Bn cht ca bc x in t

Bn cht ca bc x in t

nh sng kh kin l mt hin tng phc tp c gii thch kinh in bng mt m hnh n gin da trn cc tia truyn v mt u sng, khi nim c nu ra ln u tin vo cui nhng nm 1600 bi nh vt l ngi H Lan Christiaan Huygens. Bc x in t, mt gia nh rng ln hn ca nhng hin tng kiu sng m nh sng kh kin thuc v n (cng cn gi l nng lng bc x), l phng tin truyn nng lng ch yu trong v tr mnh mng. C ch m nh sng kh kin c pht ra hoc b hp th bi cc cht, v cch thc n tc ng li di nhng iu kin khc nhau khi truyn trong khng gian v trong kh quyn, hnh thnh nn c s cho s tn ti ca mu sc trong v tr.

Thut ng bc x in t, do James Clerk Maxwell t ra, xut pht t nhng tnh cht in v t c trng chung cho tt c cc dng ca loi nng lng ging sng ny, nh c biu l bi s pht sinh c trng dao ng in v t khi sng truyn trong khng gian. nh sng kh kin ch i din cho mt phn nh ca ph bc x in t (nh phn loi trong hnh 1), tri ra t cc tia v tr cao tn v tia gamma, qua tia X, nh sng cc tm, bc x hng ngoi, v vi ba, cho ti cc sng v tuyn bc sng di, tn s rt thp.

Mi lin h gia nh sng, in v t khng r rng ngay trc mt nhng nh khoa hc bui u lm th nghim vi nhng tnh cht c bn ca nh sng v vt cht. nh sng hng ngoi, c bc sng di hn bc sng nh sng kh kin, l dng v hnh u tin ca bc x in t c pht hin. Nh khoa hc v thin vn hc ngi Anh William Herschel nghin cu s lin i gia nhit v nh sng bng mt nhit k v mt lng knh khi ng nhn thy nhit t ti cao nht trong vng nm ngoi phn ca ph nh sng kh kin. Herschel cho rng phi c mt loi nh sng khc trong vng ny m mt ngi khng nhn thy c.

Bc x cc tm, nm pha bn kia ca ph kh kin, c pht hin bi Wilhelm Ritter, mt trong nhng nh khoa hc u tin nghin cu nng lng lin quan n nh sng kh kin. Bng cch quan st tc m cc nh sng c mu khc nhau lm kch thch s sm mu ca mt t giy bc thm m dung dch bc nitrat, Ritter pht hin thy mt dng v hnh khc ca nh sng, nm ngoi u xanh ca quang ph, c tc ny cao nht.

in v t c lin h vi nhau ln u tin vo nm 1820, khi nh vt l ngi an Mch Hans Christian Oersted pht hin thy dng in chy qua mt dy dn c th to ra s lch hng ca kim nam chm. Cng vo cui nm , nh khoa hc ngi Php Andrie Ampre, chng minh c hai dy dn mang dng in c th ht hoc y ln nhau theo kiu ging nh tng tc ca cc cc t. Trong vi thp nin sau , cc nghin cu khc theo hng ny khng ngng to ra nhng bng chng cho thy in v t c quan h gn gi vi nhau.

Cui cng, vo nm 1865, nh khoa hc ngi Scotland, James Clerk Maxwell m rng thuyt ng hc cht kh ca ng v mt ton hc gii thch mi lin h gia in v t. Maxwell cho rng hai hin tng quan h gn gi thng xut hin cng nhau di dng in t, v ng pht hin thy dng in bin thin s to ra cc sng gm hai thc th truyn vo khng gian vi tc nh sng. T nhng quan st ny, ng kt lun nh sng kh kin l mt dng ca bc x in t.

Sng in t di chuyn hay truyn theo hng vung gc vi hng dao ng ca c vect in trng (E) v t trng (B), mang nng lng t ngun bc x n ch xa v hn. Hai trng nng lng dao ng vung gc vi nhau (nh minh ha trn hnh 2) v dao ng cng pha theo dng sng sin ton hc. Cc vect in trng v t trng khng ch vung gc vi nhau m cn vung gc vi phng truyn sng. n gin ha minh ha, ngi ta thng quy c b qua cc vect biu din in trng v t trng dao ng, mc d chng vn tn ti.

D l tn hiu truyn radio pht i t mt i pht thanh, nhit pht ra t mt l la, tia X ca nha s dng chp hnh rng, hay nh sng kh kin v cc tm pht ra t Mt Tri, cc dng khc nhau ny ca bc x in t u c nhng tnh cht sng c bn v ng nht. Mi loi bc x in t, k c nh sng kh kin, u dao ng theo kiu tun hon vi nhng ch li v lm, v biu l mt bin , bc sng, v tn s c trng, cng vi vic nh r hng truyn, nng lng v cng ca bc x.

Biu gin lc theo li c in ca sng in t c biu din trn hnh 2, minh ha tnh cht sin ca cc thnh phn vect dao ng in v t khi chng truyn trong khng gian. cho tin, a s cc minh ha biu din bc x in t thng c b qua thnh phn t, ch biu din vect in trng l mt sng sin trong h ta hai chiu x v y xc nh. Ngi ta quy c thnh phn y ca sng sin biu din bin ca in trng, cn thnh phn x biu din thi gian, khong cch truyn, hay mi quan h pha vi mt sng sin khc.

Mt s o chun ca mi bc x in t l ln ca bc sng (trong chn khng), thng dng n v nano mt (mt phn ngn ca micromet) i vi phn nh sng kh kin ca quang ph. Bc sng c nh ngha l khong cch gia hai nh (hay hai lm) sng lin tip ca dng sng (xem hnh 2). Tn s tng ng ca mt sng pht ra, l s chu k sin (s dao ng, hay s bc sng) i qua mt im cho trc trong mt giy, t l vi nghch o ca bc sng. Nh vy, bc sng cng di ng vi bc x tn s cng thp, v bc sng cng ngn ng vi bc x tn s cng cao. Tn s thng c biu din bng n v hertz (Hz), hoc chu k/giy (cps).

Hertz c chn lm n v chun ca tn s bc x in t ghi nhn kt qu nghin cu ca nh vt l ngi c Heinrich Hertz, ngi thnh cng trong vic t to ra v thc hin thnh cng th nghim vi sng in t vo nm 1887, tm nm sau khi Maxwell qua i. Hertz to ra, thu nhn c, v cn o c bc sng (gn 1m) ca bc x, ngy nay c phn vo nhm tn s v tuyn. David Hughes, mt nh khoa hc sinh qun London, ngi l gio s m nhc trong bui u s nghip ca mnh, c l mi thc s l nh nghin cu u tin thnh cng trong vic truyn sng v tuyn (nm 1879), nhng sau khi thuyt phc Hi Hong gia khng thnh, ng quyt nh khng cng b nghin cu ca mnh, v cng khng ai bit n mi cho ti nhiu nm sau ny.

Cc dng phong ph ca bc x in t c bc sng v tn s khc nhau, nhng v c bn ging nhau ch chng truyn i vi vn tc nh nhau, khong chng 186.000 dm mt giy (hoc xp x 300.000 km mt giy), mt vn tc thng c bit n l tc ca nh sng (v c k hiu l c). Bc x in t (bao gm c nh sng kh kin) truyn i 149 triu km (93 triu dm) t Mt Tri ti Tri t mt khong 8 pht. Tri li, mt t chy vi tc 100 km/h (60 dm/h) cn n 177 nm mi i ht qung ng trn. Ch trong mt giy, nh sng c th i vng quanh Tri t 7 ln.

Bc sng ca nh sng, v tt c dng khc ca bc x in t, lin h vi tn s bng mt phng trnh tng i n gin:

n = c/

trong c l tc nh sng (m/s), n l tn s nh sng (Hz), l bc sng nh sng (m). T mi lin h ny, ngi ta c th kt lun bc sng nh sng t l nghch vi tn s ca n. Mt s gia tng tn s to ra s gim tng ng bc sng nh sng, vi mt tng tng ng di dng nng lng ca cc photon c trong nh sng. Khi i vo mt mi trng mi (nh t khng kh i vo thy tinh hoc nc), tc v bc sng nh sng gim xung, mc d tn s vn khng thay i.

Di nhng iu kin bnh thng, khi truyn trong mt mi trng ng tnh, nh khng kh hoc chn khng, nh sng truyn theo ng thng cho n khi n tng tc vi mi trng hoc vt liu khc khin n i hng, qua s khc x (b cong) hoc phn x. Cng nh sng cng gim do s hp th bi mi trng. Nu sng nh sng truyn qua mt khe hp hoc l nh, th chng c th b nhiu x hoc phn tn (tn x) to nn hnh nh nhiu x c trng. Ph hp vi nh lut nghch o bnh phng ni ting, cng (hay chi) ca bc x in t t l nghch vi bnh phng khong cch m chng truyn i. Nh vy, sau khi nh sng truyn i hai ln mt khong cch cho trc, th cng ca n gim i bn ln.

nh sng kh kin biu hin nhng tnh cht sng kinh in, nhng ng thi cng bc l nhng tnh cht c xu hng ht, th hin r rng qua nhng thc th c nng lng v xung lng (nhng khng c khi lng), v c gi l photon. Nguyn t l ngun pht ra mi bc x in t, d l loi nhn thy hay khng nhn thy. Cc dng bc x nng lng cao, nh sng gamma v tia X, sinh ra do nhng s kin xy ra lm ph v trng thi cn bng ht nhn ca nguyn t. Bc x c nng lng thp, nh nh sng cc tm, kh kin v hng ngoi, cng nh sng v tuyn v vi ba, pht ra t nhng m my electron bao quanh ht nhn hoc do tng tc ca mt nguyn t vi nguyn t khc. Nhng dng bc x ny xy ra do thc t cc electron chuyn ng trong nhng qu o xung quanh ht nhn nguyn t sp xp vo nhng mc nng lng khc nhau trong hm phn b xc sut ca chng. Nhiu electron c th hp th thm nng lng t ngun bc x in t bn ngoi (xem hnh 3), kt qu l chng nhy ln mc nng lng cao hn vn d khng bn.

Cui cng, electron b kch thch gii phng nng lng tha bng cch pht ra bc x in t c nng lng thp hn, v ng thi ri tr li mc nng lng bn trc ca n. Nng lng ca bc x pht ra bng vi nng lng ban u electron hp th tr i lng nh nng lng b tht thot qua mt s qu trnh th cp.

Cc mc nng lng bc x in t c th thay i ng k ph thuc vo nng lng ca ngun electron hoc ht nhn. V d, cc sng v tuyn c nng lng thp hn nhiu so vi sng vi ba, tia hng ngoi, hoc nh sng kh kin, v tt c cc sng ny li cha t nng lng hn nh sng t ngoi, tia X v sng gamma. Nh mt quy lut, cc nng lng bc x in t cao lin quan n cc bc sng ngn nhiu hn cc dng bc x c nng lng thp. Mi lin h gia nng lng ca mt sng in t v tn s ca n c cho bi phng trnh:

E = hn = hc/

trong E l nng lng (kJ/mol), h l hng s Planck, v cc bin khc c nh ngha phn trn. Theo phng trnh ny, nng lng ca sng in t t l trc tip vi tn s ca n v t l nghch vi bc sng. Nh vy, khi tn s tng (vi s gim bc sng tng ng), th nng lng sng in t tng, v ngc li. Cc c trng chn lc ca cc loi bc x in t khc nhau, nh c nh r bi bc sng, tn s v cc mc nng lng ca n, s ln lt c trnh by trong phn sau y.

Mc d bc x in t thng c m t bng bc sng v tn s ca dng sng, nhng nhng tnh cht c trng khc cng quan trng khi xem xt cch thc sng truyn trong khng gian. Hnh 4 biu din cc dng sng khc nhau tiu biu cho cc trng thi ph bin thng c dng m t mc ng u ca bc x in t. Do nh sng kh kin l loi bc x c ni ti nhiu nht, nn cc v d minh ha trong hnh 4 miu t cc bc sng trong vng ph ny. V d, nh sng n sc gm cc sng c cng bc sng v tn s, hay cp v m, c cng mu trong nh sng kh kin. Tri li, nh sng kh kin a sc thng xut hin di dng nh sng trng do s ng gp ca hn hp tt c hay a s cc bc sng nm trong vng ph t 400 n 700 nanomet.

Khi nh sng khng phn cc (hnh 4), cc vect in trng dao ng trong mi mt phng nm vung gc vi hng truyn sng. nh sng phn x t mt b mt phng ti gc ti hn, hoc truyn qua cc b lc phn cc, s nh hng theo mt phng phn cc, vi tt c cc vect in trng dao ng trong mt mt phng vung gc vi hng truyn sng. nh sng pht ra t Mt Tri, v a s cc ngun pht nh sng kh kin ph bin nh bng n nng sng hoc hunh quang, l khng phn cc, cn nh sng nhn qua cc thu knh phn cc ca knh rm b phn cc theo chiu ng. Trong mt s trng hp, nh sng c th b phn cc elip hoc phn cc trn khi truyn qua nhng cht c nhiu hn mt chit sut (cc cht khc x kp).

a s cc ngun sng t nhin v nhn to pht ra nh sng khng kt hp, th hin nhiu mi quan h pha gia cc bc sng c mt trong quang ph (hnh 4). Trong trng hp ny, cc nh v lm ca cc trng thi dao ng trong tng sng khng ng b vi nhau trong khng gian hoc thi gian. nh sng kt hp gm cc bc sng ng pha vi nhau, v hnh x theo kiu rt khc vi nh sng khng kt hp i vi cc tnh cht quang hc v tng tc vi vt cht. Mt u sng do nh sng kt hp to ra c cc dao ng n v t cng pha, c gc phn k thp, v thng gm nh sng n sc hoc cc bc sng c phn b hp. laser l ngun ph bin pht ra nh sng kt hp.

Nhng sng nh sng c ng i ng trc, tng i khng phn k khi truyn trong khng gian c gi l chun trc. Dng c t chc ny ca nh sng khng tri ra, hay khng phn k, mt mc ng k trn nhng khong cch tng i xa. nh sng chun trc to ra chm tia rt st sao, nhng khng cn thit phi c di bc sng hp (khng cn phi n sc), mt mi quan h pha chung, hoc mt trng thi phn cc c nh r. Mt u sng ca nh sng chun trc l mt phng v vung gc vi trc truyn. Tri li, nh sng phn k, hay khng chun trc, li tri ra mt mc rng khi truyn trong khng gian, v phi cho i qua mt thu knh hoc mt l nh mi lm cho n chun trc, hoc hi t.

Tia gamma L bc x nng lng cao c tn s cao nht (v bc sng ngn nht), tia gamma c pht ra do s chuyn trng thi bn trong ht nhn nguyn t, bao gm ht nhn ca nhng cht phng x (t nhin v nhn to) nht nh. Sng gamma cng pht ra t cc v n ht nhn v cc ngun a dng khc trong khng gian v tr. Nhng tia uy mnh ny c kh nng m xuyn khng khip v c bo co l c th truyn qua 3 mt btng ! Mi photon tia gamma giu nng lng n mc chng d dng c nhn ra, nhng bc sng cc k nh ca chng hn ch cc quan st thc nghim v nhng tnh cht sng. Tia gamma pht ra t nhng vng nng nht ca v tr, bao gm cc v n sao siu mi, sao neutron, pulsar v l en, truyn qua khong cch bao la trong khng gian n Tri t. Dng bc x nng lng cao ny c bc sng ngn hn mt phn trm ca nanomet (10 picomet), nng lng photon ln hn 500 kiloelectron-volt (keV) v tn s m rng ti 300 exahertz (EHz).

Vic phi ra trc tia gamma c th gy ra cc t bin, cc sai lc nhim sc th, v cn hy hoi t bo, nh thng quan st thy mt s dng bc x gy nhim c khc. Tuy nhin, bng vic iu khin s pht tia gamma, cc chuyn gia tia X c th lm ch cc mc nng lng cao chin u vi bnh tt v gip iu tr mt s dng ung th. Thin vn hc tia X l mt ngnh tng i mi c nhim v thu thp cc sng nng lng cao ny lp bn v tr nh minh ha trn hnh 5. K thut ny cho cc nh khoa hc c hi quan st cc hin tng thin th xa trong cuc tm kim nhng khi nim vt l mi, v kim tra nhng l thuyt khng th th thch bng nhng th nghim thc hin trn Tri t ny.

