Một làn sóng xảy ra khi năng lượng đi từ nơi này đến nơi khác. Ví dụ: hãy xem xét một hồ bơi, nếu chúng ta nhảy vào hồ bơi, sóng sẽ bắt đầu chảy từ vị trí này đến tất cả các khu vực xung quanh hồ bơi. Những sóng này là kết quả của dòng năng lượng và nó sẽ di chuyển khắp bể bơi. Ở đây chúng ta có thể quan sát rằng năng lượng chỉ di chuyển không phải nước trong hồ bơi. Bất cứ khi nào các phân tử nước chuyển động lên xuống theo một góc chính xác đối với đường đi của sóng thì nó được gọi là sóng ngang. Tương tự, sóng ánh sáng xảy ra khi năng lượng truyền đi bao gồm điện trường cũng như từ trường. Đôi khi, nó được gọi là bức xạ điện từ. Kích thước của sóng có thể được tính bằng bước sóng và bước sóng có thể được đo bằng cách quyết định không gian giữa hai điểm trên sóng như đỉnh-đỉnh hay đáy-đáy.
Bước sóng là gì?
Các định nghĩa của bước sóng là khoảng cách giữa hai điểm tiếp giáp bằng nhau trong một tín hiệu. Thông thường, phép đo bước sóng có thể được thực hiện giữa hai điểm riêng lẻ như hai điểm liền kề, nếu không thì các kênh trong một dạng sóng. Đối với các loại sóng khác nhau, bước sóng có thể được tính toán. Chúng được tính toán chính xác nhất trong các sóng hình sin vì các sóng này có một dao động lặp đi lặp lại và trơn tru. Các sơ đồ bước sóng được hiển thị bên dưới .
bước sóng
Nếu hai tín hiệu hoặc sóng truyền với tốc độ bằng nhau với tần số cao thì nó sẽ có bước sóng ngắn hơn. Tương tự, nếu hai tín hiệu hoặc sóng truyền với tốc độ bằng nhau với tần số thấp thì nó sẽ có bước sóng khác nhau.
Phương trình bước sóng
Bước sóng có thể được tính bằng cách sử dụng công thức bước sóng .
λ = v / ƒ
Trong phương trình trên,
Ký hiệu ‘λ’ được sử dụng để biểu thị bước sóng trong toán học cũng như vật lý.
Ký hiệu ‘v’ biểu thị vận tốc
Ký hiệu ‘ƒ’ biểu thị tần số bước sóng .
Các quang phổ điện từ bao gồm các sóng khác nhau như sóng ánh sáng và sóng vô tuyến. Những sóng này có bước sóng nhỏ hơn nhiều so với sóng âm thanh. Vì vậy, bước sóng của những sóng này thường được tính bằng nanomet hoặc milimét hơn là mét hoặc cm.
Đơn vị bước sóng
Các ký hiệu bước sóng thường được biểu thị bằng lambda (λ) và nó là một chữ cái Hy Lạp.
Các Đơn vị bước sóng SI là mét và nó được biểu thị bằng ký hiệu (m). Các phân số khác là bội số của mét được sử dụng trong khi tính bước sóng. Đặc biệt, khi bước sóng có tính chất lớn thì lũy thừa của hàm mũ 10 được sử dụng. Tương tự, khi có ít bước sóng hơn thì chúng được biểu diễn giống như cấp số nhân âm.
Ví dụ
- Bước sóng âm thanh quyết định cao độ của nó, cũng như bước sóng ánh sáng, quyết định màu sắc của nó.
- Bước sóng của ánh sáng nhìn thấy có thể được mở rộng từ 700 nm - 400 nm.
- Bước sóng âm thanh nghe được có thể từ 17 mm - 17 m. Âm thanh này dài hơn nhiều so với ánh sáng nhìn thấy.
Bước sóng trong mạng không dây
Trong mạng không dây, các khái niệm về tần số thường được thảo luận. Đây cũng là một tính năng quan trọng trong các mạng như Wi-Fi. Công việc này có thể được thực hiện bằng cách sử dụng năm tần số trong phạm vi GHz (gigahertz) như 2,4, 3,6, 4,9, 5 và 5,9. Các bước sóng ngắn hơn chủ yếu xảy ra ở tần số cao hơn và tín hiệu có ít bước sóng hơn, nó gặp khó khăn hơn khi xuyên qua các chướng ngại vật như sàn nhà và tường.
Do đó, các điểm truy cập không dây chủ yếu hoạt động ở tần số cao hơn với bước sóng nhỏ hơn. Nó sử dụng nhiều năng lượng hơn để truyền dữ liệu ở cùng tốc độ cũng như khoảng cách có thể đạt được bởi các thiết bị như thiết bị hoạt động ở tần số thấp sử dụng bước sóng dài hơn.
Làm thế nào để đo bước sóng?
Các thiết bị khác như máy phân tích quang phổ quang học quang phổ kế được sử dụng để xác định các bước sóng trong phổ điện từ. Chúng được đo bằng mét, ki lô mét, micromet, milimét và cũng có các mệnh giá nhỏ hơn bao gồm pic- mét, nano mét & femtometers.
Loại thứ hai có thể được sử dụng để đo các bước sóng nhỏ hơn trong phổ điện từ như bức xạ UV, tia gamma và tia X. Mặt khác, sóng vô tuyến bao gồm các bước sóng dài hơn nằm trong khoảng từ 1mm đến 100kms dựa trên tần số.
Nếu tần số tín hiệu ‘f’ được đo bằng MHz và bước sóng ‘w’ được đo bằng mét thì bước sóng và tần số có thể được tính
w = 300 / f và bằng nhau f = 300 / w
Khoảng cách giữa các lần lặp lại trong các tín hiệu chỉ định bất cứ nơi nào bước sóng nằm trên phổ bức xạ điện từ như sóng vô tuyến trong phạm vi âm thanh & sóng trong phạm vi ánh sáng nhìn thấy.
Sóng điện từ
Những sóng này là một loại sóng năng lượng và nó bao gồm cả các trường như điện trường cũng như từ trường. Những sóng này khác hẳn so với sóng cơ học vì chúng truyền năng lượng cũng như truyền trong chân không.
Việc phân loại các sóng này có thể được thực hiện dựa trên tần số của chúng. Những sóng này được sử dụng cho các mục đích khác nhau trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta. Sóng quan trọng nhất là ánh sáng khả kiến vì nó cho phép chúng ta nhìn thấy.
sóng điện từ
Sóng vô tuyến bao gồm các bước sóng cao nhất so với tất cả các loại sóng điện từ. Họ dao động khoảng từ cm dài để nhiều dặm. Những sóng này thường được sử dụng để truyền dữ liệu trong các ứng dụng khác nhau như vệ tinh , radio, máy tính và ra đa .
Tín hiệu vi sóng nhỏ hơn tín hiệu vô tuyến có bước sóng được tính bằng cm. Chúng được sử dụng trong giao tiếp vì chúng có thể đi qua khói, mây, cũng như mưa nhẹ.
Hồng ngoại sóng nằm giữa vi sóng cũng như ánh sáng nhìn thấy. Những sóng này được phân loại thành hai loại như hồng ngoại gần và hồng ngoại xa. Sóng IR gần gần hơn ánh sáng nhìn thấy trong một bước sóng. Những sóng này được sử dụng chủ yếu trong điều khiển từ xa của tivi để thay đổi các kênh. Tương tự, các sóng IR xa cách ánh sáng này trong một bước sóng.
Bước sóng của sóng UV là ngắn nhất so với ánh sáng nhìn thấy. Những tia này đến từ Mặt trời nên nó gây ra cháy nắng. Tia UV chủ yếu được sử dụng thông qua các kính thiên văn như Kính viễn vọng Không gian Hubble để quan sát các ngôi sao trên bầu trời.
Tia X bao gồm ít bước sóng hơn so với tia UV. Các nhà khoa học người Đức tên là 'Wilhelm Roentgen' đã chú ý đến tia X. Những tia này được sử dụng để xuyên vào da cũng như cơ của con người để chụp ảnh X-quang trong lĩnh vực y tế.
Khi bước sóng của sóng EM nhỏ hơn thì năng lượng của chúng sẽ tăng lên. Tia ngắn nhất là tia Gamma trong quang phổ. Đôi khi, những tia này được sử dụng để điều trị ung thư cũng như chụp những hình ảnh rõ ràng của y học chẩn đoán. Những tia này được tạo ra trong các vụ nổ hạt nhân & siêu tân tinh năng lượng cao.
Vì vậy, đây là một tổng quan về bước sóng và nó đang hoạt động. Chúng tôi hy vọng rằng bạn đã hiểu rõ hơn về khái niệm này. Hơn nữa mọi thắc mắc liên quan đến khái niệm này vui lòng phản hồi cho chúng tôi bằng cách bình luận trong phần bình luận bên dưới. Đây là một câu hỏi dành cho bạn, là gì ghép kênh phân chia bước sóng ?
