Tài liệu Skkn vận dụng phương pháp dạy học theo nhóm để dạy chủ đề thang sóng điện từ.

VËn dông ph¬ng ph¸p d¹y häc theo nhãm ®Ó d¹y chñ ®Ò thang sãng ®iÖn tõ I. TÊN CỞ SỞ ĐƯỢC YÊU CẦU CÔNG NHẬN SÁNG KIẾN SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NINH BÌNH II. TÁC GIẢ Tác giả: Tạ Văn Bình Chức danh: Giáo viên Trình độ: Cử nhân Địa chỉ: Trường THPT Yên Khánh B, Khánh Cư, Yên Khánh, Ninh Bình Mail: [email protected] ĐT: 0948649188 III. TÊN SÁNG KIẾN - Tên sáng kiến: Vận dụng phương pháp dạy học theo nhóm để dạy chủ đề thang sóng điện từ - Lĩnh vực áp dụng: Dạy học phần thang sóng điện từ Vật lí 12 IV. NỘI DUNG SÁNG KIẾN 1. Giải pháp cũ thường làm Thang sóng điện từ là một chủ đề khá rộng và quan trọng trong chương trình Vật lí lớp 12, tuy nhiên cả cách viết của sách giáo khoa đến cách dạy của giáo viên hiện nay vô tình làm học sinh khó khăn trong việc lĩnh hội kiến thức và không có cái nhìn tổng quát về nó. Cụ thể các nhược điểm như sau: a. Trong cách viết của sách giáo khoa * Thiếu: Thang sóng điện từ trải rộng từ sóng vô tuyến đến hết tia Gama được phân chia thành nhiều loại khá chi tiết trong tất cả các loại tài liệu lưu hành trên thế giới đều chia nhỏ thành khoảng 8 loại bao gồm: - Sóng vô tuyến (Radio waves) - Sóng vi ba (Micro waves) - Sóng viễn hồng ngoại (T – rays) - Tia hồng ngoại (Infrared) - Ánh sáng nhìn thấy (Visible light) - Tia tử ngoại (Ultra Violet) - Tia X (X – rays) - Tia gamma (Gamma rays) Tuy nhiên sách giáo khoa của chúng ta chỉ chia thành 6 loại là: - Sóng vô tuyến (Radio waves) - Tia hồng ngoại (Infrared) - Ánh sáng nhìn thấy (Visible light) - Tia tử ngoại (Ultra Violet) - Tia X (X – rays) - Tia gamma (Gamma rays) * Không tập trung: Do tính chất của các tia khác nhau nên khi viết sách giáo khoa các tác giả đã buộc phải để các loại tia nói trên năng ở các chương khác nhau - Sóng vô tuyến ở chương IV - Ánh sáng nhìn thấy, tia hồng ngoại, tia tử ngoại, tia X ở chương V - Tia gamma ở chương VII b. Trong cách dạy của giáo viên hiện nay * Không có tiết hệ thống lí thuyết theo chủ đề: Đa số giáo viên hiện nay chỉ có tiết hệ thồng kiến thức theo chương mà không hệ thống theo chủ đề được nếu kiến thức của chủ đề đó nằm rải ở các chương khác nhau như trường hợp trên. Hơn nữa tiết ông tập hệ T¹ V¨n B×nh 1 THPT Yªn Kh¸nh B VËn dông ph¬ng ph¸p d¹y häc theo nhãm ®Ó d¹y chñ ®Ò thang sãng ®iÖn tõ thống kiến thức thường chủ yếu dành thời gian để hệ thống lại các công thức là chính, việc ôn tập lí thuyết và mở rộng lí thuyết là không đủ thời gian * Không phát huy được tính tích cực của học sinh: Việc tìm hiểu kiến thức hiện nay là khá dễ dàng khi công nghệ thông tin và mạng Internet phủ sóng toàn quốc, tuy nhiên đa số học sinh chỉ lĩnh hội được chút ít kiến thức viết trong sách giáo khoa. Có nhiều phát minh ứng dụng mới được cập nhật thường xuyên trên mạng nhưng ngay cả các thày cô cũng không biết còn học sinh thì lại không được định hướng để tìm hiểu. 2. Giải pháp mới cải tiến Sau một số năm dạy chương trình lớp 12 tôi nhận thấy các nhược điểm trên có thể giải quyết được nếu chúng ta tiến hành dạy ôn tập theo chủ đề và chia nhóm phân nhiệm vụ cho học sinh, cụ thể như sau: a. Chọn chủ đề: Thang sóng điện từ bao gồm các kiến thức sau: định nghĩa, lịch sử phát hiện, tính chất, ứng dụng, tác hại… của các loại sóng sau: - Sóng vô tuyến (Radio waves) - Sóng vi ba (Micro waves) - Sóng viễn hồng ngoại (T – rays) - Tia hồng ngoại (Infrared) - Ánh sáng nhìn thấy (Visible light) - Tia tử ngoại (Ultra Violet) - Tia X (X – rays) - Tia gamma (Gamma rays) b. Chọn thời điểm tiến hành: Sau khi học xong chương V ta sẽ tiến hành ôn tập theo chủ đề này vì học sinh đã được học tương đối đầy đủ kiến thức của thang sóng điện từ chỉ còn thiếu tia gamma, thời điểm này kiến thức cũng còn mới và học sinh còn nhiều động lực hứng thú để tìm hiểu sâu hơn. c. Cách tiến hành Bước 1. Hệ thống lại thang sóng điện từ một cách đầy đủ PHÂN LOẠI SÓNG ĐIỆN TỪ Tần số 300 kHz 3000 kHz T¹ V¨n B×nh Bước sóng 1km 100 m Ký hiệu L.F. M.F. Thông tin Radio - Sóng dài Radio - Sóng trung 2 THPT Yªn Kh¸nh B VËn dông ph¬ng ph¸p d¹y häc theo nhãm ®Ó d¹y chñ ®Ò thang sãng ®iÖn tõ Tần số 30 MHz 300 MHz 3000MHz Bước sóng 10 m 1m 1 dm Ký hiệu H.F. V.H.F U.H.F. 30 GHz 300 GHz 3000 GHz 1 cm 1 mm 0,1 mm S.H.F Vô tuyến viễn thông E.H.F qua vệ tinh Ánh sáng Thông tin Radio - Sóng ngắn Radio - Sóng cực ngắn - TV Radar Lò vi ba Tia hồng ngoại 30 THz 300 THz 0,01mm 1µm 0,8 µm0,4 Ánh sáng thấy được 3000 THz 0,1µm 3.1016 Hz 0,01µm Mềm Tia cực tím 17 3.10 Hz 0,001µm 18 3.10 Hz 1 A0 Tia X quang 19 0 3.10 Hz 0,1 A 20 3.10 Hz 0,01 A0 3.1021 Hz 0,01 A0 Tia cứng Tia gamma 22 -1 0 3.10 Hz 10 A 23 3.10 Hz 10-5 A0 3.1024 Hz 10-6 A0 Tia vũ trụ Bảng. Phân loại sóng điện từ theo bước sóng và tần số. Bước 2: Chia nhóm và phân công nhiệm vụ Nhóm 1: Tìm hiểu tiểu sử của Maxwell và Heinrich Hertz Nhóm 2: Tìm hiểu định nghĩa, lịch sử, ứng dụng… của Radio waves Nhóm 3: Tìm hiểu định nghĩa, lịch sử, ứng dụng… của Micro waves Nhóm 4: Tìm hiểu định nghĩa, lịch sử, ứng dụng… của T- rays Nhóm 5: Tìm hiểu định nghĩa, lịch sử, ứng dụng… của Infrared (Tia hồng ngoại) Nhóm 6: Tìm hiểu định nghĩa, lịch sử, ứng dụng… của Visible light Nhóm 7: Tìm hiểu định nghĩa, lịch sử, ứng dụng… của Ultra Violet ( Tia tử ngoại) Nhóm 8: Tìm hiểu định nghĩa, lịch sử, ứng dụng… của X rays Nhóm 9: Tìm hiểu định nghĩa, lịch sử, ứng dụng… của Gamma rays Bước 3: Hướng dẫn cách làm việc theo nhóm * Cử nhóm trưởng, cập nhật các thông tin liên lạc cho nhau bao gồm: Số điện thoại, đia chỉ mail, đia chỉ facebook * Giới thiệu tài liệu tham khảo (giáo viên nên photo phát cho toàn bộ học sinh) - Nguyễn Hữu Chí (2003), Điện động lực học, nhà xuất bản Đại học Quốc gia thành phố Hồ Chí Minh. - Phạm Văn Đổng, Hoàng Lan (2002), Giáo trình điện động lực học và thuyết tương đối - Phan Thanh Vân (2007), Giáo trình vô tuyến điện tử, Đại học sư phạm thành phố Hồ Chí Minh - http://baiviet.phanvien.com/2008/6/13/dieu-tri-dau-lung-bang-song-radio.html - http://giadinh.net.vn/home/20090225110344821p1044c1046/chua-viem-ganbang-song-radio.htm - http://www.nld.com.vn/208963P1073C1089/dieu-tri-amidan-bang-song-radio.htm T¹ V¨n B×nh 3 THPT Yªn Kh¸nh B VËn dông ph¬ng ph¸p d¹y häc theo nhãm ®Ó d¹y chñ ®Ò thang sãng ®iÖn tõ - http://suckhoedoisong.vn/200891515532370p0c63/tia-cuc-tim-gay-hai-cho-suckhoe-nhu-the-nao.htm - http://thietbiloc.com/cong-nghe-loc/14-tiet-trung-diet-khuan-bang-tia-cuc-tim - http://thptnguyencongtru.org/diendan/thread-17303-post-100248.html#pid100248 - http://vi.wikipedia.org/wiki/S%C3%B3ng_Radio - http://vi.wikipedia.org/wiki/Ph%C6%B0%C6%A1ng_tr%C3%ACnh_Maxwell - http://vi.wikipedia.org/wiki/S%C3%B3ng_Radio - http://vi.wikipedia.org/wiki/Tia_X - http://vi.wikipedia.org/wiki/Radar - http://vietbao.vn/Vi-tinh-Vien-thong/Song-WiFi-khong-gay-hai-cho-suckhoe/65092740/217/ - http://vietbao.vn/Khoa-hoc/Su-dung-song-radio-tieu-diet-sau-bo-trong-hat-saykho/20016817/188/ - http://vietbao.vn/Suc-khoe/Dung-song-radio-tri-hen/45233139/248/ - http://vietbao.vn/Khoa-hoc/Cong-nghe-nhin-xuyen-vat-the/45224951/188/ - http://vietbao.vn/O-to-xe-may/Dung-X-quang-trong-che-tao-dongco/10934026/350/ - http://vietnamen.wordpress.com/2008/10/28/x-ray-crystallography/ - http://www.phuongkhuongmai.gov.vn/NewDetail.asp? ID=83&IDL=242&IDD=3213 - http://www.suckhoe360.com/Benh-thuong-gap/Ung-thu-gan/Pha-ung-thu-ganbang-song-radio.php - http://www.thietbiysinh.com/forum/showthread.php?t=936 - http://www.tuoitre.com.vn/Tianyon/Index.aspx? ArticleID=106895&ChannelID=11 - http://www.vietduchospital.edu.vn/news_detail.asp?ID=2&CID=2&IDN=6709 - http://www.vnmedia.vn/NewsDetail.asp?NewsId=91062&Catid=35 - http://xalo.vn/xemketqua.xalo? module=tintuc&xs=AB6BAFFD115B708B69B50634E40334CD&idx=7&q=b %C6%B0%E1%BB%9Bc+s%C3%B3ng+s%C3%B3ng+radio&p=1&title=C %C4%83ng+da%2C+l%C3%A0m+tan+m%E1%BB%A1+b%E1%BA%B1ng+ %3Cb%3Es%C3%B3ng%3C%2Fb%3E+t%E1%BA%A7n+s%E1%BB%91+ %3Cb%3Eradio%3C%2Fb%3E&url=http%3A%2F%2Fwww.sggp.org.vn %2Fyhoc%2F2006%2F7%2F55394%2F - http://xemtintuc.info/news/17/2342/33B9BA9E6/52002-04/ * Nhóm trưởng sẽ căn cứ vào nhiệm vụ của nhóm để giao cho từng thành viên, sau đó yêu cầu gửi lại tài liệu (Dạng file văn bản) cho nhóm trưởng vào địa chỉ mail đông thời chia sẻ lên trang cá nhân để các bạn trọng nhóm tìm hiểu và góp ý. Bước 4: Các nhóm trưởng gửi lại kết quả báo báo nhóm cho giáo viên, đồng thời viết báo cáo tóm tắt để báo cáo trước lớp trong giờ học tiếp theo Bước 5: Giáo viên tổng hợp kết quả, in thành tài liệu cho học sinh dùng để tham gia thảo luận đồng thời chia sẻ lên trang cá nhân d. Kết quả đạt được Tôi đã tiến hành làm với lớp 12B1 trường THPT Yên Khánh B và thu được báo cáo tổng hợp của các nhóm như sau: Nhóm 1: Tìm hiểu tiểu sử của Maxwell và Heinrich Hertz * James Clerk Maxwell, sinh ngày 13 tháng 6 năm 1831, tại Edinburgh, Scotland), mất ngày 5 tháng 11 năm 1879. Ông là một nhà vật lý học người Scotland. T¹ V¨n B×nh 4 THPT Yªn Kh¸nh B VËn dông ph¬ng ph¸p d¹y häc theo nhãm ®Ó d¹y chñ ®Ò thang sãng ®iÖn tõ Ông đã đưa ra hệ phương trình miêu tả những định luật cơ bản về điện trường và từ trường được biết đến với tên gọi hệ phương trình Maxwell. Đây là hệ phương trình chứng minh rằng điện trường và từ trường là thành phần một trường thống nhất: điện từ trường. Ông cũng đã chứng minh rằng trường điện từ có thể truyền đi trong không gian dưới dạng sóng với tốc độ không đổi là 300000 Km/s và đưa ra giả thuyết ánh sáng là sóng điện từ. Có thể nói Maxwell là nhà vật lý học thế kỷ 19 có ảnh hưởng nhất tới nền vật lý của thế kỉ 20, người đã đóng góp vào công cuộc xây dựng mô hình toán học mới của nền khoa học hiện đại. Vào năm 1931, nhân kỉ niệm 100 năm ngày sinh của Maxwell, Albert Einstein đã ví công trình của Maxwell là “ sâu sắc nhất và hiệu quả nhất mà vật lý học có được từ thời của Issac Newton”. * Heinrich Rudolph Hertz, nhà vật lý học người Đức, người có công tìm ra sóng điện từ và hiệu ứng quang điện, sinh tại Hamburg ngày 22-2-1857. Đầu tiên, ông học tại trường Đại học Tổng hợp Berlin, là học trò xuất sắc của nhà bác học Helmholtz. Hertz nghiên cứu về tĩnh điện học và điện từ, góp phần to lớn vào việc chế tạo ra máy vô tuyến điện. Năm 1887, ông công bố về những bài báo về những dao động điện rất nhanh. Hertz chế tạo một máy phát dao động điện cao tần, gọi là "bộ rung Hertz" và một "bộ cộng hưởng" để phát hiện những dao động điện đó. Với thiết bị như trên, ông xác lập được quá trình cảm ứng và tương tác của các mạch điện. Năm 1888, ông đã thu được sóng điện từ đầu tiên như thuyết Maxwell tiên đoán và đã chứng minh rằng sóng điện từ đồng nhất với sóng ánh sáng, rằng sự di chuyển của ánh sáng và điện cùng nhanh như nhau và các tia Cathode có thể xuyên qua những tấm ván hay những tấm nhôm mỏng. Năm 1889, Hertz trở thành giáo sư tại trường Đại học Bonn. Năm 1891, ông đã tổng kết những công trình của mình, khẳng định những lý thuyết của Maxwell. Ông cũng đã khám phá ra nhiều tính chất của ánh sáng tử ngoại, nghiên cứu điện động lực các môi trường chuyển động, chế tạo ra các dao động tử hở. Kết quả của các công trình nghiên cứu của Hertz đều được ghi chép và tập hợp lại trong 3 tập kỷ yếu sau: Tạp tuyển, Nghiên cứu về sự lan truyền của các lực điện và Nguyên lý cơ học. Ông mất ở Bonn ngày 1-1-1894, mới có 37 tuổi. Để ghi nhớ công lao của Hertz, người ta đã dùng tên ông để đặt cho đơn vị tần số. Nhóm 2: Tìm hiểu định nghĩa, lịch sử, ứng dụng… của Radio waves Chương 1. Định nghĩa Sóng radio có tần số trong khoảng từ 30 KHz (dải tần LF) đến 300MHz (dải tần VHF), bước sóng từ 1m đến 103 m. Sóng radio bao gồm: sóng dài (LF), sóng trung (MF), sóng ngắn (HF), sóng cực ngắn (VHF). T¹ V¨n B×nh 5 THPT Yªn Kh¸nh B VËn dông ph¬ng ph¸p d¹y häc theo nhãm ®Ó d¹y chñ ®Ò thang sãng ®iÖn tõ Chương 2. Lịch sử Năm 1878, David E. Hughes là người đầu tiên truyền và nhận sóng radio khi ông nhận thấy cân cảm ứng tạo ra âm thanh trong đầu thu của diện thoại tự chế của ông. Ông trình bày khám phá của mình trước Hội Khoa học Hoàng gia năm 1880 nhưng chỉ được xem là sự cảm ứng đơn thuần. Chính Heinrich Rudolf Hertz, giữa năm 1886 và 1888, là người đưa ra thuyết Maxwell thông qua thực nghiệm, chứng minh rằng bức xạ radio có tất cả tính chất của sóng và khám phá rằng công thức điện từ có thể định nghĩa lại là công thức chênh lệch bán phần gọi là công thức sóng. William Henry Ward đưa ra bằng sáng chế Mỹ 126356 vào ngày 30 tháng 8 năm 1872. Mahlon Loomis đưa ra bằng sáng chế Mỹ 129971 vào ngày 30 tháng 7 năm 1872. Landell de Moura, một nhà truyền giáo và khoa học Brasil, tiến hành thí nghiệm sau năm 1893 (nhưng trước 1894). Ông đã không công bố thành tựu mãi cho đến khi 1900. Tuyên bố cho rằng Nathan Stubblefield phát minh ra radio trước cả Tesla lẫn Marconi, nhưng các dụng cụ của ông cho thấy chỉ làm việc với sự truyền cảm ứng hơn là truyền sóng radio. Chương 3. Ứng dụng 3.1 Ứng dụng quan trọng nhất của sóng radio là dùng trong truyền thông tin, tín hiệu  Sóng dài (30KHz-300KHz): Mặt đất và các vật cản hấp thụ mạnh sóng dài. Sóng dài phản xạ tốt các tầng điện li, có thể phản xạ nhiều lần nên bị tầng điện li hấp thụ mạnh nên công suất truyền phải lớn. Sóng dài không bị hiện tượng fading (gây bởi hiện tượng giao thoa), điều kiện truyền ổn định nên thường được dùng liên lạc trong các thành phố.  Sóng trung (300KHz-3000KHz): Sóng trung bị hiện tượng fading mạnh, thường dùng liên lạc trong thành phố lớn.  Sóng ngắn (3000KHz-30MHz): bị mặt đất và các vật cản hấp thụ mạnh do có tần số cao. Ưu điểm của sóng ngắn là có thể liên lạc đi rất xa.  Sóng cực ngắn: Các sóng này không bị phản xạ ở tầng điện li mà đi xuyên qua nó để vào không gian vũ trụ Thường dùng trong phát truyền hình và phát thanh FM, liên lạc ra vũ trụ. 3.2 Wifi Sóng Wi-Fi là sóng radio cường độ thấp có bước sóng tương tự như bước sóng radio sử dụng trong các lò vi sóng. Nhưng cường độ sóng Wi-Fi thấp hơn 100.000 so với cường độ sóng trong lò vi sóng. Sóng radio sản sinh ra từ các thiết bị phát sóng Wi-Fi, ánh sáng trắng, lò vi sóng hoặc điện thoại di động có thể khiến nhiệt độ bề mặt của vật thể tăng lên nhưng chúng không thể gây ra bất kỳ tác động xấu nào. 3.3 Sử dụng sóng radio để tiêu diệt sâu bọ trong hạt sấy khô Một nhóm nhà khoa học Mỹ đã thử nghiệm cho sóng radio làm cho các phân tử rung và nóng lên để diệt mối mọt và sâu bọ trong hoa quả và hạt sấy khô. Nhóm nghiên cứu đã ngâm một số mẻ quả óc chó, hồ trăn và những hạt khác vào một dung dịch hơi mặn. Sau đó đưa chúng vào chiếc máy sử dụng tần số radio. Thiết bị sẽ tiêu diệt sâu bọ mà không làm hạt bị nóng quá. Các nhà khoa học hi vọng phương pháp này sẽ ít gây hại hơn là phương pháp dùng các chất hóa học. Tuy nhiên phương pháp này chi phí tốn kém hơn. T¹ V¨n B×nh 6 THPT Yªn Kh¸nh B VËn dông ph¬ng ph¸p d¹y häc theo nhãm ®Ó d¹y chñ ®Ò thang sãng ®iÖn tõ 3.4 Dùng sóng radio để trị hen Các nhà khoa học Mỹ đã chế tạo được thiết bị sử dụng sóng radio giúp bệnh nhân bị hen dễ thở hơn. Sóng radio phát ra từ thiết bị này sẽ đi vào phổi, đốt nóng và làm mềm các khối cơ, từ đó tạo ra các đường dẫn không khí lưu thông. Thử nghiệm trên 112 bệnh nhân hen từ mức vừa phải tới nặng, một nửa được điều trị bằng thiết bị này và nửa còn lại sử dụng thuốc. Sau một năm, các nhà khoa học nhận thấy khả năng thở của bệnh nhân dùng thiết bị sóng radio tốt hơn hẳn, 39 lít khí thở/phút so với 8,5 lít khí thở/phút của các bệnh nhân dùng thuốc. Ngoài ra, nhóm được điều trị bằng máy có 40 ngày không bị các triệu chứng hen, so với 17 ngày ở nhóm điều trị bằng thuốc. Đây là phương pháp điều trị đầu tiên không dùng thuốc cho các bệnh nhân hen. 3.5 Điều trị amiđan bằng sóng radio Gần đây, Bệnh viện Tai Mũi Họng Sài Gòn đã sử dụng sóng radio cao tần điều trị cắt amiđan bằng máy Coblator. Với sóng radio cao tần và đầu dò đa chức năng, thiết bị này giúp thực hiện nhanh thủ thuật và hạn chế tối đa thương tổn cũng như nguy cơ biến chứng cho người bệnh. Trong thiết bị trên, đầu dò sẽ vừa giúp cắt amiđan bằng nhiệt vừa tưới nước và hút dịch cùng với mảnh vụn, đồng thời đốt các điểm chảy máu. Sóng radio cao tần phát ra nhiệt độ tại chỗ thấp nên không gây bỏng cho các tổ chức xung quanh. Sóng radio cao tần giúp cầm máu trong phẫu thuật rất tốt vì dòng điện radio cao tần làm tắc các mạch máu. Vì vậy, phương pháp mới cũng ít gây đau và chảy máu, tránh phù nề, vết thương sau mổ amiđan lành nhanh, bệnh nhân có thể về nhà trong ngày và sinh hoạt bình thường, có thể nói chuyện, ăn uống được ngay. 3.6 Phá ung thư gan bằng sóng radio Do nhiều nguyên nhân, phần lớn bệnh nhân ung thư gan không thể phẫu thuật. Khi đó, việc dùng tần số radio tạo nhiệt để phá hủy u là cách điều trị tối ưu. Phá u gan bằng sóng radio (gọi tắt là RFA) là một trong những phương pháp điều trị ung thư gan đầy triển vọng và ngày càng được ứng dụng rộng rãi trên thế giới. Dưới hướng dẫn của siêu âm hoặc CT-scan, MRI (chụp cộng hưởng từ), các bác sĩ đưa một kim (đóng vai trò điện cực) vào khối u, xuyên vào u khoảng 5 mm). Dòng sóng radio được truyền vào đầu kim và sinh nhiệt để phá hủy u. Thời gian thực hiện khoảng 20-30 phút. 3.7 Sóng radio điều trị rối loạn nhịp tim Phương pháp truyền dẫn sóng radio từ hệ thống máy điện sinh lý vào tận cơ tim, không chỉ giúp điều trị rối loạn nhịp tim thành công (khoảng 98%) mà còn giúp bệnh nhân không phải dùng thuốc, không phải lo lắng về bệnh tật… Phương pháp này được thực hiện nhờ các thiết bị vô cùng tinh vi (hệ thống máy chụp DSA 1 bình diện, hệ thống thiết bị điện thăm dò sinh lý tim, máy tạo năng lượng radio, catheter (dây thông) điện cực chẩn đoán 5Fr, 6fr và catheter điện cực Rf tip 4mm, 7Fr). Khi thực hiện, bác sĩ sẽ đưa một số điện cực qua đường mạch máu (tĩnh mạch hoặc động mạch đùi) vào vị trí tổn thương trong buồng tim. Từ đó, dựa trên các tín hiệu hoạt động điện thu được để lập bản đồ hoạt động điện của các buồng tim. Sau đó, bác sĩ sẽ sử dụng một số biện pháp thăm dò đặc biệt xác định vị trí ổ ngoại vi cũng như cơ chế gây rối loạn nhịp thất. Cuối cùng là sử dụng năng lượng sóng radio ở nhiệt độ 65 oC để triệt bỏ các ổ gây rối loạn nhịp tim và các đường dẫn truyền bất thường trong cơ tim. Thủ thuật được đánh giá thành công khi kiểm tra lại bằng thăm dò điện sinh lý không còn rối loạn nhịp thất. 3.8 Chữa viêm gân bằng sóng radio Việc điều trị khá đơn giản. Bệnh nhân được chụp cộng hưởng từ hoặc siêu âm xác định vị trí tổn thương rồi gây tê tại chỗ. Bác sĩ rạch một đường khoảng 2-3 cm trên đường gân bị tổn thương rồi đưa các dụng cụ vào. Một luồng radio cao tần sẽ cắt các sợi T¹ V¨n B×nh 7 THPT Yªn Kh¸nh B VËn dông ph¬ng ph¸p d¹y häc theo nhãm ®Ó d¹y chñ ®Ò thang sãng ®iÖn tõ dính vi thể trong gân, thủ phạm gây đau và viêm gân. Sóng radio cũng làm tăng sinh hệ thống mạch máu đến gân, giúp gân dần bình phục. Ưu điểm của phương pháp này là người bệnh không bị đau, ít biến chứng, có thể xuất viện ngay trong ngày. 3.9 Điều trị chứng viễn thị bằng sóng radio Một kỹ thuật mới mang tên CK (conductive keratoplasty) vừa được Cơ quan Quản lý Thuốc và Thực phẩm Mỹ chấp thuận. Trong phương pháp này, người ta sử dụng năng lượng dạng sóng radio để làm teo một số vùng nhỏ của giác mạc. Vì không phải rạch hoặc cắt bỏ mô, CK ít gây tổn thương hơn so với các kỹ thuật laser hiện hành. Theo bác sĩ Peter Hersh, chuyên gia mắt tại Đại học Hackensack University (Mỹ), kỹ thuật CK có thể sẽ được những người có tuổi ưa chuộng vì tính thuận tiện, đơn giản và ít gây tổn thương. Phương pháp này sẽ rất hữu ích cho những người già không thể áp dụng LASIK, như bị chứng khô mắt hoặc có lớp biểu mô bị kích thích. CK cũng có thể an toàn hơn với bệnh nhân bị bệnh tăng nhãn áp (glaucoma), vì nó không đòi hỏi việc tăng tạm thời áp lực trong mắt, xuất hiện khi thực hiện kỹ thuật LASIK. Chương 4. Điều trị đau lưng bằng sóng radio Sau khi chẩn đoán đúng vùng đĩa đệm gây đau, đầu tiên các bác sĩ sẽ dùng kim đưa vào trong đĩa đệm. Tiếp theo, một luồng sóng radio cao tần có nhiệt độ 65oC sẽ được truyền vào đĩa đệm với mục đích hủy đầu thần kinh nhận cảm xúc, giúp bệnh nhân không còn cảm thấy đau. Sóng radio cao tần còn có thể khống chế tốt các bệnh lý mạn tính của vùng thắt lưng, cổ, đau thần kinh tọa, thần kinh ngoại biên... Tuy nhiên, phương pháp chữa này chỉ áp dụng trong những trường hợp thoát vị mới, chèn ép ít, không có các bệnh lý cột sống kèm theo. Chương 5. Radar  Radar phát hiện vật ở một khoảng cách bằng sự phản hồi các sóng radio. Khoảng thời gian của sự phản hồi để xác định khoảng cách. Phương hướng của tia xác định hướng của sự phản hồi. Sự phân cực và tần số của sóng phản hồi có thể cho biết bề mặt của vật.  Radar định vị quét một vùng không gian rộng từ 2 đến 4 lần trong 1 phút. Dùng sóng ngắn phản hồi từ đất hay đá. Radar sử dụng phổ biến trên tàu thương mại hay máy bay thương mại đường dài.  Radar dùng cho mục đích thông thường dùng tần số radar định vị, nhưng không phải các tia điều biến và phân cực để các máy thu để xác định bề mặt của vật phản hồi. Radar thông thường tốt nhất có thể định dạng mưa trong cơn bão, cũng như mặt đất hay các phương tiện di chuyển. Một số có thể để lên cùng dữ liệu âm thanh và dữ liệu bản đồ từ định vị GPS.  Radar tìm kiếm quét một vùng rộng lớn với xung tia radio ngắn. Chúng thường quét một vùng không gian từ 2 đến 4 lần 1 phút. Thỉnh thoảng radar dùng hiệu ứng Doppler để tách phương tiện vận chuyển với môi trường.  Radar dò tìm mục tiêu sử dụng cùng nguyên lý như radar tìm kiếm nhưng quét vùng không gian nhỏ hơn nhiều, thường là vài lần 1 giây hay hơn nữa.  Radar thời tiết tương tự radar dò tìm, nhưng sử dụng tia radio với sự phân cực tròn và có bước sóng phản hồi từ các giọt nước. Vài radar sử dụng Doppler để đo tốc độ gió. Nhóm 3: Tìm hiểu định nghĩa, lịch sử, ứng dụng… của Micro waves T¹ V¨n B×nh 8 THPT Yªn Kh¸nh B VËn dông ph¬ng ph¸p d¹y häc theo nhãm ®Ó d¹y chñ ®Ò thang sãng ®iÖn tõ 5.1.1.1 Định nghĩa Sóng viba là có tần số từ 300MHz đến 3000MHz , có bước sóng từ 10 -1 m đến 1m (UHF) 5.1.1.2 Tính chất Microwaves thực chất là một dạng năng lượng điện từ. Nó giống như sóng ánh sáng hay sóng radio và nó cũng chiếm một phần phổ điện từ. Microwaves thường được sử dụng để tiếp âm các tín hiệu điện thoại có khoảng cách truyền xa, các chương trình truyền hình hay các thông tin máy tính được truyền từ trái đất tới một trạm vệ tinh trong vũ trụ. Ngoài ra, chúng ta cũng có thể dùng microwaves để nhận biết được tốc độ của xe ôtô và các phương tiện giao thông. Và gần gũi hơn, microwaves còn có thể được sử dụng như là một nguồn năng lượng trong các thiết bị nấu ăn hàng ngày. Microwaves thực sự đã thâm nhập vào đời sống con người. Theo nguyên lý hoạt động của sóng viba, tất cả năng lượng sóng thay đổi từ cực dương sang cực âm trong mỗi chu kỳ sóng. Tốc độ của sự thay đổi khá lớn, hàng triệu lần/giây. Các phân tử thức ăn, đặc biệt là các phân tử nước, có một cực dương và một cực âm giống như một thanh nam châm có một cực bắc và một cực nam. Khi các sóng viba bắn phá thức ăn, chúng tại ra các phân tử có cực quay cùng tần số với tần số của sóng viba, hàng triệu lần/ giây. Chính sự rung động các phần tử này đã tạo nên ma sát làm nóng thức ăn. Do sóng viba không tương tác với các phân tử thuỷ tinh, nhựa hay giấy nên chỉ có thức ăn được đốt nóng. 5.1.1.3 Ứng dụng Hình 4.1. Lò vi ba Lò vi sóng thường có các bộ phận sau: Magnetron (nguồn phát sóng), mạch điện tử điều khiển, ống dẫn sóng, ngăn nấu. Sóng vi ba được sinh ra từ nguồn magnetron, được dẫn theo ống dẫn sóng, vào ngăn nấu rồi phản xạ qua lại giữa các bức tường của ngăn nấu, và bị hấp thụ bởi thức ăn. Sóng vi ba trong lò vi sóng là các dao động của trường điện từ với tần số thường ở 2450 MHz (bước sóng cỡ 1,224 dm). Các phân tử thức ăn (nước, chất béo, đường và các chất hữu cơ khác) thường ở dạng lưỡng cực điện Những lưỡng cực điện này có xu hướng quay sao cho nằm song song với chiều điện trường ngoài. Khi điện trường dao động, các phân tử bị quay nhanh qua lại. Dao động quay được chuyển hóa thành chuyển động nhiệt hỗn loạn qua va chạm phân tử, làm nóng thức ăn. Ngăn nấu là một lồng Faraday gồm kim loại hay lưới kim loại bao quanh, đảm bảo cho sóng không lọt ra ngoài. Lưới kim loại thường được quan sát ở cửa lò vi sóng. Các lỗ trên lưới này có kích thước nhỏ hơn nhiều bước sóng (12 cm), nên sóng vi ba không lọt ra, nhưng ánh sáng (ở bước sóng ngắn hơn nhiều) vẫn lọt qua được, giúp quan sát thức ăn bên trong. Đối với kim loại hay các chất dẫn điện, điện tử hay các hạt mang điện nằm trong các vật này đặc biệt linh động, và dễ dàng dao động nhanh theo biến đổi điện từ trường. T¹ V¨n B×nh 9 THPT Yªn Kh¸nh B VËn dông ph¬ng ph¸p d¹y häc theo nhãm ®Ó d¹y chñ ®Ò thang sãng ®iÖn tõ Chúng có thể tạo ra ảnh điện của nguồn phát sóng, tạo nên điện trường mạnh giữa vật dẫn điện và nguồn điện, có thể gây ra tia lửa điện phóng giữa ảnh điện và nguồn, kèm theo nguy cơ cháy nổ. Nhóm 4: Tìm hiểu định nghĩa, lịch sử, ứng dụng… của T- rays Tia T là một trong 10 dự báo công nghệ năm 2009 do Tạp chí Popular Mechanics đưa ra thuộc nhiều lĩnh vực, từ picotech tới lưu trữ năng lượng khí nén. Chương 6. Định nghĩa Người ta nói nhiều đến tia X giúp phát hiện xương gãy, hay sóng cực ngắn làm nóng cơ thể, mà ít biết tia T - một thành phần cũng thuộc phổ điện từ - có thể nhìn xuyên qua quần áo, xác định thuốc nổ và ma tuý, nhận diện khối u, thậm chí là khám phá vũ trụ. T-rays (tia T) là một loại tia bức xạ có tần số terahertz được biết đến như là bức xạ viễnhồng ngoại, bức xạ terahertz, sóng terahertz, ánh sáng terahertz, T-light, T-lux và THz nằm trong vùng phạm vi điện từ 300 gigahertz (3x10¹¹ Hz) và 3 terahertz (3x10¹² Hz), nằm trong dải sóng 1 millimeter và 100 micrometer. Bức xạ terahertz là loại bức xạ phổ biến nhất trong vũ trụ. Chương 7. Lịch sử Nếu bạn chưa từng nghe nói về tia T, thì đó là bởi các nhà khoa học đã gặp khó khăn trong việc khai thác chúng và đây được nhìn nhận là một lĩnh vực khó khăn của Vật Lý. Mặc dù bài báo khoa học đầu tiên về vấn đề này được ấn bản từ năm 1890, nhưng đến tận bây giờ, người ta vẫn phải đối mặt với những thách thức trong việc nghiên cứu và phát triển những công nghệ giúp tạo ra, phát hiện và điều khiển tia T. Tia T được phát hiện cách đây một thế kỷ, nhưng mới được phát triển thành một kỹ thuật có thể sử dụng được trong vài năm gần đây. Các nhà khoa học từ Úc, Mỹ, Âu châu và Á châu đã chia sẻ những tiến bộ mới trong kỹ thuật này tại hội nghị, được Tổ chức Kỹ thuật và Khoa học Phòng vệ (DSTO) của chính quyền Úc tài trợ, tại Đại học Adelaide. Một trong những thuyết trình viên chính sẽ là cha đẻ của tia T, giáo sư Xi-Cheng Zhang thuộc Viện Kỹ thuật Rensselaer ở New York, người đã bỏ ra hơn 20 năm để phát triển tia này. Tia T ban đầu được giới nghiên cứu thiên văn học khám phá và sử dụng để quan sát các vì sao và thiên hà và phải đến năm 1995 thì tia T mới được tạo ra trong phòng thí nghiệm. Với nhiều nguồn và các máy dò bức xạ terahertz hiệu quả hơn, các nhà nghiên cứu từ thập kỷ trước đã bắt đầu phát triển những bộ lọc và các máy tạo tia để điều khiển tia T. "Ở thời điểm này công nghệ nói trên còn rất non trẻ. Terahertz hiện mới chỉ như tia X vào năm 1905", kỹ sư điện Daniel Mittleman, từ phòng thí nghiệm tia T ở Đại học Rice nhận xét. Chương 8. Ứng dụng 8.1 Công nghệ nhìn xuyên vật thể Các nhà khoa học thuộc Phòng thí nghiệm quốc gia Sandia (Mỹ) nghiên cứu phát triển một công nghệ mới cho phép nhìn xuyên vật thể để có thể phát hiện ra các chất nguy hiểm trong các bưu kiện hoặc được che giấu bên dưới lớp vải bọc. Trưởng nhóm nghiên cứu M.Wanke cho biết công nghệ này có thể dùng để phát hiện chất nổ, súng đạn hoặc là một chất độc hại nào đó bất kể là chúng được ngụy trang như thế nào. Ngoài ra, nhiều loại vật liệu thông dụng, như quần áo, chất dẻo, bao bì và gỗ trở nên trong suốt dưới ảnh chụp terahertz. Công nghệ này chủ yếu dựa vào việc phân tích bức xạ terahertz. Bằng việc phân tích các tần số phát xạ của vật thể, người ta có thể tìm ra tính chất vật lý và hóa học của đối tượng đang xem xét. Các vật liệu sẽ hấp thụ bức xạ này ở những tần số khác nhau, tuỳ vào mỗi loại. Dựa trên tần số hấp thụ - đặc điểm duy nhất giống như "dấu vân tay" - các nhà nghiên cứu có thể xác định được những loại chất nổ và ma tuý T¹ V¨n B×nh 10 THPT Yªn Kh¸nh B VËn dông ph¬ng ph¸p d¹y häc theo nhãm ®Ó d¹y chñ ®Ò thang sãng ®iÖn tõ nào đó. Chẳng hạn, một chiếc phong bì chứa chất bột màu trắng trông bí ẩn và có vẻ nguy hiểm với mắt thường. Nhưng với sự giúp đỡ của ảnh chụp tia T, nhân viên bưu điện có thể xác định ngay thứ bột này có chứa aspirin hay methamphetamine (một chất gây nghiện) hay không. Các khối thuốc nổ cũng sẽ dễ dàng được xác định dù đã giấu kỹ trong túi xách. Ngay đến cả các tác nhân sinh học cũng đều không thoát khỏi tầm kiểm soát của tia T. Giáo sư Zhang và các cộng sự của Viện Rensselaer đã chứng minh được là tia T có khả năng xác định sự có mặt của vi khuẩn gây bệnh than, một tác nhân sinh học từng gây kinh hoàng cho nước Mỹ sau vụ khủng bố 11/9. Những ứng dụng hết sức thực tiễn này đã khiến Cơ quan phụ trách các Chương trình nghiên cứu tiên tiến về quốc phòng Mỹ (DARPA) quyết định tài trợ 18 triệu USD để phát triển các ứng dụng của tia T trong lĩnh vực an ninh và chống khủng bố. Tia T còn phát hiện các loại vũ khí được che dấu tinh vi, kể cả vũ khí bằng vật liệu phi kim loại. Hiện tại, TeraView, công ty đầu tiên khai thác thị trường thiết bị tia T, đã chế tạo được loại máy quét xách tay kí hiệu TPI có khả năng phát hiện tất cả các loại dụng cụ, mà từ trước đến nay không thể quan sát được bằng các loại máy quét hiện có. Thiết bị TPI cũng phát hiện được cả những đồ vật phi kim loại vùi dưới một lớp đất hoặc cát có độ sâu không lớn. Ứng dụng này mở ra hướng mới trong việc chế tạo máy dò mìn đa năng, xác định được cả các loại mìn có vỏ bằng vật liệu nhựa vốn không thể dò được bằng máy. Mặt khác, với tính năng đâm xuyên qua cả các lớp bê tông rất dày, tia T cũng cho phép “quay phim” thường xuyên hoạt động của các nhóm khủng bố đang cầm giữ con tin trong các khu nhà biệt lập, điều mà chưa có một công nghệ nào từ trước đến nay thực hiện được. Vấn đề là cần phải có một thiết bị để “đọc” hình ảnh sau khi cho tia T xuyên qua. “Để thu được thông tin về một loại vật liệu sau khi chiếu tia T qua, chúng tôi sử dụng các thiết bị thu đặc biệt, có cấu tạo tương tự như thiết bị phát bức xạ”- Ông Patrick Mounaix, Giám đốc phụ trách nghiên cứu tại Trung tâm Vật lý Phân tử Quang học thuộc Trung tâm Nghiên cứu Khoa học Quốc gia Pháp (CNRS), giải thích. Sau khi đối chiếu tính chất của bức xạ ban đầu với bức xạ thu được về sau, các chuyên gia sẽ xác định được cấu tạo của vật liệu phân tích. Chẳng hạn, sau khi quét một vật liệu bằng một chùm tia T và vật liệu này hấp thụ một bức xạ có tần số nào đó, trên quang phổ thu được sẽ xuất hiện một “lỗ hổng”. Đối chiếu với dữ liệu lưu trữ (gọi là dấu hiệu hoá học nhận biết), người ta sẽ suy ra bản chất của loại vật liệu đó. Nguyên tắc này hoàn toàn khác với việc sử dụng tia X, do hình ảnh chụp bằng X quang hiện rõ trên phim âm bản. Tuy nhiên, với thiết bị thu đặc biệt, người ta cũng tái hiện được hình dạng của các vật thể có chứa nước, chẳng hạn như cơ thể con người. Tia T có khả năng trở thành một lọai vũ khí mới rất mạnh trong cuộc chiến chống tội ác và cũng có thể chiếu xuyên qua thời tiết xấu, bụi bặm hoặc khói tốt hơn tia hồng ngọai hoặc các hệ thống dò tìm khác. 8.2 Trong y học Tia T có năng lượng thấp, cho nên có thể được dùng an tòan đối với người, không giống như tia X. Các nhà khoa học tin rằng do khả năng thâm nhập nông cạn vào cơ thể con người, tia T sẽ có thể đựơc dùng để scan lớp biểu bì hoặc, nhờ ống thông, scan ruột và các cơ phận khác để dò tìm những dấu hiệu của ung thư. Giáo sư Đại học Adelaide Derek Abbott nói:”Một trong những khám phá quan trọng gần đây là tia T cũng có khả năng dò tìm ung thư. Úc đang tham gia cuộc chạy đua khoa học to lớn trong việc nghiên T¹ V¨n B×nh 11 THPT Yªn Kh¸nh B VËn dông ph¬ng ph¸p d¹y häc theo nhãm ®Ó d¹y chñ ®Ò thang sãng ®iÖn tõ cứu vấn đề này”. Vì vậy, tia T đang được sử dụng tại một số bệnh viện như là một công cụ chẩn đoán mới nhằm tìm kiếm những khối u. Các nhà khoa học tại Đại học Liverpool, Anh, hy vọng có thể tiêu diệt những tế bào ung thư da bằng việc chiếu bức xạ terahertz. Các công ty dược cũng sử dụng những giải pháp công nghệ cao, điều chỉnh hàm lượng thuốc mà không cần đặt tay vào đó. Kỹ thuật chụp ảnh Terahertz thậm chí còn đo được độ dày của lớp vỏ áo bọc ngoài một viên thuốc. 8.3 Một vài ứng dụng khác Các hãng sản xuất thuốc lá như Phillip Morris đang tìm kiếm những cách thức mới để sử dụng tia T trong việc kiểm soát chất lượng trong nhà máy. Với sự giúp đỡ của một hệ thống chụp ảnh tia T, do công ty Picometrix có trụ sở tại Michigan chế tạo, NASA có thể phát hiện ra những khiếm khuyết nhỏ của lớp xốp cách nhiệt trên các tàu con thoi. Ngoài ra, tia T còn có nhiều ứng dụng thiên văn quan trọng khác. Đài quan sát vũ trụ Herschel, một vệ tinh dự kiến được phóng vào năm 2008 là phiên bản terahertz của kính thiên văn Hubble. Tại Chile, người ta cũng đang xây dựng trung tâm ALMA, sẽ theo dõi bước sóng terahertz với hy vọng phát hiện các vật thể trong giai đoạn nguyên thủy của vũ trụ. Với những tính chất đặc biệt như vậy, tia T đang hấp dẫn giới nghiên cứu trên khắp thế giới. Các kỹ sư của trường Đại học Utah đã đạt được bước tiến ban đầu hướng tới chế tạo các máy tính siêu tốc hoạt động dựa vào ánh sáng viễn-hồng ngoại thay cho điện. Họ đã tạo ra được thiết bị tương đương các dây dẫn để mang và bẻ cong dạng ánh sáng này, còn được gọi là bức xạ terehertz.Cho tới nay, việc tạo ta tia T vẫn còn khó khăn, nhưng các nhà nghiên cứu thuộc Đại học Harvard (Mỹ) mới đây đã có một sáng chế về tạo nguồn tia T ở nhiệt độ phòng. Các nhà khoa học ở phòng thí nghiệm quốc gia Argonne (Mỹ) đang phát triển một loại máy phát tia T di động. Các hệ thống nhận dạng thụ động độ phân giải thấp thu nhận được sự phát ra của tia T tự nhiên đã có trên thị trường: Cảnh sát ở Wayne County Sheriff (Detroit, Mỹ) đang thử nghiệm một loại máy quét tia T của Công ty ThruVision (Anh) tại các phiên toà xét xử tội phạm trong khu vực. Hình 4.2. Ảnh tia T cho thấy vết xước trên chắn bùn của xe hơi, mà các loại ảnh thông thường không nhìn thấy Hình 4.3. Tia T được sử dụng để chụp ảnh một chiếc lá khi bị khử nước và sau khi bổ sung nước T¹ V¨n B×nh 12 THPT Yªn Kh¸nh B VËn dông ph¬ng ph¸p d¹y häc theo nhãm ®Ó d¹y chñ ®Ò thang sãng ®iÖn tõ Hình 4.4. Công nghệ mới có thể "nhìn thấy" chất độc hại trong hành lý. Nhóm 5: Tìm hiểu định nghĩa, lịch sử, ứng dụng… của Infrared (Tia hồng ngoại) Chương 9. Định nghĩa Tia hồng ngoại là bức xạ điện từ có bước sóng dài hơn ánh sáng khả kiến nhưng ngắn hơn tia bức xạ vi ba. Tên "hồng ngoại" có nghĩa là "dưới mức đỏ", màu đỏ là màu sắc có bước sóng dài nhất trong ánh sáng thường. Tia hồng ngoại có thể được phân chia thành ba vùng theo bước sóng, trong khoảng từ 700 nanômét tới 1 milimét: cận hồng ngoại (nằm vượt quá khu vực màu đỏ trong quang phổ nhìn thấy được), hồng ngoại trung bình (có bước sóng từ 1,3 đến 3 micrô-mét) và nhiệt hồng ngoại (bước sóng từ 3 đến 30 micrô-mét). Chương 10. Lịch sử Nhà Thiên văn học, Sir William Herschel đã khám phá ra tia hồng ngoại vào năm 1800. Ông đã tự chế tạo cho mình các kính thiên văn với ống kính và gương. Ông biết rằng ánh nắng mặt trời có thể vẽ nên rất nhiều màu sắc bằng phổ của nó và cũng là nguồn phát nhiệt. Herschel muốn biết cụ thể màu nào phát sinh nhiệt trong chùm ánh sáng mặt trời. Ông ta đã làm thí nghiệm với lăng kính, bìa giấy và nhiệt kế với bóng sơn đen để đo lường nhiệt độ từ các màu sắc khác nhau. Herschel quan sát sự gia tăng nhiệt độ khi ông di chuyển nhiệt kế từ ánh sáng màu tím đến ánh sáng màu đỏ trong cầu vồng tạo ra bởi ánh sáng mặt trời qua lăng kính, ông đã phát hiện ra rằng, điểm nóng nhất thật sự nằm phía trên ánh sáng đỏ. Bức xạ phát nhiệt này không thể nhìn thấy được, ông đặt tên cho bức xạ không nhìn thấy được này là “tia nhiệt” (calorific ray) mà ngày nay chúng ta gọi nó là tia hồng ngoại. Hình 4.5. Nhà Thiên văn học Sir William Herschel Chương 11.  Tính chất Tác dụng nổi bật nhất của tia hồng ngoại là tác dụng nhiệt (tia nhiệt). T¹ V¨n B×nh 13 THPT Yªn Kh¸nh B VËn dông ph¬ng ph¸p d¹y häc theo nhãm ®Ó d¹y chñ ®Ò thang sãng ®iÖn tõ  Mọi vật thể có nhiệt độ cao hơn 0 0K đều bức xạ tia hồng ngoại: cơ thể người, bóng đèn dây tóc nóng sáng, Mặt trời, vật có nhiệt độ,…Độ dài sóng (tần số) bức xạ phụ thuộc vào nhiệt độ của vật.  Phần lớn vật liệu ngăn cản tia sáng thường thì cũng ngăn được tia hồng ngoại: gỗ, giấy, kim loại,…  Nhưng cũng có một số vật liệu ngăn được tia sáng thường nhưng không ngăn được tia hồng ngoại và ngược lại như: thủy tinh, GaAs,…  Ánh sáng thường không thể xuyên qua các lớp sương mù, khói, mây dày đặc nhưng tia hồng ngoại có thể.  Tia hồng ngoại đóng vai trò lớn trong hiệu ứng nhà kính. Chương 12. Ứng dụng 12.1 Sử dụng tia hồng ngoại trong chế biến nông sản thực phẩm Tia hồng ngoại được phát hiện năm 1800 và sau này, những năm đầu của thập niên 1960 đã có rất nhiều nghiên cứu thành công về khả năng ứng dụng tia hồng ngoại vào lĩnh vực chế biến nông sản, thực phẩm. Nguồn hồng ngoại trong các thiết bị được phát ra với bước sóng 1,8–3,4 micron, và tia hồng ngoại được sử dụng trong việc chế biến nông sản, thực phẩm được xem như một thiết bị sấy khô nông sản vì dải biến thiên nhiệt độ trong thiết bị có thể từ 37 oC – 2000oC. Nguồn năng lượng của tia hồng ngoại khi tiếp xúc với nông sản sẽ làm cho các phần tử rung động và dẫn đến sự tăng nhiệt độ bên trong sản phẩm một cách nhanh chóng cùng với sự gia tăng về áp suất hơi nước. Các hạt ngũ cốc, hạt đậu khi được chiếu tia hồng ngoại chỉ trong thời gian 50 giây, nhiệt độ bên trong hạt đã tăng lên 900 oC hoặc với thời gian 90 giây, nhiệt độ đã tăng lên 1100oC. Tác dụng của tia hồng ngọai khi chiếu vào nông sản (đặc biệt là các loại hạt) sẽ tạo ra các sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, mùi vị thơm hơn, tinh bột trong hạt sẽ được hồ hóa triệt để hơn, không có hiện tượng lại bột, và như vậy khả năng tiêu hóa thực phẩm sẽ tốt hơn. Ví dụ hạt lúa mì được chiếu tia hồng ngoại thì khả năng tiêu hóa là 90%, trong khi đó sự tiêu hóa của những hạt lúa mì không chiếu tia hồng ngoại chỉ đạt 30%. Tia hồng ngoại khi chiếu vào nông sản còn làm tăng hàm lượng axit amin tự do, đồng thời ức chế một số enzymer bất lợi và do đó làm tăng khả năng tiêu hóa đậu tương lên rất nhiều. Hoặc khi chiếu tia hồng ngoại vào những hạt ngũ cốc có chứa axit béo, sẽ làm giảm họat tính các enzym (men) oxy hóa chất béo và nó sẽ hạn chế các quá trình oxy hóa chất béo khi bảo quản, hạt sẽ không bị ôi, khét và đắng. Mặt khác khi chế biến các sản phẩm thực phẩm ăn liền, tia hồng ngoại còn có tác dụng diệt khuẩn rất tốt mà không làm mất giá trị dinh dưỡng của nông sản thực phẩm. Một số sản phẩm thức ăn gia súc được chế biến sấy chín bằng tia hồng ngoại có tác dụng rất tốt đối với vật nuôi. Trong thực tế sản xuất hiện nay, người ta sử dụng tia hồng ngoại trong nhiều lĩnh vực chế biến như xử lý các loại hạt làm thức ăn gia súc, thanh trùng sữa tươi (với thời gian rất ngắn 15 giây), gia nhiệt bề mặt các sản phẩm để tạo màu sắc đẹp hơn (ví dụ các loại bánh nướng), sấy khô các loại dược liệu, sấy khô các loại gia vị mà màu sắc ít biến đổi. Người ta còn dùng tia hồng ngoại để nướng bánh, sản xuất thực phẩm ăn nhanh và ngũ cốc dinh dưỡng (cereals) dùng trong điểm tâm. 12.2 Chữa bệnh bằng tia hồng ngọai là một ứng dụng khoa học của ánh sáng Tia sáng tập trung tại một vị trí đem lại các phản ứng vật lí như đốt, cháy,… cụ thể như sau: ánh sáng đi vào cơ thể mang theo năng lượng nhiệt, năng lượng này tạo ra do sự T¹ V¨n B×nh 14 THPT Yªn Kh¸nh B VËn dông ph¬ng ph¸p d¹y häc theo nhãm ®Ó d¹y chñ ®Ò thang sãng ®iÖn tõ tập trung của nhiều tia sáng gọi là lượng tử. Lượng tử này phá hủy các tế bào và các mô bị tổn thương, chính vì thế nó rút ngắn lọai bỏ mầm bệnh giúp vết thương chóng lành. Ngoài ra, Tia hồng ngoại có thể giúp chẩn đoán bệnh nha chu: Các nha sĩ đã sử dụng hai dạng phổ hồng ngoại khác nhau: những phổ vùng hồng ngoại gần để đo tình trạng viêm ở những vị trí chuyên biệt trong miệng bệnh nhân, và phổ hồng ngoại giữa để xác định tình trạng chung của nhưng dấu chỉ sinh học khác nhau ở dịch nướu (GCF). 12.3 Phương diện thẩm mỹ Người ta đã sử dụng ánh sáng nhìn thấy và ánh sáng hồng ngọai, tuy nhiên điều trị bằng những ánh sáng này đã gây một ảnh hưởng mạnh mẽ trong việc điều trị sự nhuộm màu sắc tố da, bệnh lông tóc, và nhăn da. 12.4 Kính nhìn đêm (Đôi mắt thứ hai) Tập hợp, khuếch đại và chuyển đổi ánh sáng hồng ngoại thành ảnh là cơ chế hoạt động của thiết bị nhìn đêm (kính nhìn đêm), giúp con người thấy rõ mọi vật trong bóng tối. Để biến ánh sáng hồng ngoại (mắt thường không nhìn thấy được) thành ảnh mà con người có thể nhìn thấy rõ, kính nhìn đêm sử dụng kỹ thuật tăng cường ảnh (image enhancement) hoặc kỹ thuật chụp ảnh nhiệt (thermal imaging).  Tăng cường ảnh: Với kỹ thuật tăng cường ảnh, kính nhìn đêm tập hợp những lượng nhỏ ánh sáng phát ra từ môi trường, như ánh sáng cận hồng ngoại, rồi phóng đại nó trong một quang phổ ánh sáng có thể nhìn thấy được. Ánh sáng cận hồng ngoại phát ra từ môi trường được một ống kính tập hợp và tập trung vào ống khuếch đại ảnh. Tiếp đó, một màn cảm quang âm cực (photocathode) cải biến ánh sáng này thành một luồng điện tử. Khi đi qua một tấm kính ảnh (plate) có các rãnh cực nhỏ, số lượng điện tử của luồng này sẽ được tăng lên gấp nhiều lần nhằm mục đích khuếch đại tín hiệu. Mặt bên kia của kính có một màn hình được tráng phosphor để tập hợp các điện tử phát ra và chuyển chúng thành ánh sáng nhìn thấy được để tạo thành ảnh. Ảnh tạo ra luôn là đơn sắc và màu đó tùy thuộc vào loại phosphor được dùng để tráng màn hình. Kính tăng cường ảnh loại đơn giản gồm có 1 thấu kính thông thường, 1 ống phóng đại ảnh và 1 thấu kính mắt (ocular lens).  Tạo ảnh nhiệt : Phức tạp hơn loại kính phóng đại ảnh, loại kính tạo ảnh nhiệt tập hợp và phóng đại ánh sáng hồng ngoại trong một vùng quang phổ điện từ thấp hơn nhiều, chẳng hạn như ánh sáng nhiệt hồng ngoại phát ra từ những vật thể nóng. Ánh sáng nhiệt hồng ngoại phát ra từ môi trường được tập hợp và tập trung vào mạng ăng-ten định pha (phased array) qua sự hỗ trợ của một thấu kính. Mạng này sẽ tạo ra một biểu đồ nhiệt theo mẫu của ánh sáng chiếu vào nó, rồi chuyển đổi ánh sáng thành một chuỗi xung động điện. Chuỗi xung động này được gửi đến một bộ phận xử lý tín hiệu có vai trò biến tín hiệu thu được thành dữ liệu ảnh để hiển thị. Phần lớn kính nhìn đêm loại này có khả năng tạo ra ảnh có tốc độ khung hình là 30 khung/giây và có thể phát hiện nhiệt độ từ -20 oC đến 2.000oC. Theo các chuyên gia, kính nhìn đêm có phạm vi ứng dụng rất rộng, nhất là trong các lĩnh vực an ninh, quân sự, bảo vệ pháp luật và theo dõi - giám sát. 12.5 Nguồn năng lượng tương lai từ tia hồng ngoại Trong khi dùng các tấm biển hấp thụ ánh sáng mặt trời để chuyển chúng thành năng lượng, các nhà nghiên cứu thuộc phòng thí nghiệm quốc gia Idaho, Mỹ đã thí nghiệm một biện pháp thu thập mới: sử dụng tia hồng ngoại để thu được năng lượng năng suất cao chưa từng thấy. Nhóm các nhà khoa học do Michael Naughton (thuộc Trường T¹ V¨n B×nh 15 THPT Yªn Kh¸nh B VËn dông ph¬ng ph¸p d¹y häc theo nhãm ®Ó d¹y chñ ®Ò thang sãng ®iÖn tõ Boston ở Chestnut Hill, bang Massachusetts, Mỹ) đứng đầu đã giới thiệu công trình nghiên cứu tại hội thảo quốc tế lần thứ 2 về đổi mới năng lượng do American Society of Mechanical Engineers tổ chức ngày 13/8 tại Jacksonville. Họ đã lắp đặt các thiết bị cảm ứng với độ dài của sóng hồng ngoại, dài hơn độ dài của ánh sáng nhìn bằng mắt thường (sóng này còn có thể đi xa hơn độ dài các tế bào quang điện hiện nay). Các nhà nghiên cứu đã sử dụng những tấm bảng dệt bằng hàng triệu ăng ten rất nhỏ, nhạy cảm với các quang tử IR của mặt trời và các nguồn khác. Đây là bước đầu tiên trong quá trình thu thập năng lượng với chi phí rẻ và cho sản lượng lớn. Các ăng ten có kích thước nano có thể thu hồng ngoại trung bình, như là hồng ngoại chiếu xuống trái đất, ngay cả lúc nửa đêm, sau khi đã hấp thụ năng lượng mặt trời suốt cả ngày. Trong khi đó, pin mặt trời đang được sử dụng hiện nay mới chỉ thu được những ánh sáng mặt trời nhìn thấy được, và mất tác dụng vào ban đêm. Hơn nữa, sau khi được phát triển thêm, những ăng ten nano này còn có khả năng hấp thụ sức nóng dư thừa của các đồ vật vào ban đêm, và chuyển dạng năng lượng lãng phí này thành điện năng. Những bộ phận nhỏ này được chế dưới dạng lò so xoắn bằng vàng, vạch trên cột trụ, dưới có poly-êtilen (một chất liệu thường được sử dụng trong các túi nhựa dẻo). Dale Kotter, một thành viên của nhóm nghiên cứu cho biết, trong số những loại sóng có tần số thấp của quang phổ điện từ được các nhà nghiên cứu khác đặt nhiều hi vọng như là vi sóng, sóng hồng ngoại được quan tâm hơn cả. Ông cũng cho biết thêm, một trong những lí do quyết định chọn tia hồng ngoại là do tính chất vật lý của các chất liệu sẽ thay đổi khi chúng bị sóng này tác động. Họ đã thí nghiệm phản ứng của nhiều chất liệu, trong đó có cả đồng, vàng và măng gan, khi đặt chúng dưới tác động của tia hồng ngoại, thông qua xử lí bằng tin học để xác định các loại có hình dạng cấu tạo và có kích thước ăng ten tốt nhất. Mô hình hoàn hảo gồm tất cả các tham số này, sẽ cho phép thu được năng suất lên đến 92% lượng tia hồng ngoại, điều mà những thiết bị thu năng lượng mặt trời thông thường không thể đạt tới. Các nhà nghiên cứu đã tạo ra những nguyên mẫu đầu tiên được kiểm tra bằng tin học. Những chiếc ăng ten nano đã được cài theo cách thông thường bằng các đường vòng quanh vào một chiếc đĩa bằng silic, và chúng có khả năng hấp thụ đến 80% số lượng tia hồng ngoại được chiếu lên. Sau đó chúng được chuyển sang bước khắc lên phần cột trụ poly-êtilen tán mỏng và đã tiến gần đến bước thực hiện hấp thụ tia hồng ngoại. Tuy lúc này ăng ten vẫn còn trong quá trình kiểm tra, nhưng những kết quả đầu tiên cho thấy khả năng hấp thụ tia hồng ngoại của chúng lên tới 50-60%, hoàn toàn đáp ứng được yêu cầu đề ra. 12.6 Nỗ lực trở thành năng lượng gia dụng Tuy nhiên những kĩ thuật này cần được hoàn thiện thêm để có thể đưa loại năng lượng mới này vào sử dụng trong hộ gia đình. Việc chiếu các tia hồng ngoại lên ăng ten nano tạo ra dòng thay thế có tần số dao động lên đến 30 terahéc, điều này đòi hỏi phải có thiết bị nắn điện nhằm biến dòng này thành dòng liên tiếp. Tuy vậy, hiện giờ chưa có thiết bị nắn điện nào có thể chịu được tần số này, thậm chí cũng chưa có thiết bị phân tách nào có thể sử dụng để khai thác năng lượng này. Và các nhà khoa học còn đang cố gắng giải quyết vấn đề này. Nếu như vấn đề này được giải quyết, chúng ta sẽ có những thiết bị thu năng lượng mặt trời hiệu quả hơn, có năng suất cao hơn 20% so với năng lượng ánh sáng nhìn thấy bằng mắt thường. Các nhà khoa học đã phát triển và thực hiện lắp đặt các thiết bị phức tạp hơn, cho năng suất nhiều hơn, nhưng hiện chi phí cho những thiết bị này khá đắt nếu đưa vào sử dụng phổ biến. T¹ V¨n B×nh 16 THPT Yªn Kh¸nh B VËn dông ph¬ng ph¸p d¹y häc theo nhãm ®Ó d¹y chñ ®Ò thang sãng ®iÖn tõ Hình 4.7. Những ăng ten nano bằng vàng được cài thử nghiệm vào một con rệp bằng silic và hoạt động với tần số 30 terahezt 12.7 Chuông báo động dùng tia hồng ngoại Chiếc chuông xinh xắn và nhỏ gọn này hoàn toàn dùng tia hồng ngoại để dễ dàng nhận ra sự chuyển động và tiếng động bên ngoài. Có thể gắn nó lên tường nơi cửa ra vào, hay để trên bàn làm việc. Người dùng điều chỉnh mặt nạ (ở vỏ ngoài mắt thần) để lựa chọn độ rộng của góc quan sát của mắt thần trong phạm vi lên tới 60 độ. Chuông tiêu thụ năng lượng (pin) ở mức thấp nhất, nhờ vào chức năng tự động ngắt chuông. Chuông có 3 giai điệu chuông êm dịu và 3 lựa chọn còi báo động. Nếu người sử dụng cài đặt chế độ chuông ở chế độ đón khách đến chơi nhà, đến liên hệ công việc ở công sở, chuông sẽ tự động phát ra giai điệu (nhạc) báo khách đến. Còn nếu cài đặt chuông ở chế độ báo động kẻ trộm vào nhà, chuông sẽ tự rú còi báo động, giúp chủ nhà phát hiện ra kẻ xâm nhập. 12.8 Thiết bị nhận dạng bằng tia hồng ngoại cho điện thoại di động Công ty điện tử Canon (Nhật Bản) đã tung ra thị trường một thiết bị có kích thước nhỏ gọn với tên gọi "Canon Security Pendant IP-1" dùng để nhận dạng thông tin dành cho điện thoại di động do Canon chế tạo. Sản phẩm này được thiết kế nhằm bảo vệ thông tin trong các máy điện thoại đã được hỗ trợ công cụ nhận dạng bằng tia hồng ngoại. Khi khởi động điện thoại, IP-1 sẽ tiến hành nhận dạng các dữ liệu về người chủ của máy điện thoại đó nhờ vào mã tia hồng ngoại, giúp khách hàng tránh được tình trạng rò rỉ thông tin cá nhân do bị tấn công hoặc bị mất điện thoại. Hình 4.8. Điện thoại di động được hỗ trợ công cụ nhận dạng bằng tia hồng ngoại Nhóm 6: Tìm hiểu định nghĩa, lịch sử, ứng dụng… của Visible light 12.8.1.1Định nghĩa Ánh sáng nhìn thấy có tần số khoảng từ 300THz đến 3000THz, bước sóng 380 – 750 nanometer. 12.8.1.2Ứng dụng a. Ứng dụng vô cùng quan trọng của ánh sáng nhìn thấy là giúp con người chúng ta nhìn thấy mọi vật và mọi vật có các màu sắc, hình dạng khác nhau. Ví dụ: Sữa bò có màu trắng: Sữa bao gồm 5% lactoza, 3,7% mỡ và 3,5% protein. Chất cazein giàu canxi là protein phổ biến nhất và sự kết hợp của cazein với một số chất béo T¹ V¨n B×nh 17 THPT Yªn Kh¸nh B VËn dông ph¬ng ph¸p d¹y häc theo nhãm ®Ó d¹y chñ ®Ò thang sãng ®iÖn tõ tạo nên màu sắc cho món đồ uống ngon lành này.Màu trắng là màu tự nhiên của sữa, là kết quả của các bước sóng của ánh sáng nhìn thấy được chiếu vào mắt. Cazein và một số chất béo phản chiếu dải bước sóng rộng nên khiến sữa có màu trắng. Ngoài ra còn có nhiều ứng dụng khác: b. Đèn LED Điốt GaAsP với sự tái hợp trực tiếp và năng lượng lớn hơn 1,7eV cho ta ánh sáng nhìn thấy được. Với thể tích nhỏ, công suất thấp, đèn LED sử dụng trong mọi lĩnh vực quang báo. Tuổi thọ của LED cao hơn bóng đèn thông thường, khoảng 10 5 giờ (có thể sáng liên tục trong 10 năm). Trái với bóng đèn thông thường, đèn LED không hư ngay mà sau 105 giờ, đèn LED không hư ngay mà công suất phát quang của nó giảm đi một nửa. Ngoài công dụng chiếu sáng, đèn LED còn nhiều ứng dụng khác:  Phương diện thẩm mỹ: Các nhà khoa học Đức đã chứng minh ánh sáng nhìn thấy có cường độ mạnh của đèn phát sáng diode (LED) có thể ứng dụng để xóa nếp nhăn, làm trẻ hóa khuôn mặt. Phát hiện này mở ra một hướng làm đẹp khác trong chuyên khoa thẩm mỹ mà không cần dùng tới dao kéo hay thuốc chống nếp nhăn Botox có nhiều tác dụng phụ. Báo cáo nghiên cứu của nhóm khoa học có đoạn viết nếu ứng dụng liệu pháp thẩm mỹ bằng ánh sáng LED mỗi ngày trong vòng vài tuần thì sẽ cho ra kết quả “da trẻ lại và có thời gian đàn hồi kéo dài, số lượng nếp nhăn giảm đi, nước da trông mơn mởn hơn trước”. Ánh sáng LED làm mất đi những phân tử nước có liên quan đến quá trình cố định protein elastin rồi từ từ khôi phục lại chức năng đàn hồi của elastin. Nhờ vậy, nó làm giảm các nếp nhăn ở mặt.  LED thường được sử dụng trong các sản phẩm như điều khiển từ xa của tivi hay đèn giao thông…  Người ta đã chỉ ra rằng ánh sáng nhìn thấy được của LED có cường độ mạnh đã được ứng dụng trong y khoa cách đây hơn 40 năm để làm vết thương mau lành.Bác sĩ Whelan một bác sĩ dẫn đầu về thần kinh học tại trường Đại học dược Wisconsin, trình bày rằng: ánh sáng được phát ra từ Điốt phát sáng (LED) có thể tăng cường sức khỏe cho các tế bào gấp 5 lần hơn các thiết bị thông thường. Trong những năm gần đây, ánh sáng LED cũng được sử dụng để điều trị một số bệnh ung thư não.  Các đèn LED thế hệ kế tiếp có thể thay thế mạng WiFi? Các công nghệ hội tụ mới nhất đã vừa được các kỹ sư thuộc trường đại học Boston của Mỹ công bố. Từ nguồn trợ cấp nghiên cứu khoa học quốc gia, các nhà nghiên cứu đã phát minh ra mạng truyền thông dữ liệu vô tuyến hội tụ trong một bóng đèn thắp sáng bình thường. Các kỹ sư hi vọng sẽ sử dụng các bóng đèn LED nhẹ và có công suất thấp để thay thế mạng vô tuyến quang. Công nghệ vô tuyến hiện nay đã tạo ra một mạng dữ liệu vô tuyến song nó lại tiêu tốn nhiều nguồn và dễ bị tổn hại trước các tấn công từ bên ngoài. Các đèn LED mới này có thể truyền dữ liệu với thông qua các xung tốc độ cực nhanh của ánh sáng nhìn thấy được. Băng thông ban đầu được kỳ vọng là sẽ nằm trong dải từ 1-10Mbps. Bạn hãy tưởng tượng nếu máy tính, iPhone, TV, radio, bộ điều nhiệt tự động của bạn có thể thông tin với bạn khi bạn đang đi bộ trong phòng thông qua một chuyển mạch ánh sáng và không cần sử dụng bất cứ sợi cáp nào. Dường như là hơi hoang tưởng song điều này hoàn toàn có thể thực hiện đựoc với một mạng thông tin dựa trên đèn LED với công suất tiêu thụ thấp, độ tin cậy cao và không gây nhiễu điện từ. Cuối cùng thì hệ thống này được kỳ vọng sẽ được ứng dụng trong các thiết bị chiếu sáng. Mỗi bóng đèn LED có thể làm việc giống như một điểm truy cập vô tuyến (Wireless Access Point), cung cấp băng thông lớn hơn và giảm đáng kể tiêu thụ nguồn. Bởi vì mạng truyền thông quang dựa trên các đèn LED sử dụng các xung của ánh sáng thấy được, nên những người ngoài vùng phủ của mạng (bị che khuất bởi tường, sàn…) không thể truy nhập vào và do đó sẽ tránh T¹ V¨n B×nh 18 THPT Yªn Kh¸nh B VËn dông ph¬ng ph¸p d¹y häc theo nhãm ®Ó d¹y chñ ®Ò thang sãng ®iÖn tõ được sự tấn công của các hacker một cách rất đơn giản. Bạn có thể kết nối tới nhà hoặc mạng vô tuyến của cơ quan chỉ với một công tắc chuyển mạch ánh sáng. Dù mới chỉ là những kết quả nghiên cứu ban đầu song nó đã mở ra một hướng nghiên cứu mới đầy tiềm năng cho một mạng truyền dữ liệu đơn giản mà hiệu quả. Hình 4.9. Hình ảnh minh họa cho một mạng thông tin dữ liệu sử dụng các đèn LED thế hệ kế tiếp c. Điều trị viêm mũi dị ứng bằng ánh sáng nhìn thấy Lâu nay, phương pháp chữa trị viêm mũi dị ứng phổ biến là dùng thuốc dưới dạng uống hay xịt. Gần đây, một liệu pháp mới không cần dùng thuốc là sử dụng quang học, nguyên lý này do Hãng Medisana (CHLB Đức) tìm ra. Dùng đèn diode hai cực phát ra ánh sáng đỏ có bước sóng 660 nanometre (nm) soi hốc mũi. Ánh sáng (nhìn thấy được bằng mắt thường) kích hoạt sự miễn dịch đã bị suy giảm ở hốc mũi, làm tăng độ miễn dịch và giảm sự kích thích màng nhầy của mũi. Với cơ chế tác động trên, máy MedinoseBNS do Hãng Medisana sáng chế đã được thử nghiệm trên bệnh nhân ở nhiều độ tuổi khác nhau, ở nhiều nước và không có phản ứng phụ kể cả với trẻ em và phụ nữ mang thai. Chương 13. Cáp quang siêu nhỏ Các nhà khoa học vừa chế tạo được một loại cáp quang siêu nhỏ - mỏng hơn sợi tóc nhiều lần – có khả năng truyền tải ánh sáng nhìn thấy được. Phát minh này hứa hẹn sẽ mở màn cho một loạt những đột phá trong các lĩnh vực như năng lượng mặt trời, công nghệ thông tin và y học. Trong hàng thập kỷ nay, cáp đồng trục vốn rất quen thuộc và nổi bật nhờ chất lượng truyền tải vô cùng hiệu quả. Loại cáp này gồm một dây lõi được bao xung quanh chất cách nhiệt và ngoài cùng là lớp vỏ kim loại. Cấu tạo đó khiến cáp có thể truyền tải các tín hiệu điện từ có bước sóng lớn hơn chính đường kính của dây. Chương 14. Cáp đồng trục Các nhà nghiên cứu tạo ra một dây cáp đồng trục dùng để truyền tải ánh sáng có chứa sợi lõi các-bon, bao xung quanh lõi một lớp cách nhiệt và vỏ dây nhôm bên ngoài. Chiều rộng của dây cáp khoảng 300 nanometer, tức là nhỏ hơn vài trăm lần so với sợi tóc của người. Sợi dây ở lõi cáp sẽ chìa ra ở một đầu làm ăng ten dò ánh sáng. Các nhà khoa học lại buộc ánh sáng nhìn thấy phải đi qua sợi dây cáp có đường kính nhỏ bước sóng của nó. Họ đã chiếu ánh sáng xanh và đỏ qua sợi dây cáp, điều đó chứng tỏ nó hoàn toàn có thể truyền tải được quang phổ rộng của ánh sáng có thể nhìn thấy. “Đó không hoàn toàn là tốc độ của ánh sáng, có thể chỉ bằng 90% tốc độ của ánh sáng. Nhưng như thế đã nhanh hơn điện hàng nghìn lần rồi”, ông Naughton cho biết. Ông Naughton cho rằng, phát minh này hứa hẹn sẽ tạo ra nhiều tiến bộ trong lĩnh vực công nghệ, ông khẳng định, “nó quan trọng vì nó thực sự hữu dụng”. Cũng theo ông Naughton, loại cáp siêu nhỏ T¹ V¨n B×nh 19 THPT Yªn Kh¸nh B VËn dông ph¬ng ph¸p d¹y häc theo nhãm ®Ó d¹y chñ ®Ò thang sãng ®iÖn tõ cũng có thể dùng trong những loại pin sử dụng năng lượng mặt trời hiệu suất cao. Nó cũng rất thích hợp với loại sơ đồ điện “mini” và các thiết bị chuyển đổi bằng ánh sáng siêu nhỏ dùng trong lĩnh vực tin học quang (optical computing). Cáp siêu nhỏ còn mở rộng sang lĩnh vực y học như cấy ghép võng mạc cho những người mắc chứng thoái hoá ở mắt hoặc dò tìm các phân tử riêng lẻ là mầm bệnh trong cơ thể người. Hình 4.10. Camera hồng ngoại Nhóm 7: Tìm hiểu định nghĩa, lịch sử, ứng dụng… của Ultra Violet ( Tia tử ngoại) Chương 15. Định nghĩa Tia tử ngoại là bức xạ có bước sóng từ 10-8m đến 10-7 m và tần số từ 3000THz đến 3.1016Hz. Chương 16. Lịch sử Hình 4.11. Johann Wilhelm Ritter Năm 1801, Johann Wilhelm Ritter nhờ vào các phản ứng hóa học đã khám phá ra một loại ánh sáng nằm ngoài vùng màu tím của quang phổ mặt trời. Ngày nay, tia này được gọi là tia tử ngoại. Chương 17.  Tính chất Tác dụng mạnh lên phim ảnh, lảm ion hóa không khí và nhiều khí khác. T¹ V¨n B×nh 20 THPT Yªn Kh¸nh B