WiFi信號可以穿牆而可見光卻不能—是真的嗎?

這是一個看似簡單卻涉及到很多知識的問題。我們知道WiFi信號屬於微波的一種，與無線電波、可見光、X射線及γ射線都統稱為電磁波。要說清楚這個問題，首先要搞明什麼是電磁波及電磁波的性質，再逐個分解wifi信號與可見光都有哪些區別，從而確定命題的真偽。

一、電磁波

從科學的角度來說，電磁波是能量的一種，凡是高於絕對零度的物體，都會釋出電磁波。根據物理學定義：電磁波（又稱電磁輻射）是由同相且互相垂直的電場與磁場在空間中衍生發射的震蕩粒子波，是以波動的形式傳播的電磁場。電磁波是電磁場的一種運動形態，變化的電場產生磁場，變化的磁場又會產生電場。變化的電場和變化的磁場，則構成了一個不可分離的統一的場，這個場就是電磁場，變化的電磁場在空間以波的形式傳播就形成了電磁波。描述電磁波特徵的物理量是頻率和波長，電磁波頻率的單位是赫茲（Hz），電磁波波長的單位是米（m）。如果把電磁波的頻率由低至高依次排列的話，它們是工頻電磁波、無線電波、微波、紅外線、可見光、紫外線、X射線及γ射線。

電磁波及頻譜

電磁波在空間向各個方向傳播並且不依靠介質，通過不同介質時，會發生折射、反射、衍射、散射及吸收等等。不同頻率的電磁波在同一種介質中傳播時，呈現的性質也不同。電磁波的波長越長、越容易繞過障礙物繼續傳播。例如:個子高的人翻牆就容易些。波長越短（小於介質的分子間隙）、穿透介質的能力越強。例如:醫療用的x光透視，電離輻射治療等，就是利用電磁波的穿透力而實現的診療目的。

二、wifi信號與可見光

1、wifi信號：wifi信號屬於微波範疇，其波長在7—12cm之間，與微波爐的波長相當。微波的基本性質，呈現為穿透、反射和吸收。對玻璃、塑料和瓷器等物質，微波幾乎是穿透而不被吸收。而水和食物等物質會因吸收微波使自身發熱，如微波爐加熱食品。對金屬類物質，則呈現反射特性。當wifi信號到障礙物（牆體）時，由於牆體材料既非水和食物、也非玻璃、塑料和瓷器等物質。因此，wifi信號只有極少部分可以透過障礙物，大部分的wifi信號還將以波的形式呈現反射、散射和衍射現象。其主要的傳播路徑如下圖所示：

wifi信號的傳播

（1）穿透：由於wifi信號的波長遠大於X射線，穿透牆體（障礙物）後的信號衰減量至少是X射線百倍以上，更何況室內wifi信號的強度只有20dB了。因此，wifi信號的穿透能力是極其微弱的。

（2）散射：是指wifi信號遇到空氣中的漂浮物（塵土）時，會部分偏離原方向而分散傳播的現象。

（3）反射：建築牆體通常不存在理想光滑的表面，由此而帶來的反射能力也會大打折扣。

（4）衍射：是指wifi信號遇到障礙物後，原來的傳播方向被「打碎」彎散，並偏離原來直線傳播的物理現象。被「打碎」彎散的wifi信號又會通過其它途逕到達手機，就給我們造成了穿牆而過的假象。

2、可見光的物理學定義為：能刺激人的視覺的電磁波。它的頻率範圍在39000～86000GHz之間，波長：0.7微米～0.4微米，真空中的傳播速度為3x108米/秒。可見光在電磁波頻譜當中可以說是個另類，它是一種很特殊的電磁波，具有波粒二象性，所謂二象性，是指同時具有「波動性」和「粒子性」兩種表象。

光的波粒二象性

（1）當電磁波的頻率很高、高過可見光很多時。電磁波主要表現為「粒子性」，這種電磁波通常稱作射線。射線的波長很小，基本是小於常見物體的分子間隙，與許多物質的分子原子量級相當。當這類射線穿透物質的時候，類似於子彈大小的東西射過一層層珠簾，碰不上珠子的就直接穿過去了，碰上的變個方向也能過去，當然會有穿過不去的。但每一個穿過去的子彈，其速度基本上是沒損失。所以，電磁波的頻率越高（子彈越小）就越容易穿過。

（2）可見光的波長是常見物體分子間隙的幾十上百倍，靠「粒子性」穿透障礙物是肯定是過不去了。那就只能依靠「波動性」來傳播，所謂「波動性」傳播，是指介質中的質點受到相鄰質點的擾動而隨著運動。就相當於光波帶著阻礙物的質點一同「振動」，然後通過'振動」把「節奏」帶到障礙物的「對面」去。這種把「節奏」帶到「對面」去的傳播肯定要有損耗的，損耗的多少與障礙物的屬性相關。這就好比，同樣是固體障礙物；玻璃窗透光，牆體卻不透光，牆體不透光一定是損耗過大，肉眼凡胎就看不到光了。這個現象是有些另類吧！

由此可見，「WiFi信號可以穿牆而可見光卻不能」的說法不是很嚴密。不論是WiFi信號還是可見光遇到障礙物（牆體）時，都會按照自身的屬性傳播。是不是能穿牆而過，則取決於牆體材料及分子間的尺寸。現實生活中，WiFi信號還是以反射、散射和衍射、可見光以「粒子性」為主要傳播手段。正如我們能感受到WiFi信號隨所處位置不同有強弱變化，陽光或燈光下的阻礙物會有陰影出現一樣。