Sóng điện từ là?

Trong nội dung bài viết này, chúng tôi sẽ có những chia sẻ giúp Quý độc giả có thêm thông tin về sóng điện từ, giải đáp thắc mắc Sóng điện từ là?

Sóng điện từ là gì?

Sóng điện từ là sự lan truyền điện từ trường trong không gian.

– Đặc điểm của sóng điện từ:

+ Tốc độ truyền sóng: Sóng điện từ lan truyền được trong môi trường rắn, lỏng, khí và cả chân không. Vận tốc truyền sóng trong chân không là: c =3.10⁸. Trong các môi trường khác thì nhỏ hơn.

     v_ck > v_k > v_l > v_r

+ Bước sóng: Trong chân không sóng điện từ có chu kỳ T có bước sóng là: λ = cT

+ Phương truyền sóng: sóng điện từ là sóng ngang. Vectơ E^→; B^→ luôn vuông góc với phương truyền sóng. Ba vec tơ E^→; B^→; v^→ tại một điểm tạo với nhau thành một tam diện thuận.

+ Pha dao động: của điện trường và từ trường tại một điểm luôn luôn đồng pha với nhau.

– Tính chất của sóng điện từ:

+ Sóng điện từ mang năng lượng.

+ Sóng điện từ bị phản xạ và khúc xạ khi gặp mặt phân cạch giữa hai môi trường như ánh sáng.

+ Tuân theo các quy luật giao thoa, nhiễu xạ,.. của sóng.

Sóng điện từ được hình thành như thế nào?

Phổ điện từ, toàn bộ sự phân bố của bức xạ điện từ theo tần số hoặc bước sóng. Mặc dù tất cả các sóng điện từ truyền đi với tốc độ ánh sáng trong chân không, nhưng chúng truyền đi ở một phạm vi rộng của tần số, bước sóng và năng lượng photon. Phổ điện từ bao gồm khoảng của tất cả các bức xạ điện từ và bao gồm nhiều tiểu khu, thường được gọi là các phần, chẳng hạn như ánh sáng nhìn thấy hoặc bức xạ tử ngoại. Các phần khác nhau mang các tên khác nhau dựa trên sự khác biệt về hành vi trong quá trình phát xạ, truyền và hấp thụ các sóng tương ứng và cũng dựa trên các ứng dụng thực tế khác nhau của chúng. Không có ranh giới chính xác được chấp nhận giữa bất kỳ phần tiếp giáp nào, vì vậy các phạm vi có xu hướng chồng chéo lên nhau.

Toàn bộ phổ điện từ, từ tần số thấp nhất đến tần số cao nhất (bước sóng dài nhất đến ngắn nhất), bao gồm tất cả các sóng vô tuyến (ví dụ: đài phát thanh và truyền hình thương mại, vi sóng, ra đa), bức xạ hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy, bức xạ tử ngoại, tia X, và tia gam ma. Gần như tất cả các tần số và bước sóng của bức xạ điện từ đều có thể được sử dụng cho quang phổ.

Sóng cơ và sóng điện từ là hai cách quan trọng mà năng lượng được vận chuyển trong thế giới xung quanh chúng ta. Sóng trong nước và sóng âm trong không khí là hai ví dụ về sóng cơ học. Sóng cơ học được gây ra bởi sự xáo trộn hoặc rung động trong vật chất, dù là chất rắn, khí, lỏng hay plasma. Vật chất mà sóng truyền qua được gọi là môi trường. Sóng nước được hình thành do dao động trong chất lỏng và sóng âm được hình thành do dao động trong chất khí (không khí). Những sóng cơ học này truyền qua một môi trường bằng cách khiến các phân tử va vào nhau, giống như những quân cờ domino rơi xuống truyền năng lượng từ môi trường này sang môi trường khác. Sóng âm không thể truyền trong chân không của không gian vì không có môi trường để truyền các sóng cơ học này.

Nói chung, điện trường được tạo ra bởi một hạt mang điện. Một lực do điện trường này tác dụng lên các hạt mang điện khác. Các điện tích dương gia tốc theo hướng của trường và các điện tích âm tăng tốc theo hướng ngược với hướng của trường.
Từ trường được tạo ra bởi một hạt mang điện chuyển động. Một lực do từ trường này tác dụng lên các hạt chuyển động khác. Lực tác dụng lên các điện tích này luôn vuông góc với phương của vận tốc và do đó chỉ làm thay đổi hướng của vận tốc chứ không làm thay đổi vận tốc.
Vì vậy, trường điện từ được tạo ra bởi một hạt mang điện gia tốc. Sóng điện từ không là gì khác ngoài điện trường và từ trường truyền trong không gian tự do với tốc độ ánh sáng c. Hạt mang điện tăng tốc là khi hạt mang điện dao động điều hòa về vị trí cân bằng. Nếu tần số dao động của hạt mang điện là f thì nó tạo ra sóng điện từ có tần số f. Bước sóng λ của sóng này được cho bởi λ = c / f. Sóng điện từ truyền năng lượng trong không gian.

Sóng điện từ được biểu diễn bằng đồ thị hình sin. Nó bao gồm điện trường và từ trường biến thiên theo thời gian, vuông góc với nhau và cũng vuông góc với phương truyền sóng. Sóng điện từ có bản chất là sóng ngang. Điểm cao nhất của sóng được gọi là đỉnh trong khi điểm thấp nhất được gọi là đáy. Trong chân không, sóng truyền với vận tốc không đổi 3 x 108 m.s-1.

Sóng điện từ được hình thành khi có điện trường tiếp xúc với từ trường. Do đó chúng được gọi là sóng “điện từ”. Điện trường và từ trường của sóng điện từ vuông góc (vuông góc) với nhau. Chúng cũng vuông góc với phương của sóng EM.

Sóng EM truyền với vận tốc không đổi 3,00 x 108 ms-1 trong chân không. Chúng không bị lệch hướng bởi điện trường cũng như từ trường. Tuy nhiên, chúng có khả năng hiển thị giao thoa hoặc nhiễu xạ. Sóng điện từ có thể truyền qua bất cứ thứ gì – có thể là không khí, vật liệu rắn hoặc chân không. Nó không cần phương tiện để truyền hoặc di chuyển từ nơi này sang nơi khác. Mặt khác, sóng cơ học (giống như sóng âm thanh hoặc sóng nước), cần một phương tiện để truyền đi. Sóng EM là sóng ‘ngang’. Điều này có nghĩa là chúng được đo bằng biên độ (chiều cao) và bước sóng (khoảng cách giữa các điểm cao nhất / thấp nhất của hai sóng liên tiếp).

So sánh sóng vô tuyến trong khí quyển

Sóng vô tuyến là sóng điện từ có bước sóng từ vài mét đến vài kilomet được dùng trong thông tin liên lạc.

Giải đáp một số thắc mắc về sóng điện từ