Tia X Bc x in t c tn s cao hn vng t ngoi (nhng thp hn tia gamma) c phn loi l tia X, v uy mnh xuyn qua nhiu vt liu, nh cc m mm ca ng vt. Tnh m xuyn cao ca cc sng uy mnh ny, cng vi kh nng phi sng nh tng nhip nh ca chng, a n vic ng dng rng ri tia X trong y hc, nghin cu cu trc c th ngi, v trong mt s trng hp khc, l phng tin cha bnh hoc phu thut. Ging nh vi tia gamma nng lng cao, vic phi ra khng c iu khin trc tia X c th dn ti t bin, sai lch nhim sc th, v mt s dng hy hoi t bo khc. Phng php chp nh v tuyn truyn thng v c bn khng g hn l thu ly ci bng ca vt liu c, ch khng phi chp chi tit hnh nh. Tuy nhin, nhng tin b gn y trong k thut hi t tia X bng gng mang li nhng hnh nh chi tit hn nhiu ca cc i tng a dng bng vic s dng knh thin vn tia X, knh hin vi tia X v giao thoa k tia X.

Cc cht kh kh nng trong khng gian v tr pht ra ph tia X rt mnh, chng c cc nh thin vn hc s dng thu thp thng tin v ngun gc v c trng ca cc vng nm gia cc v sao ca v tr. Nhiu thin th cc k nng, nh Mt Tri, l en, pulsar, ch yu pht ra trong vng ph tia X v l i tng nghin cu ca thin vn hc tia X. Ph tn s ca tia X ko di ra mt vng rt rng, vi bc sng ngn nht t ti ng knh ca nguyn t. Tuy nhin, ton b vng ph tia X nm trn thang di gia gn 10 nanomt v 10 picomt. Vng bc sng ny khin cho bc x tia X l cng c quan trng i vi cc nh a cht v ha hc trong vic m t tnh cht ca cc cht kt tinh, chng c c im cu trc tun hon trn c di tng ng vi bc sng tia X.

nh sng t ngoi Thng c vit tt (uv - ultraviolet), bc x t ngoi truyn i tn s ch trn tn s ca nh sng tm trong ph nh sng kh kin. Mc d u nng lng thp ca vng ph ny lin k vi nh sng kh kin, nhng cc tia t ngoi u tn s cao trong ngng tn s ca chng c nng lng git cht t bo, v to ra s ph hy m nghim trng. Mt Tri l mt ngun pht bc x t ngoi khng i, nhng bu kh quyn ca Tri t (ch yu l cc phn t ozon) ngn chn c hiu qu phn ln cc bc sng ngn ca dng bc x c kh nng gy cht chc ny, do to c mi trng sng thch hp cho cy ci v ng vt. Nng lng photon trong tia t ngoi lm ion ha cc nguyn t t mt s phn t kh trong kh quyn, v y l qu trnh m tng in li c to ra v duy tr lin tc. Mc d mt liu nh nh sng c nng lng tng i cao ny c th xc tin vic tng hp vitamin D trong c th, v t lm sm da, nhng qu nhiu bc x t ngoi c th dn ti s chy sm da nghim trng, lm hng vng mc vnh vin, v gy ra ung th da.

nh sng t ngoi c s dng rng ri trong cc thit b khoa hc kho st tnh cht ca nhng h ha hc v sinh hc phong ph, v n cng quan trng trong cc quan trc thin vn v h mt tri, thin h, v cc phn khc ca v tr. Cc v sao v nhng thin th nng khc l nhng ngun pht mnh ra bc x t ngoi. Ph bc sng t ngoi tri t khong 10 n xp x 400 nanomt, c nng lng photon t 3,2 n 100 eV. Loi bc x ny c ng dng trong vic x l nc v thc phm, l tc nhn dit khun, l xc tc quang hc gi cc hp cht, v c dng trong iu tr y khoa. Hot ng st trng ca nh sng t ngoi xy ra nhng bc sng di 290 nanomt. Vic ngn chn v lc cc hp cht dng trong cc m phm dnh cho da, knh mt, v ca s i mu, l iu khin s phi sng trc nh sng t ngoi n t Mt Tri.

