Ban đêm cái đài bắt được đài ở xa hơn vì trên cao có một lớp khí quyển bị ánh nắng làm cho nhiễm điện, ban ngày nó nuốt bớt sóng trung, ban đêm nó yếu đi, sóng radio vọt lên tầng cao hơn rồi dội về mặt đất ở những nơi rất xa. Thế là lúc khuya, vặn núm một vòng có khi nghe được tiếng của cả những đài ở nước khác.
Chào bạn, đây là Phát Thanh Số. Ai từng dò sóng một cái đài cũ đều biết đó là cả một nghệ thuật: vặn thật chậm, nín thở, xoay cái đài sang trái sang phải, rút cần ăng ten ra thụt vào. Tập này mình giải thích những thao tác ấy bằng khoa học, để lần sau bạn dò sóng cho ông bà thì biết mình đang làm gì.
Sóng radio đi từ đài tới tai mình thế nào?
Đài phát thanh biến giọng người thành một dòng điện dao động, rồi gửi dòng ấy lên cột ăng ten thật cao để phát ra thành sóng điện từ. Sóng này lan đi khắp xung quanh, không nhìn thấy, không nghe thấy, nhưng xuyên qua tường nhà mình mỗi giây.
Cái đài của mình làm việc ngược lại. Nó bắt lấy sóng, lọc ra đúng tần số mình chọn bằng cái núm vặn, rồi biến trở lại thành âm thanh ở loa. Mỗi đài phát ở một tần số riêng, giống như mỗi nhà một số nhà trên cùng một con phố.
Khi vặn núm, bạn đang dời cái cửa sổ lọc dọc theo con phố đó. Đúng số nhà thì nghe rõ, lệch một chút thì nghe lẫn tiếng rè, lệch nhiều thì sang nhà khác. Đó là lý do phải vặn thật chậm ở những chỗ có tiếng.
Cái đài cũ có hai kiểu nghe chính mà người lớn hay gọi tắt bằng chữ nước ngoài. Mình gọi theo tiếng Việt cho dễ: sóng điều biên, thường là sóng trung và sóng ngắn, và sóng điều tần, nghe trong hơn nhưng đi gần hơn.
Vì sao ban đêm nghe được những đài rất xa?
Trên đầu chúng ta, ở độ cao vài chục tới vài trăm cây số, có một vùng khí quyển gọi là tầng điện ly. Ánh nắng mặt trời làm không khí ở đó nhiễm điện, và vùng nhiễm điện này có thể hấp thụ hoặc phản xạ sóng radio.
Ban ngày, lớp thấp nhất của tầng điện ly hoạt động mạnh, nó hấp thụ phần lớn sóng trung đi lên trời. Sóng trung lúc đó chủ yếu chỉ bò sát mặt đất, nên chỉ nghe được đài trong vùng gần.
Khi mặt trời lặn, lớp thấp đó yếu dần rồi gần như biến mất. Sóng trung đi lên được tới những lớp cao hơn, gặp lớp ấy thì dội ngược về mặt đất, rơi xuống một nơi cách đài phát hàng trăm, hàng nghìn cây số. Vậy là đài ở xa bỗng nghe được ở nhà mình.
Sóng ngắn còn đi xa hơn nữa vì nó có thể nảy qua lại giữa tầng điện ly và mặt đất nhiều lần, vòng qua nửa vòng trái đất. Đó là lý do ngày xưa người ta có thể nghe được những đài phát thanh quốc tế bằng một cái đài bán dẫn nhỏ.
Tiếng rè từ đâu ra?
Tiếng rè là sóng điện từ không mong muốn lọt vào cái đài. Nguồn lớn nhất ngoài trời là sấm sét, mỗi tia chớp phát ra một tiếng xẹt trên sóng radio, kể cả khi cơn dông ở xa mình hàng chục cây số. Mùa mưa nghe đài rè hơn là vì thế.
Trong nhà, các thiết bị điện cũng phát nhiễu: bóng đèn huỳnh quang, quạt điện, bộ sạc rẻ tiền, lò vi sóng. Có khi bạn để cái đài sát ổ điện, nghe toàn tiếng ù ù, dời ra xa một mét là trong hẳn.
Sóng điều biên dễ bị rè hơn sóng điều tần, vì nó mang âm thanh bằng độ mạnh yếu của sóng, mà nhiễu thì cũng làm sóng mạnh yếu thất thường. Sóng điều tần mang âm thanh bằng độ nhanh chậm của dao động nên ít bị nhiễu chen vào hơn.
Vì vậy, nếu đài có cả hai kiểu, nghe nhạc thì nên chọn điều tần cho trong, còn muốn bắt đài xa vào ban đêm thì quay sang sóng trung, sóng ngắn và chấp nhận một chút rè.
Vì sao xoay cái đài hay rút cần ăng ten lại nghe rõ hơn?
Khi nghe sóng trung, nhiều cái đài không dùng cái cần ăng ten rút ra, mà dùng một thanh từ nằm ngang bên trong vỏ. Thanh này bắt sóng tốt nhất khi nó nằm ngang so với hướng sóng tới. Xoay cái đài là xoay thanh từ, nên có hướng nghe rõ, có hướng gần như mất tiếng.
Người lớn ngày xưa không cần biết lý thuyết này, chỉ biết cứ đặt cái đài theo đúng góc quen trên nóc tủ là nghe tốt. Nay bạn biết rồi thì có thể dạy lại ông bà: thử xoay chậm một vòng, chỗ nào tiếng to nhất thì để yên.
Còn cái cần ăng ten rút ra thường dùng cho sóng điều tần và sóng ngắn. Rút hết chiều dài và đặt gần cửa sổ thường giúp nghe rõ hơn, vì tường bê tông cốt thép chặn bớt sóng.
Một mẹo cũ nữa là đứng gần cái đài thì tiếng thay đổi, vì người mình cũng ảnh hưởng tới sóng. Có ai từng thấy cứ cầm vào cái cần ăng ten là nghe rõ, buông ra là rè chưa. Đó không phải tưởng tượng.
Dò sóng hôm nay còn có ý nghĩa gì?
Bây giờ nghe đài qua mạng thì không cần dò sóng nữa, bấm là có. Nhưng dò sóng dạy cho người ta một sự kiên nhẫn rất đẹp: vặn chậm, nghe kỹ, chấp nhận rằng không phải lúc nào cũng bắt được thứ mình muốn.
Nó cũng là một trò chơi khoa học rất hay cho trẻ con. Bạn có thể cho con thử nghe sóng trung lúc trưa và lúc mười giờ đêm, rồi hỏi con vì sao khác nhau. Một cái đài cũ thành ngay một phòng thí nghiệm nhỏ về bầu trời.
Nếu con bạn thích những câu hỏi vì sao như vậy, nhabachoc.com là podcast khoa học của hệ dành cho trẻ em và bố mẹ nghe cùng, còn nhavatly.com thì kể vật lý đời thường cho người lớn và học trò lớn.
Tối nay, nếu nhà có cái đài cũ, bạn thử dò sóng trung một vòng lúc khuya, đếm xem bắt được bao nhiêu đài. Con số có khi làm bạn ngạc nhiên.
Câu hỏi thường gặp
Sóng điều tần và sóng điều biên khác nhau thế nào?
Sóng điều biên mang âm thanh bằng độ mạnh yếu của sóng, đi xa được, nhất là ban đêm, nhưng dễ bị rè. Sóng điều tần mang âm thanh bằng độ nhanh chậm của dao động, nghe trong hơn nhưng chỉ đi trong vùng gần, cỡ tầm nhìn từ cột phát.
Vì sao trời giông thì đài rè nhiều?
Mỗi tia sét phát ra một luồng sóng điện từ rất mạnh, lọt vào cái đài thành tiếng xẹt. Cơn giông ở xa hàng chục cây số vẫn có thể làm đài rè, nhất là khi nghe sóng trung.
Ở chung cư cao tầng nghe đài kém thì làm sao?
Bạn đặt đài gần cửa sổ, rút hết cần ăng ten, tránh xa ổ điện và các bộ sạc. Nếu vẫn kém, nghe đài qua mạng trên điện thoại hoặc loa thông minh là cách chắc chắn hơn.
Tầng điện ly có ảnh hưởng gì khác ngoài radio không?
Có. Nó ảnh hưởng tới liên lạc vô tuyến đường dài và tín hiệu định vị vệ tinh. Khi mặt trời hoạt động mạnh, tầng điện ly bị xáo trộn và liên lạc vô tuyến có lúc bị gián đoạn.
Trẻ con có học được gì từ việc dò sóng radio?
Học được rằng có những thứ vô hình đang bay quanh mình, rằng ban ngày và ban đêm bầu trời khác nhau, và học sự kiên nhẫn khi vặn núm thật chậm. Đó là những bài học khoa học dễ nhớ vì gắn với một việc tự tay làm.
