Công nghệ sóng điện từ đang được áp dụng rộng rãi hiện nay để truyền tải dữ liệu. Nhưng thực ra, sóng điện từ là gì? Nguyên lý hoạt động của nó ra sao? Có bao nhiêu loại sóng điện từ? Bước sóng của sóng điện từ là gì? Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu trong bài viết dưới đây nhé!
Thế nào là sóng điện từ?
Sóng điện từ là một loại sóng được tạo ra bởi sự dao động giữa điện trường và từ trường, hay còn được gọi là sóng EM. Loại sóng này bao gồm điện dao động và từ trường.
Nguyên lý hoạt động truyền sóng điện từ
Sau khi đã hiểu về sóng điện từ là gì, chúng ta cần tìm hiểu về nguyên lý hoạt động của nó để hiểu rõ hơn về cơ chế truyền sóng. Để truyền sóng điện từ, chúng ta cần tuân thủ các điều kiện sau:
- Âm thanh và hình ảnh có thể truyền xa khi được biến đổi thành các dao động điện, hay còn gọi là tín hiệu âm tần. Thông thường có hai phương pháp biến đổi tín hiệu âm tần là FM (biến đổi tần số) và AM (biến đổi biên độ).
- Sóng điện từ hoạt động dựa trên nguyên tắc tách sóng, tức là phải tách tín hiệu ra khỏi sóng cao tần. Bên cạnh đó, cần sử dụng sóng ngang hay sóng cao tần để truyền tín hiệu.
- Khi tín hiệu thu nhỏ, chúng ta cần khuếch đại tín hiệu để thu nhận được.
Đặc điểm sóng điện từ
- Sóng điện từ có thể truyền qua mọi môi trường, kể cả trong không gian trống. Sóng điện từ truyền trong không gian trống được gọi là sóng EM, với tốc độ không đổi là 3.108 m/s.
- Tất cả các loại sóng điện từ không có khối lượng, và trong không khí, chúng có cùng tốc độ với ánh sáng.
- Sóng điện từ là loại sóng ngang, được truyền bằng cách thay đổi điện trường và từ trường. Hai trường này luôn vuông góc với nhau.
- Sóng điện từ được tạo ra bởi sự tăng tốc của điện tích.
- Tính chất quan trọng của sóng điện từ là tần số. Tần số của sóng điện từ sẽ không thay đổi, nhưng bước sóng sẽ thay đổi khi sóng chuyển từ một môi trường sang môi trường khác.
- Sóng EM là loại sóng mang năng lượng.
- Sóng điện từ thường có bước sóng từ vài mét đến vài kilomet, và được sử dụng trong sóng vô tuyến.
- Vector điện gây ra các hiệu ứng quang học do sóng điện từ.
- Sóng điện từ có thể gây nhiễu cho các thiết bị khác và ảnh hưởng đến sức khỏe con người và môi trường.
Vận tốc truyền sóng điện từ
Vận tốc truyền sóng điện từ là quá trình truyền sóng trong không gian, và sẽ bị vật cản bởi các vật chất trong bầu khí quyển. Tuy nhiên, vận tốc chính xác của sóng điện từ phải được xét trong không gian trống. Ngoài ra, các nhà khoa học đã chứng minh rằng vận tốc của sóng điện từ là không đổi, được xác định là c = 299.792.458 m/s.
Phân loại sóng điện từ như thế nào?
Sóng điện từ bước rất ngắn
Sóng điện từ có bước sóng rất ngắn thường có bước sóng từ 1-10m. Loại sóng này thường bị hấp thụ hoặc phản xạ bởi tầng điện li. Sóng điện từ bước sóng rất ngắn được ứng dụng trong ngành thiên văn, vì có thể đi xuyên qua tầng điện li và truyền vào vũ trụ.
Sóng điện từ ngắn
Sóng điện từ ngắn có bước sóng từ 10-100m (năng lượng lớn). Loại sóng này bị phản xạ nhiều lần ở tầng điện li và mặt đất, nên được sử dụng phổ biến trong công tác thông tin và liên lạc với mặt đất.
Sóng điện từ dạng trung bình
Sóng điện từ dạng trung bình có bước sóng từ 100-1000m. Loại sóng này bị tầng điện li hấp thụ mạnh vào ban ngày và hấp thụ ngược lại vào ban đêm. Sóng điện từ dạng này được áp dụng rộng rãi trong liên lạc ban đêm.
Sóng điện từ bước dài
Sóng điện từ bước dài có bước sóng hơn 1000m và năng lượng thấp. Loại sóng này thường bị các vật trên mặt đất hấp thụ, nhưng hoàn toàn không thể hấp thụ trong môi trường nước. Sóng điện từ bước dài có ý nghĩa trong liên lạc dưới nước hoặc dưới biển.
Bao nhiêu loại bức xạ được tạo ra từ sóng điện từ?
Tương ứng với từng bước sóng, chúng ta có những loại sóng và bức xạ khác nhau. Dưới đây là 7 loại sóng và bức xạ điện từ:
Sóng vô tuyến (radio)
Đây là loại sóng phổ biến được phát ra bởi các đài truyền hình và đài phát thanh.
Tia hồng ngoại
Tia hồng ngoại được ứng dụng trong các thiết bị hồng ngoại và thiết bị theo dõi thời tiết.
Ánh sáng
Ánh sáng là phần duy nhất của phổ điện từ mà mắt chúng ta có thể nhìn thấy.
Tia tử ngoại
Tia tử ngoại được phát ra từ mặt trời và có thể gây cháy nắng cho da. Chúng thường được sử dụng cho các đèn và các vật thể cần năng lượng để phát sáng.
Tia X
Tia X được sử dụng trong các thiết bị y tế và có thể nhìn thấu cấu trúc xương trong cơ thể con người.
Sóng Viba (vi sóng)
Sóng Viba được sử dụng để hâm nóng thực phẩm, phục vụ cho cuộc sống hàng ngày.
Tia gamma
Tia gamma được sản xuất trong phòng thí nghiệm và trong các vụ nổ hạt nhân.
Qua bài viết này, tôi hy vọng bạn đã hiểu rõ hơn về bước sóng của sóng điện từ và các loại sóng điện từ được ứng dụng trong cuộc sống và nghiên cứu. Hãy tiếp tục theo dõi để cập nhật thêm những thông tin bổ ích từ Trường trực tuyến!