Mt s cn trng (nht l ong mt) v chim chc c th gic nhy trong vng t ngoi phn ng li nhng bc sng di, v c th da vo kh nng ny iu hng. Con ngi b gii hn th gic vi bc x t ngoi, do gic mc hp th cc bc sng ngn, v thy tinh th ca mt hp th mnh cc bc sng di hn 300 nanomt.

nh sng kh kin Cc mu cu vng lin quan n ph nh sng kh kin ch i din cho khong 2,5% ca ton b ph in t, v gm cc photon c nng lng t xp x 1,6 n 3,2 eV. Mu sc t n khng phi l tnh cht ca nh sng, m nhn thc v mu sc xy ra qua phn ng kt hp ca h cm gic dy thn kinh no mt ngi. Vng nhn thy ca ph in t nm trong mt di tn s hp, t xp x 384 n 769 terahertz (THz) v c nhn bit di dng mu t mu m (bc sng 780nm) n mu tm m (400nm).

Mu nng lng thp, bc sng di (622 780nm) theo sau trong chui mu l mu cam (597 622nm), vng (577 597nm), lc (492 577nm), lam (455 492nm), v cui cng l mu tm nng lng tng i cao, bc sng ngn (t 455nm tr xung). Mt cch gip ghi nh th t (theo chiu tng tn s) ca cc mu trong ph nh sng kh kin l ghi nh cu , cam, vng, lc, lam, chm, tm [ nhng nc s dng ting Anh, h dng cc t vit tt ROY G BIV (Red, Orange, Yellow, Green, Blue, Indigo, Violet)], nh ngi ta dy cho hng triu hc sinh trong cc nh trng trong mt th k qua (mc d mt s nh khoa hc khng cn coi mu chm l mt mu c bn na).

Vic phn chia ph nh sng kh kin thnh cc vng mu da trn tnh cht vt l l d hiu, nhng cch m mu sc c cm nhn th khng r rng c nh vy. Nhn thc v mu sc l kt qu ca s phn ng mang tnh ch quan ca h cm gic ca con ngi vi nhng vng tn s phong ph ca ph kh kin, v nhng kt hp a dng ca cc tn s nh sng c th to ra cng mt phn ng th gic nhn thy mt mu c th no . V d, con ngi c th cm nhn c mu lc, khi phn ng vi s kt hp ca nh sng c vi mu sc khc nhau, nhng trong khng nht thit phi c cha bc sng lc.

nh sng kh kin l c s cho mi s sng trn Tri t, v n c bt bi nhng nh my nguyn thy hay cc sinh vt t dng, nh cy xanh chng hn. Nhng thnh vin c s ny ca chui thc n sinh vt khai thc nh sng Mt Tri nh mt ngun nng lng dng cho vic sn xut thc n ring v nhng vin gch cu trc sinh ha ca chng. p li, cc sinh vt t dng gii phng sn phm l kh oxi, th cht kh m mi ng vt u cn n.

Vo nm 1672, ngi Isaac Newton nghin cu tng tc ca nh sng kh kin vi lng knh thy tinh v ln u tin nhn thy nh sng trng tht ra l hn hp ca cc nh sng khc nhau i din cho ton b ph nh sng kh kin. nh sng pht ra t cc ngun nng sng t nhin v nhn to phong ph nh Mt Tri, cc phn ng ha hc (nh la), v cc dy tc volfram nng sng. Ph pht x rng ca cc ngun thuc loi ny thng c gi l bc x nhit. Cc ngun pht nh sng kh kin khc, nh ng phng in kh, c kh nng pht ra nh sng trong ngng tn s hp, hon ton xc nh (tng ng vi mt mu) ph thuc vo s chuyn mc nng lng c bit trong cc nguyn t cht ngun. S cm nhn mnh m v mt mu no cng l do s hp th, phn x hoc s truyn c trng ca cht v vt c ri sng bng nh sng trng. Ph hp th nh sng kh kin t ngoi ca mt loi thuc nhum tng hp ph bin, Iris Blue B, c minh ha trong hnh 6. Dung dch phn t hu c c mu sc rc r ny hp th nh sng trong c vng kh kin v t ngoi ca quang ph, v xut hin trc a s mi ngi di mu xanh va phi.

