Chúc mừng cho Olli cho câu trả lời tốt nhất. Tất nhiên, có thể tưởng tượng "sóng vô tuyến trông như thế nào" - hay đúng hơn - hình dạng của nhiễu điện trường (và / hoặc từ trường) lan truyền trong không gian - mặc dù chúng ta không thể nhìn thấy chúng trực tiếp. Nhưng bạn cần có một chút kiến thức về chúng và trí tưởng tượng thực sự phong phú.
Quên về lượng tử và quên đi các photon. Đây không phải là một mức độ vật lý mà hầu hết có thể "tưởng tượng" theo một cách nhận thức. Tất cả những người ở trên đề cập đến các photon chỉ không hiểu câu hỏi của bạn hoặc không biết câu trả lời và thoát khỏi nó vượt qua biên giới của một cái gì đó vượt quá phạm vi ngày nay của mọi người. Đây là như chúng ta sẽ nói về hình dạng chính xác của nguyên tử. Hình dạng của một nguyên tử là gì? Và hình dạng của một proton là gì? Mọi người không biết nó là gì và rất có thể nó không phải là một quả bóng tròn nhỏ như trên hình ảnh của trường. Người ta có thể nói chừng nào chúng ta không biết hình dạng chính xác của nguyên tử thì chúng ta sẽ không hiểu được mối tương quan giữa sóng điện từ cổ điển và các hạt cơ bản, tức là photon, mà vật lý lượng tử xử lý.
Vì vậy, hãy gắn bó với vật lý cổ điển và sự hiểu biết của nó về một hiện tượng được gọi là bức xạ điện từ. Điều này là chắc chắn "có thể chấp nhận được", xảy ra trong quy mô của chúng tôi (sóng vô tuyến thông thường có độ dài từ 1cm trở lên) và đã được đo chính xác trong nhiều thập kỷ.
Tuy nhiên, để ngạc nhiên, để tưởng tượng sóng điện từ, đầu tiên là 'giải mã' và tưởng tượng sự truyền sóng âm. Họ khá dễ hiểu. Hãy tưởng tượng một sóng âm thanh (một xung đơn của nó) như một bong bóng hình cầu tròn của không khí nén cao trong môi trường không khí tự nhiên (bình thường) và cũng với không khí 'bình thường' ở trung tâm của nó. Chỉ cần một "lớp" khí nén được sắp xếp trong bong bóng hình cầu. Lớp này không bắt đầu quá mạnh và không kết thúc mạnh. Sự chuyển đổi giữa các giá trị áp suất không khí là nhẹ nhàng (như đối với sóng :). Lớp này dày khoảng 34cm (đối với sóng 1kHz) nhưng như tôi đã nói, nó phải đối mặt với môi trường xung quanh một cách trơn tru và kết thúc (ở phía bên trong) cũng trơn tru. Đường kính của nó là khoảng 1 mét. Và bây giờ bong bóng này đang mở rộng trong không gian theo mọi hướng. Nó ' s chỉ ngày càng lớn hơn, nhưng độ dày lớp không thay đổi - nó liên tục 34cm. Chỉ cần đường kính của nó đang phát triển theo tất cả các hướng xung quanh. Biên độ của nó (chênh lệch áp suất không khí) dần dần yếu đi và cuối cùng nó dừng tồn tại, biến mất. Nhưng đây chỉ là một "lớp" duy nhất, một xung đơn của sóng âm. Bây giờ hãy tưởng tượng cùng một bong bóng đang phát triển nhưng sau đó (sâu hơn chính xác 34cm so với bong bóng này), nó xuất hiện một bong bóng khác và theo sau đó bằng cách phát triển hình cầu, và một bong bóng khác, và một cái khác để chúng ta có toàn bộ salvo của chúng nối tiếp nhau, di chuyển sự xáo trộn áp suất không khí nối tiếp xuyên qua không gian theo mọi hướng.
Bây giờ chúng ta hãy xuống sóng radio. Hình dạng và sự lan truyền của chúng có cùng bản chất. Chúng là những bong bóng hình cầu (các lớp cong) lan rộng trong không gian từ nguồn của chúng, từng lớp một. Sự khác biệt quan trọng nhất từ sóng âm thanh nằm ở chỗ sóng vô tuyến thực sự là gì (hiện tượng chúng mang theo). Như chúng ta đã nói sóng âm mang theo sự gia tăng áp suất không khí nối tiếp. Biên độ của chúng là sự khác biệt giữa các giá trị áp suất không khí trong các đỉnh và trong các máng. Đó là nó. Sóng điện từ mang điện trường tăng. Một "lớp" (hoặc xung) của nó sở hữu cường độ điện trường. Giữa các xung giá trị điện trường bằng không. Vì vậy, trong khi chúng di chuyển khắp không gian, điện trường chỉ xen kẽ giữa giá trị tối đa và không. Max - zero - max - zero - max - zero - vân vân.
Hơn nữa, đáng để thêm rằng điện trường là một đại lượng vectơ. Nó có nghĩa là nó có hướng của nó. Hướng của điện trường trong trường hợp này luôn vuông góc với hướng truyền (truyền) của sóng. Vì vậy, tưởng tượng một xung sóng vô tuyến là bong bóng hình cầu của điện trường, một hành động của trường này thực sự được định hướng dọc theo bề mặt bong bóng của chúng ta. Nói cách khác, các đường sức điện trường bị cong, song song với bề mặt cong của bong bóng và vuông góc với bán kính của nó. Chúng ta hãy xem xét chỉ một sóng vô tuyến giả định duy nhất truyền theo chiều ngang. Bây giờ chúng ta có thể giả sử rằng hướng điện trường là thẳng đứng. Và bây giờ có một điều - hướng điện trường xen kẽ giữa các xung. Đối với sóng ngang của chúng tôi - trường trong giai đoạn đầu tiên đi lên theo chiều dọc và trong lần tiếp theo, nó đi xuống. Vì vậy, trong một bong bóng, nó được hướng lên, tiếp theo nó được hướng xuống. Tuy nhiên, các vị trí giữa các bong bóng có giá trị trường bằng 0 và mọi bong bóng đều có trường đối diện với trường của bong bóng liền kề. Chúng ta có thể tóm tắt nó là: max - zero - min - zero - max - zero - min - zero. Biên độ của sóng là sự khác biệt giữa cường độ cực đại và cực tiểu (hoặc như chúng ta có thể nói - âm) của điện trường. Ghi nhớ về tất cả các giá trị trung gian bây giờ chúng ta biết tại sao họ vẽ nó dưới dạng sóng hình sin với trục ngang được đặt ở trung tâm (nơi cường độ của trường bằng 0). Bất kể hướng trường lên hay xuống - nó vẫn vuông góc với sự truyền sóng, không phải là ' nó không Và đây là cách chính xác điện trường được thiết lập trong không gian giữa các xung sóng tiếp theo (hoặc giữa các bong bóng không gian phát triển lần lượt từng cái).
Nhưng có một thành phần khác dường như làm cho mọi thứ thực sự phức tạp - từ trường. Trên thực tế điều này không quá khó để tìm ra. Hoạt động từ trường bao gồm các vùng giống như điện trường. Chúng có mối tương quan trong pha. Trong các điểm - hoặc các quả cầu không gian thực sự - trong đó điện trường bằng 0 - từ trường cũng bằng không. Trong các quả cầu nơi cường độ điện trường có cực đại - cường độ từ trường cũng có cực đại. Trong các quả cầu nơi điện trường có máng - từ trường có máng. Như bạn đoán rằng từ trường cũng là một đại lượng vectơ vì các đường tác dụng của nó có hướng. Sự khác biệt cơ bản là hướng từ trường vuông góc với cả sự truyền sóng và hướng điện trường. Khi chúng ta tưởng tượng sóng vô tuyến ngang giả định của chúng ta với các đỉnh điện thẳng đứng và các máng điện thẳng đứng theo hướng của các đường sức từ sẽ nằm dọc theo đường ngắm của chúng ta. Các đỉnh từ tính sau đó được hướng về phía chúng tôi và máng từ được hướng ra khỏi chúng tôi. Nếu chúng ta xem xét một khu vực rộng hơn, các đường sức từ cũng phải đi dọc theo một đường cong - dọc theo một bề mặt của hình cầu.
Tôi không biết có thể hiểu được bao nhiêu từ những gì tôi đã nói :) Tuy nhiên, ý tưởng chính là đây là những bong bóng của điện trường và từ trường cũng thay đổi hướng của nó mỗi bong bóng thứ hai và những bong bóng này phát triển rất nhanh. Khi chúng di chuyển trong không gian bằng cách tăng cường độ của điện trường và từ trường suy yếu (biên độ giảm), chúng mất năng lượng và sau một khoảng cách bao phủ, cuối cùng chúng cũng biến mất (giống như sóng âm).
Trong thực tế, hình dạng và bố cục của tất cả các sóng này (cả âm thanh và điện từ) phức tạp hơn nhiều vì những thứ như phản xạ, giao thoa, nhiễu xạ và khúc xạ. Các bong bóng phản ánh từ các đối tượng khác nhau như mặt đất, tòa nhà, cây cối, xe hơi, tường, đồ nội thất và như vậy. Bong bóng phản xạ chạm trực tiếp và ảnh hưởng đến hình dạng và sự di chuyển chính xác của nhau, do đó cấu trúc liên kết của sóng thường rất phức tạp và không thể đoán trước theo quan điểm nhận thức.
Để hoàn thành những khác biệt cơ bản đối với sóng âm mà chúng ta biết rõ là: - chúng không cần bất kỳ phương tiện nào, chúng tự lan truyền và có thể truyền qua cả chân không và nhiều vật liệu khác nhau; - bước sóng của chúng có thể thay đổi rất nhiều nhưng đối với Wi-Fi thì khoảng 9-15cm nên nó khá gần với bước sóng âm thanh mà chúng ta đã thảo luận; - tần số của chúng cực kỳ cao (ví dụ 100 MHz cho đài FM hoặc 2,4 GHz cho Wi-Fi); - tốc độ di chuyển của chúng cũng cực kỳ nhanh hơn (tốc độ ánh sáng);