Как Wi-Fi может проникать сквозь стены, если видимый свет не может?

Я искал вопрос в Physics SE, учитывая, что он будет задан ранее. Я нашел это Почему сигналы Wi-Fi могут проходить сквозь стены и тела, а кухонные микроволны проникают только на несколько сантиметров через поглощающие поверхности? Но в этом вопросе ответы относительно или по сравнению с микроволнами, их поглощением и некоторыми другими вещами. Я не нашел своего рода общий ответ, который мог бы быть ответом на вопрос.

Так что вопрос - вайфай или радиоволны доходят до нас через бетонные стены. Они также достигают нас через потолок (если кто-то использует его в квартире над нашей). Даже по воздуху они так много путешествуют, огибая углы или двери. Сейчас я бы не стал сравнивать их с микроволнами (потому что мне нужен ответ не с точки зрения свойств материала, а с точки зрения физики). Видимый свет, который намного мощнее их, не может проникнуть через черную непрозрачную бумагу, не говоря уже о стенах. То же самое верно и для гамма-лучей (проникновение через очень толстую стену).

Так почему же тогда радиоволны, будучи настолько менее мощными, чем световые волны, могут проходить сквозь стены?

Должна быть общая концепция, почему радиоволны могут проходить сквозь стены, а микроволны или световые волны - нет! Связанный вопрос также заключается в том, что звук распространяется намного быстрее в твердых телах (стенах), но его не слышно в нем, хотя он находится в воздухе.

После прочтения ответа @BillN было бы очень полезно, если бы кто- нибудь мог объяснить это с точки зрения молекулярного резонанса, кристаллической структуры или электропроводности, или как это вызывает молекулярный резонанс, кристаллическая структура или электропроводность.

Нельзя ответить на ваш вопрос, не говоря о свойствах материалов. Просто удивительно, что свет проходит не через бетон, а через стекло.
@Diracology Да, я это понимаю. Поскольку я не знал, я просто хотел сказать, что это только из-за свойств материала или также имеет более сильную теоретическую основу.
Во многих этих вещах важно понимать, что микроволны (которыми является Wi-Fi) по существу не могут проходить сквозь стены: они сильно затухают. Но Wi-Fi-устройства имеют как очень чувствительные приемники, так и огромное количество кодов, исправляющих ошибки, что позволяет им слышать очень слабые сигналы. Хорошим примером являются GPS-приемники (хотя сигнал там такой слабый, что обычно они не работают в помещении).
Думаю, так же они проходят через окна.

Ответы (2)

Различные молекулы и различные кристаллические структуры обладают частотно-зависимыми свойствами поглощения/отражения/пропускания. В общем, свет в видимом для человека диапазоне может проходить с небольшим поглощением через стекло, но не через кирпич. УФ-излучение может хорошо проходить через пластик, но не через силикатное стекло. Радиоволны могут проходить сквозь кирпич и стекло, но не через металлическую коробку. Каждое из этих различий имеет немного другой ответ, но каждый ответ основан на молекулярном резонансе, кристаллической структуре (или ее отсутствии) или электропроводности.

Итог: нет единого общего ответа, почему λ А проходит через материал X, но λ Б нет.

Спасибо за ответ. Не могли бы вы также объяснить, как молекулярный резонанс или электрическая проводимость могут объяснить этот конкретный случай, когда радиоволны проникают сквозь стены, но не через свет, чтобы я мог получить общее представление о том, что происходит в этом процессе.
@Shashaank, вам может быть полезно: Взаимодействие излучения с материей
@AlfredCentauri Спасибо. Да, я нашел это действительно полезным
@AlfredCentauri, спасибо за ссылку. Это очень хорошо объяснено.

Свет, радиоволны или микроволны взаимодействуют с материей через электромагнитное взаимодействие с микроскопическими заряженными частицами. С этими зарядами могут происходить различные типы возбуждения в зависимости от энергии фотонов, составляющих излучение. С увеличением энергии излучение может вызывать молекулярные вращения, молекулярные колебания, электронную поляризацию, электронное возбуждение, ионизацию, атомное возбуждение и так далее.

Wi-Fi работает на микроволновой частоте, и это может генерировать только вращение или, возможно, вибрации молекул. В процессе проникновения в материал и взаимодействия с молекулами микроволны теряют энергию за счет тепла. Однако в целом эти потери малы, и микроволны могут проникать в материал на большие расстояния.

С другой стороны, свет взаимодействует с веществом посредством электронного возбуждения или электронной поляризации. Существует довольно общая теория, описывающая электроны в твердых телах, называемая зонной теорией . В соответствии с ним электроны имеют энергетические уровни, распределенные по энергетическим зонам в пределах нескольких электрон-вольт. Более того, эти полосы разделены «запрещенными уровнями», называемыми запрещенными зонами. У проводников последняя зона (валентная зона) заполнена лишь частично, тогда как у диэлектриков она заполнена полностью. Этот факт имеет решающее значение для электрических и оптических свойств материала.

Учитывая частоту ν фотона, его энергия может быть вычислена из

Е знак равно час ν .
В частности, фотоны, составляющие видимый свет, имеют энергию примерно между 1,8 е В (красный свет) к 3.1 е В (фиолетовый свет). Если вы направите свет в материал с шириной запрещенной зоны менее 1,8 е В тогда каждый фотон способен возбудить электрон из валентной зоны в зону проводимости. Затем электроны испускают этот фотон, и общий эффект заключается в том, что материал становится непрозрачным. С другой стороны, если материал имеет ширину запрещенной зоны больше, чем 3.1 е В фотон (в видимом свете) не может быть поглощен. Затем материал становится прозрачным для света, например, стеклом. Прозрачный материал также поглощает свет за счет электронной поляризации, поэтому очень толстое стекло пропускает меньше света.

Если продолжать увеличивать энергию фотона, скажем, в ультрафиолетовом режиме, то даже для стекла будут переходы валентной зоны в зону проводимости, и стекло будет столь же непроницаемо для УФ, как дерево для видимого света.

Итак, в общем, это то, как излучение реагирует с веществом. Для конкретного вещества низкоэнергетическая (частотная) волна может не потерять свою энергию, а высокоэнергетическая волна может потерять всю свою энергию. Подскажите, пожалуйста, вещество, через которое проходят инфракрасные волны, а ультрафиолетовые нет?
Как Wi-Fi может проникать сквозь стены, если видимый свет не может?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v