Bc x hng ngoi Thng c vit tt l IR (Infrared Radiation), di bc sng hng ngoi tri rng t phn ngoi vng ca ph nh sng kh kin (khong 700 780nm) n bc sng khong 1mm. Vi nng lng photon t xp x 1,2 milielectron-volt (meV) n di 1,7 eV mt cht. Sng hng ngoi c tn s tng ng t 300 gigahertz (GHz) n xp x 400 terahertz (THz). Loi bc x ny lin quan n vng nhit, ni nh sng kh kin khng nht thit phi c mt. V d, c th ngi khng pht ra nh sng kh kin, m pht ra cc bc x hng ngoi yu, c th c cm nhn v ghi li di dng nhit. Ph pht x bt u ti khong 3000 nanomt v tri ra ngoi vng hng ngoi xa, t cc i ti xp x 10.000 nanomt.

Phn t ca tt c cc i tng tn ti trn khng tuyt i (- 273 Celsius) u pht ra tia hng ngoi, v lng pht x ni chung l tng theo nhit . Khong chng phn na nng lng in t ca Mt Tri c pht ra trong vng hng ngoi, v cc thit b trong nh nh bp l v bng n cng pht ra lng ln tia hng ngoi. Bng n dy tc volfram nng sng l thit b pht sng khng hiu qu lm, thc ra chng pht nhiu sng hng ngoi hn sng kh kin.

Dng c ph bin da trn vic d bc x hng ngoi l cc knh nhn m, cc my d in t, cc b cm bin trn v tinh v trn my bay, v nhng thit b thin vn. Ci gi l tn la tm nhit do qun i s dng c dn ng bng my d hng ngoi. Trong v tr, cc bc sng bc x hng ngoi lp nn bn m bi thin th gia cc sao, nh c chng minh bng mng ti ln nhn thy t Tri t khi quan st Di Ngn h. Trong gia nh, bc x hng ngoi gi vai tr quen thuc khi sy kh qun o, cng nh cho php iu khin t xa hot ng ca nhng cnh ca ng m t ng v nhng gii tr trong nh.

Vic chp nh hng ngoi khai thc trong vng ph hng ngoi gn, ghi hnh trn nhng tm phim c bit, c ch trong ngnh php l, cm bin t xa (kho st rng chng hn), phc hi tranh v, chp nh qua v tinh, v cc ng dng theo di qun s. Tht k l, hnh chp hng ngoi ca knh mt v nhng b mt quang hc khc c ph cht lc nh sng t ngoi v kh kin hin ra trong sut, v l i mt pha sau thu knh c v m c. Phim chp nh hng ngoi khng ghi li s phn b bc x nhit do n khng nhy vi nhng bc x c bc sng di (hng ngoi xa). Trn hnh 7 l mt vi hnh chp qua v tinh cm bin hng ngoi ca hai thnh ph M v ngn ni Vesuvius Italia.

Sng vi ba Hin nay l c s cho mt cng ngh ph bin dng trong hng triu h gia nh un nu thc n, ph bc sng vi ba tri t xp x 1mm n 30cm. S hp dn ca vic s dng vi sng un nu thc n l do trng hp ngu nhin m cc phn t nc c mt trong a s loi thc phm c tn s cng hng quay nm trong vng vi sng. tn s 2,45 GHz (bc sng 12,2cm), cc phn t nc hp th hiu qu nng lng vi sng v ri bc x phung ph di dng nhit (hng ngoi). Nu s dng bnh lm t vt liu khng cha nc ng thc n trong l vi sng, th chng vn c xu hng vn mt lnh, l mt tin li ng k ca vic nu nng bng vi sng.

Sng vi ba c to thnh t cc sng v tuyn tn s cao nht, c pht ra bi Tri t, cc ta nh, xe c, my bay v nhng i tng kch thc ln khc. Ngoi ra, bc x vi ba mc thp trn ngp khng gian, n c xem l gii phng bi Big Bang khi khai sinh ra v tr. Cc sng vi ba tn s cao l c s cho k thut radar, vit tt ca cm t RAdio Detecting And Ranging (D v tm v tuyn), k thut pht v thu nhn dng theo di nhng i tng kch thc ln v tnh ton vn tc v khong cch ca chng. Cc nh thin vn s dng bc x vi ba ngoi Tri t nghin cu Di Ngn h v nhng thin h ln cn khc. Mt lng ng k thng tin thin vn c ngun gc t vic nghin cu mt bc sng pht x c bit (21cm, hoc 1420 MHz) ca cc nguyn t hydrogen khng tch in, chng phn b rng khp trong khng gian.

Sng vi ba cng c dng trong truyn pht thng tin t Tri t ln v tinh nhn to trong cc mng vin thng rng ln, chuyn tip thng tin t cc trm pht mt t i nhng khong cch xa, v lp bn a hnh. Tht ngc nhin, mt s th nghim in t u tin sp t bi Heinrich Hertz, Jagadis Chandra Bosev Guglielmo Marconi (cha ca k thut v tuyn hin i) c thc hin bng bc x nm trong hoc gn vng vi sng. Nhng ng dng qun s ban u s dng mt bng thng hp v tng cng iu bin bng thng bng cc vi sng c kh nng hi t, chng kh b ngn chn v cha mt lng thng tin tng i ln. C mt s tranh ci trong cng ng khoa hc v kh nng gy hi cho sc khe, nh gy ung th, ph hy m, lin quan ti bc x vi sng lin tc v ly tch lu ngy pht ra t cc thp in thoi, r r l vi sng, v hnh ng t in thoi di ng v tr gn no trong lc s dng.

Sng v tuyn Phn tn s v tuyn c xu hng m rng ca ph in t gm cc bc sng t khong 30cm n hng nghn kilomt. Bc x trong vng ny cha rt t nng lng, v gii hn trn v tn s (khong 1GHz) xy ra ti cui di tn, ni pht chng trnh v tuyn v truyn hnh b hn ch. Ti nhng tn s thp nh vy, photon (ht) c trng ca bc x khng biu kin, v sng c v truyn nng lng theo kiu m , lin tc. Khng c gii hn trn v mt l thuyt cho bc sng ca bc x tn s v tuyn. V d, dng in bin thin tn s thp (60Hz) mang bi dy dn c bc sng khong 5 triu mt (hay tng ng 3000 dm). Sng v tuyn dng trong truyn thng c iu bin theo mt trong hai kiu k thut pht: iu bin bin (AM) lm thay i bin sng, v iu bin tn s (FM, xem hnh 8) lm thay i tn s sng. Sng v tuyn ng vai tr quan trng trong cng nghip, truyn thng, y khoa, v chp nh cng hng t (MRI).

Phn m thanh v hnh nh ng ca truyn hnh truyn i qua bu kh quyn bng cc sng v tuyn ngn c bc sng di 1m, c iu bin ging ht nh pht thanh FM. Sng v tuyn cng c to ra bi cc ngi sao trong nhng thin h xa xi, v cc nh thin vn c th d ra chng bng nhng chic knh thin vn v tuyn chuyn dng. Nhng sng di, bc sng vi triu dm, c pht hin ang pht v pha Tri t t khng gian su thm. Do tn hiu qu yu, nn cc knh thin vn v tuyn thng c sp thnh dy song song gm nhiu nten thu khng l.

Bn cht ca mi lin h gia tn s (s dao ng trong mt n v thi gian) v bc sng (chiu di ca mi dao ng) ca nh sng tr nn r rng khi nghin cu phm vi rng ph bc x in t. Cc bc x in t tn s rt cao, nh tia gamma, tia X, v nh sng t ngoi, c bc sng rt ngn v lng nng lng khng l. Mt khc, cc bc x tn s thp, nh nh sng kh kin, hng ngoi, sng vi ba v sng v tuyn c bc sng tng ng di hn v nng lng thp hn. Mc d ph in t thng c m t tri ra trn 24 bc ln tn s v bc sng, nhng thc s khng c gii hn trn hay gii hn di no i vi bc sng v tn s ca s phn b lin tc ny ca bc x.