Khi sóng điện từ từ mặt trời đi qua khí quyển, có mấy loại tương tác giữa sóng điện từ với khí quyển?

Khí quyển tương tác với sóng điện từ thông qua ba hiện tượng chính:

• Tán xạ: Sóng điện từ bị lệch hướng khi gặp các hạt trong khí quyển (như bụi, hơi nước).
• Hấp thụ: Một số bước sóng điện từ bị hấp thụ bởi các phân tử khí trong khí quyển (ví dụ: ozone hấp thụ tia cực tím).
• Khúc xạ: Sóng điện từ bị thay đổi hướng truyền khi đi qua các lớp không khí có mật độ khác nhau.

Do đó, đáp án B là chính xác nhất.

Hiện tượng tán xạ xảy ra khi sóng điện từ (trong trường hợp này là ánh sáng từ Mặt Trời) tương tác với các hạt trong khí quyển. Sự tương tác này làm cho ánh sáng bị phân tán theo nhiều hướng khác nhau. Nhờ có hiện tượng tán xạ, chúng ta mới có thể nhìn thấy các hạt khí trong khí quyển, vì ánh sáng bị tán xạ từ các hạt này đến mắt chúng ta. Ánh sáng xanh lam bị tán xạ nhiều hơn các màu khác, đó là lý do bầu trời có màu xanh.

• Hấp thụ là quá trình năng lượng của sóng điện từ bị chuyển hóa thành năng lượng khác (ví dụ: nhiệt) khi đi qua vật chất.
• Khúc xạ là hiện tượng sóng điện từ bị đổi hướng khi truyền từ môi trường này sang môi trường khác có chiết suất khác nhau.
• Phát xạ là quá trình vật chất tự phát ra sóng điện từ.

Hiện tượng tán xạ sóng điện từ xảy ra khi sóng điện từ gặp các vật cản có kích thước tương đương hoặc nhỏ hơn bước sóng của nó. Trong khí quyển, các hạt khí và bụi đóng vai trò là các vật cản này. * **Kích cỡ hạt khí và bụi:** Kích thước của các hạt này quyết định mức độ tán xạ. Hạt có kích thước phù hợp sẽ tán xạ mạnh hơn. * **Nồng độ hạt khí và bụi:** Nồng độ càng cao, số lượng vật cản càng nhiều, dẫn đến tán xạ càng mạnh. * **Độ dày của lớp khí quyển:** Lớp khí quyển càng dày, quãng đường sóng điện từ phải đi qua càng dài, do đó khả năng gặp các hạt và bị tán xạ càng lớn. Vì cả ba yếu tố trên đều ảnh hưởng đến hiện tượng tán xạ, đáp án đúng là D.

Tán xạ đều (Nonselective scattering) xảy ra khi các hạt vật chất trong khí quyển có kích thước lớn hơn rất nhiều so với bước sóng của bức xạ điện từ. Khi đó, tất cả các bước sóng ánh sáng đều bị tán xạ như nhau, không phụ thuộc vào bước sóng. Do đó, đáp án C là đáp án đúng. Các lựa chọn khác không chính xác vì: * **A:** Mô tả tán xạ Rayleigh, xảy ra khi kích thước hạt nhỏ hơn nhiều so với bước sóng. * **B:** Mô tả tán xạ Mie, xảy ra khi kích thước hạt tương đương bước sóng. * **D:** Không chính xác vì tán xạ đều yêu cầu điều kiện về kích thước hạt so với bước sóng.

Câu hỏi yêu cầu xác định thành phần cơ bản của khí quyển KHÔNG phải là nhân tố chính hấp thụ sóng điện từ. Chúng ta cần xem xét vai trò của từng thành phần được liệt kê:

• Ô zôn (O3): Ô zôn ở tầng bình lưu hấp thụ phần lớn tia cực tím (UV) từ Mặt Trời, bảo vệ sinh vật trên Trái Đất.
• Hơi nước (H2O): Hơi nước hấp thụ mạnh bức xạ hồng ngoại, đóng vai trò quan trọng trong hiệu ứng nhà kính.
• CO2 (Carbon Dioxide): CO2 cũng là một khí nhà kính quan trọng, hấp thụ bức xạ hồng ngoại.
• Ion: Tầng điện ly (ion hóa) chứa các ion và electron tự do. Tầng này có khả năng phản xạ sóng vô tuyến điện, đặc biệt là sóng ngắn, giúp cho việc truyền thông tin liên lạc tầm xa. Tuy nhiên, ion không phải là nhân tố chính hấp thụ sóng điện từ.

Vậy, đáp án đúng là D. Ion.