גלי רדיו חודרים לגופנו ולכל מילימטר של חלל סביבנו. בלעדיהם אי אפשר לדמיין את חייו של אדם מודרני. גלי רדיו חדרו לכל תחום בחיינו. במשך יותר מ-100 שנים, הם חלק מחיינו ואי אפשר לדמיין את קיומו של אדם בלעדיהם.
מה זה?
גל רדיו - קרינה אלקטרומגנטית המתפשטת בחלל בתדר מיוחד. המילה "רדיו" מקורה בלטינית - ray. אחד המאפיינים של גלי רדיו הוא תדר התנודה, הנמדד בהרץ. אז זה נקרא על שמו של המדען הגרמני, הפיזיקאי היינריך הרץ. הוא קיבל גלים אלקטרומגנטיים וחקר את תכונותיהם. תנודות גל ותדירותם קשורים זה לזה. ככל שהאחרון גבוה יותר, כך התנודות קצרות יותר.
היסטוריה
יש תיאוריה שגלי רדיו נוצרו ברגע המפץ הגדול. ולמרות שגלים מגנטיים תמיד היו קיימים, האנושות גילתה אותם יחסית לאחרונה. בשנת 1868 תיאר אותם הסקוטי ג'יימס מקסוול ביצירתו. אז הוכיח הפיזיקאי הגרמני היינריך הרץ בתיאוריה את קיומם. זה קרה ב-1887. מאז, העניין בגלים מגנטיים לא התייבש. גלי רדיו נחקרים ברבים מהמכונים המובילים בעולם.
תחומי היישום של גלי רדיו נרחבים - אלו הם רדיו, ומכ"ם, טלוויזיה, טלסקופים, מכ"מים, תנורי מיקרוגל וכל מיני תקשורת אלחוטית. הם נמצאים בשימוש נרחב בקוסמטיקה. האינטרנט, הטלוויזיה והטלפוניה - כל התקשורת המודרנית בלתי אפשרית ללא גלים מגנטיים.
יישומים מורחבים של גלי רדיו
באמצעות מחקר של תופעה זו אנו יכולים לשלוח מידע למרחקים. גלי רדיו נוצרים כאשר זרם חשמלי בתדר גבוה עובר דרך מוליך. מדענים רבים מייחסים לעצמם את הכשרון של המצאת הרדיו. וכמעט בכל מדינה יש גאון כזה שאנחנו חייבים לו את ההמצאה הייחודית הזו. בארצנו מאמינים שאלכסנדר סטפנוביץ' פופוב היה אחד מהממציאים.
המצאת הרדיו החלה עם מנצח הרדיו של אדוארד ברנלי ב-1890. המדען הצרפתי הזה יצר את המכשיר שלו על בסיס הרעיון של היינריך הרץ, שאמר שכאשר גל אלקטרומגנטי פוגע במכשיר רדיו, נוצר ניצוץ. מכשיר ה-Branly שימש לקליטת האות. הראשון שבדק את המכשיר הזה ב-40 מטר היה אוליבר לודג' האנגלי ב-1894. אלכסנדר פופוב שיפר את הרסיבר של לודג'. זה קרה ב-1895.
Television
לשימוש בגלי רדיו בטלוויזיה יש אותו עיקרון. מגדלי טלוויזיה מגבירים ומשדרים את האות לטלוויזיות, והם כבר ממירים אותם לתמונה. השימוש בגלי רדיו בתקשורת סלולרית נראה אותו הדבר. נדרשת רק רשת צפופה יותר של מגדלי רטרוסרורים. אלהמגדלים הם תחנות בסיס המשדרות ומקבלות אותות מהמנוי.
טכנולוגיית Wi-Fi, שפותחה ב-1991, נפוצה כעת. עבודתה התאפשרה לאחר לימוד המאפיינים של גלי רדיו והיישום שלהם התרחב באופן משמעותי.
זה מכ ם שנותן מושג על מה שקורה על פני כדור הארץ, בשמים ובים ובחלל. עקרון הפעולה הוא פשוט - גל הרדיו המשדר מהאנטנה מוחזר מהמכשול ומוחזר בחזרה כאות. המחשב מעבד אותו ונותן נתונים לגבי גודל האובייקט, מהירות התנועה והכיוון.
מכ"מים שימשו גם בכבישים מאז 1950 כדי לנטר את מהירות כלי הרכב. הדבר נבע ממספר המכוניות הגדל והולך על הכבישים והשליטה הדרושה עליהם. רדאר הוא מכשיר לקביעת מהירות מרחוק של כלי רכב בתנועה. המשטרה העריכה את הנוחות שבשימוש במכשיר הזה וכעבור כמה שנים המכ"מים היו בכל כבישי העולם. מדי שנה מכשירים אלו שונו, שופרו וכיום יש מספר עצום של סוגים. הם מחולקים לשתי קבוצות: לייזר ו"דופלר".
מאפיינים של גלי רדיו
לגלי רדיו יש תכונות מעניינות:
- אם גל רדיו מתפשט במדיום שאינו אוויר, אז הוא סופג אנרגיה;
- מסלול הגל מעוקל אם הוא נמצא במדיום לא-הומוגני ונקרא שבירהגלי רדיו;
- בכדור הומוגני, גלי רדיו מתפשטים בקו ישר במהירות בהתאם לפרמטרים של המדיום, ומלווים בירידה בצפיפות שטף האנרגיה עם מרחק הולך וגדל;
- כאשר גלי רדיו עוברים ממדיום אחד למשנהו, הם משתקפים ונשברים;
- דיפרקציה היא תכונתו של גל רדיו להקיף מכשול שנתקל בדרכו, אבל יש כאן תנאי הכרחי אחד - גודל המכשול חייב להיות תואם לאורך הגל.
סוגי גלים
גלי רדיו מחולקים לשלוש קטגוריות: קצר, בינוני וארוך. הראשונים כוללים גלים באורך של 10 עד 100 מ', המאפשרים ליצור אנטנות כיווניות. הם יכולים להיות יבשתיים ויונוספריים. השימוש בגלי רדיו קצרים נמצא בתקשורת ובשידור למרחקים ארוכים.
אורכם של גלים בינוניים משתנה בדרך כלל בין 100 ל-1000 מ'. התדרים האופייניים להם הם 526-1606 קילו-הרץ. השימוש בגלי רדיו בינוניים מיושם בערוצי שידור רבים ברוסיה.
ארוך הוא גל מ-1000 עד 10,000 מ'. כל דבר שמעל לנתונים האלה נקרא גלים ארוכים במיוחד. לגלים אלו תכונות ספיגה נמוכות כאשר הם עוברים דרך היבשה והים. לכן, היישום העיקרי של גלי רדיו ארוכים הוא בתקשורת תת-ימית ותת-קרקעית. המאפיין המיוחד שלהם הוא עמידות בפני זרם חשמלי.
מסקנה
לבסוף, ראוי לציין שחקר גלי הרדיו נמשך עד היום. ואולי, זה יביא הרבה יותר הפתעות לאנשים.
