Sóng điện từ: Tìm hiểu cấu tạo, tính chất và ứng dụng

Chào các bạn đến với website SVVN! Hôm nay chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về sóng điện từ – một loại sóng được ứng dụng rộng rãi trong nhiều công nghệ khác nhau để kết nối và truyền tải dữ liệu. Bài viết này sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về sóng điện từ là gì, cấu tạo, tính chất và phân loại bước sóng của sóng ngắn.

Sóng điện từ là gì?

Sóng điện từ, hay còn được gọi là bức xạ điện từ, được tạo ra từ sự kết hợp của điện trường và từ trường dao động vuông góc với nhau. Khi sóng điện từ xuất hiện, nó sẽ mang theo năng lượng, thông tin và động lượng lan truyền trong không gian. Sóng điện từ thuộc loại sóng ngang, tức là sóng có các dao động diễn ra theo phương vuông góc với phương truyền năng lượng.

song dien tu 1

Bước sóng của sóng điện từ nằm trong khoảng từ 400-700mm và có thể nhìn thấy bằng mắt thường thông qua ánh sáng mà sóng điện từ phát ra. Sóng điện từ có khả năng nhiễu xạ và mang nhiễu.

Để truyền sóng điện từ, chúng ta cần tuân thủ một số nguyên tắc sau:

  • Biến điệu sóng điện từ thành các dao động điện, tức tín hiệu âm tần để truyền được hình ảnh và âm thanh đi xa. Ta có AM là biến điệu biên độ và FM là biến điệu tần số.
  • Sóng dùng là sóng cao tần để có thể truyền đi.
  • Thực hiện tách sóng hay còn gọi là tách tín hiệu ra khỏi sóng cao tần.
  • Tiến hành khuếch đại tín hiệu thu được khi có cường độ nhỏ.

Sóng điện từ có những đặc điểm và tính chất nào?

Sóng điện từ cũng là một loại sóng cơ học, nên nó sở hữu đầy đủ các đặc tính của sóng cơ học như khúc xạ, phản xạ, giao thoa và tuân theo quy luật truyền thẳng.

Sóng điện từ có thể lan truyền được trong tất cả các môi trường như rắn, lỏng, khí và chân không. Tuy nhiên, tốc độ sóng truyền đi sẽ khác nhau tùy thuộc vào môi trường. Trong chân không, tốc độ sóng điện từ là lớn nhất, đạt khoảng c = 3.108 m/s.

song dien tu 2

Khi sóng điện từ dao động, nó sẽ tạo thành một tam diện thuận. Bước sóng càng dài, năng lượng photon càng nhỏ. Những bước sóng điện từ dao động từ vài mét đến vài kilômét được sử dụng trong ngành thông tin liên lạc và được gọi là sóng vô tuyến.

Phân loại sóng điện từ

Sóng cực ngắn

Sóng cực ngắn có bước sóng nằm trong khoảng từ 1-10 mét. Loại sóng này có đặc tính là có năng lượng cao và ít hấp thụ trong nhiều môi trường. Nó có thể lan truyền nhanh chóng qua tầng điện ly. Sóng cực ngắn được ứng dụng phổ biến trong ngành thiên văn học để nghiên cứu vũ trụ.

Sóng ngắn

Sóng ngắn có bước sóng nằm trong khoảng từ 10-100 mét. Tương tự như sóng cực ngắn, sóng ngắn cũng có mức năng lượng cao. Loại sóng này sẽ bị phản xạ nhiều lần khi đi qua tầng điện ly và trên mặt đất. Sóng ngắn được ứng dụng trong lĩnh vực truyền thông và thông tin ngầm.

song dien tu 3

Sóng trung

Sóng trung có bước sóng nằm trong khoảng từ 100-1000 mét. Cũng giống như sóng cực ngắn và sóng ngắn, sóng trung có năng lượng cao và được hấp thụ mạnh mẽ trong ngày. Sóng trung được ứng dụng mạnh mẽ trong lĩnh vực y tế để gửi và nhận tín hiệu.

Sóng dài

Sóng dài có bước sóng trên 100 mét. Khác với 3 loại sóng trên, sóng dài có mức năng lượng rất thấp và dễ dàng bị hấp thụ hoàn toàn bởi các vật thể trên mặt đất. Đối với môi trường nước, nó không bị ảnh hưởng gì. Do đó, sóng dài được sử dụng chính trong giao tiếp dưới biển.

Ứng dụng của sóng điện từ

Sóng điện từ được ứng dụng chủ yếu trong các lĩnh vực sau:

  • Sóng radio phục vụ truyền tín hiệu, wifi.
  • Sóng viba được sử dụng để sản xuất lò vi sóng.
  • Tia T dùng để quan sát thiên hà và các vì sao, dò tìm các tế bào ung thư.
  • Tia hồng ngoại giúp chẩn đoán bệnh và làm chuông báo động.
  • Tia tử ngoại giúp điều trị bệnh ung thư, tiệt trùng và diệt khuẩn.
  • Tia Gamma được sử dụng trong chế tạo vũ khí hạng nặng, phẫu thuật và quan sát vũ trụ.
  • Tia X được sử dụng trong chụp chiếu và chuẩn đoán bệnh.

Hy vọng qua bài viết này, các bạn đã hiểu rõ hơn về sóng điện từ, cấu tạo, tính chất và ứng dụng bước sóng của sóng ngắn. Nếu có bất kỳ thắc mắc nào, đừng ngần ngại liên hệ với chúng tôi tại SVVN để được tư vấn.