Sóng điện từ là gì? Là sóng dọc hay sóng ngang?

Sóng điện từ xuất hiện ở nhiều nơi xung quanh chúng ta nhưng không phải ai cũng hiểu rõ sóng điện từ là gì? Nó có đặc điểm như thế nào? Là sóng dọc hay sóng ngang? Vì vậy, những thông tin được chia sẻ trong bài viết dưới đây sẽ giúp bạn giải đáp những thắc mắc trên nhé!

Nội dung bài viết

Sóng điện từ là gì? Một số định nghĩa liên quan

Định nghĩa về sóng điện từ

Sóng điện từ là một thuật ngữ dùng trong Vật Lý, được định nghĩa là điện từ trường lan truyền trong không gian. Cụ thể hơn, sóng điện từ là sự kết hợp của vectơ điện trường và vectơ từ trường lan truyền trong không gian. Sóng điện từ có bước sóng nằm trong khoảng từ 400nm – 700nm có thể quan sát được bằng mắt thường và người ta gọi đó là ánh sáng.

Một thắc mắc của khá nhiều người khi tìm hiểu là sóng điện từ có mang năng lượng không? Câu trả lời là có. Trong quá trình lan truyền, sóng điện từ sẽ mang theo thông tin, động lượng và năng lượng. Năng lượng mà sóng điện từ mang là năng lượng của hạt photon với bước sóng được xác định theo công thức: hc(h là hằng số Planck; c là vận tốc ánh sáng trong chân không và là bước sóng của sóng điện từ). Như vậy, khi bước sóng càng dài thì năng lượng của hạt photon sẽ càng nhỏ.

Biến điệu sóng điện từ là gì?

Trong quá trình truyền thông tin liên lạc bằng vô tuyến, người ta sẽ trộn lẫn sóng âm tần hoặc sóng thị tần với loại sóng cao tần để sóng điện từ có thể truyền phát đi xa. Cơ chế này được gọi tắt là biến điệu sóng điện từ. Có rất nhiều cách được sử dụng để biến điệu sóng điện từ như: biến điệu tần số, biến điệu biên độ hay biến điệu pha của dao động cao tần.

Một số nguyên cứu chỉ ra rằng nếu con người thường xuyên sống trong môi trường có tần số biến điệu sóng điện từ cao có thể gặp phải các tình trạng như: suy giảm trí nhớ, chóng mặt, đau đầu hoặc thậm chí có thể mắc các bệnh nguy hiểm về não như u não,…

Thang sóng điện từ là gì?

Thang sóng điện từ là một tập hợp các loại sóng điện từ sắp xếp theo một trật tự nhất định, có thể là thứ tự tăng dần hoặc thứ tự giảm dần.

Đặc điểm của sóng điện từ

Một sóng được coi là sóng điện từ nếu nó có các đặc điểm sau:

Có khả năng lan truyền qua các môi trường vật chất như khí, lỏng, rắn và thậm chí là môi trường chân không. Sóng điện từ được biết đến là loại sóng duy nhất có khả năng lan truyền trong chân không.
Sóng điện từ có bước sóng từ khoảng vài mét cho đến vài kilomet được ứng dụng phổ biến trong thông tin liên lạc, được gọi là sóng vô tuyến (sóng radio).
Tương tự như các loại sóng cơ khác, sóng điện từ cũng có các tính chất như giao thoa, khúc xạ hay phản xạ,… Đặc biệt, chúng cũng tuân theo các quy luật về giao thoa, truyền thẳng, khúc xạ,…
Sóng điện từ có tốc độ lan truyền trong môi trường chân không là lớn nhất, đạt c = 3.108m/s.
Sóng điện từ là sóng ngang.
Sóng điện từ mang năng lượng.
Có phổ sóng rộng.
Dao động của từ trường và điện trường tại cùng một điểm luôn đồng pha với nhau.
Ba vectơ điện trường, từ trường và phương truyền của sóng điện từ tạo thành một tam diện thuận.

Phân loại sóng điện từ

Sóng điện từ được chia ra làm 5 loại là: sóng dài, sóng trung, sóng ngắn và sóng cực ngắn. Trong đó:

– Sóng cực ngắn: Là những sóng có bước sóng trong khoảng từ 1m đến 10m. Loại sóng này có năng lượng lớn và không bị phản xạ hay bị hấp thụ bởi tầng điện ly. Do vậy, chúng có khả năng đi qua tầng điện ly và vào vũ trụ.

– Sóng ngắn: Là sóng có bước sóng trong khoảng từ 10m – 100m. Loại sóng này có mức năng lượng khá lớn nhưng lại bị phản xạ nhiều lần mặt đất và tầng điện ly. Do vậy, chúng được ứng dụng trong hoạt động truyền thông tin liên lạc ở dưới mặt đất.

– Sóng trung: Là sóng có bước sóng trong khoảng từ 100m – 1000m và bị tầng điện li hấp thụ rất mạnh vào ban ngày nhưng vào ban đêm lại ngược lại. Do vậy loại sóng này được ứng dụng nhiều trong hoạt động truyền thông tin vào đêm.

– Sóng dài: Là sóng có bước sóng lớn hơn 1000m và có mức năng lượng thấp. Sóng dài bị các vật thể trên mặt đất hấp thụ mạnh nhưng chúng lại không bị hấp thụ trong môi trường nước. Do vậy, sóng dài thường được ứng dụng trong hoạt động truyền thông tin liên lạc dưới nước, dưới biển.

Các bức xạ của sóng điện từ

Bức xạ của sóng điện từ được chia thành 7 loại như sau:

Tên	Bước sóng	Tần số	Mức năng lượng
Tia gamma	≤ 0.01nm	≥ 30 EHz	124 keV – 300 GeV
Tia tử ngoại	10 nm – 380 nm	30 PHz – 790 THz	3.3 eV – 124 eV
Ánh sáng nhìn thấy	380 nm – 700 nm	790 THz – 430 THz	1.7 eV – 3.3 eV
Tia hồng ngoại	700 nm – 1mm	430 THz – 300 GHz	1.24 meV – 1.7 eV
Sóng viba	1mm – 1m	300 GHz – 300 MHz	1.7 eV – 1.24 meV
Sóng radio	1m – 100.000 km	300 MHz – 3 Hz	12.4 feV – 1.24 meV
Tia X	0.01 nm – 10nm	30 EHZ – 30 PHz	124 eV – 124 keV

Sóng điện từ truyền được trong môi trường nào? Là sóng ngang hay sóng dọc?

Như phần đặc điểm đã trình bày, sóng điện tử truyền được trong môi trường vật chất (rắn, lỏng và khí) và truyền được cả trong môi trường chân không với tốc độ là c = 3.108m/s. Sóng điện từ là sóng duy nhất có thể lan truyền được trong môi trường chân không.

Bên cạnh đó, sóng điện từ là sóng ngang bởi nó là sự kết hợp của các dao động có hướng (cụ thể là từ trường và điện trường) và hướng dao động vuông góc với hướng lan truyền sóng.

Xem thêm: Áp suất là gì? Đơn vị, công thức tính áp suất

Một số ứng dụng của sóng điện từ

Sóng điện từ được ứng dụng rất đa dạng và phổ biến trong nhiều lĩnh vực khác nhau của cuộc sống. Cụ thể như sau:

Sóng radio

Được ứng dụng trong các hoạt động truyền thông tin liên lạc, truyền tín hiệu.
Ứng dụng trong wifi
Sóng radio được ứng dụng để loại bỏ sâu, bọ khi sấy khô hạt.
Trong y học, sóng radio được dùng để điều trị rối loạn nhịp tim, trị hen, đau lưng,…

Sóng viba

Được ứng dụng chủ yếu là để sản xuất lò vi sóng.

Tia T – rays

Nghiên cứu thiên văn học: Dùng để quan sát các vì sao, thiên hà.
Ứng dụng trong công nghệ nhìn xuyên qua vật thể để phát hiện ra các chất hoặc đồ vật nguy hiểm được giấu kín trong người hay các gói bưu phẩm.
Ứng dụng trong quân đội để sản xuất vũ khí hạng nặng.
Trong y học: Dùng để dò tìm và phát hiện các tế bào ung thư.

Tia hồng ngoại

Ứng dụng làm chuông báo động.
Kính nhìn đêm (thường được ứng dụng phổ biến trong kỹ thuật chụp ảnh nhiệt,…)
Trong y học: Sử dụng để phá hủy các tế bào hoặc mô bị tổn thương. Đồng thời, tia hồng ngoại còn được sử dụng để chẩn đoán bệnh.

Tia tử ngoại

Được ứng dụng trong điều trị bệnh ung thư (xạ trị) và diệt khuẩn, tiệt trùng.

Tia X (tia X – Rays)

Ứng dụng trong chế tạo động cơ để tìm ra các điểm cục bộ mềm không mong muốn xuất hiện trong các khối máy nhôm đúc,..
Trong y học, tia X được ứng dụng để chụp chiếu, tìm ra những đoạn xương bị tổn thương hay phát hiện các dị vật trong cơ thể người như thủy tinh, sắt,…

Tia gamma

Trong y học: Chúng được ứng dụng để chế tạo dao gamma dùng trong các cuộc phẫu thuật.
Trong thiên văn học: Được ứng dụng để chế tạo ra kính viễn vọng tia gamma để theo dõi những vụ nổ lớn hoặc các lỗ đen khổng lồ của vũ trụ,…

Trên đây là một số kiến thức hữu ích về sóng điện từ mà chúng tôi muốn chia sẻ tới bạn đọc. Hy vọng qua những thông tin trên sẽ giúp bạn đọc hiểu rõ hơn về các đặc tính cũng như ứng dụng của sóng điện từ trong cuộc sống. Nếu bạn có thắc mắc hay chia sẻ thêm thông tin về chủ đề trên, hãy để lại bình luận dưới bài viết cho chúng tôi biết nhé!