Cosa sono le onde radio?

Le onde radio sono una forma invisibile di radiazione elettromagnetica (EMR) che varia in lunghezza d'onda da circa 0,04 pollici (un millimetro) a oltre 62.000 miglia (100.000 km), rendendolo uno degli intervalli più larghi dello spettro elettromagnetico.La radio è un termine di cattura che descrive tutte le forme di EMR con una lunghezza d'onda più lunga di 0,04 pollici (un millimetro) e una frequenza inferiore a 300 GHz.Viene generato dal movimento della carica elettrica, che può derivare da una corrente elettrica o dal movimento casuale di atomi e molecole.Questa forma di EMR è cruciale per le comunicazioni umane e viene utilizzata per i telefoni televisivi, radio e cellulari, nonché nel radar e nell'astronomia.

Come vengono prodotte le onde radio

Tutte le radiazioni elettromagnetiche possono essere considerate onde che si ondulano attraverso unCampo elettromagnetico, come increspature in uno stagno.Vengono prodotti quando una particella caricata elettricamente, di solito un elettrone, cambia la sua velocità o direzione del movimento.Ciò può accadere in vari modi, come il riscaldamento di atomi e molecole e cambiamenti nei livelli di energia degli elettroni;Le onde generate dai trasmettitori radio derivano dal flusso di corrente elettrica.La frequenza e la lunghezza d'onda dipendono dalla quantità di energia coinvolta, con frequenze più elevate e lunghezze d'onda più brevi che indicano energie più elevate.Se il cambio di energia è relativamente piccolo, è possibile produrre onde radio.

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L'uso più noto delle onde radio è inviare immagini, audio e testo sotto forma di segnali mdash;La lunghezza d'onda lunga delle radio gli consente di aggirare gli ostacoli e percorrere lunghe distanze, a differenza della luce visibile e di altre radiazioni di frequenza più elevata.Le onde radio con una lunghezza d'onda inferiore a circa 10 metri vengono assorbite dall'atmosfera.Le onde più lunghe rimbalzano avanti e indietro tra la ionosfera e il terreno, rendendo la radio ideale per la trasmissione dell'orizzonte.Le frequenze più basse vengono utilizzate per la comunicazione con i sottomarini, a causa della loro bassa energia e mdash;per Stealth Mdash;e alta potenza penetrante.Queste frequenze più basse possono essere considerate per avere più bassi, il che significa che penetrano ulteriormente, specialmente attraverso mezzi spessi come l'acqua.

Per inviare informazioni tramite onde radio, deve essere codificata in qualche modo.Esistono due metodi principali, noti come modulazione di ampiezza (AM) e modulazione di frequenza (FM).In AM, le informazioni sono codificate variando l'ampiezza o l'altezza delle onde, mentre il metodo FM prevede l'utilizzo delle modifiche alla frequenza per trasportare i dati.I modelli di diverse ampiezze o frequenze vengono decodificati in cui vengono ricevuti per riprodurre le informazioni originali, che possono essere immagini, suoni o testo.In questo modo, informazioni complesse possono essere trasmesse su lunghe distanze a buon mercato.

La radio astronomia è uno strumento vitale per comprendere l'universo.A causa dell'esistenza di nuvole di gas e polvere nelle galassie, esiste un limite alla quantità di informazioni che possono essere ottenute utilizzando la luce visibile o le frequenze più elevate di EMR.Le onde radio, tuttavia, possono passare attraverso questi ostacoli e gran parte di ciò che è stato appreso sugli interni delle galassie è arrivato attraverso l'analisi delle fonti radio naturali.Gli astronomi sono stati anche in grado di rilevare le radiazioni dal Big Bang stesso, che, a causa dell'espansione dell'universo, è stato allungato dalle sue frequenze iniziali molto alte nella gamma di microonde mdash;Questo è noto come radiazione cosmica in background (CMB).

Effetti di salute

Sono state sollevate preoccupazioni sui possibili effetti sulla salute dell'esposizione alle onde radio, in particolare quelle nella gamma di microonde, utilizzate da telefoni cellulari e radar.Quando le radiazioni a radiofrequenza vengono assorbite dal tessuto, può causare riscaldamento.Non si pensa che l'esposizione normale non possa causare problemi, ma essere nelle immediate vicinanze di un potente trasmettitore radar può essere potenzialmente pericoloso.La lente dell'occhio è particolarmente suscettibile ai danni da riscaldamento eL'esposizione eccessiva alle radiazioni a microonde potrebbe potenzialmente portare a cataratta.Vi è anche preoccupazione per gli effetti a lungo termine dell'uso frequente del telefono cellulare, ma a partire dal 2013, gli studi clinici sono stati inconcludenti.

History

Le onde radio sono state previste per la primaPer l'elettromagnetismo, in seguito noto come equazioni di Maxwells.Mentre lavorava sulla relazione tra elettromagnetismo e luce, si rese conto che erano possibili altre forme di radiazione elettromagnetica, con lunghezze d'onda sopra e sotto l'intervallo visibile.L'esistenza della radiazione a lunghezza d'onda inferiore fu dimostrata sperimentalmente 22 anni dopo, nel 1887, quando Heinrich Hertz generava onde radio nel suo laboratorio.Nel giro di pochi decenni, sono stati ampiamente utilizzati per la trasmissione di informazioni.Guglielmo Marconi e Nikola Tesla sono entrambi attribuiti a essere i primi pionieri nell'area della radio, ma Marconi ha brevettato il primo sistema di telegrafia wireless nel 1896.