện, thì từ trường sẽ đi theo hướng của các ngón tay xung quanh dây. Nhưng, điều gì sẽ xảy ra nếu bạn không biết hướng của dòng điện hoặc chỉ đơn giản là muốn hình dung từ trường?

Cách quan sát đường sức từ

Giống như không khí, từ trường vô hình. Nhưng bạn có thể quan sát gió gián tiếp bằng cách ném những mẩu giấy nhỏ vào không khí. Tương tự như vậy, việc đặt các mẩu vật liệu từ tính trong từ trường cho phép bạn theo dõi đường đi của nó. Phương pháp dễ dàng bao gồm:

Sử dụng một la bàn

Vẫy một la bàn đơn xung quanh một từ trường cho thấy hướng của các đường trường. Để thực sự ánh xạ từ trường, việc đặt nhiều la bàn cho biết hướng của từ trường tại bất kỳ điểm nào. Để vẽ các đường sức từ, kết nối “chấm” la bàn. Ưu điểm của phương pháp này là nó cho thấy hướng của các đường sức từ. Nhược điểm là nó không biểu thị cường độ từ trường.

Sử dụng cát Magnetite

Các mẩu sắt nhỏ, khi đặt gần nam châm sẽ tự động sắp xếp để tạo thành một bản đồ chi tiết về các đường sức từ. Tuy nhiên, bạn không thể rắc các mẩu sắt lên một nam châm vì chúng sẽ bị hút ngay. Do đó nếu được thì bạn nên đặt nam châm bên dưới một tấm kính, rải bột sắt ở trên để dễ quan sát đường sức từ nhé.

Quy tắc đường sức từ

Sử dụng các đường sức từ để xây dựng bản đồ từ trường, từ đó chúng ta thấy một số quy tắc trở nên rõ ràng hơn như:

  • Đường sức từ không bao giờ cắt nhau.
  • Đường sức từ là liên tục. Chúng tạo thành các vòng khép kín tiếp tục suốt một vật liệu từ tính.
  • Các đường sức từ kết lại với nhau nơi từ trường mạnh nhất. Nói cách khác, mật độ của các đường trường biểu thị cường độ từ trường. Nếu các đường trường xung quanh một nam châm được ánh xạ, từ trường mạnh nhất của nó nằm ở một trong hai cực.

Trừ khi từ trường được ánh xạ bằng la bàn, hướng của từ trường có thể không xác định. Theo quy ước, hướng được chỉ định bằng cách vẽ các đầu mũi tên dọc theo đường sức từ. Trong bất kỳ từ trường nào, các dòng luôn chảy từ cực bắc đến cực nam. Tên “bắc” và “nam” là do lịch sử lâu đời của nó và có thể không có liên quan đến định hướng địa lý của từ trường.

Từ phổ là gì?

Phổ điện từ là dải tất cả các tần số có thể có của bức xạ điện từ. “Phổ điện từ” của một đối tượng là phân bố đặc trưng của bức xạ điện từ phát ra hoặc hấp thụ bởi các đối tượng cụ thể.

Phổ điện từ kéo dài từ tần số thấp dùng cho liên lạc vô tuyến hiện đại tới bức xạ gamma ở cuối bước sóng ngắn (tần số cao), do đó phổ điện từ bao phủ các bước sóng từ hàng ngàn km đến một phần kích cỡ của một nguyên tử. Lý do cho điều này là vì phổ điện từ được nghiên cứu rất nhiều dùng cho kính quang phổ dùng để phân tích vật chất. Giới hạn của bước sóng dài là kích thước của bản thân vũ trụ, trong khi giới hạn của bước sóng ngắn là trong vùng lân cận của độ dài Planck] mặc dù về nguyên tắc phổ là vô hạn và liên tục.

Máy đo quang phổ đo cái gì?

Máy đo quang phổ là một dụng cụ đo lượng photon (cường độ ánh sáng) được hấp thụ sau khi nó đi qua dung dịch mẫu. Với máy đo quang phổ, lượng chất hóa học (nồng độ) đã biết cũng có thể được xác định bằng cách đo cường độ ánh sáng được phát hiện. Tùy thuộc vào phạm vi bước sóng của nguồn sáng, nó có thể được phân thành hai loại khác nhau:

Máy quang phổ UV-nhìn thấy: sử dụng ánh sáng trên phạm vi cực tím (185 – 400nm) và phạm vi nhìn thấy (400 – 700nm) của phổ bức xạ điện từ.

Máy quang phổ hồng ngoại: sử dụng ánh sáng trong phạm vi hồng ngoại (700 – 15000nm) của phổ bức xạ điện từ.

Chức năng của máy quang phổ là gì?

Chức năng cơ bản của bất kỳ máy quang phổ nào là lấy ánh sáng, phá vỡ nó thành các thành phần phổ của nó, số hóa tín hiệu dưới dạng hàm của bước sóng và đọc nó ra và hiển thị qua máy tính. Trong bước đầu tiên của quá trình này, ánh sáng được dẫn qua một sợi cáp quang vào máy quang phổ thông qua một khe vào, đó là một khẩu độ khá hẹp.

Từ trường bắt đầu và kết thúc ở đâu?

Chúng chỉ từ cực bắc đến cực nam. Tuy nhiên, các đường sức từ không chỉ kết thúc ở đầu nam châm. Chúng đi xuyên qua nó, để bên trong nam châm, từ trường chỉ từ cực nam đến cực bắc.

Chủ đề xuất hiện trong bài viết
Back to top button
Close

Adblock Detected

Please consider supporting us by disabling your ad blocker