Sóng vô tuyến đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong cuộc sống hiện đại, khi sự phát triển của các thiết bị điện tử như tivi, điện thoại di động ngày càng gia tăng. Tuy nhiên, không phải ai cũng hiểu rõ khái niệm sóng vô tuyến. Vì thế, hãy xem qua bài viết dưới đây để tìm hiểu về sóng vô tuyến là gì và các ứng dụng của nó!
Sóng vô tuyến là gì?
Sóng vô tuyến là một loại bức xạ điện từ trong phổ điện từ, có bước sóng dài hơn ánh sáng hồng ngoại. Loại sóng này rất phổ biến và thường được sử dụng trong các công nghệ truyền thông và thiết bị điện tử hiện đại. Các thiết bị này nhận sóng vô tuyến và chuyển đổi chúng thành các rung động cơ học trong loa để tạo ra âm thanh.
Phổ tần số sóng vô tuyến chỉ chiếm một phần nhỏ trong phổ điện từ. Phổ điện từ được chia thành bảy vùng phổ theo thứ tự giảm bước sóng và tăng năng lượng của tần số.
Các vùng phổ phổ biến bao gồm: sóng vô tuyến, hồng ngoại (IR), sóng vi ba, ánh sáng nhìn thấy, tia cực tím (UV), tia X và tia Gamma.
Sóng vô tuyến có bước sóng dài nhất trong phổ điện từ theo NASA và dao động từ khoảng 1mm đến hơn 100km. Tần số sóng vô tuyến thấp khoảng từ 3000 chu kỳ trên giây hay 3KHz đến 300GHz.
Phổ vô tuyến là một tài nguyên hạn chế và thường được so sánh với đất nông nghiệp. Vì vậy, phổ vô tuyến cần được phân chia một cách hiệu quả giữa người dùng.
Vận tốc và bước sóng của sóng vô tuyến
Sóng vô tuyến truyền rất nhanh với vận tốc ánh sáng trong không khí. Khi di chuyển, nếu sóng gặp các vật thể xung quanh, tốc độ của nó sẽ giảm, phụ thuộc vào đặc tính vật lý và hằng số điện môi của môi trường đó.
Bước sóng của sóng vô tuyến là khoảng cách từ đỉnh sóng này tới đỉnh sóng kế tiếp và tỉ lệ nghịch với tần số của sóng. Trong không khí, vận tốc (V) là 299.792.458 m/s và tần số sóng là 1 Hz. Nếu tạo ra một tín hiệu có tần số 1 Megahertz, bước sóng (lamda) sẽ là khoảng 299m.
Ở Việt Nam, sóng vô tuyến do Cục Tần số vô tuyến điện thuộc Bộ Thông tin và Truyền thông quản lý.
Lịch sử của sóng vô tuyến
Sóng vô tuyến xuất hiện nhờ công sức của nhà vật lý người Scotland – James Clerk Maxwell, người đã phát triển một lý thuyết điện từ thống nhất năm 1870.
Vào năm 1886, nhà vật lý người Đức – Heinrich Hertz đã áp dụng lý thuyết của Maxwell để sản xuất và thu sóng vô tuyến. Ông đã sử dụng những công cụ tự chế đơn giản bao gồm cuộn dây cảm ứng và bình Leyden (một loại tụ điện được làm từ một cái lọ thuỷ tinh và các lớp giấy bạc ở cả trong lẫn ngoài) để tạo ra sóng điện từ. Nhờ đó, ông trở thành người đầu tiên truyền và nhận sóng vô tuyến có kiểm soát. Đơn vị đo tần số sóng là chu kỳ mỗi giây và được gọi là Hertz (Hz).
Các loại sóng vô tuyến phổ biến
Các loại sóng vô tuyến phổ biến bao gồm:
- Sóng dài: thường phản xạ tốt qua các tầng điện li. Sóng dài không bị ảnh hưởng bởi hiện tượng Fading (ảnh hưởng từ giao thoa sóng).
- Sóng trung: được sử dụng để truyền sóng trong các thành phố lớn, phản xạ kém hơn sóng dài và bị ảnh hưởng bởi hiện tượng fading.
- Sóng ngắn: có tần số khá cao và thường bị các vật cản hấp thụ. Ưu điểm của sóng ngắn là có thể liên lạc rất xa.
- Sóng cực ngắn: có khả năng xuyên qua mọi tầng và đi vào không gian vũ trụ một cách lớn. Thường được sử dụng trong liên lạc và phát sóng truyền hình.
Truyền hình vô tuyến thường sử dụng sóng cực ngắn và không thể truyền xa trên mặt đất.
Theo Cục Viễn thông và Thông tin Quốc gia Hoa Kỳ, phổ vô tuyến được chia thành 9 dải sóng vô tuyến và được biểu thị thông qua hình ảnh dưới đây.
Ứng dụng của các loại sóng vô tuyến
- Ứng dụng trong liên lạc vô tuyến
Thông thường, để thu tín hiệu vô tuyến, như các đài vô tuyến AM/FM, cần sử dụng anten vô tuyến. Sóng vô tuyến thường được sử dụng trong truyền thông. Chẳng hạn, trong truyền thanh, sóng điện từ cao tần trong dải sóng vô tuyến, hay còn được gọi là sóng mang, thường được sử dụng.
- Ứng dụng trong y tế
Trong y tế, năng lượng vô tuyến đã được sử dụng trong điều trị bệnh hơn 75 năm. Sóng vô tuyến cũng được áp dụng nhiều trong lĩnh vực y khoa, đặc biệt là trong các ca phẫu thuật nhờ tính chất xuyên qua của sóng. Ví dụ điển hình là các ca phẫu thuật xâm lấn tối thiểu, bao gồm cả điều trị ngưng thở khi ngủ.
Ngoài các ứng dụng trên, sóng vô tuyến còn được sử dụng trong hệ thống vệ tinh, radar, mạng máy tính và nhiều ứng dụng khác.
Vậy là bài viết trên đã cung cấp cho bạn thông tin chi tiết nhất về sóng vô tuyến và trả lời câu hỏi “Sóng vô tuyến là gì?”. Hy vọng rằng nó đã mang lại những thông tin hữu ích cho bạn.