好了，接下來是第二步，電磁波折射的一部分終于進入介質(zhì)內(nèi)部 。
介質(zhì)分為均勻介質(zhì)和不均勻介質(zhì) 。我們先說均勻介質(zhì) 。
大部分介質(zhì)不是理想導(dǎo)體或良導(dǎo)體，而是絕緣體或者有不同電阻率值的導(dǎo)體 。
電磁波在絕緣體中的傳播較為順暢 。像玻璃，就是一種非常典型的絕緣體 。光線在玻璃中傳播時，吸收率很低，所以玻璃看著就很透明 。
很多晶體，例如食鹽晶體、冰糖晶體，還有純凈的水結(jié)成的冰，都和玻璃類似 。
最典型的就是光纖 。光在光纖中，可以傳輸幾十公里 。
光纖的纖芯
電磁波在有不同電阻率的導(dǎo)體中傳播，可以使用麥克斯韋方程式進行計算 。具體怎么算，我就不解釋了 。
我們可以簡單來理解：
電磁波是電場和磁場的傳播，波峰和波谷是電場的兩個極值 。
當(dāng)電磁波頻率越高，則波長越短，波峰和波谷離得越近，介質(zhì)某一點附近電場的差異就越大，相應(yīng)電流就越大，所以損耗在介質(zhì)里的能量就越多 。
所以，相同前提條件下，在有電阻率的導(dǎo)體中，頻率越高的電磁波，衰減得就越快 。
比較典型的例子就是深海中的潛艇 。潛艇都是使用長波或超長波與岸上基地進行通信的 。因為無線信號的頻率很低，在水中的衰減會更小 。
對于不均勻介質(zhì)，這個問題就更復(fù)雜了 。
電磁波在不均勻介質(zhì)中傳播，等于是在不同介質(zhì)之間反復(fù)地發(fā)生折射、反射、衍射 。傳播的路徑更加復(fù)雜，最終射出的方向也非常復(fù)雜 。過長的路徑，也會帶來更大的衰減（損耗） 。
典型的例子是墻面，不管是鋼筋混凝土墻面，還是磚砌墻面，都是不均勻介質(zhì)，電磁波傳播過程中，就有不同程度的衰減 。
第三步，從介質(zhì)到空氣，又是一波折射和反射 。
綜上所述，大家應(yīng)該明白，為什么頻率越高的電磁波，穿透障礙物的能力越弱了吧？
我們家里使用的Wi-Fi，現(xiàn)在都有2.4GHz頻段和5GHz頻段 。大家用過的話，應(yīng)該都知道，5GHz信號的穿墻能力明顯弱于2.4GHz信號 。
還有我們昨天文章所說的毫米波，也是一樣的道理 。相同條件下，毫米波信號穿透障礙物的衰減，明顯會大于Sub-6GHz的信號 。
值得一提的是，不均勻介質(zhì)的信號衰減程度，和介質(zhì)顆粒度也有關(guān)系 。如果這個顆粒打得很碎，顆粒很小，那么，對于低頻電磁波來說，由于波長遠大于顆粒尺寸，整體上電磁波的衰減會更小一些 。
那么很多人會問，為什么高能射線例如X射線頻率那么高，穿透力卻很強呢？
這里面的原因很復(fù)雜 。簡單來說，對于這些頻率極高的電磁波，經(jīng)典的電動力學(xué)不能完全成立 。
這是什么鬼理由？
這么說吧，X射線除了頻率高之外，還有一個特性，那就是能量極強 。
X射線照在介質(zhì)上時，僅一小部分被介質(zhì)的原子“擋住”，大部分經(jīng)由原子之間的縫隙“穿過”，從而表現(xiàn)出很強的穿透能力 。
那么，為什么像鉛塊這樣的重金屬可以有效阻擋X射線呢？因為鉛塊的原子序數(shù)較高，密度大，原子結(jié)構(gòu)更緊密，不容易“穿透” 。
好啦，文章寫到這里，就要結(jié)束了 。關(guān)于電磁波的波長頻率與穿透能力的關(guān)系，大家都搞明白了嗎？
感謝大家的耐心觀看，我們下期再見！
參考文獻：
1、https://www.zhihu.com/question/51073615/answer/124484551 知乎，靈劍
2、https://www.zhihu.com/question/330291086/answer/725442889 知乎，一頭大考拉
【怎么判斷車一把可以繞過前方障礙物 電磁波是怎么繞過障礙物的】3、《X射線穿透能力為什么這么強？》，無損檢測站
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