Trasmissione di onde radio

Introduzione: Create delle onde elettromagnetiche facendo oscillare un elettrone in un’antenna trasmittente e vedete come le onde radio si propagano  fino all’antenna ricevente e cosa producono in questa.

Cose da fare:  Viene mostrata un’antenna trasmittente e una ricevente. Provate a muovere la pallina che rappresenta l’elettrone col mouse. Cosa succede nell’antenna ricevente?  Ora selezionate “oscillate” e provate a modificare i cursori “Frequency” e “Amplitude“. Infine provate rappresentazioni diverse delle onde selezionando o deselezionando i bottoni sotto a destra.

Cosa succede: Le onde radio sono casi particolari di onde elettromagnetiche come la luce. L’unica differenza tra la luce e le onde radio e’ nella distanza tra due creste dell’onda: questa e’ piccolissima per le onde luminose . Per le onde radio siamo invece  all’ordine di grandezza dei metri o chilometri alle quali siamo abituati (esattamente da 1 millimetro a 100 chilometri).

Ma come mai non vediamo muoversi niente tra un’antenna trasmittente e ricevente? E come si genera un’onda?  Dalla simulazione si capisce che la situazione non e’ molto diversa da quella in cui muoviamo un piccolo oggetto galleggiante su uno specchio d’acqua calmo e questo genera delle onde circolari che fanno muovere un altro oggetto galleggiante disposto poco lontano. Solo che nel caso delle onde radio bisogna muovere un elettrone (un oggetto provvisto di carica elettrica) ed anche se l’elettrone dell’antenna ricevente si muove, non abbiamo in realta’ nessuna  possibilita’ di vedere qualcosa di simile alla superficie dell’acqua increspata.

Ma,  come mostra la simulazione, sta succedendo qualcosa nello spazio tra le due antenne. In effetti , anche se non vediamo niente, il tutto si puo’ descrivere come la variazione in ogni punto dello spazio di due grandezze vettoriali: il campo elettrico e il campo magnetico. (Se il nome grandezza vettoriale non vi dice niente allora immaginate due frecce che partono da ogni punto dello spazio e variano in continuazione sia ruotando che cambiando di lunghezza.)

Quando fu fatta questa scoperta si penso’ subito che dovesse esistere un materiale come l’acqua che trasportava queste variazioni : questo venne chiamato “etere“. Ma in effetti in seguito si capi’ che non esisteva nessun etere o se preferite l’etere e’ il vuoto!

 

Commenti: Se andate all’indirizzo http://phet.colorado.edu/en/simulation/radio-waves e scorrete giu’ la pagina potete trovare una versione italiana della simulazione.

Altri applet di elettromagnetismo

Il materiale ha come indirizzo PhET – The Physics Education Technology Project
Ecco invece la lista delle simulazioni tradotte in italiano.

Autore:
© Colorado University – phethelp@colorado.edu

Titolo in inglese : Radio Waves & Electromagnetic Fields

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