คลื่นวิทยุ: แอปพลิเคชั่นและคุณสมบัติ

สารบัญ:

คลื่นวิทยุ: แอปพลิเคชั่นและคุณสมบัติ
คลื่นวิทยุ: แอปพลิเคชั่นและคุณสมบัติ
Anonim

คลื่นวิทยุแผ่ซ่านไปทั่วร่างกายและทุกมิลลิเมตรของพื้นที่รอบตัวเรา หากไม่มีพวกเขา ก็เป็นไปไม่ได้ที่จะจินตนาการถึงชีวิตของคนสมัยใหม่ คลื่นวิทยุได้แทรกซึมทุกพื้นที่ในชีวิตของเรา เป็นเวลากว่า 100 ปี ที่พวกเขาเป็นส่วนหนึ่งของชีวิตเรา และเป็นไปไม่ได้ที่จะจินตนาการถึงการมีอยู่ของคนที่ไม่มีพวกเขา

นี่คืออะไร

คลื่นวิทยุ - รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่แพร่กระจายในอวกาศด้วยความถี่พิเศษ คำว่า "วิทยุ" มาจากภาษาละติน - เรย์ ลักษณะหนึ่งของคลื่นวิทยุคือความถี่การสั่น ซึ่งวัดเป็นเฮิรตซ์ จึงตั้งชื่อตามนักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน ไฮน์ริช เฮิรตซ์ นักฟิสิกส์ เขาได้รับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและตรวจสอบคุณสมบัติของพวกมัน การสั่นของคลื่นและความถี่ของมันสัมพันธ์กัน ยิ่งหลังสูง การสั่นยิ่งสั้น

ประวัติศาสตร์

มีทฤษฎีที่ว่าคลื่นวิทยุเกิดขึ้นในช่วงเวลาที่เกิดบิกแบง และถึงแม้คลื่นแม่เหล็กจะมีอยู่เสมอ แต่มนุษยชาติได้ค้นพบเมื่อไม่นานนี้เอง ในปี พ.ศ. 2411 James Maxwell ชาวสกอตบรรยายถึงพวกเขาในงานของเขา จากนั้นนักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน ไฮน์ริช เฮิร์ตซ์ ก็ได้พิสูจน์ในทางทฤษฎีว่ามีอยู่จริง เรื่องนี้เกิดขึ้นในปี พ.ศ. 2430 ตั้งแต่นั้นมา ความสนใจในคลื่นแม่เหล็กก็ไม่ลดลง สถาบันชั้นนำของโลกหลายแห่งกำลังทำการวิจัยคลื่นวิทยุ

การประยุกต์ใช้คลื่นวิทยุ
การประยุกต์ใช้คลื่นวิทยุ

ขอบเขตของการใช้คลื่นวิทยุนั้นกว้างขวาง - เหล่านี้คือวิทยุและเรดาร์, โทรทัศน์, กล้องโทรทรรศน์, เรดาร์, เตาไมโครเวฟและการสื่อสารไร้สายทุกประเภท มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านความงาม อินเทอร์เน็ต โทรทัศน์ และโทรศัพท์ - การสื่อสารสมัยใหม่ทั้งหมดเป็นไปไม่ได้หากไม่มีคลื่นแม่เหล็ก

แอปพลิเคชั่นขยายคลื่นวิทยุ

ผ่านการศึกษาปรากฏการณ์นี้ทำให้เราส่งข้อมูลไปได้ไกล คลื่นวิทยุถูกสร้างขึ้นเมื่อกระแสไฟฟ้าความถี่สูงไหลผ่านตัวนำ นักวิทยาศาสตร์หลายคนยกย่องข้อดีของการประดิษฐ์วิทยุด้วยตนเอง และในเกือบทุกประเทศมีอัจฉริยะที่เราเป็นหนี้สิ่งประดิษฐ์ที่ไม่เหมือนใครนี้ ในประเทศของเรา เชื่อกันว่า Alexander Stepanovich Popov เป็นหนึ่งในนักประดิษฐ์

แอปพลิเคชั่นคลื่นวิทยุสั้น
แอปพลิเคชั่นคลื่นวิทยุสั้น

การประดิษฐ์วิทยุเริ่มด้วยวาทยกรวิทยุของ Edward Branly ในปี 1890 นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศสคนนี้สร้างอุปกรณ์ตามแนวคิดของไฮน์ริช เฮิรตซ์ ซึ่งก็คือเมื่อคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ากระทบอุปกรณ์วิทยุ จะเกิดประกายไฟขึ้น เครื่อง Branly ใช้สำหรับรับสัญญาณ คนแรกที่ทดสอบอุปกรณ์นี้ที่ระยะ 40 เมตรคือ Englishman Oliver Lodge ในปี 1894 Alexander Popov ปรับปรุงตัวรับของ Lodge เกิดขึ้นในปี พ.ศ. 2438

โทรทัศน์

การใช้คลื่นวิทยุในโทรทัศน์ก็มีหลักการเหมือนกัน เสาส่งสัญญาณโทรทัศน์ขยายและส่งสัญญาณไปยังทีวี และแปลงเป็นรูปภาพแล้ว การใช้คลื่นวิทยุในการสื่อสารแบบเซลลูลาร์มีลักษณะเหมือนกัน จำเป็นต้องมีเครือข่ายของหอคอย retroseror ที่หนาแน่นกว่าเท่านั้น เหล่านี้หอคอยเป็นสถานีฐานที่ส่งและรับสัญญาณจากสมาชิก

คุณสมบัติและการใช้งานคลื่นวิทยุ
คุณสมบัติและการใช้งานคลื่นวิทยุ

เทคโนโลยี Wi-Fi ที่พัฒนาขึ้นในปี 1991 แพร่หลายไปทั่ว งานของเธอกลายเป็นจริงได้หลังจากศึกษาคุณสมบัติของคลื่นวิทยุและการประยุกต์ใช้คลื่นวิทยุเพิ่มขึ้นอย่างมาก

เป็นเรดาร์ที่ให้ความคิดเกี่ยวกับสิ่งที่เกิดขึ้นบนโลก บนท้องฟ้า ในทะเล และในอวกาศ หลักการทำงานง่าย - คลื่นวิทยุที่ส่งโดยเสาอากาศจะสะท้อนจากสิ่งกีดขวางและส่งคืนเป็นสัญญาณ คอมพิวเตอร์ประมวลผลและให้ข้อมูลเกี่ยวกับขนาดของวัตถุ ความเร็วในการเคลื่อนที่ และทิศทาง

เรดาร์ยังถูกใช้บนถนนตั้งแต่ปี 1950 เพื่อตรวจสอบความเร็วของยานพาหนะ เนื่องจากจำนวนรถยนต์บนท้องถนนที่เพิ่มขึ้นและการควบคุมที่จำเป็น เรดาร์เป็นอุปกรณ์สำหรับกำหนดความเร็วของยานพาหนะที่กำลังเคลื่อนที่จากระยะไกล ตำรวจชื่นชมความสะดวกในการใช้อุปกรณ์นี้ และอีกไม่กี่ปีต่อมาเรดาร์ก็อยู่บนถนนทุกสายในโลก ทุกปีอุปกรณ์เหล่านี้ได้รับการแก้ไข ปรับปรุง และปัจจุบันมีอุปกรณ์หลายประเภทจำนวนมาก แบ่งออกเป็นสองกลุ่ม: เลเซอร์และ "ดอปเปลอร์"

แอปพลิเคชั่นคลื่นกลาง
แอปพลิเคชั่นคลื่นกลาง

คุณสมบัติของคลื่นวิทยุ

คลื่นวิทยุมีคุณสมบัติที่น่าสนใจ:

  • ถ้าคลื่นวิทยุแพร่กระจายในตัวกลางอื่นที่ไม่ใช่อากาศ มันจะดูดซับพลังงาน
  • วิถีคลื่นจะโค้งหากอยู่ในตัวกลางที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกันและเรียกว่าการหักเหของแสงคลื่นวิทยุ
  • ในทรงกลมที่เป็นเนื้อเดียวกัน คลื่นวิทยุแพร่กระจายเป็นเส้นตรงด้วยความเร็วขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ของตัวกลาง และมาพร้อมกับความหนาแน่นของฟลักซ์พลังงานที่ลดลงเมื่อระยะห่างเพิ่มขึ้น
  • เมื่อคลื่นวิทยุเดินทางจากตัวกลางหนึ่งไปยังอีกตัวกลาง พวกมันจะถูกสะท้อนและหักเห
  • การเลี้ยวเบนเป็นสมบัติของคลื่นวิทยุที่จะเคลื่อนที่ไปรอบ ๆ สิ่งกีดขวางที่พบในเส้นทางของพวกมัน แต่มีเงื่อนไขที่จำเป็นอย่างหนึ่งที่นี่ - ขนาดของสิ่งกีดขวางจะต้องสัมพันธ์กับความยาวคลื่น

ประเภทของคลื่น

คลื่นวิทยุแบ่งออกเป็นสามประเภท: สั้น กลาง และยาว ครั้งแรกรวมถึงคลื่นที่มีความยาว 10 ถึง 100 ม. ซึ่งช่วยให้คุณสามารถสร้างเสาอากาศแบบมีทิศทางได้ พวกเขาสามารถอยู่บนบกและไอโอโนสเฟียร์ พบการใช้คลื่นวิทยุสั้นในการสื่อสารและการออกอากาศทางไกล

แอปพลิเคชั่นคลื่นวิทยุยาว
แอปพลิเคชั่นคลื่นวิทยุยาว

ความยาวของคลื่นขนาดกลางมักจะแตกต่างกันไปตั้งแต่ 100 ถึง 1,000 ม. ลักษณะเฉพาะของความถี่คือ 526-1606 kHz การใช้คลื่นวิทยุขนาดกลางในหลายช่องสัญญาณในรัสเซีย

ยาวคือคลื่นตั้งแต่ 1,000 ถึง 10,000 เมตร สิ่งใดที่อยู่เหนือตัวเลขเหล่านี้เรียกว่าคลื่นที่ยาวเป็นพิเศษ คลื่นเหล่านี้มีคุณสมบัติการดูดซับต่ำเมื่อผ่านบกและในทะเล ดังนั้นการประยุกต์ใช้คลื่นวิทยุยาวเป็นหลักในการสื่อสารใต้น้ำและใต้ดิน คุณสมบัติพิเศษของพวกเขาคือต้านทานกระแสไฟฟ้า

สรุป

สุดท้ายก็น่าสังเกตว่าการศึกษาคลื่นวิทยุยังดำเนินต่อไปจนถึงทุกวันนี้ และบางทีมันอาจจะทำให้ผู้คนประหลาดใจอีกมากมาย

แนะนำ: