No sabemos lo que una onda de radio se parece?

Question

En precálculo clase estamos aprendiendo acerca de sin/cos/tan/cuna/sec/csc y su amplitud, periodos y fases de turnos. He estudiado electrónica de encendido y apagado durante aproximadamente un año. Me gustaría saber si realmente sabemos ¿qué ondas? se parecen a los senos y cosenos como en los libros de texto de matemáticas. O son las funciones de onda sólo representaciones de algo que no podemos ver sólo puede analizar sus efectos. Y por lo tanto algo que no sabemos de lo que parecen.

Por favor explique

Gracias

Answer 1

Olvidar el quantum cosas por un momento. Si usted quiere aprender acerca de la electrodinámica cuántica, leer QED por Richard Feynman. (Usted debe leer de todos modos; puede ser el único realmente bueno de pop física del libro.)

Clásicamente, un campo electromagnético es un campo de fuerza que actúa sobre una carga eléctrica. No "parezca" algo más que un mecánico empujar o tirar. Una de las cosas que la EM de las fuerzas que pueden actuar está moléculas. Se puede cambiar la forma de las moléculas, o (en las frecuencias altas) incluso romper los enlaces químicos. Esa es la manera de ver ... la luz estimula una reacción química en las células de la retina, que se inicia una cadena de reacciones químicas que culminan en la actividad cerebral.

Cuando decimos que una onda de radio puede ser descrito como una onda sinusoidal, estamos hablando acerca de cómo la amplitud de la onda (es decir, la fuerza de la fuerza) varía en el espacio y en el tiempo. Las ondas sinusoidales que tienden a aparecer mucho por las razones que Dave se mencionó, son soluciones simples a los de segundo orden ecuaciones diferenciales, y usted puede utilizar el análisis de Fourier para describir otras señales en términos de los sinusoides. Las ondas sinusoidales son también usadas para hablar sobre el sonido, por la misma razón.

La mayoría de las ondas de radio no será pura sinusoides, pero muchos se basan en los sinusoides. Por ejemplo, las amplitudes de las ondas de radio AM son sinusoides cuya amplitud varía lentamente. Las amplitudes de FM ondas de radio son ondas sinusoidales cuyas frecuencias varían lentamente. Aquí hay un ejemplo, cortesía de Berserkerus en Wikimedia Commons:

Observe que el ejemplo de la señal en esta imagen también es una onda sinusoidal. Eso no es un accidente. Las ondas sinusoidales de trabajo así como de simples señales de prueba. La radiación de las líneas eléctricas también sería bastante cerca de una onda sinusoidal pura.

Si desea visualizar una onda de radio, imaginar estar bajo el agua cerca de una playa. Las corrientes no son visibles, pero todavía se puede sentir en movimiento olas de agua, ya que a empujarlo. Eso es lo que las ondas de radio de hacer para los electrones en una antena.

Answer 2

Una onda de radio no es como una invisible cadena con una forma senoidal que se mueve a la velocidad de la luz.

Una onda de radio es de un campo eléctrico y un campo magnético. Pensar en eso como una propiedad del espacio. Por ejemplo, la propiedad "color" de un plátano es "amarillo". La propiedad "campo eléctrico" de que infinitesimales pedazo de espacio a la derecha aquí es de 10 V/m. Pero allí es de 20 v/m.

Un puro de frecuencia fija de radio de onda es sinusoidal modificación de las propiedades "campo eléctrico" y "campo magnético" del espacio a lo largo de la onda. En el tiempo y en el espacio.

Si usted toma una instantánea de la situación en el tiempo t = 1 seg por ejemplo, imagínese que usted tiene un instrumento mágico que es capaz de medir que "propiedades" en relación a la distancia al transmisor.

Ahora bien, si usted parcela el valor de medición del campo eléctrico en un gráfico x-y, donde x es la distancia al transmisor y y el valor que lee en su instrumento, podrá ver un seno, tales como las que podemos ver en los libros de texto. Sólo significa que aquí E = 0 pero 10m allí es de 10 V/m, 20m es 0 de nuevo y a 30m es de -10 V/m... por ejemplo.

Este es deliberadamente más simplificado, pero pensé que el objetivo era dar algunos consejos que permiten construir una intuición sobre el tema.

Answer 3

Si se pudiera visualizar los campos eléctrico y magnético a su alrededor en un momento dado, sería muy aleatorio, algo así como la superficie del océano, porque lo que iba a ver sería la superposición de las ondas generadas a partir de muchas fuentes diferentes.

Tendemos a utilizar los sinusoides para analizar las ondas, ya que tienen importantes propiedades matemáticas. Primero de todo, la transformada de Fourier nos mostró que cualquier función (y, especialmente, las funciones periódicas) puede ser expresada como una suma de sinewaves. En segundo lugar, utilizamos las ecuaciones diferenciales (cálculo) para describir las propiedades fundamentales de los campos, y el integral o derivado de una sinusoide es otra sinusoide, que es muy conveniente.

Answer 4

Sí, sabemos de lo que parecen. Son invisibles.

Las ondas de Radio son auto-propagación de las perturbaciones en el E y B campo. Ya que no podemos ver E y B, campos, ondas de radio son invisibles.

Si desea doblar el término "radio" un poco, entonces se puede decir que una estrecha longitud de onda de alrededor de una octava, aproximadamente 350 - 700 nm, son visibles, ya que es la longitud de onda de la luz visible. La luz y las ondas de radio son la misma cosa, excepto por su longitud de onda. Normalmente se utiliza el término "ondas de radio" para referirse a longitudes de onda mucho más larga que la luz visible.

Si se preguntan cuál es la "forma" de los disturbios de la E y el campo B, entonces la respuesta es que son los sinusoides. Eso no significa que un buen sine línea que va de arriba abajo como usted encontrar en un libro de texto de la ilustración. Pero, la magnitud de los campos E y B siga una forma sinusoidal a través de la distancia y el tiempo.

Answer 5

Aquí está una razonable visualización de las ondas de radio que se propaga desde un punto de origen

(fuente)

Tenga en cuenta que es simplificado.

Real ondas no desaparecen cuando van a una cierta distancia, pero su amplitud disminuye con la distancia.

También, esta visualización hace que se vea como cada ola es una cáscara muy delgada, pero tiene que imaginar que esa superficie representa un pico, y el punto medio entre dos "conchas" es un valle.