Sóng điện từ là gì

Hiện nay có rất nhiều công nghệ dùng sóng điện từ trong liên kết và truyền dữ liệu. Chúng ta đã quá quen thuộc với những thuật ngữ như: sóng điện từ, sóng vô tuyến, sóng radio, . .. tuy nhiên trên thực tế việc nắm được bản chất của từng loại sóng lại là một vấn đề không hề dễ dàng. Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu các thông tin của sóng điện từ trong bài viết dưới đây bạn nhé!

Sóng điện từ là gì 

Sóng điện từ hay được gọi là bức xạ điện từ đó là một sự kết hợp của dao động điện trường và từ trường vuông góc với nhau. Chúng sẽ lan truyền trong không khí trở thành một loại sóng, chính bởi vì chúng là sóng cho nên chúng sẽ có tính hạt được gọi là hạt “photon”. Trong sự lan toả của sóng điện từ, chúng sẽ mang theo cả thông tin, năng lượng và vật chất. Bước sóng của sóng điện từ sẽ rơi khoảng từ 400nm đến 700nm và chúng có thể dễ dàng nhận biết bởi mắt thường qua ánh sáng chúng tạo nên.

Đặc điểm của sóng điện từ 

Sóng điện từ có những đặc điểm chính sau:

1. Không tồn tại dưới dạng vật chất: Sóng điện từ là một dạng sóng điện từ, không ở dưới dạng vật chất và không cần môi trường để truyền diễn ra.
2. Truyền tải năng lượng: Sóng điện từ truyền tải năng lượng qua các vật thể theo hai cách: liên tục và qua điện từ động tại.
3. Số đo: Sóng điện từ có thể đo lường bằng chiều dài sóng (wavelength) và tần số (frequency)
4. Tạo ra bằng điện từ: Sóng điện từ là một dạng sóng điện từ , được tạo ra bởi sự di chuyển của điện từ trong môi trường.
5. Tần số và độ dài sóng khác nhau: Sóng điện từ có thể phân loại theo chiều dài sóng và tần số. Tần số càng cao, chiều dài sóng càng ngắn và ngược lại. Điều này có nghĩa là sóng gamma có chiều dài sóng rất ngắn và tần số rất cao, trong khi đó sóng rádio có chiều dài sóng rất dài và tần số rất thấp.
6. Có thể truyền qua một số môi trường khác nhau, bao gồm không gian ngoài trái đất, đồng, nhôm, kính và một số chất khác. Sóng điện từ có thể truyền qua không gian mà không bị suy giảm hoặc gián đoạn. Tuy nhiên, chúng có thể bị hạn chế hoặc hoàn toàn ngừng truyền khi truyền qua một số chất khác, như nước hoặc vật liệu phủ màu đen.

Tính chất của sóng điện từ 

Thường thì sóng điện từ sẽ có cùng một số tính chất với cơ và cụ thể thì chúng sẽ có những đặc điểm như sau:

• Chúng sẽ lan truyền tốt trong những môi trường nước, đất, gió và chân không vì chúng là dạng sóng duy nhất di chuyển được trong chân không
• Chúng cũng có những đặc điểm của sóng cơ gồm: phản xạ, khúc xạ, giao thoa v.v. .. Nó cũng tuân theo những nguyên tắc chuyển sóng, phân cực, khúc xạ, . ..
• Sóng điện từ có bước sóng từ vài mét đến hàng km được sử dụng để thông tin tín hiệu còn gọi là sóng vô tuyến
• Sóng điện từ là thuộc dạng sóng ngang vì nó là sự di chuyển của các tín hiệu ảnh hưởng lên tính chất có hướng (chủ yếu là cường độ ánh sáng và cường độ từ trường) của những vật thể mà hướng dao động ngược lại với hướng lan truyền sóng
• Tốc độ truyền điện từ trong chân không là cao nhất và bằng c = 3.108 m/s. Chúng cũng tạo nên một tam diện thuận
• Sóng điện từ có chứa năng lượng và năng lượng của một hạt photon có bước sóng λ là hc/λ, với h là hằng số Planck và c là tốc độ ánh sáng trong chân không. Như vậy, bước sóng càng dài thì năng lượng photon càng cao.
• Dao động của dòng điện và từ trường tại một điểm luôn đồng pha với nhau.

Nguyên tắc trong truyền sóng điện từ 

Để có thể truyền sóng điện từ xa người ta cần tuân thủ một số nguyên tắc như sau:

• Muốn âm thanh và hình ảnh được truyền tải đi xa thì ta cần biến đổi chúng thành những dao động điện, tức là tín hiệu tần số.
• Với AM là biến điệu biên độ và FM là chuyển đổi tần số.
• Cần phải sử dụng sóng nền, tức là sóng dọc mới có thể phát đi.
• Cần phải biết ngắt sóng: tách tín hiệu ra khỏi sóng nền. Khuếch đại tín hiệu thu được khi có cường độ cao.

Phân loại sóng điện từ 

Sóng điện từ hoặc vô tuyến sẽ được chia ra thành sóng cực nhỏ, sóng lớn, sóng trung bình và sóng dài trong khí quyển. Cụ thể như sau:

Sóng cực ngắn: chúng có đường kính khoảng 1 – 10m, có năng lượng cực thấp và không bị hấp thụ hoặc phản xạ bởi tầng khí quyển. Cũng bởi vì chúng có thể vượt qua tầng khí quyển và bay vào không gian mà chúng hay được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khoa học để khám phá vũ trụ ngày nay.

Sóng ngắn: chúng có bước sóng khoảng 10 – 100m và cũng có mức năng lượng lớn. Khi chúng bị phản chiếu nhiều lần ở tầng khí quyển và mặt đất. Chính vì vậy mà chúng còn được sử dụng trong cả công tác thông tin và liên lạc dưới mặt đất.

Sóng trung: có bước sóng từ 100 – 1000m, loại sóng này sẽ bị tầng khí quyển hấp thụ mạnh mẽ vào ban ngày. Nhưng vào ban đêm thì hoàn toàn ngược lại. Khi chúng hay được sử dụng để thông tin liên lạc vào ban đêm.

Sóng dài: có bước sóng dài khoảng hơn 1000m và có mức năng lượng tương đối thấp. Thường bị các vật thể trên đất liền hấp thụ nhiều nhưng lại không dễ dàng bị phát hiện trong môi trường nước. Việc này có vai trò đặc biệt quan trọng trong việc giữ liên lạc với những tàu dưới nước hoặc đất liền.