Trả lời nhanh
Sóng ngắn vô tuyến có bước sóng vào cỡ vài chục mét (khoảng từ 10 m đến 100 m, tương ứng tần số 3–30 MHz). Vì vậy các phương án “vài nghìn mét” (sóng dài) và “vài trăm mét” (sóng trung) đều sai. Sóng ngắn nằm giữa sóng trung và sóng cực ngắn.
Đề bài và đáp án
Câu hỏi thường gặp trong chương “Sóng điện từ” (Vật lí 12): “Sóng ngắn vô tuyến có bước sóng vào cỡ: A. vài nghìn mét; B. vài trăm mét; C. vài chục mét; D. vài mét.” Đáp án là phương án vài chục mét.
Lưu ý: nếu đề của bạn xếp thứ tự phương án khác, hãy chọn theo nội dung “vài chục mét” chứ đừng chọn theo chữ cái.
Bảng phân loại sóng vô tuyến
Các sóng vô tuyến dùng trong thông tin liên lạc được chia theo bước sóng như sau (số liệu làm tròn theo cách SGK thường dùng):
| Loại sóng | Bước sóng λ | Tần số f | Cỡ độ dài |
|---|---|---|---|
| Sóng dài | trên 1000 m | 3–300 kHz | vài nghìn mét |
| Sóng trung | 100 m – 1000 m | 0,3–3 MHz | vài trăm mét |
| Sóng ngắn | 10 m – 100 m | 3–30 MHz | vài chục mét |
| Sóng cực ngắn | 0,01 m – 10 m | 30 MHz – 30 GHz | vài mét trở xuống |
Vì sao sóng ngắn là “vài chục mét”?
Bước sóng và tần số liên hệ qua công thức λ = c/f, với c = 3·108 m/s. Tần số càng cao thì bước sóng càng ngắn.
- Với f = 3 MHz = 3·106 Hz: λ = 3·108 / 3·106 = 100 m.
- Với f = 30 MHz = 3·107 Hz: λ = 3·108 / 3·107 = 10 m.
Vậy sóng ngắn có λ từ 10 m đến 100 m – đúng là cỡ vài chục mét.
Loại trừ các phương án sai
- Vài nghìn mét: ứng với tần số cỡ vài trăm kHz trở xuống, đó là sóng dài, dùng cho liên lạc dưới nước, ít bị nước hấp thụ.
- Vài trăm mét: là sóng trung, tần số cỡ MHz, dùng cho đài AM; ban đêm truyền xa nhờ phản xạ ở tầng điện li, ban ngày bị tầng điện li hấp thụ mạnh.
- Vài mét: là sóng cực ngắn (FM, truyền hình, ra-đa), không bị tầng điện li phản xạ mà xuyên qua nên dùng cho vệ tinh.
Đặc điểm của sóng ngắn
Sóng ngắn bị tầng điện li và mặt đất phản xạ nhiều lần, nên có thể truyền đi rất xa, thậm chí vòng quanh Trái Đất. Vì vậy sóng ngắn được dùng cho phát thanh quốc tế, liên lạc tàu biển và nghiệp dư. Nhược điểm: chất lượng phụ thuộc trạng thái tầng điện li nên dễ nhiễu, tín hiệu lúc mạnh lúc yếu.
Mẹo nhớ nhanh
Nhớ theo thứ tự “dài – nghìn, trung – trăm, ngắn – chục, cực ngắn – vài mét“. Mỗi khi chuyển sang loại sóng kế tiếp, bước sóng giảm khoảng 10 lần, tần số tăng 10 lần.
Lỗi sai thường gặp
- Nhầm “sóng ngắn” với “sóng cực ngắn”: sóng cực ngắn mới là cỡ vài mét trở xuống.
- Đổi đơn vị sai khi dùng λ = c/f (quên 1 MHz = 106 Hz).
- Cho rằng sóng càng ngắn càng truyền xa. Thực tế sóng cực ngắn xuyên qua tầng điện li nên không truyền vòng quanh Trái Đất như sóng ngắn.
Bài luyện tập
- Một đài phát sóng có tần số 15 MHz. Tính bước sóng và cho biết thuộc loại sóng nào.
Đáp án: λ = 3·108 / 15·106 = 20 m, thuộc sóng ngắn. - Một sóng vô tuyến có bước sóng 300 m. Tần số là bao nhiêu, thuộc loại nào?
Đáp án: f = 3·108 / 300 = 106 Hz = 1 MHz, sóng trung. - Sóng có bước sóng 25 m có tần số bao nhiêu?
Đáp án: f = 3·108 / 25 = 1,2·107 Hz = 12 MHz, thuộc sóng ngắn.
Câu hỏi thường gặp
Sóng ngắn vô tuyến có bước sóng bao nhiêu?
Sóng ngắn có bước sóng khoảng 10–100 m, tức cỡ vài chục mét, ứng với tần số khoảng 3–30 MHz.
Vì sao sóng ngắn truyền được rất xa?
Vì sóng ngắn bị tầng điện li và mặt đất phản xạ liên tiếp nhiều lần nên có thể truyền vòng quanh Trái Đất.
Sóng ngắn khác sóng cực ngắn thế nào?
Sóng cực ngắn có bước sóng từ vài mét trở xuống, xuyên qua tầng điện li nên dùng cho truyền hình, ra-đa, vệ tinh; sóng ngắn thì bị tầng điện li phản xạ.
Công thức đổi giữa bước sóng và tần số là gì?
λ = c/f với c = 3·10^8 m/s. Tần số tăng thì bước sóng giảm tương ứng.