Sóng vô tuyến là sóng gì? Thang sóng vô tuyến

1. Sóng vô tuyến là gì?

Sóng vô tuyến là một loại bức xạ điện từ có bước sóng trong phổ điện từ, dài hơn ánh sáng hồng ngoại. Đây là loại sóng rất phổ biến và thường được sử dụng trong các công nghệ truyền thông, thiết bị điện tử hiện đại. Các thiết bị đó sẽ nhận sóng vô tuyến và chuyển thành dao động cơ học trong loa và từ đó phát ra sóng âm thanh.

Phổ tần số vô tuyến là một phần khá nhỏ của phổ EM. Phổ điện từ thường được chia thành bảy vùng theo thứ tự giảm dần bước sóng và tăng dần năng lượng của tần số.

Các dấu hiệu phổ biến là: sóng vô tuyến, hồng ngoại (IR), vi sóng, ánh sáng nhìn thấy, tia cực tím (UV), tia X và tia Gamma.

Theo NASA, sóng vô tuyến có bước sóng dài nhất trong phổ EM và nằm trong khoảng từ 1mm đến hơn 100km. Tần số vô tuyến thấp đó dao động từ khoảng 3000 chu kỳ mỗi giây, hoặc 3KHz, lên đến khoảng 300GHz.

Phổ vô tuyến là một nguồn tài nguyên hạn chế và thường được so sánh với đất nông nghiệp. Vì phổ tần vô tuyến cũng phải được phân chia cho những người sử dụng theo những cách hiệu quả nhất.

2. Tốc độ và bước sóng của sóng vô tuyến

Về tốc độ, sóng vô tuyến sẽ truyền rất nhanh với tốc độ ánh sáng trong chân không. Trong quá trình chuyển động, nếu va chạm vào các vật xung quanh thì sóng sẽ chậm lại, phụ thuộc vào độ từ thẩm và hằng số điện môi của môi trường đó.

Bước sóng của sóng vô tuyến là khoảng cách từ đỉnh sóng này đến đỉnh sóng tiếp theo và tỉ lệ nghịch với tần số của sóng. Trong chân không, V = 299,792.458 m / s, tần số của sóng là 1 Hz. Tạo ra tín hiệu nhận biết 1 Megahertz và sẽ có bước sóng lamda khoảng 299m.

Tại Việt Nam, sóng vô tuyến điện sẽ do Cục Tần số Vô tuyến điện thuộc Bộ Thông tin và Truyền thông quản lý.

Các loại sóng vô tuyến

Sóng vô tuyến được nhà vật lý người Scotland JCMaxwell dự đoán về sự tồn tại của một nhà lý thuyết điện từ thống nhất. Sau đó, nhà vật lý người Đức Heinrich đã áp dụng lý thuyết của JCMaxwell vào việc sản xuất và thu nhận sóng vô tuyến vào năm 1886. Kể từ đó, sóng vô tuyến đã được nhân loại biết đến và khai thác rộng rãi.

Có bốn loại sóng vô tuyến phổ biến hiện nay:

+ Sóng dài có thể phản xạ tốt qua tầng điện ly. Nó không bị ảnh hưởng bởi giao thoa sóng (hay còn gọi là hiện tượng mờ dần).

Sóng trung ít phản xạ hơn sóng dài và có thể bị ảnh hưởng bởi giao thoa sóng.

+ Sóng ngắn có thể liên lạc rất xa nhờ tần số cao. Tuy nhiên, nó rất dễ bị hấp thụ bởi các chướng ngại vật trên đường đi.

+ Lò vi sóng – loại sóng mà tivi thường sử dụng. Nó có khả năng xuyên qua mọi lớp, thậm chí đi vào không gian vũ trụ. Vi ba được sử dụng rộng rãi trong truyền thông cũng như phát thanh truyền hình.

3. Thang sóng vô tuyến và sự lan truyền của sóng vô tuyến là gì?

Dựa trên các loại sóng vô tuyến, người ta có thang đo sóng vô tuyến. Đây là bảng tổng hợp các loại sóng cùng tần số cũng như bước sóng của chúng.

Ngọn sóng dài, sóng trung bình và sóng cực ngắn Nó có thể bị hấp thụ bởi các phân tử không khí trong khí quyển, vì vậy nó không thể di chuyển được quãng đường dài. Khoảng cách tối đa khi truyền các sóng này chỉ từ vài mét đến vài chục km. Trong tầng điện ly của khí quyển (độ cao 80 – 800 km), sóng vô tuyến ngắn phản xạ tốt trên tầng điện ly, mặt đất và mặt biển. Nhờ các phản xạ liên tiếp, sóng ngắn có thể truyền đi những quãng đường rất xa trên mặt đất.

Sóng có tần số lớn hơn 30MHz không bị phản xạ trong tầng điện ly. Chúng đi qua lớp này vào không gian bên ngoài. Nếu gặp ăng-ten parabol của vệ tinh nhân tạo, chúng sẽ phản xạ trở lại mặt đất. Các vi sóng này thường được sử dụng để phát tín hiệu vô tuyến truyền hình.

4. Các ứng dụng của sóng vô tuyến

• Ứng dụng trong liên lạc vô tuyến

Thông thường để nhận tín hiệu radio, chẳng hạn như đài radio: AM / FM, cần có ăng-ten radio. Sóng vô tuyến thường được sử dụng trong thông tin liên lạc. Cũng như trong phát thanh, người ta thường sử dụng sóng điện từ cao tần trong dải sóng vô tuyến hay còn gọi là sóng mang.

• Ứng dụng y tế

Trong lĩnh vực y tế, năng lượng tần số vô tuyến đã được sử dụng trong điều trị bệnh trong hơn 75 năm. Sóng vô tuyến cũng được ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực y tế, đặc biệt là trong phẫu thuật nhờ đặc tính xuyên thấu của sóng. Một ví dụ điển hình là: phẫu thuật xâm lấn tối thiểu, bao gồm điều trị chứng ngưng thở khi ngủ.

Ngoài các ứng dụng trên, sóng vô tuyến được sử dụng trong các hệ thống vệ tinh, radar, mạng máy tính và nhiều ứng dụng khác.

Như vậy bài viết trên đây vừa chia sẻ cho bạn đọc những thông tin chi tiết nhất, cũng như giải đáp thắc mắc: Sóng vô tuyến là gì? Hy vọng bài viết trên sẽ cung cấp cho bạn những thông tin hữu ích nhất.

Đăng bởi: Trường ĐH KD & CN Hà Nội

Chuyên mục: Lớp 12, Vật lý 12