Radio viļņi caurstrāvo mūsu ķermeni un katru milimetru telpas ap mums. Bez tiem nav iespējams iedomāties mūsdienu cilvēka dzīvi. Radioviļņi ir iekļuvuši visās mūsu dzīves jomās. Vairāk nekā 100 gadus tie ir mūsu dzīves sastāvdaļa, un bez tiem nav iespējams iedomāties cilvēka eksistenci.
Kas tas ir?
Radio vilnis - elektromagnētiskais starojums, kas izplatās telpā ar īpašu frekvenci. Vārds "radio" cēlies no latīņu valodas - stars. Viena no radioviļņu īpašībām ir svārstību frekvence, ko mēra hercos. Tātad tas ir nosaukts vācu zinātnieka, fiziķa Heinriha Herca vārdā. Viņš saņēma elektromagnētiskos viļņus un pētīja to īpašības. Viļņu svārstības un to frekvence ir savstarpēji saistītas. Jo augstāks pēdējais, jo īsākas ir svārstības.
Vēsture
Pastāv teorija, ka radioviļņi radās lielā sprādziena brīdī. Un, lai gan magnētiskie viļņi ir pastāvējuši vienmēr, cilvēce tos ir atklājusi salīdzinoši nesen. 1868. gadā skots Džeimss Maksvels tos aprakstīja savā darbā. Tad vācu fiziķis Heinrihs Hercs teorētiski pierādīja to esamību. Tas notika 1887. gadā. Kopš tā laika interese par magnētiskajiem viļņiem nav izžuvusi. Radioviļņi tiek pētīti daudzos pasaules vadošajos institūtos.
Radioviļņu pielietošanas jomas ir plašas – tie ir radio un radari, teleskopi, radari, mikroviļņu krāsnis un visa veida bezvadu sakari. Tos plaši izmanto kosmetoloģijā. Internets, televīzija un telefonija - visi mūsdienu sakari nav iespējami bez magnētiskiem viļņiem.
Izvērsti radioviļņu pielietojumi
Izpētot šo fenomenu, mēs varam nosūtīt informāciju attālumos. Radioviļņi rodas, kad augstfrekvences elektriskā strāva iet caur vadītāju. Daudzi zinātnieki piedēvē radio izgudrošanas nopelnus sev. Un gandrīz katrā valstī ir kāds ģēnijs, kuram mēs esam parādā šo unikālo izgudrojumu. Mūsu valstī tiek uzskatīts, ka Aleksandrs Stepanovičs Popovs bija viens no izgudrotājiem.
Radio izgudrošana sākās ar Edvarda Brenlija radiodiriģentu 1890. gadā. Šis franču zinātnieks radīja savu ierīci, pamatojoties uz Heinriha Herca ideju, proti, kad elektromagnētiskais vilnis skar radio ierīci, rodas dzirkstele. Signāla uztveršanai tika izmantots Branly instruments. Pirmais, kurš izmēģināja šo ierīci 40 metru augstumā, bija anglis Olivers Lodge 1894. gadā. Aleksandrs Popovs uzlaboja Lodžas uztvērēju. Tas notika 1895. gadā.
Televīzija
Radio viļņu izmantošanai televīzijā ir tāds pats princips. TV torņi pastiprina un pārraida signālu uz televizoriem, un tie jau pārvērš to attēlā. Radioviļņu izmantošana šūnu komunikācijā izskatās tāpat. Nepieciešams tikai blīvāks retroseroru torņu tīkls. Šīstorņi ir bāzes stacijas, kas pārraida un saņem signālus no abonenta.
Wi-Fi tehnoloģija, kas tika izstrādāta 1991. gadā, tagad ir plaši izplatīta. Viņas darbs kļuva iespējams pēc radioviļņu īpašību izpētes, un to pielietojums ir ievērojami paplašinājies.
Tas ir radars, kas sniedz priekšstatu par to, kas notiek uz zemes, debesīs un jūrā, un kosmosā. Darbības princips ir vienkāršs - antenas raidītais radiovilnis tiek atstarots no šķēršļa un atgriezts kā signāls. Dators to apstrādā un sniedz datus par objekta izmēru, kustības ātrumu un virzienu.
Radari tiek izmantoti arī uz ceļiem kopš 1950. gada, lai uzraudzītu transportlīdzekļu ātrumu. Tas bija saistīts ar pieaugošo automašīnu skaitu uz ceļiem un nepieciešamo kontroli pār tām. Radars ir ierīce kustīga transportlīdzekļa ātruma attālinātai noteikšanai. Policija novērtēja šīs ierīces lietošanas ērtību un dažus gadus vēlāk radari bija uz visiem pasaules ceļiem. Katru gadu šīs ierīces tiek pārveidotas, uzlabotas, un mūsdienās ir milzīgs skaits to veidu. Tie ir sadalīti divās grupās: lāzers un "Doplera".
Radioviļņu īpašības
Radio viļņiem ir interesantas funkcijas:
- ja radiovilnis izplatās vidē, kas nav gaiss, tad tas absorbē enerģiju;
- viļņu trajektorija ir izliekta, ja tā atrodas nehomogēnā vidē, un to sauc par refrakcijuradio viļņi;
- viendabīgā sfērā radioviļņi izplatās taisnā līnijā ar ātrumu, kas ir atkarīgs no vides parametriem, un to pavada enerģijas plūsmas blīvuma samazināšanās, palielinoties attālumam;
- kad radioviļņi pārvietojas no viena nesēja uz otru, tie tiek atstaroti un lauzti;
- difrakcija ir radioviļņa īpašība apbraukt šķērsli, kas tiek sastapts savā ceļā, taču šeit ir viens nepieciešams nosacījums - šķēršļa lielumam jābūt samērīgam ar viļņa garumu.
Viļņu veidi
Radio viļņus iedala trīs kategorijās: īsie, vidēji garie un garie. Pirmie ietver viļņus ar garumu no 10 līdz 100 m, kas ļauj izveidot virziena antenas. Tie var būt sauszemes un jonosfēras. Īsu radioviļņu izmantošana tika atklāta sakaros un apraidēs lielos attālumos.
Vidējo viļņu garums parasti svārstās no 100 līdz 1000 m. Tiem raksturīgās frekvences ir 526-1606 kHz. Vidējo radioviļņu izmantošana tiek ieviesta daudzos apraides kanālos Krievijā.
Gars ir vilnis no 1000 līdz 10 000 m. Viss, kas pārsniedz šos skaitļus, tiek saukts par īpaši gariem viļņiem. Šiem viļņiem ir zemas absorbcijas īpašības, šķērsojot zemi un jūru. Tāpēc galvenais garo radioviļņu pielietojums ir zemūdens un pazemes sakaros. To īpašā īpašība ir izturība pret elektrisko strāvu.
Secinājums
Beidzot ir vērts atzīmēt, ka radioviļņu izpēte turpinās līdz pat šai dienai. Un, iespējams, tas cilvēkiem sagādās daudz vairāk pārsteigumu.
