电磁波波长越短能量越强_你对电磁波的穿透力了解多少呢？

                       【   电磁波的穿透力  】

我们有时候能听到这样自相矛盾的表述：「从紫外线到X射线，波长越短，频率越高，光子能量越高，穿透力就更强」。同时又说：「无线电的波长越长，频率越低，稳定性越高，穿透力就更强，所以长波适合于远距离通讯。」这让人们非常迷惑，对电磁波的穿透力来说，波长到底是长点好还是短点好？

这其实只是一个关于「穿透力」的文字游戏，真相并不复杂。前者中的「穿透力」指的是电磁波直接穿过某个物体，对应于波的吸收；而后者是将绕过某个障碍物的能力也算作「穿透」，对应于波的衍射。

衍射是容易被理解的，是指波遇到障碍物时偏离原来直线传播的现象。在生活中容易被观察到，比如水波、声波、地震等机械波。电磁波的波长越短，就会越趋近于直线传播，导致衍射能力变差。这也就是为什么波长在10到100公里的甚长波可以不受地形影响通讯的原因。

而「吸收」则更接近字面意义上的「穿透」。当波长尺寸远远小于物体尺寸时，波穿过介质后一部分的能量被「吸收」，剩余部分射出。比如一束X光线透过密度、厚度不同的人体组织时，产生不同程度的吸收，从而生成明暗不同的图样以用作医学诊断。

 在真实世界中，物质对电磁波的吸收会受到相当多因素的影响，比如晶格震动、电子跃迁、电离化等等。在实际应用中往往被简化为一个经验公式：介电函数。就好像电流经过导体会有损耗一般，波经过介质也存在一个类似电阻的介电系数来数据化这样的损耗。

 人类之所以对电磁波的「穿透性」着迷，是因为现代无线电通信就建立在对它的研究之上。随着社会不断发展，人类对长距离、高信息密度通讯的需求越来越大。从1G到4G，信息传输的速度和密度都得到了大幅提升。但当物联网、VR、AR等新技术出现后，低频带宽已经不能满足市场需求。人们将目光转向更高的频段——也就是5G中的毫米波领域。它带来更大带宽优势，可进一步提升5G峰值速率和系统容量。

                           编辑|19144212 程绍芸

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