Hva er radiobølger?

Radiobølger er en usynlig form for elektromagnetisk stråling (EMR) som varierer i bølgelengde fra rundt 0,04 tommer (en millimeter) til over 62 000 miles (100 000 km), noe som gjør det til en av de bredeste områdene i det elektromagnetiske spekteret.Radio er et fangst som beskriver alle former for EMR med en bølgelengde lengre enn 0,04 tommer (en millimeter) og en frekvens under 300 GHz.Det genereres ved bevegelse av elektrisk ladning, som kan være resultatet av en elektrisk strøm eller fra tilfeldig bevegelse av atomer og molekyler.Denne formen for EMR er avgjørende for menneskelig kommunikasjon, og brukes til TV-, radio- og mobiltelefoner, så vel som i radar og astronomi.

Hvordan radiobølger produseres

All elektromagnetisk stråling kan betraktes som bølger som bølger gjennom en enElektromagnetisk felt, som krusninger i et tjern.De produseres når en elektrisk ladet partikkel, vanligvis et elektron, endrer hastigheten eller bevegelsesretningen.Dette kan skje på flere måter, for eksempel oppvarming av atomer og molekyler, og endringer i energinivået til elektroner;Bølgene generert av radiosendere er resultatet av strømmen av elektrisk strøm.Frekvensen og bølgelengden avhenger av mengden energi som er involvert, med høyere frekvenser og kortere bølgelengder som indikerer høyere energier.Hvis energiforandringen er relativt liten, kan radiobølger produseres.

bruker

Den mest kjente bruken av radiobølger er å sende bilder, lyd og tekst i form av signaler og mdash;Radioer lang bølgelengde lar den omgå hindringer og reise lange avstander, i motsetning til synlig lys og annen høyere frekvensstråling.Radiobølger med en bølgelengde på mindre enn rundt 10 meter blir absorbert av atmosfæren.Lengre bølger spretter frem og tilbake mellom ionosfæren og bakken, noe som gjør radio ideell for overføring over horisonten.De laveste frekvensene brukes til kommunikasjon med ubåter, på grunn av deres lave energi og mdash;for stealth mdash;og høy gjennomtrengende kraft.Disse lavere frekvensene kan anses å ha mer bass, noe som betyr at de trenger ytterligere, spesielt gjennom tykke medier som vann.

For å sende informasjon med radiobølger, må det kodes på noen måte.Det er to hovedmetoder, kjent som amplitude -modulasjon (AM), og frekvensmodulasjon (FM).I AM kodes informasjon ved å variere amplituden eller høyden på bølgene, mens FM -metoden innebærer å bruke endringer frekvensen for å bære data.Mønstrene til forskjellige amplituder eller frekvenser blir dekodet der de mottas for å reprodusere den originale informasjonen, som kan være bilder, lyder eller tekst.På denne måten kan kompleks informasjon overføres over lange avstander billig.

Radioastronomi er et viktig verktøy for å forstå universet.På grunn av eksistensen av skyer av gass og støv i galakser, er det en grense for mengden informasjon som kan oppnås ved bruk av synlig lys eller høyere frekvenser av EMR.Radiobølger kan imidlertid passere gjennom disse hindringene, og mye av det som har blitt lært om interiøret i galakser har kommet gjennom analysen av naturlige radiokilder.Astronomer har også vært i stand til å oppdage strålingen fra selve Big Bang, som på grunn av utvidelsen av universet er blitt strukket ut fra de første veldig høye frekvensene i mikrobølgeovnen og mdash;Dette er kjent som den kosmiske bakgrunnsstrålingen (CMB).

Helseeffekter

Det er reist bekymringer for mulige effekter på eksponering for helsa for radiobølger, spesielt de i mikrobølgeovnen, brukt av mobiltelefoner og radar.Når radiofrekvensstråling blir absorbert av vev, kan det forårsake oppvarming.Normal eksponering antas ikke å forårsake noen problemer, men å være i nærheten av en kraftig radarsender kan være potensielt farlig.Linsen i øyet er spesielt utsatt for skade ved oppvarming, ogOverdreven eksponering for mikrobølgeovnstråling kan potensielt føre til grå stær.Det er også bekymring for de langsiktige effektene av hyppig mobiltelefonbruk, men fra og med 2013 har kliniske studier vært uoverensstemmende.

Historie

Radiobølger ble først spådd i 1865 av James Clerk Maxwell, som kom med ligningenefor elektromagnetisme, senere kjent som Maxwells -ligninger.Mens han arbeidet med forholdet mellom elektromagnetisme og lys, innså han at andre former for elektromagnetisk stråling, med bølgelengder over og under det synlige området, var mulig.Eksistensen av den nedre bølgelengdestrålingen ble demonstrert eksperimentelt 22 år senere, i 1887, da Heinrich Hertz genererte radiobølger i laboratoriet hans.I løpet av noen tiår ble de mye brukt til å overføre informasjon.Guglielmo Marconi og Nikola Tesla er begge kreditert for å være tidlige pionerer i radioområdet, men Marconi patenterte det første trådløse telegrafisystemet i 1896.