关于电磁波频率（波长）和信号掩盖才干之间的联系，许多人都存在疑问。
有人说，电磁波的频率越高，穿透力越弱，所以掩盖才干差。那么就有人问，X射线和γ射线频率高，不是用于医学摄片和金属设备探伤吗？
也有人问，频率越高，穿透才干越弱，为什么可见光的频率那么高，却能够穿透玻璃呢？
总而言之，议论纷纷，谁也说不清楚，终究频率和穿透才干之间是怎样的联系。
今日这篇文章，咱们就详细解说一下这样的一个问题。
首要，咱们要弄清一些基本概念。
什么是电磁波？咱们或许觉得，电磁波不便是光波和电波么，扭来扭去的那种正弦图形，便是电磁波。
电磁波
严格来说，电磁波是以动摇方式传达的电磁场。相同方向且彼此笔直的电场和磁场，在空间中传达的震动粒子波，便是电磁波。
电磁波的传达，不依赖于介质，就算在真空中，也能够传达。
太阳光，便是电磁波的一种可见的辐射形状。无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线，都是电磁波。它们的首要差异，便是频率不同。
咱们牢记，水波、声波不是电磁波，而是机械波。它们是需求实体介质的，一个点上下运动，带动下一个点运动，形成了波。
机械波
所以，请不要把电磁波幻想成真的有那么一个正弦曲线在空间中扭动！
电磁波的类别和用途许多，为了尽最大或许防止发散，咱们先仅限于评论移动通讯中的电磁波传达。
也便是说，咱们要点评论：电磁波信号由天线宣布之后，终究怎样才干传达更远的间隔？
电磁波的传达，有以下几种机制：直射、反射和衍射（绕射）。
A点到B点，假设没有障碍物，那么便是直射。它们之间只要空气。
实际中的环境不会那么简略，周围总会有一些障碍物，所以，会有一些反射。它们之间，仍是空气为主。
信号会发作叠加，发作快虚弱（瑞利式微）
假如有障碍物，那么问题呈现了，信号该怎样曩昔呢？
除了凭借环境物体进行反射之外，就只剩两个挑选，一个是衍射（绕射），一个是直接穿透曩昔！
关于衍射，假如你的物理常识还没还给教师的话，应该记住“小孔成像”吧？
衍射，指的是波（如光波）遇到障碍物时违背本来直线传达的物理现象。也便是说，电磁波具有“绕开”障碍物的才干。波长越长（大于障碍物尺度），动摇性越显着，越容易发作衍射现象。
再来看穿透。穿透这个比较费事。它包含了3个进程。
第一步，是障碍物外表。
电磁波从空气到障碍物（也便是导体），需求用外面的电场和磁场感应出介质里边的电场和磁场。
根据经典电磁波理论，电磁波在不同介质的传达速度，取决于介质（障碍物）的介电特性和介磁特性。假如介质是抱负导体，导电功能特别好，那么，电场在该抱负导体内部永远为0，就不能发作电场。
所以，假如障碍物是抱负导体，一切的电磁波都会反射回去。
关于非抱负导体（大部分介质），电磁波在外表上分红折射和反射的两部分。两部分的份额跟波速、入射角有关，而波速又跟频率有关。所以，通过介质外表时，电磁波信号就现已衰减掉一部分了。
好了，接下来是第二步，电磁波折射的一部分总算进入介质内部。
介质分为均匀介质和不均匀介质。咱们先说均匀介质。
大部分介质不是抱负导体或良导体，而是绝缘体或许有不同电阻率值的导体。
电磁波在绝缘体中的传达较为顺利。像玻璃，便是一种十分典型的绝缘体。光线在玻璃中传达时，吸收率很低，所以玻璃看着就很通明。
许多晶体，例如食盐晶体、冰糖晶体，还有纯洁的水结成的冰，都和玻璃相似。
最典型的便是光纤。光在光纤中，能够传输几十公里。
光纤的纤芯
电磁波在有不同电阻率的导体中传达，能够正常的运用麦克斯韦方程式进行核算。详细怎样算，我就不解说了。
咱们咱们能够简略来了解：
电磁波是电场和磁场的传达，波峰和波谷是电场的两个极值。
当电磁波频率越高，则波长越短，波峰和波谷离得越近，介质某一点邻近电场的差异就越大，相应电流就越大，所以损耗在介质里的能量就越多。
所以，相同条件条件下，在有电阻率的导体中，频率越高的电磁波，衰减得就越快。
比较典型的比如便是深海中的潜艇。潜艇都是运用长波或超长波与岸上基地进行通讯的。由于无线信号的频率很低，在水中的衰减会更小。
关于不均匀介质，这样的一个问题就更杂乱了。
电磁波在不均匀介质中传达，等所以在不同介质之间重复地发作折射、反射、衍射。传达的途径愈加杂乱，终究射出的方向也十分杂乱。过长的途径，也会带来更大的衰减（损耗）。
典型的比如是墙面，不管是钢筋混凝土墙面，仍是砖砌墙面，都是不均匀介质，电磁波传达进程中，就有不同程度的衰减。
第三步，从介质到空气，又是一波折射和反射。
综上所述，咱们应该理解，为什么频率越高的电磁波，穿透障碍物的才干越弱了吧？
咱们家里运用的Wi-Fi，现在都有2.4GHz频段和5GHz频段。咱们用过的话，应该都知道，5GHz信号的穿墙才干显着弱于2.4GHz信号。
还有咱们昨日文章所说的毫米波，也是相同的道理。相同条件下，毫米波信号穿透障碍物的衰减，显着会大于Sub-6GHz的信号。
值得一提的是，不均匀介质的信号衰减程度，和介质颗粒度也有联系。假如这个颗粒打得很碎，颗粒很小，那么，关于低频电磁波来说，由于波长远大于颗粒尺度，全体上电磁波的衰减会更小一些。
那么许多人会问，为什么高能射线例如X射线频率那么高，穿透力却很强呢？
这儿边的原因很杂乱。简略来说，关于这些频率极高的电磁波，经典的电动力学不能彻底建立。
这是什么鬼理由？
这么说吧，X射线除了频率高之外，还有一个特性，那便是能量极强。
X射线照在介质上时，仅一小部分被介质的原子“挡住”，大部分经由原子之间的缝隙“穿过”，然后表现出很强的穿透才干。
那么，为什么像铅块这样的重金属能够有用阻挠X射线呢？由于铅块的原子序数较高，密度大，原子结构更严密，不容易“穿透”。
好啦，文章写到这儿，就要完毕了。关于电磁波的波长频率与穿透才干的联系，咱们都搞理解了吗？
