Các sóng điện từ có đặc tính gì sẽ bị tán xạ Rayleigh?

Vì sao sương mù và mây có màu trắng?

Lời giải:

Đáp án đúng: A

Sương mù và mây có màu trắng vì chúng được cấu tạo từ các giọt nước hoặc tinh thể băng có kích thước tương đương hoặc lớn hơn bước sóng của ánh sáng nhìn thấy. Khi ánh sáng mặt trời chiếu vào các giọt nước hoặc tinh thể băng này, nó sẽ bị tán xạ theo mọi hướng. Vì các giọt nước và tinh thể băng có kích thước tương đương với bước sóng của ánh sáng nhìn thấy, nên tất cả các màu sắc của ánh sáng (đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím) đều bị tán xạ với cường độ gần như nhau. Kết quả là ánh sáng tán xạ tổng hợp lại thành ánh sáng trắng. Quá trình tán xạ này được gọi là tán xạ đều (nonselective scattering).

Tán xạ Rayleigh xảy ra khi các hạt có kích thước nhỏ hơn nhiều so với bước sóng của ánh sáng, ví dụ như các phân tử khí trong khí quyển. Tán xạ Rayleigh là nguyên nhân khiến bầu trời có màu xanh lam.

Tán xạ Mie xảy ra khi các hạt có kích thước tương đương với bước sóng của ánh sáng, ví dụ như các hạt bụi hoặc các giọt nước lớn trong khí quyển. Tán xạ Mie là nguyên nhân khiến hoàng hôn có màu đỏ.

Phương án D không đúng vì bản chất của mây và sương không phải là màu trắng mà do ánh sáng tán xạ từ các thành phần của chúng.

Câu 21:

Cửa sổ khí quyển tạo ra hiện tượng gì?

Lời giải:

Đáp án đúng: B

Cửa sổ khí quyển là những vùng bước sóng mà bầu khí quyển Trái Đất tương đối trong suốt đối với bức xạ điện từ. Điều này có nghĩa là bức xạ điện từ trong các vùng bước sóng này có thể truyền qua khí quyển và tới được mặt đất một cách dễ dàng. Các đáp án A và B mô tả các hiện tượng ngược lại (đi ra ngoài không gian hoặc tán xạ), trong khi đáp án C mô tả chính xác hiện tượng cửa sổ khí quyển. Do đó, đáp án đúng là C.

Câu 22:

Sóng điện từ của vùng phổ nào ít bị ảnh hưởng bởi khí quyển nhất?

Lời giải:

Đáp án đúng: A

Sóng điện từ vùng khả kiến (ánh sáng nhìn thấy) ít bị ảnh hưởng bởi khí quyển nhất. Các sóng khác như tử ngoại, hồng ngoại (phản xạ và phát xạ) bị hấp thụ và tán xạ mạnh hơn bởi các thành phần của khí quyển như hơi nước, ozon, và các phân tử khí.

Câu 23:

Trong cửa sổ khí quyển, vì sao các sóng điện từ có bước sóng ngắn hơn bước sóng vùng khả kiến thì không được dùng trong viễn thám?

Lời giải:

Đáp án đúng: A

Câu hỏi đề cập đến việc tại sao các sóng điện từ có bước sóng ngắn hơn vùng khả kiến (ví dụ như tia cực tím, tia X, tia gamma) không được sử dụng trong viễn thám qua cửa sổ khí quyển. Cửa sổ khí quyển là các vùng bước sóng mà bầu khí quyển Trái Đất tương đối trong suốt, cho phép năng lượng điện từ truyền qua mà không bị hấp thụ hoặc tán xạ đáng kể. Các sóng điện từ có bước sóng ngắn hơn vùng khả kiến bị hấp thụ mạnh bởi các phân tử như oxy (O2) và ozone (O3) trong tầng khí quyển. Đặc biệt, tầng ozone có vai trò quan trọng trong việc hấp thụ phần lớn tia cực tím từ Mặt Trời. Do đó, các sóng này không thể truyền qua khí quyển để đến bề mặt Trái Đất và phản xạ ngược lại, làm cho chúng không phù hợp cho các ứng dụng viễn thám từ không gian. * **Phương án A:** Đúng. Giải thích chính xác lý do các sóng điện từ có bước sóng ngắn hơn vùng khả kiến không được dùng trong viễn thám. * **Phương án B:** Sai. Mặc dù tán xạ cũng xảy ra, nhưng hấp thụ là yếu tố chính. * **Phương án C:** Sai. CO2 và H2O hấp thụ mạnh ở các vùng hồng ngoại, không phải vùng sóng ngắn hơn khả kiến. * **Phương án D:** Sai. Tương tự như phương án C, CO2 và H2O chủ yếu gây tán xạ và hấp thụ ở các vùng bước sóng khác.

Câu 24:

Năng lượng sóng điện từ từ mặt trời khi gặp đối tượng trên mặt đất phản xạ lại thì lượng năng lượng mà bộ cảm có thể nhận được tối đa là bao nhiêu?

Lời giải:

Đáp án đúng: A

Câu hỏi này kiểm tra kiến thức về khả năng phản xạ năng lượng sóng điện từ của các đối tượng trên mặt đất. Không có một con số cố định về lượng năng lượng phản xạ tối đa từ mặt đất mà bộ cảm có thể nhận được, vì nó phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: * **Loại bề mặt:** Các bề mặt khác nhau có khả năng phản xạ khác nhau. Ví dụ, bề mặt nước thường phản xạ ít hơn so với bề mặt bê tông. * **Góc tới:** Góc tới của sóng điện từ ảnh hưởng đến lượng năng lượng phản xạ. * **Bước sóng:** Khả năng phản xạ cũng phụ thuộc vào bước sóng của sóng điện từ. * **Điều kiện khí quyển:** Mây, bụi và các hạt khác trong khí quyển có thể hấp thụ và tán xạ năng lượng. Do không có thông tin cụ thể về loại đối tượng và điều kiện môi trường, không thể xác định một đáp án chính xác duy nhất từ các lựa chọn đã cho. Các phương án A, B, C, và D đều có thể đúng trong những điều kiện nhất định. Vì vậy, câu hỏi này không có đáp án chính xác nhất trong các lựa chọn được đưa ra.

Câu 25:

CO2 tạo ra cửa sổ khí quyển ở vùng phổ nào từ tia gamma tới vùng hồng ngoại?

Lời giải: