Sóng điện Từ Là Sóng Gì? Tính Chất đặc điểm Bước Sóng điện Từ?

Câu hỏi: Sóng điện từ là sóng gì? Tính chất đặc điểm bước sóng điện từ?

Trả lời:

Sóng điện từ là quá trình truyền đi trong không gian của điện từ trường biến thiên tuần hoàn trong không gian theo thời gian.

Tính chất của sóng điện từ

- Sóng điện từ truyền được trong các môi trường vật chất và cả trong chân không. Vận tốc truyền sóng điện từ trong chân không lớn nhất, và bằng vận tốc ánh sáng v = c = 3.108 m/s.

- Sóng điện từ là sóng ngang. Trong quá trình truyền sóng, tại một điểm bất kỳ trên phương truyền, vectơ , vectơ  luôn vuông góc với nhau và vuông góc với phương truyền sóng.

- Trong sóng điện từ,  điện trường và từ trường tại một điểm luôn dao động cùng pha với nhau.

- Sóng điện từ có tính chất giống sóng cơ học: phản xạ, có thể khúc xạ và giao thoa được với nhau.

Cùng Top lời giải tìm hiểu chi tiết về Sóng điện từ nhé!

Mục lục nội dung Đặc điểm chung của sóng điện từSóng điện từ bao gồm những loại nào?Các nguyên tắc khi truyền sóng điện từỨng dụng của sóng điện từ

Đặc điểm chung của sóng điện từ

Khả năng lan truyền trong các môi trường

- Sóng điện từ có thể lan truyền trong cả 4 môi trường rắn, lỏng, khí và cả chân không. Đây chính là loại sóng duy nhất có khả năng truyền trong chân không. Trong mỗi môi trường, sóng điện từ sẽ có tốc độ khác nhau. Trong đó, vận tốc di chuyển của loại sóng này trong môi trường chân không là lớn nhất. Vận tốc di chuyển trong chân không của bức xạ điện từ được xác định là một hằng số không thay đổi và không phụ thuộc vào hệ quy chiếu.

c = 299.792.458 m/s

Sở hữu các tính chất cơ bản của sóng cơ

Sóng điện từ có tất cả các đặc điểm và tính chất của các loại sóng cơ như phản xạ, khúc xạ và cả giao thoa. Sở hữu các tính chất này đồng nghĩa với việc sóng điện từ cũng tuân theo các quy luật cơ bản của sóng cơ.

Sóng điện từ là một sóng ngang

Vì đặc điểm này mà sóng điện từ có đầy đủ các tính chất của sóng ngang cũng như có xảy ra hiện tượng phân cực

Sóng điện từ là một sóng ngang và có đầy đủ đặc điểm và tính chất của một sóng ngang

Năng lượng của sóng điện từ

Năng lượng của một hạt photon sóng điện từ phụ thuộc độ lớn bước sóng của nó. Bước sóng càng dài thì năng lượng của hạt photon càng nhỏ.

Sóng điện từ bao gồm những loại nào?

Có nhiều cách để phân chia các loại sóng điện từ, theo độ dài bước sóng và những ứng dụng trong đời sống.

Phân loại sóng điện từ dựa trên độ dài của bước sóng

Tên sóng	Độ dài bước sóng	Năng lượng	Tính chất	Ứng dụng
Sóng cực ngắn	1 – 10 m	Sở hữu lượng năng lượng rất lớn	Không bị hấp thụ hay phản xạ bởi tầng điện li	Ứng dụng trong ngành thiên văn học, phục vụ nghiên cứu vũ trụ
Sóng ngắn	10 – 100 m	Sở hữu lượng năng lượng lớn	Bị phản xạ nhiều lần ở tầng điện li và mặt đất	Ứng dụng trong ngành truyền thanh, truyền hình
Sóng trung	100 – 1000 m	Sở hữu lượng năng lượng trung bình	Bị tầng điện li hấp thụ mạnh vào ban ngày Không bị hấp thụ vào ban đêm	Ứng dụng trong ngành thông tin liên lạc vào ban đêm
Sóng dài	> 1000 m	Sở hữu lưỡng năng lượng tương đối thấp	Bị các vật thể trên bề mặt đất hấp thụ mạnh Gần như không bị hấp thụ trong môi trường nước	Ứng dụng trong liên lạc, truyền tải thông tin dưới biển như giữa các tàu ngầm với nhau

Phân loại các sóng điện từ dựa trên ứng dụng

Ngoài cách phân loại bằng độ dài bước sóng, ta còn có thể chia sóng điện từ thành 7 loại sóng thông dụng dựa trên ứng dụng và các đặc điểm của chúng. 7 loại sóng điện từ sẽ được liệt kê đầy đủ ở bảng dưới:

Tên sóng	Độ dài bước sóng	Tần số	Năng lượng sóng
Sóng Radio	1 mm – 100000 km	300 MHz – 3 Hz	12.4 feV – 1.24 meV
Sóng Vi Ba	1 mm – 1 m	300 GHz – 300 MHz	1.7 eV – 1.24 meV
Tia hồng ngoại	700 nm – 1 mm	430 THz – 300 GHz	1.24 meV – 1.7 eV
Ánh sáng	380 nm – 700 nm	790 THz – 430 THz	1.7 eV – 3.3 eV
Tia tử ngoại	10 nm – 380 nm	30 PHz – 790 THz	3.3 eV – 124 keV
Tia X	0.01 nm – 10 nm	30 EHz – 30 PHz	124 eV – 124 keV
Tia gamma	≤ 0,01 nm	30 EHz	124 keV – 300 GeV

Các nguyên tắc khi truyền sóng điện từ

Khi tiến hành truyền sóng điện từ, bạn cần phải đảm bảo được những nguyên tắc dưới đây để có được một đường trường khỏe và ổn định:

- Để có thể truyền tải âm thanh và hình ảnh với khoảng cách xa hơn và chất lượng cao hơn, chúng ta cần phải biến điệu sóng điện từ thành các dao động điện hay còn được gọi là tín hiệu âm tần. Có hai loại biến điệu là biến điệu biên độ (AM) và biến điệu tần số (FM).

- Sử dụng sóng cao tần hay sóng ngang để truyền đi

- Cần phải tách tín hiệu ra khỏi sóng cao tần để việc lan truyền có được hiệu quả cao hơn

- Đối với những tín hiệu có cường độ nhỏ, cần phải khuếch đại tín hiệu.

Ứng dụng của sóng điện từ

- Sóng điện từ được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau của đời sống, đặc biệt là lĩnh vực đo lường. Bức xạ điện từ thường được tích hợp trong các thiết bị hay cảm biến đo lường có độ nhạy cao nhất trên thị trường. Ta có thể liệt kê các thiết bị như cảm biến đo mức siêu âm hay cảm biến đo mức dạng radar được sử dụng để đo lường ở khoảng cách xa thông qua việc thu và phát các sóng điện từ.

- Các ứng dụng trong đời sống của sóng điện từ

Ngoài ra các loại sóng điện từ khác nhau cũng có những ứng dụng trong cách lĩnh vực khác nhau như:

+ Sóng Vi Ba

Sóng vi ba hay còn gọi là vi sóng để sử dụng để làm nóng các loại thức ăn trong lò vi sóng. Ngoài ra, nhờ tính chất không dễ bị gây nhiễu, sóng Vi Ba còn được ứng dụng rất nhiều trong lĩnh vực liên lạc vũ trụ. Các hoạt động truyền tin không dây phổ biến như mạng không dây (wireless LAN), bluetooth hay truyền hình cáp cũng ứng dụng sóng Vi Ba.

+ Tia hồng ngoại

Tia hồng ngoại được ứng dụng nhiều trong lĩnh vực y học. Tia này được sử dụng để chẩn đoán một số loại bệnh và loại bỏ các mô tế bào bị thương. Một số bệnh có thể chữa bằng tia hồng ngoại có thể kể tới như các bệnh liên quan tới cơ, xương khớp. Ngoài ra tia hồng ngoại còn có khả năng giảm đau, tan máu bầm khi được chiếu vào miệng vết thương.

Ngoài ra tia hồng ngoại còn được sử dụng để phát hiện chuyển động trong chuông báo cháy và các loại máy ảnh điện tử.

+ Sóng radio

Đây là loại sóng điện từ phổ biến nhất và được ứng dụng chủ yếu trong lực vực thông tin truyền thông, truyền tín hiệu và thu phát internet không dây (wifi).

+ Ứng dụng của sóng radio trong công nghệ không dây

Ngoài ra, sóng radio còn được ứng dụng trong lĩnh vực sấy khô giúp tiêu diệt các loại sâu bọ, tăng cường khả năng bảo quản của loại hạt khô. Trong y học, sóng radio còn sử dụng để điều trị các loại bệnh như điều trị hen, viêm amidan, tiêu diệt các tế bào ung thư gan, viễn thị, …