Rádiové vlny prenikajú do našich tiel a každého milimetra priestoru okolo nás. Bez nich je nemožné predstaviť si život moderného človeka. Rádiové vlny prenikli do každej oblasti nášho života. Už viac ako 100 rokov sú súčasťou našich životov a je nemožné si bez nich predstaviť existenciu človeka.
Čo je toto?
Rádiové vlny – elektromagnetické žiarenie, ktoré sa šíri v priestore so špeciálnou frekvenciou. Slovo "rádio" pochádza z latinčiny - lúč. Jednou z charakteristík rádiových vĺn je frekvencia oscilácií, ktorá sa meria v Hertzoch. Je teda pomenovaná po nemeckom vedcovi, fyzikovi Heinrichovi Hertzovi. Prijímal elektromagnetické vlny a skúmal ich vlastnosti. Kmity vlny a jej frekvencia spolu súvisia. Čím je vyššia, tým kratšie sú oscilácie.
História
Existuje teória, že rádiové vlny vznikli v čase veľkého tresku. A hoci magnetické vlny existovali vždy, ľudstvo ich objavilo relatívne nedávno. V roku 1868 ich vo svojom diele opísal Škót James Maxwell. Potom nemecký fyzik Heinrich Hertz teoreticky dokázal ich existenciu. Stalo sa tak v roku 1887. Odvtedy záujem o magnetické vlny nevyschol. Rádiové vlny sa skúmajú v mnohých popredných svetových inštitútoch.
Oblasti použitia rádiových vĺn sú rozsiahle – sú to rádio a radar, televízia, teleskopy, radary, mikrovlnné rúry a všetky druhy bezdrôtovej komunikácie. Sú široko používané v kozmeteológii. Internet, televízia a telefonovanie – všetky moderné komunikácie sú nemožné bez magnetických vĺn.
Rozšírené aplikácie rádiových vĺn
Práve prostredníctvom štúdia tohto javu môžeme posielať informácie na veľké vzdialenosti. Rádiové vlny sa generujú, keď vodičom prechádza vysokofrekvenčný elektrický prúd. Mnoho vedcov si pripisuje zásluhy na vynáleze rádia. A takmer v každej krajine sa nájde taký génius, ktorému vďačíme za tento unikátny vynález. V našej krajine sa verí, že Alexander Stepanovič Popov bol jedným z vynálezcov.
Vynález rádia začal rádiovým dirigentom Edwarda Branlyho v roku 1890. Tento francúzsky vedec vytvoril svoje zariadenie na základe myšlienky Heinricha Hertza, ktorá spočívala v tom, že keď elektromagnetická vlna zasiahne rádiové zariadenie, vytvorí sa iskra. Na príjem signálu bol použitý nástroj Branly. Prvým, kto testoval toto zariadenie na 40 metrov, bol v roku 1894 Angličan Oliver Lodge. Alexander Popov vylepšil Lodgeov prijímač. Stalo sa to v roku 1895.
Televízia
Používanie rádiových vĺn v televízii má rovnaký princíp. Televízne veže zosilňujú a prenášajú signál do televízorov a tie ho už premieňajú na obraz. Používanie rádiových vĺn v celulárnej komunikácii vyzerá rovnako. Vyžaduje sa len hustejšia sieť retroserorových veží. Títoveže sú základňové stanice, ktoré vysielajú a prijímajú signály od účastníka.
Technológia Wi-Fi, ktorá bola vyvinutá v roku 1991, je teraz rozšírená. Jej práca bola možná po štúdiu vlastností rádiových vĺn a ich využitie sa výrazne rozšírilo.
Je to radar, ktorý dáva predstavu o tom, čo sa deje na Zemi, na oblohe, v mori a vo vesmíre. Princíp činnosti je jednoduchý – rádiová vlna vysielaná anténou sa odráža od prekážky a vracia sa späť ako signál. Počítač to spracuje a poskytne údaje o veľkosti objektu, rýchlosti pohybu a smere.
Od roku 1950 sa na cestách používajú aj radary na sledovanie rýchlosti vozidiel. Spôsobil to rastúci počet áut na cestách a nevyhnutná kontrola nad nimi. Radar je zariadenie na diaľkové zisťovanie rýchlosti pohybujúceho sa vozidla. Polícia ocenila pohodlie používania tohto zariadenia a o pár rokov neskôr boli radary na všetkých cestách sveta. Každým rokom sa tieto zariadenia upravovali, zdokonaľovali a dnes ich existuje obrovské množstvo typov. Delia sa do dvoch skupín: laser a "Doppler".
Vlastnosti rádiových vĺn
Rádiové vlny majú zaujímavé funkcie:
- ak sa rádiová vlna šíri v inom prostredí ako vzduch, absorbuje energiu;
- trajektória vlny je zakrivená, ak je v nehomogénnom prostredí a nazýva sa lomrádiové vlny;
- v homogénnej guli sa rádiové vlny šíria priamočiaro rýchlosťou závislou od parametrov média a sú sprevádzané znižovaním hustoty energetického toku s rastúcou vzdialenosťou;
- keď rádiové vlny prechádzajú z jedného média do druhého, odrážajú sa a lámu;
- difrakcia je vlastnosť rádiových vĺn obísť prekážku, ktorá sa im dostane do cesty, ale je tu jedna nevyhnutná podmienka – veľkosť prekážky musí zodpovedať vlnovej dĺžke.
Typy vĺn
Rádiové vlny sú rozdelené do troch kategórií: krátke, stredné a dlhé. Medzi prvé patria vlny s dĺžkou 10 až 100 m, čo umožňuje vytvárať smerové antény. Môžu byť pozemské a ionosférické. Použitie krátkych rádiových vĺn sa zistilo v komunikácii a vysielaní na veľké vzdialenosti.
Dĺžka stredných vĺn sa zvyčajne pohybuje od 100 do 1000 m. Frekvencie charakteristické pre ne sú 526-1606 kHz. Použitie stredných rádiových vĺn je implementované v mnohých vysielacích kanáloch v Rusku.
Dlhá je vlna od 1 000 do 10 000 m. Čokoľvek nad týmito číslami sa nazýva ultradlhé vlny. Tieto vlny majú nízke absorpčné vlastnosti pri prechode cez pevninu a more. Preto je hlavná aplikácia dlhých rádiových vĺn v podvodných a podzemných komunikáciách. Ich špeciálnou vlastnosťou je odolnosť voči elektrickému prúdu.
Záver
Na záver stojí za zmienku, že štúdium rádiových vĺn pokračuje dodnes. A možno to ľuďom prinesie mnoho ďalších prekvapení.
