WIFI信號也是電磁波,那麼凸透鏡對WiFi信號有聚焦作用嗎?

2021-01-13 艾伯史密斯

WIFI信號的波長,比可見光波高了5個數量級,在穿過玻璃透鏡時的特性是不一樣的,不會像可見光那樣發生折射,因此不會形成可見光那樣的聚焦。

無論是可見光、紫外線、WIFI信號(屬於微波)、還是無線電波,本質上都是電磁波,擁有電磁波的所有特性,它們之間本質上只是波長不同而已。

我們知道可見光在均勻的介質中沿直線傳播,也會被物質吸收和反射,在穿過不同介質時還會發生折射現象,利用這一原理,可見光穿過凸透鏡時就能產生聚焦。

我們來看WIFI信號和可見光的對比:

可見光

波長:380nm~780nm

頻率:380THz~790THz

WIFI信號

波長7~13cm

頻率:2400MHz~4500MHz

玻璃的主要成分是二氧化矽(SiO2),其微觀原子呈無規則網狀結構,網狀結構的平均尺度在微米數量級,略比可見光波長大。

由於可見光的波長短,加上玻璃材料對可見光的吸收很少,所以可見光的光子可以穿過了玻璃,由於可見光在玻璃中的傳播速度發生了變化,根據能量最小原理光會在介質交界處發生折射,而凸透鏡剛好能把折射後的光線聚焦於一點。

WIFI的波長遠大於玻璃分子的網狀結構,於是WIFI信號穿過玻璃的網狀結構時,不是光子穿了過去,而是看成電磁波發生了衍射,兩者波長的差別,導致玻璃材料對釐米波不會產生折射,也就不具備玻璃透鏡的聚焦效果。

但是我們可以利用金屬材料,來反射微波和無線電波,並讓電磁波聚焦於一個區域內,比如接收衛星信號的裝置,外觀呈鍋的形狀。

對于波長比可見光更短的X射線,由於玻璃對X射線的折射率接近於1,折射現象不明顯,而且玻璃對X射線的吸收嚴重,所以X射線的聚焦也是技術上的一個難點。

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