Sóng viba là một dạng bức xạ điện từ có bước sóng từ khoảng một mét đến một milimet; với tần số từ 300 MHz (1 m) đến 300 GHz (1 mm). … Cho thấy sóng viba là “nhỏ” (có bước sóng ngắn hơn), so với sóng vô tuyến được sử dụng trước công nghệ vi sóng. Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu về định nghĩa Sóng Viba là Gì? Tính chất và ứng dụng của sóng Viba ra sao? Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu qua bài viết dưới đây bạn nhé!
Bạn đang xem: Sóng Viba Là Gì? Tính Chất Và Ứng Dụng Của Sóng ViBa
Contents
Sóng viba là gì?
Sóng viba là các tia điện từ có tần số từ 300 MHz đến 300GHz trong phổ điện từ. Vi sóng khá nhỏ khi được so sánh với sóng được sử dụng trong phát thanh. Phạm vi của chúng nằm ở giữa sóng vô tuyến và sóng hồng ngoại. Sóng viba di chuyển theo đường thẳng và chúng sẽ bị ảnh hưởng nhẹ bởi tầng đối lưu.
Vi sóng phù hợp để truyền tín hiệu không dây có băng thông lớn hơn. Sóng vi ba được sử dụng phổ biến nhất trong thông tin vệ tinh, tín hiệu radar, điện thoại và các ứng dụng điều hướng. Các ứng dụng khác mà sóng viba được sử dụng là phương pháp điều trị y tế, sấy khô vật liệu và trong các hộ gia đình để nấu thức ăn.
Sóng viba có tác dụng gì?
Các ứng dụng phổ biến nhất nằm trong phạm vi từ 1 đến 40 GHz. Sóng vi ba phù hợp với tín hiệu truyền không dây (giao thức LAN không dây, Bluetooth) có băng thông cao hơn.
Sóng vi ba thường được sử dụng trong các hệ thống radar trong đó radar sử dụng bức xạ vi sóng để phát hiện phạm vi, khoảng cách và các đặc điểm khác của thiết bị cảm biến đo mức chất lỏng, cảm biến radar và ứng dụng băng thông rộng di động.
Công nghệ vi sóng được sử dụng trong radio để phát sóng và viễn thông truyền dẫn do bước sóng nhỏ của chúng, sóng định hướng nhỏ hơn và do đó thực tế hơn so với bước sóng dài hơn (tần số thấp hơn) trước khi truyền dẫn cáp quang. Sóng vi ba thường được sử dụng trong điện thoại để liên lạc đường dài.
Một số ứng dụng khác trong đó sóng viba được sử dụng là phương pháp điều trị y tế; sóng viba được sử dụng để sấy khô và bảo dưỡng các sản phẩm, và trong các hộ gia đình để nấu chín thức ăn (lò vi sóng).
Nguyên lý hoạt động của lò vi sóng
Lò vi sóng thường được sử dụng cho mục đích nấu ăn mà không cần sử dụng nước. Năng lượng cao của lò vi sóng làm quay các phân tử nước, chất béo và đường của thực phẩm. Sự quay này gây ra ma sát dẫn đến sinh nhiệt. Quá trình này được gọi là đốt nóng điện môi. Sự tác động của sóng viba gần như đồng đều để thức ăn sẽ nóng lên đều. Việc nấu nướng trong lò vi sóng là nhanh chóng, hiệu quả và an toàn.
Lò vi sóng bao gồm một máy biến áp cao áp truyền năng lượng vào Magnetron, buồng Magnetron, bộ điều khiển Magnetron, ống dẫn sóng và buồng nấu.
Năng lượng trong lò vi sóng có tần số 2,45 GHz với bước sóng 12,24 cm. Lò vi sóng truyền theo chu kỳ xen kẽ để các phân tử có cực (một đầu dương và đầu kia âm) tự sắp xếp theo các chu kỳ xen kẽ. Sự liên kết này gây ra sự quay của các phân tử có cực. Các phân tử có cực quay đánh vào các phân tử khác và đưa chúng vào chuyển động. Làm nóng bằng lò vi sóng sẽ hiệu quả hơn nếu thực phẩm có hàm lượng nước cao do có các phân tử nước quay tự do. Chất béo, đường, nước đông lạnh,… cho thấy nhiệt điện môi ít hơn do sự hiện diện của các phân tử nước tự do ít hơn.
Lò vi sóng nấu phần bên ngoài của thực phẩm trước và sau đó là phần bên trong tương tự như nấu thông thường bằng cách sử dụng lửa ga.
Buồng nấu của lò vi sóng là lồng Faraday ngăn lò vi sóng rò rỉ ra môi trường.
Tần số sóng viba
Làm thế nào điện thoại di động và truyền hình của bạn có thể làm việc cùng một lúc? Cả hai đều sử dụng ăng-ten để nhận thông tin từ sóng điện từ, vậy tại sao không có vấn đề gì?
Bất kể thông tin nào bạn muốn gửi, dạng sóng đó có thể được biểu diễn dưới dạng tổng của một dải tần số. Bằng cách sử dụng điều chế, các dạng sóng có thể được chuyển sang các dải tần riêng biệt.
Ví dụ, điện thoại di động sử dụng băng tần 1850-1900 MHz. Truyền hình được phát sóng chủ yếu ở mức 54-216 MHz. Đài FM hoạt động trong khoảng 87,5-108 MHz.
Băng thông của tín hiệu là sự khác biệt giữa tín hiệu tần số cao và thấp. Chẳng hạn, tín hiệu truyền giữa 40 và 50 MHz có băng thông 10 MHz. Điều này có nghĩa là năng lượng của tín hiệu được chứa trong khoảng từ 40 đến 50 MHz (và năng lượng trong bất kỳ dải tần số nào khác là không đáng kể).
Sóng viba được tìm thấy ở dải cao hơn của phổ vô tuyến, nhưng chúng thường khác với sóng vô tuyến dựa trên công nghệ sử dụng chúng. Sóng vi ba được chia thành các băng tần con dựa trên bước sóng của chúng.
Tín hiệu vi sóng thường được chia thành ba loại:
- Tần số cực cao (UHF) (0,3-3 GHz);
- Tần số siêu cao (SHF) (3-30 GHz);
- Tần số cực siêu cao (EHF) (30-300 GHz)
Ngoài ra, các dải tần số vi sóng được chỉ định bởi các chữ cái cụ thể. Các chỉ định của Hiệp hội vô tuyến được đưa ra dưới đây:
Băng tần L
Các băng tần L có dải tần từ 1 GHz đến 2 GHz và bước sóng của chúng trong không gian trống là 15cm đến 30cm. Những dải sóng này được sử dụng trong điều hướng, điện thoại di động GSM và trong các ứng dụng quân sự. Chúng có thể được sử dụng để đo độ ẩm đất của rừng trong mùa mưa.
Băng tần S
Sóng viba băng tần S có dải tần từ 2 GHz đến 4 GHz và dải bước sóng của chúng là 7,5cm đến 15 cm. Những sóng này có thể được sử dụng trong đèn hiệu điều hướng, thông tin quang và mạng không dây.
Băng tần C
Sóng băng tần C có phạm vi từ 4 GHz đến 8 GHz và bước sóng của chúng nằm trong khoảng từ 3,75 cm đến 7,5 cm. Sóng viba băng tần C xuyên qua các bụi, khói, tuyết và mưa trên mặt trái đất. Những vi sóng này có thể được sử dụng trong viễn thông vô tuyến đường dài.
Băng tần X
Dải tần cho vi sóng băng tần S là 8 GHz đến 12 GHz có bước sóng trong khoảng từ 25 mm đến 37,5 mm. Những sóng này được sử dụng trong thông tin vệ tinh, thông tin băng thông rộng, radar, thông tin liên lạc không gian…
Băng tần Kᵤ
Những sóng này đang chiếm dải tần từ 12 GHz đến 18 GHz và có bước sóng trong khoảng từ 16,7 mm đến 25 mm. Nói đến Kᵤ đề cập đến Quartz-under.
Những sóng này được sử dụng trong thông tin vệ tinh để đo lường sự thay đổi năng lượng của các xung vi sóng và chúng có thể xác định tốc độ và hướng gió gần các khu vực ven biển.
Băng tần K và Kₐ
Dải tần cho sóng viba băng tần K trong khoảng từ 18 GHz đến 26,5 GHz. Những vi sóng này có bước sóng trong khoảng từ 11,3 mm đến 16,7 mm. Đối với băng tần Kₐ, dải tần số là 26,5 GHz đến 40 GHz và chúng đang chiếm bước sóng trong khoảng từ 5 mm đến 11,3 mm. Những vi sóng này được sử dụng trong thông tin vệ tinh, quan sát thiên văn và radar. Radar trong dải tần số này cung cấp khoảng cách ngắn, độ phân giải cao và lượng dữ liệu cao ở tốc độ cao.
Băng tần V
Dải tần cho các vi sóng này là 50 GHz đến 75 GHz. Bước sóng của các vi sóng này nằm trong khoảng từ 4.0 mm đến 6.0 mm. Có một số dải khác như U, E, W, F, D và P có tần số rất cao được sử dụng trong một số ứng dụng.
Sóng viba có hại không
Bức xạ là một năng lượng đến từ một nguồn và đi qua một số vật thể hoặc không gian. Thông thường, bức xạ RF sẽ được sản xuất bởi một số thiết bị như máy phát TV và Radio, lò sưởi cảm ứng và lò sưởi điện môi. Bức xạ vi sóng sẽ được sinh ra bởi các thiết bị radar, ăng ten chảo và lò vi sóng.
Do bức xạ vi sóng, nhiệt độ cơ thể có thể tăng. Có nguy cơ tổn thương nhiệt cao hơn với các cơ quan kiểm soát nhiệt độ kém, chẳng hạn như thấu kính mắt. Vì năng lượng bức xạ được cơ thể hấp thụ thay đổi theo tần số. Việc đo tốc độ hấp thụ là rất khó khăn.
Ưu điểm của sóng viba
- Hãy cùng tìm hiểu xem sóng viba đem đến cho chúng ta những ưu điểm gì nào.
- Nó không yêu cầu bất kỳ một hình thức kết nối cáp nào
- Chúng có thể mang số lượng thông tin cao do tần số hoạt động cao.
- Có thể tạo ra nhiều kênh truy cập riêng biệt
- Tín hiệu tần số cao / bước sóng ngắn đòi hỏi một ăng ten nhỏ.
Nhược điểm của sóng viba
Ưu điểm của sóng viba nhiều là vậy. Nhưng chúng cũng có nhược điểm. Vậy nhược điểm của chúng là gì? Chúng ta cùng thảo luận nhé.
- Sự suy giảm bởi các vật thể rắn: chim bay, mưa, tuyết và sương mù.
- Xây dựng các tòa tháp phát sóng rất tốn kém.
- Phản chiếu từ các bề mặt phẳng như nước và kim loại.
- Nhiễu xạ (tách) xung quanh các vật thể rắn.
- Bị khúc xạ bởi bầu khí quyển, do đó làm cho chùm tia được chiếu ra xa máy thu.
Ứng dụng của sóng Viba trong thực tiễn
Sóng vi ba hay còn gọi là vi sóng chính là sóng điện từ có bước sóng dài hơn tia hồng ngoại nhưng ngắn hơn sóng radio. Sóng vi ba có bước sóng trong khoảng 1 mm đến 1 m, với tần số 300 GHz – 300 MHz. Ranh giới giữa tia hồng ngoại, vi ba và sóng radio tần số cực cao (UHF) rất là tuỳ ý và thay đổi trong các lĩnh vực nghiên cứu khác nhau.
Sóng vi ba đã thâm nhập sâu vào cuộc sống con người. Theo nguyên lí hoạt động, tất cả các phân tử sóng thay đổi từ cực dương sang cực âm trong mỗi chu kì sóng. Tốc độc của sự thay đổi là khá lớn, hàng triệu lần/ giây. Các phân tử thức ăn đặc biệt là các phân tử nước giống như những thanh nam châm chúng có một cực dương và một cực âm. Khi các sóng vi ba tác động vào thức ăn chúng tạo ra các phân tử có cực quay cùng tần số với tần số sóng vi ba. Chính sự rung động các phân tử này tạo nên ma sát làm nóng thức ăn. Hơn thế, sóng vi ba không tương tác với các phân tử thủy tinh, nhựa hoặc giấy.
Sóng vi ba thường được sử dụng để tiếp âm các tín hiệu điện thoại có khoảng cách truyền xa, các chương trình truyền hình hay các thông tin máy tính được truyền từ trái đất tới một trạm vệ tinh trong vũ trụ. Ngoài ra chúng cũng được dùng để nhận biết tốc độ của xe ô tô và các phương tiện giao thông khác. Nhưng hơn hết, gần gũi với chúng ta nhất vẫn là những lợi ích mà chúng mang lại khi được coi như một nguồn năng lượng trong các thiết bị nấu ăn hàng ngày.
Có thể nói lò vi sóng chính là ứng dụng dễ thấy nhất của sóng vi ba hay vi sóng. Lò vi sóng thường gồm các bộ phận: nguồn phát sóng magnetron, mạch điện tử điều khiển, ống dẫn sóng, ngăn nấu. Sóng vi ba sinh ra từ nguồn phát sóng được dẫn qua ống dẫn sóng rồi đi vào ngăn nấu, phản xạ lại giữa các bức tường của ngăn nấu, rồi bị hấp thụ bởi thức ăn. Sóng vi ba trong lò vi sóng là các dao động của điện từ trường có tần số ở mức 2450 MHz. Các phân tử thức ăn, nước, chất béo, đường,… thường ở dạng lưỡng cực điện. Những lưỡng cực này có xu hướng quay để nằm song song với chiều điện trường ngoài. Khi điện trường dao động, các phân tử quay nhanh qua lại. Dao động quay chuyển hóa thành động nhiệt khi các phân tử va chạm và từ đó làm nóng thức ăn. Ngăn nấu chính là một lồng kim loại hoặc lưới kim loại bao quanh, chúng sẽ đảm bảo cho sóng không lọt ra ngoài.
Trên đây, Luật Trẻ Em đã tổng hợp và chia sẻ đến các bạn những thông tin liên quan đến Sóng Viba Là Gì. Mong rằng đây là nguồn tham khảo hữu ích cho các bạn. Cảm ơn các bạn đã theo dõi bài viết của chúng tôi!
Đăng bởi: Trường Tiểu học Thủ Lệ
Chuyên mục: Tổng hợp
