智能手机水下快速失去信号 | AI生成和翻译
问题：电磁波在水中的表现如何？将手机装在袋子里扔进水中后，信号会发生什么变化？
答案：
电磁波（EM波），包括智能手机使用的无线电波（如蜂窝信号、Wi-Fi、蓝牙），在水中的行为与空气中截然不同，主要是由于水的电学特性导致的吸收和衰减。
电磁波在水中的行为
- 水（特别是含盐的海水）是一种导电介质，会导致电磁波能量快速损失。
- 高频波（如现代手机使用的频率）比低频波遭受更强的衰减。
- 关键影响因素：
- 海水（高电导率约 4 S/m）：极高的衰减。
- 淡水（低电导率约 0.01 S/m）：衰减较低，但对手机频率仍然显著。
- 衰减随频率急剧增加：
- 在手机频率范围（4G/5G 通常为 700 MHz – 2.6 GHz）和 Wi-Fi/蓝牙（2.4 GHz 或 5 GHz）下，衰减非常严重。
- 在海水中，2.4 GHz 频率的衰减可超过每米 700 分贝——意味着信号在几厘米内几乎消失。
- 在淡水中，衰减较低（约 1–数分贝/米），但仍足以迅速阻断信号。
低频信号（如潜艇使用的 ELF/VLF）能传播更远，但消费类设备（如智能手机）无法使用这些频率。
手机被扔进水中（如装在袋子里）时的信号表现
现代智能手机使用高频无线电波进行蜂窝通信、Wi-Fi 和蓝牙——这些信号在水中都会遭受严重衰减。
- 实际结果 —— 水下几乎无可用信号：
- 在海水（海洋、海水）中：信号在几厘米内（通常 <10–20 cm）即消失。即使刚没入水面，连接也会中断。
- 在淡水（泳池、湖泊、河流）中：穿透能力稍好，但通常在10–50 cm深度内信号仍会丧失（有时在极浅水域或接近水面且对准良好时可稍微延长）。
- 实验和报告显示，手机完全浸没后，蜂窝信号、Wi-Fi 和蓝牙几乎立即中断——即使是防水手机，在未采用特殊技术的情况下也无法在水下保持连接。
- 防护袋（如防水袋）无法改善信号传播——它可能保持手机内部干燥且功能正常，但电磁波仍无法有效穿透周围水体到达基站或 Wi-Fi 路由器。
- 极浅浸没（仅几厘米，天线接近水面）在淡水中可能允许弱/间歇信号传输，但这种情况不可靠且不实用。
总结：将智能手机（即使装在防水袋中）扔进水中，会导致其迅速丧失所有无线信号（蜂窝、Wi-Fi、数据）在淡水和海水中均如此。手机内部（屏幕、应用等）可能仍能正常工作（如果防水），但需回到水面附近或上方才能恢复联网。
参考资料：
- https://en.wikipedia.org/wiki/Electromagnetic_absorption_by_water
- https://www.researchgate.net/figure/Attenuation-experienced-by-EM-signals-in-fresh-and-seawater-for-different-frequencies_fig1_302259776
- https://www.scirp.org/journal/paperinformation?paperid=5906
- https://electronics.howstuffworks.com/would-a-cell-phone-work-on-a-submerged-submarine.htm
- https://underwatermessaging.cs.washington.edu/underwater_comms.pdf