Sóng ngang, sóng dọc và thang sóng điện từ

Sóng ngang là sóng trong đó các phần tử môi trường dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng. Sóng trên dây căng là một ví dụ. Sóng dọc là sóng trong đó các phần tử dao động theo phương song song với phương truyền; sóng âm trong không khí có các vùng nén–dãn nên là sóng dọc. Cách phân loại dựa vào phương dao động của phần tử so với phương truyền, không dựa vào đường sóng được vẽ ngang hay dọc trên tờ giấy. Sóng cơ truyền dao động và năng lượng qua môi trường; bản thân các phần tử chỉ dao động quanh vị trí cân bằng.

Khác với sóng cơ, sóng điện từ truyền được trong chân không. Trong chân không, mọi sóng điện từ truyền với cùng tốc độ $c\approx3\times10^8$ m/s và thỏa mãn $c=\lambda f$. Theo chiều tần số tăng, đồng thời bước sóng giảm, thang sóng điện từ gồm: sóng vô tuyến → vi ba → hồng ngoại → ánh sáng nhìn thấy → tử ngoại → tia X → gamma. Các miền nối tiếp nhau và ranh giới chỉ có tính quy ước. Ánh sáng nhìn thấy có bước sóng khoảng $0{,}38$–$0{,}76$ μm; hồng ngoại có bước sóng dài hơn, còn tử ngoại ngắn hơn.

Trong chân không, dùng c ≈ 3 × 10⁸ m/s và λ = c/f. Bảng là các ví dụ, không phải đường ranh cứng giữa các miền: | Bức xạ minh họa | Bước sóng | |---|---| | Sóng vô tuyến | 3 m | | Vi ba | 3 cm | | Hồng ngoại | 10 μm | | Ánh sáng nhìn thấy | 600 nm | | Tử ngoại | 100 nm | | Tia X | 0,1 nm | | Gamma | 0,001 nm | Chẳng hạn λ = 600 nm = 6 × 10⁻⁷ m cho f = 5 × 10¹⁴ Hz. Bước sóng càng ngắn thì tần số càng lớn trong cùng điều kiện tốc độ, không phải truyền nhanh hơn. Vô tuyến/vi ba dùng truyền thông; hồng ngoại dùng điều khiển, đo nhiệt; tử ngoại có ứng dụng khử khuẩn; tia X dùng tạo ảnh. Sóng điện từ là sự lan truyền điện từ trường, không cần phần tử môi trường dao động như sóng cơ. Ở mức này ta nhận biết đặc điểm và ứng dụng, chưa cần lí thuyết trường biến thiên của lớp sau.