Bạn đã từng nghe về hiện tượng cực quang chưa? Ấy là hiện tượng thú vị tự nhiên, xuất hiện như những dải ánh sáng rực rỡ trên bầu trời đêm ở gần hai cực của trái đất. Đẹp đến nao lòng và đã thu hút sự quan tâm của rất nhiều người. Hôm nay, chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu về lý thuyết đằng sau hiện tượng này theo góc nhìn của vật lý phổ thông.
TÓM TẮT
Điện tích trong từ trường tạo nên cực quang
🔎 Xem thêm
Bạn đã học về chuyển động của điện tích trong từ trường khi học môn Vật lý lớp 11 chưa? Khi các điện tích như ion, electron, proton di chuyển trong từ trường, chúng sẽ chuyển động theo quỹ đạo hình lò xo dọc theo đường sức từ của từ trường. Trái đất, một cực nam châm tự nhiên, tạo ra từ trường riêng với các đường sức từ địa cực Bắc đến địa cực Nam.
Xung quanh trái đất là tầng khí quyển dày đặc, chứa chủ yếu là oxi và nitơ. Tầng trên cùng của khí quyển, gọi là tầng điện ly, thường bị các chùm tia có năng lượng cao từ vũ trụ hoặc mặt trời ion hóa mạnh, tạo ra các điện tích tự do. Dưới tác động của từ trường trái đất, các điện tích tự do này sẽ chuyển động xoắn theo hình lò xo theo chiều các đường sức từ đi vào cực Bắc và đi ra ở cực Nam.
Kết quả là ở vùng không gian khí quyển ở gần hai cực của trái đất, chúng ta sẽ thấy những khu vực có mật độ điện tích cao di chuyển với tốc độ lớn. Những điện tích này tương tác với các phân tử khác trong không khí và tạo ra quang phổ đặc trưng ở vùng hồng ngoại và vùng ánh sáng mà chúng ta có thể nhìn thấy. Tùy thuộc vào điều kiện thực tế, ánh sáng phát ra có thể có màu xanh, màu vàng, màu hồng, màu tím hoặc một màu sắc đặc trưng khác. Khu vực này, nơi mà ánh sáng bức xạ mạnh có màu đặc trưng, được gọi là cực quang.
Cực quang – Món quà của thiên nhiên
Thông qua loạt video chia sẻ kiến thức trong chương trình Khoa học kỳ thú, các bạn học sinh cũng có thể áp dụng kiến thức về Hóa học, Sinh học và Toán học từ khối THPT để giải thích các hiện tượng khoa học một cách gần gũi và dễ hiểu hơn.
Dù cực quang chỉ có thể được quan sát từ những quốc gia gần cực như Na Uy, Phần Lan, Thụy Điển, Canada… nhưng với sự phát triển của khoa học và công nghệ, internet đã kết nối mọi người khắp nơi. Vì vậy, dù ở Việt Nam không có cơ hội quan sát trực tiếp hiện tượng này, bạn vẫn có thể tìm hiểu thông tin, tìm kiếm hình ảnh trên internet để nâng cao kiến thức của mình.
Hy vọng bài viết này đã giúp bạn hiểu thêm về hiện tượng cực quang và tạo thêm niềm đam mê trong học môn Vật lý. Đừng quên truy cập Viettel AIO để khám phá thêm nhiều kiến thức khác nhé.
Thân ái,
Thế Đan
Bài viết liên quan: