Công nghệ sóng điện từ được ứng dụng rất phổ biến hiện nay với mục đích truyền tải dữ liệu. Thực tế thì sóng điện từ là gì, nguyên lý hoạt động và có bao nhiêu loại sóng? Cùng Mecsu tham khảo ngay bài viết dưới đây nhé anh em!
Thế nào là sóng điện từ?
Khái niệm sóng điện từ là gì có thể được định nghĩa cụ thể là sóng tạo do sự dao động giữa điện trường và từ trường, hay còn được gọi với tên khác là sóng EM. Loại sóng này bao gồm điện dao động và từ trường.
#1 Nguyên lý hoạt động truyền sóng điện từ
Sau khi đã tìm hiểu về sóng điện từ là gì thì thông tin về nguyên lý hoạt động sẽ giúp cho anh em có thể hiểu rõ hơn về cơ chế truyền sóng. Cụ thể để có thể thực hiện quá trình truyền sóng thì cần phải tuân thủ các điều kiện cụ thể như sau:
- Âm thanh và hình ảnh có thể truyền đi xa khi thực hiện biến điệu chúng thành các dao động điện, hay còn gọi là tín hiệu âm tần. Trong đó FM (biến điệu tần số) và AM (biến điệu biên độ).
- Nguyên lý hoạt động của sóng điện từ hoạt động dựa theo quy tắc tách sóng, tức phải tách tín hiệu ra khỏi sóng cao tần. Bên cạnh đó cần phải sử dụng sóng ngang, hay được gọi là sóng cao tần để có truyền đi tín hiệu.
- Quá trình khuếch đại tín hiệu thu được thực hiện khi có cường độ nhỏ.
#2 Đặc điểm sóng điện từ
- Sóng điện từ có thể truyền qua tất các môi trường khác nhau, kể cả trong môi trường chân không. Sóng duy nhất truyền trong chân không là sóng EM với tốc độ hoạt động không đổi là 3.108 m/s.
- Tất cả các loại sóng điện từ đều không có khối lượng, trong khí đó vận tốc bằng với tốc độ của ánh sáng.
- Bản chất của sóng điện từ là loại sóng ngang, loại sóng này được truyền bằng cách thay đổi điện trường và từ trường, chúng luôn vuông góc với nhau.
- Điện tích tăng tốc sẽ tạo nên sóng điện từ.
- Tính chất của sóng điện từ là tần số của nó, tần số sẽ không thay đổi nhưng bước sóng sẽ thay đổi khi sóng truyền môi trường này sang môi trường khác.
- Loại sóng EM là loại sóng mang năng lượng.
- Thông thường thì sóng điện từ sẽ có bước sóng từ vài mét đến vài kilomet, được sử dụng trong sóng vô tuyến.
- Vector điện chính là lý do tạo nên các hiệu ứng quang học do sóng điện từ.
- Sóng điện từ phát ra có thể làm nhiễu các thiết bị khác, đồng thời ảnh hưởng đến sức khỏe của con người và môi trường.
#3 Vận tốc truyền sóng điện từ
Vận tốc truyền sóng điện từ là gì? Thực tế thì đây chính là quá trình truyền sóng trong không gian và sẽ bị vật cản bởi các vật chất có trong bầu khí quyển, vận tốc chính xác của sóng này phải được xét trong môi trường chân không.
Bên cạnh đó thì các nhà khoa học cũng đã chứng minh rằng vận tốc của bức xạ điện từ hay sóng điện từ là không đổi, giá trị của chúng sẽ được xác định là c = 299.792.458 m.s
Phân loại sóng điện từ như thế nào?
#1 Sóng điện từ bước rất ngắn
Sóng điện từ có bước sóng rất ngắn thì thường sẽ có bước sóng từ 1-10m, chúng sẽ có năng lượng hấp thụ hay phản xạ bởi tầng điện li. Thông thường sẽ được ứng dụng trong ngành thiên văn bởi bước sóng này có thể đi xuyên qua tầng điện ly và đi vào vũ trụ.
#2 Sóng điện từ ngắn
Bước sóng đo được là vào khoảng 10-100m (mức năng lượng lớn). Loại sóng này sẽ bị phản xạ nhiều lần ở tầng điện li và mặt đất, vì thế mà ta có thể thấy chúng được ứng dụng phổ biến trong công tác thông tin và các hoạt động liên lạc với mặt đất.
#3 Sóng điện từ dạng trung bình
Bước sóng điện từ trung bình sẽ dao động từ 100-1000m, mức sóng này có bị tầng điện li hấp thụ mạnh vào ban ngày và đặc biệt ban đêm chúng sẽ hấp thụ ngược lại.
Ta có thể thấy sóng điện từ dạng này được áp dụng rộng rãi trong thông tin liên lạc vào ban đêm.
#4 Sóng điện từ bước dài
Với bước sóng dài thì sóng điện từ dao động với mức hơn 1000m, năng lượng thấp. Sóng điện từ này thường bị các vật trên mặt đất hấp thụ mạnh nhưng hoàn toàn không thể hấp thụ trong môi trường nước.
Chính vì thế mà sóng điện từ bước dài sẽ có ý nghĩa trong thông tin liên lạc giữa tàu ngầm dưới nước hay dưới biển.
Bao nhiêu loại bức xạ sinh ra từ sóng điện từ?
Tương ứng với mỗi bước sóng sẽ có mức tần sóng và mức năng lượng và loại sóng khác nhau. Cụ thể sẽ có 7 loại dưới đây:
#1 Sóng vô tuyến (radio)
Đây là loại sóng rất quen thuộc được phát ra bởi các đài truyền hình hay các đài phát thanh.
#2 Tia hồng ngoại
Tia hồng ngoại được ứng dụng trong các thiết bị hồng ngoài hay thiết bị theo dõi thời tiết.
#3 Ánh sáng
Đây là phần duy nhất trong phổ điện từ mà mắt thường chúng ta có thể nhìn thấy được.
Ánh sáng chính là sự kết hợp của các màu có bước sóng khác nhau và được tạo thành từ 7 màu tổng hợp bao gồm: xanh lá cây, vàng, cam, đỏ, tím, chàm, xanh dương.
#4 Tia tử ngoại
Tia này được phát ra từ mặt trời và có thể gây cháy nắng cho da. Thông thường chúng sẽ được sử dụng cho các hệ thống đèn hay các loại vật thể cần năng lượng để phát sáng.
#5 Tia X
Thông thường thì tia X sẽ được ứng dụng trong các thiết bị y tế và có thể đi xuyên qua da và đặc biệt có thể nhìn thấu được cấu trúc của xương bên trong cơ thể con người.
#6 Sóng Viba (vi sóng)
Được ứng dụng để hâm nóng thực ăn, phục vụ cho đời sóng sinh hoạt hàng ngày.
#7 Tia gamma
Tia gamma sẽ được sản xuất trong phòng thí nghiệm và thực hiện bằng cách bắn phá các hạt nguyên tử proton và nơtron hay trong các vụ nổ hạt nhân.
Bảng bước sóng từng dòng bức xạ
>>> Mở rộng kiến thức:
- Breadboard là gì? Cách sử dụng breadboard chuẩn nhất
- Tia laser là gì? Cấu tạo và ứng dụng của laser
Qua các thông tin mà Mecsu đề cập ở trên hy vọng anh em có thể hiểu rõ hơn về sóng điện từ là gì và các loại sóng điện từ ứng dụng trong hoạt động nghiên cứu, đời sống. Theo dõi Mecsu để cập nhật thêm nhiều tin tức bổ ích khác nhé!
*Bài viết này có tham khảo thông tin tại wikipedia
