世界不思議

為什麼 Wi-Fi 可以穿牆,太陽光卻不能?

大家可能日常觀察會發現一個現象,Wi-Fi可以穿牆傳輸信號,而陽光隔著牆卻消失不見。同樣都是電磁波,為何會有這樣的差異?

電磁波穿牆這件事情,比想像中複雜,影響因子除了頻率,還和被穿的物質元素有關。

首先,Wi-Fi和光波都是「電磁頻譜」的一部分,就像一群孩子去同一所學校上學,雖然他們都同屬於學生這一群體,但是他們的體重個體差異很大。Wi-Fi和光波就是大小截然不同的兩個同學。

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接下來的類比不完全精確,但是相對來說很好懂,答案隱藏在下列對象大小的比較中。

1. 天上下著雨,一隻蚊子和一個成人在雨中行動。
2. 成人奔跑很容易,但是蚊子卻很難在下雨天飛行。
3. 為什麼?這是因為蚊子的大小與雨滴的大小大致相同。
4. 如果蚊子進入雨中,幾滴雨就可以把蚊子撞到泥濘處,無法起飛。而成人的身材比雨滴的體積大得多,所以即使下雨天成人也很容易在街上奔跑。

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同理,我們可以比較兩種波的大小和牆壁中原子的大小。

看上圖,Wi-Fi是巨大的波,其波長比牆壁中原子的大得多。這就是為什麼它們容易穿過牆的原因。(就像一個成人在雨中一樣。)

另一方面,光波是非常小的波,其大小(波長)與牆壁中原子的大小相差無幾。這就是為什麼他們無法通過隔離牆。(因為在下雨天蚊子不能飛。)

雖然Wi-Fi和光波都是電磁波譜的一部分,但波長有很大的不同。Wi-Fi無線電波比光波大得多(就其波長而言)。無線電波比牆壁中原子的大,這就是它們通過的原因,而光是小波,無法穿過牆壁。

上述的類比,是建立在牆壁是大家常見的磚石材質上。

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