Sóng điện từ là sóng ngang hay sóng dọc là câu hỏi thắc mắc của rất nhiều người. Trong bài viết này, hãy cùng chúng tôi đi tìm câu trả lời chính xác cho vấn đề này bạn nhé! 

Tìm hiểu chung về sóng điện từ

Theo Wikipedia, bức xạ điện từ hay sóng điện từ là sự kết hợp (nhân vectơ) của dao động điện trường và từ trường vuông góc với nhau, được lan truyền trong không gian như sóng. Sóng điện từ cũng bị lượng tử hoá thành những đợt sóng, có tính chất giống như các hạt chuyển động gọi là photon.

Sóng điện từ có khả năng lan rộng trong không gian, kể cả chân không
Sóng điện từ có khả năng lan rộng trong không gian, kể cả chân không

Sóng điện từ có khả năng lan rộng trong không gian và có tính chất hạt (hạt photon). Khi lan truyền trong không gian, các bức xạ điện từ mang theo năng lượng, thông tin, động lượng và cả nhiễu xạ.

Sóng điện từ thậm chí có thể được nhìn thấy bằng mắt thường thông qua ánh sáng. Bước sóng của sóng điện từ trong khoảng 400 – 700nm với vận tốc trong chân không rơi vào khoảng 3*10^8 m/s. Sóng điện từ có thể truyền qua bất cứ thứ gì, ngay cả khi không có vật trung gian.

Công thức tính toán bước sóng điện từ

Bước sóng điện từ được tính toán theo công thức sau:

λ =  = 2**v*

Giải thích các ký hiệu trong công thức tính bước sóng điện từ:

v:

Vận tốc của sóng, được tính bằng:

v = c = 3*10^8 m/s

f:

Tần số

λ:

Bước sóng của sóng điện từ

Sóng điện từ là sóng ngang có đặc điểm gì?

Sóng điện từ có thể lan truyền trong nhiều môi trường như các chất điện môi, môi trường rắn – lỏng – khí. Đồng thời cũng là loại sóng duy nhất có thể truyền trong chân không. Các đặc điểm chung của sóng điện từ như sau: 

Sóng điện từ là sóng ngang với các tính chất và quy luật của sóng
Sóng điện từ là sóng ngang với các tính chất và quy luật của sóng

Đó là sự lan truyền của các dao động có hướng (cường độ điện trường, từ trường) của các phương tiện với tốc độ 3*10^8 m/s. Tốc độ truyền đi của sóng điện từ phụ thuộc vào bản chất của môi trường (khối lượng riêng, nhiệt độ, mật độ vật chất, độ đàn hồi) để tạo thành tam diện thuận. Đối với môi trường điện môi thì sóng điện từ sẽ lan truyền chậm hơn và phụ thuộc vào hằng số điện môi.

Sóng điện từ là sóng ngang, luôn vuông góc với phương truyền sóng và dao động của điện trường, từ trường tại 1 điểm luôn đồng pha. Sóng điện từ có đầy đủ các tính chất cơ bản như phản xạ, khúc xạ, và các quy luật truyền sóng gồm quy luật truyền thẳng, giao thoa, nhiễu xạ…

Quá trình truyền sóng, sóng điện từ mang theo năng lượng của hạt photon với bước sóng λ được tính theo công thức:

Năng lượng hạt photon = hc/λ

h:

Hằng số Planck

c:

Vận tốc ánh sáng khi ở trong môi trường chân không

Bức xạ điện từ là sóng phổ rộng có bước sóng từ vài mét cho đến hàng kilomet. Do đó, sóng điện từ được sử dụng cho việc truyền dữ liệu thông tin liên lạc (sóng vô tuyến).

Phân loại sóng điện từ

Sóng điện từ là sóng ngang với đầy đủ các đặc điểm, quy luật của sóng với các phân loại chính như sau:

Sóng radio – tần số dao động 3 – 300MHz

Sóng radio có bước sóng từ 1m đến 100000 km gồm có sóng dài LF, sóng trung MF, sóng ngắn HF và sóng cực ngắn VHF. Sóng radio (sóng vô tuyến) được ứng dụng trong truyền thông tin, các loại tín hiệu, radar (đo đạc, phát hiện khoảng cách vật thể), y học, cảm biến âm…

Sóng radio được ứng dụng rất phổ biến trong truyền hình, quân sự
Sóng radio được ứng dụng rất phổ biến trong truyền hình, quân sự

Sóng viba – tần số dao động 300MHz – 300GHz

Sóng viba có bước sóng ngắn chỉ từ 1mm – 1m (UHF). Loại sóng này được ứng dụng trong phát thanh truyền hình, các lò vi sóng (được tạo bởi các ống klystron, magnetron cùng các thiết bị trạng thái rắn khác…)

Tia hồng ngoại – tần số dao động 300GHz – 430THz

Các tia hồng ngoại có bước sóng từ 700nm – 1mm (dài hơn ánh sáng khả kiến, ngắn hơn tia bức xạ viba). Khi phân tích sóng điện từ là sóng ngang, tia hồng ngoại được chia thành thành 3 loại chính gồm:

  • Tia hồng ngoại xa: Tần số dao động 300GHz – 30 THz, bước sóng từ 15mm – 1mm được đặt trong các giải CIE IR-B và IR-C.
  • Tia trung hồng ngoại: Tần số dao động từ 30 – 120 THz, được hấp thụ bởi các rung động phân tử khi các nguyên tử trong phân tử dao động xung quanh vị trí cân bằng.
  • Tia cận hồng ngoại: Tần số dao động từ 120 – 430 THz, có khả năng được phát hiện bởi các loại phim ảnh, cảm biến hình ảnh trạng thái rắn có khả năng chụp ảnh, quay phim hồng ngoại.
Tia hồng ngoại giúp phân biệt các vùng dựa vào nhiệt độ
Tia hồng ngoại giúp phân biệt các vùng dựa vào nhiệt độ

Hiện nay, tia hồng ngoại được ứng dụng phổ biến trong y học nhằm phá hủy các tế bào, mô bị tổn thương. Đồng thời người ta cũng sử dụng tia hồng ngoại để chẩn đoán một số bệnh.

Một số loại tia khác

Ngoài những phân loại cơ bản trên, sóng điện từ là sóng ngang còn bao gồm một số tia như:

  • Tia tử ngoại: Tần số dao động từ 790 THz – 30 PHz, bước sóng từ 10 – 380nm.
  • Tia X (tia X quang, quang tuyến X): Tần số dao động từ 30 PHz – 30 EHz. Loại sóng điện từ này được ứng dụng trong y học, an ninh với vai trò hỗ trợ chụp chiếu để chẩn đoán bệnh, tìm vị trí gãy xương hoặc vị trí của kim loại, vật cấm trong hành lý,…
  • Tia gamma: Là sóng điện từ mạnh mẽ và nguy hiểm nhất với tần số dao động trên 30 EHz, bước sóng nhỏ hơn 0.01nm. Có khả năng xuyên thấu, được dùng trong chiếu xạ thực phẩm, hạt giống, y học hạt nhân, xạ trị ung thư,…

Kết luận

Vừa rồi là những thông tin về bức xạ điện từ giúp chúng ta trả lời được câu hỏi sóng điện từ là sóng ngang hay dọc. Hy vọng qua bài viết các bạn cũng sẽ nắm được đặc điểm của sóng điện từ. Để tham khảo nhiều bài viết thú vị khác, quý vị có thể ghé thăm Website của maytaoamcongnghiep để theo dõi nhé!

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *