Sóng điện từ là gì? Đặc điểm cần nhớ của sóng điện từ

Sóng điện từ có vai trò chính là kết nối và truyền dữ liệu. Ngày nay, nhiều người vẫn còn nhầm lẫn giữa khái niệm sóng điện từ, sóng vô tuyến điện và những loại sóng điện tử khác. Bài viết này sẽ giới thiệu nhiều chi tiết độc đáo về cấu trúc và tính chất của sóng điện từ để các bạn có thể hiểu đúng bản chất của nó.

1. Sóng điện từ là gì?

Sóng điện từ hay bức xạ điện từ được tạo ra bởi sự kết hợp giữa từ trường và điện trường dao động vuông góc với nhau. Chúng lan tỏa khắp không gian như là những làn sóng. Và bởi vì chúng là sóng, nên chúng có các đặc tính của các hạt được gọi là hạt “quang từ – photon”.

Khi một sóng điện từ truyền đi thì năng lượng, động lượng và thông tin cũng được truyền đi. Bước sóng của sóng điện từ nằm trong khoảng từ 400nm đến 700nm. Ánh sáng phát ra do sóng điện từ có thể quan sát được bằng mắt thường. (Bước sóng chính là khoảng cách ngắn nhất giữa hai điểm dao động cùng pha hay là khoảng cách giữa hai đỉnh).

Xem ngay: Cách để học tốt vật lý 10

2. Sóng điện từ thuộc loại sóng nào?

Sóng điện từ là sóng ngang, chúng có phương dao động của phôtôn vuông góc với phương truyền sóng. Bởi vì chúng là sóng ngang, nên chúng bị phân cực như các loại sóng cùng loại khác. Đây chính là khái niệm sóng điện từ rất quan trọng mà các bạn học sinh khi học bài cần ghi nhớ.

Để cho hình ảnh và âm thanh truyền đi được với khoảng cách xa, chúng phải được điều chế thành các dao động điện hoặc thành các tín hiệu tần số nghe được.

3. Đặc điểm của sóng điện từ

Loại sóng đặc biệt này có đặc điểm điểm gì để chúng ta có thể nhận ra chúng giữa vô vàn các loại sóng phổ biến hiện nay. Sóng điện từ có khả năng lan truyền trong môi trường đa dạng. Nó có thể lan truyền trong cả bốn môi trường: Chất rắn, chất lỏng, chất khí và cả chân không. Đây là sóng duy nhất có thể truyền được trong môi trường chân không. Tốc độ lan truyền của sóng điện từ thay đổi tùy theo môi trường.

Tốc độ lan truyền của sóng điện từ đạt cực đại trong môi trường chân không. Vận tốc của bức xạ sóng 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.

Sóng điện từ là một sóng cơ học nên chúng sở hữu hầu hết các chức năng và đặc điểm của sóng cơ học. Chẳng hạn như phản xạ, khúc xạ và giao thoa. Đây cũng là đặc điểm giúp sóng điện từ nổi bật hơn các loại sóng khác. Do đó, loại sóng này cũng sẽ tuân theo các định luật cơ bản của một sóng cơ học.

Năng lượng của photon của sóng điện từ phụ thuộc vào chính bước sóng của nó. Nếu bước sóng càng dài thì năng lượng của photon lại càng nhỏ. Sóng cơ là một chủ đề rất quan trọng trong môn lý lớp 12, chính vì thế các em cần hiểu rõ bản chất để học môn vật lý tốt hơn

4. Các loại sóng điện từ

Căn cứ vào lý thuyết về các đặc điểm của sóng điện từ thì người ta chia chúng thành 4 loại: Sóng cực ngắn, sóng ngắn, sóng trung và sóng dài.

Sóng cực ngắn có bước sóng là 1-10m. Chúng có năng lượng cao và ít hấp thụ trong nhiều môi trường. Với sóng này có thể lan truyền nhanh chóng qua tầng điện lý. Đặc biệt trong thiên văn học, các nhà khoa học có thể sử dụng sóng này để nghiên cứu vũ trụ.

Sóng ngắn có bước sóng ngắn thường là 10-100 mét. Giống như vi sóng, các loại sóng này sẽ có mức năng lượng cao. Nhưng đối với tầng điện ly và trên mặt đất, chúng lại bị phản xạ nhiều lần. Vì vậy chúng được ứng dụng tuyệt vời trong truyền thông và thông tin ngầm dưới mặt đất.

Với sóng trung có bước sóng là 100-1000 m. Loại sóng này được hấp thụ mạnh mẽ vào ban ngày. Tuy nhiên vào ban đêm thì điều này hoàn toàn ngược lại. Nên chúng thường được ứng dụng trong thông tin liên lạc vào ban đêm.

Sóng dài là loại sóng có bước sóng trên 100 m. Mức năng lượng của sóng này rất thấp. Chúng thường bị hấp thụ bởi các vật thể trên mặt đất nhưng trong môi trường nước, phần lớn loại sóng này lại không bị ảnh hưởng. Việc này có ý nghĩa lớn giúp cho việc liên lạc thông tin giữa các tàu ngầm dưới nước hay biển.

Xem thêm: Cách học vật lý hiệu quả

5. Sóng điện từ phân chia bức xạ như thế nào?

Sự phân chia của bức xạ trong sóng điện từ này dựa trên các đặc điểm bước sóng, mức năng lượng, tần số để phân loại bức xạ điện từ. Chúng còn được gọi là thang sóng điện từ trong vật lý. Các bạn có thể xem các thông số chi tiết trong phần này dưới bảng sau.

Hy vọng những thông tin đặc điểm và phân loại về sóng điện từ, trong bài viết đã giúp các bạn học sinh hiểu rõ sóng điện từ là gì và có thể ứng dụng các lý thuyết hữu ích này trong học tập và trong đời sống nhé.