Φως εναντίον Ραδιοκύματα
Η ενέργεια είναι ένα από τα κύρια συστατικά του σύμπαντος. Διατηρείται σε όλο το φυσικό σύμπαν, ποτέ δεν δημιουργήθηκε ή δεν καταστράφηκε, αλλά μεταμορφώνεται από τη μια μορφή στην άλλη. Η ανθρώπινη τεχνολογία, κατά κύριο λόγο, βασίζεται στη γνώση των μεθόδων χειρισμού αυτών των μορφών για την παραγωγή ενός επιθυμητού αποτελέσματος. Στη φυσική, η ενέργεια είναι μια από τις βασικές έννοιες της έρευνας, μαζί με την ύλη. Η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία εξηγήθηκε αναλυτικά από τον φυσικό Τζέιμς Κλαρκ Μάξγουελ το 1860.
Η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία μπορεί να θεωρηθεί ως ένα εγκάρσιο κύμα, όπου ένα ηλεκτρικό πεδίο και ένα μαγνητικό πεδίο ταλαντώνονται κάθετα μεταξύ τους και προς την κατεύθυνση διάδοσης. Η ενέργεια του κύματος βρίσκεται στο ηλεκτρικό και στο μαγνητικό πεδίο και, ως εκ τούτου, τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα δεν απαιτούν μέσο για διάδοση. Στο κενό, τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα ταξιδεύουν με την ταχύτητα του φωτός, η οποία είναι σταθερά (2,9979 x 108 ms-1). Η ένταση/ισχύς του ηλεκτρικού πεδίου και του μαγνητικού πεδίου έχουν σταθερή αναλογία και ταλαντώνονται σε φάση. (δηλαδή οι κορυφές και οι κοιλότητες εμφανίζονται ταυτόχρονα κατά τη διάδοση)
Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα έχουν διαφορετικά μήκη κύματος και συχνότητες. Ανάλογα με τη συχνότητα, οι ιδιότητες που εμφανίζονται από αυτά τα κύματα διαφέρουν. Επομένως, ονομάσαμε διαφορετικές περιοχές συχνοτήτων με διαφορετικά ονόματα. Το φως και τα ραδιοκύματα είναι δύο περιοχές ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας με διαφορετικές συχνότητες. Όταν όλα τα κύματα παρατίθενται σε αύξουσα ή φθίνουσα σειρά, το ονομάζουμε ηλεκτρομαγνητικό φάσμα.
-
Εικόνα 
Εικόνα - Πηγή: Wikipedia
Κύματα φωτός
Φως είναι η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία μεταξύ των μηκών κύματος από 380 nm έως 740 nm. Είναι το εύρος του φάσματος στο οποίο είναι ευαίσθητα τα μάτια μας. Επομένως, οι άνθρωποι βλέπουν τα πράγματα χρησιμοποιώντας το ορατό φως. Η χρωματική αντίληψη του ανθρώπινου ματιού βασίζεται στη συχνότητα/μήκος κύματος του φωτός.
Με την αύξηση της συχνότητας (μείωση του μήκους κύματος), τα χρώματα ποικίλλουν από κόκκινο σε βιολετί όπως φαίνεται στο διάγραμμα.
Πηγή: Wikipedia
Η περιοχή πέρα από το ιώδες φως στο φάσμα ΗΜ είναι γνωστή ως υπεριώδες (UV). Η περιοχή κάτω από την κόκκινη περιοχή είναι γνωστή ως υπέρυθρη και η θερμική ακτινοβολία εμφανίζεται σε αυτήν την περιοχή.
Ο ήλιος εκπέμπει το μεγαλύτερο μέρος της ενέργειάς του ως UV και ορατό φως. Επομένως, η ζωή που αναπτύχθηκε στη γη έχει πολύ στενή σχέση με το ορατό φως ως πηγή ενέργειας, μέσα για οπτική αντίληψη και πολλά άλλα πράγματα.
Ραδιοκύματα
Η περιοχή είναι το φάσμα ΗΜ κάτω από την υπέρυθρη περιοχή είναι γνωστή ως περιοχή Ραδιοφώνου. Αυτή η περιοχή έχει μήκη κύματος από 1 mm έως 100 km (οι αντίστοιχες συχνότητες είναι από 300 GHz έως 3 kHz). Αυτή η περιοχή χωρίζεται περαιτέρω σε διάφορες περιοχές όπως δίνεται στον παρακάτω πίνακα. Τα ραδιοκύματα χρησιμοποιούνται βασικά για διαδικασίες επικοινωνίας, σάρωσης και απεικόνισης.
| Όνομα συγκροτήματος | Συντομογραφία | Μπάντα ITU | Συχνότητα και μήκος κύματος στον αέρα | Χρήση |
| Υπερβολικά χαμηλή συχνότητα | TLF |
< 3 Hz 100,000 km |
Φυσικός και ανθρωπογενής ηλεκτρομαγνητικός θόρυβος | |
| Εξαιρετικά χαμηλή συχνότητα | ELF | 3 |
3–30 Hz 100,000 km – 10,000 km |
Επικοινωνία με υποβρύχια |
| Σούπερ χαμηλή συχνότητα | SLF |
30–300 Hz 10,000 km – 1000 km |
Επικοινωνία με υποβρύχια | |
| Εξαιρετικά χαμηλή συχνότητα | ULF |
300–3000 Hz 1000 km – 100 km |
Υποβρυχιακή επικοινωνία, Επικοινωνία εντός ορυχείων | |
| Πολύ χαμηλή συχνότητα | VLF | 4 |
3–30 kHz 100 km – 10 km |
Πλοήγηση, σήματα χρόνου, υποβρύχια επικοινωνία, ασύρματες συσκευές παρακολούθησης καρδιακών παλμών, γεωφυσική |
| Χαμηλή συχνότητα | LF | 5 |
30–300 kHz 10 km – 1 km |
Πλοήγηση, σήματα χρόνου, εκπομπές μακρών κυμάτων AM (Ευρώπη και μέρη της Ασίας), RFID, ερασιτεχνικό ραδιόφωνο |
| Μέση συχνότητα | MF | 6 |
300–3000 kHz 1 km – 100 m |
ΠΜ (μεσαίου κύματος), ραδιόφωνο ερασιτεχνών, φάροι χιονοστιβάδων |
| Υψηλή συχνότητα | HF | 7 |
3–30 MHz 100 m – 10 m |
Εκπομπές βραχέων κυμάτων, ραδιόφωνο ζώνης πολιτών, ραδιόφωνο ερασιτεχνών και αεροπορικές επικοινωνίες πάνω από τον ορίζοντα, RFID, ραντάρ πάνω από τον ορίζοντα, Αυτόματη εγκατάσταση ζεύξης (ALE) / ραδιοεπικοινωνίες σχεδόν κάθετης πρόσπτωσης Skywave (NVIS), Ναυτική και κινητή ραδιοτηλεφωνία |
| Πολύ υψηλή συχνότητα | VHF | 8 |
30–300 MHz 10 m – 1 m |
FM, τηλεοπτικές εκπομπές και οπτική επαφή εδάφους-αεροσκάφους και αεροσκάφος-αεροσκάφους. Κινητές επικοινωνίες ξηράς και θαλάσσης, ραδιόφωνο ερασιτεχνών, ραδιόφωνο καιρού |
| Υπερυψηλές συχνότητες | UHF | 9 |
300–3000 MHz 1 m – 100 mm |
Τηλεοπτικές εκπομπές, φούρνοι μικροκυμάτων, συσκευές/επικοινωνίες μικροκυμάτων, ραδιοαστρονομία, κινητά τηλέφωνα, ασύρματο LAN, Bluetooth, ZigBee, GPS και αμφίδρομα ραδιόφωνα όπως Land Mobile, ραδιόφωνα FRS και GMRS, ραδιόφωνο ερασιτεχνών |
| Σούπερ υψηλή συχνότητα | SHF | 10 |
3–30 GHz 100 mm – 10 mm |
Ραδιοαστρονομία, συσκευές/επικοινωνίες μικροκυμάτων, ασύρματο LAN, πιο σύγχρονα ραντάρ, δορυφόροι επικοινωνιών, δορυφορική τηλεοπτική μετάδοση, DBS, ερασιτεχνικό ραδιόφωνο |
| Εξαιρετικά υψηλή συχνότητα | EHF | 11 |
30–300 GHz 10 mm – 1 mm |
Ραδιοαστρονομία, ραδιοφωνικό ρελέ μικροκυμάτων υψηλής συχνότητας, τηλεπισκόπηση μικροκυμάτων, ερασιτεχνικό ραδιόφωνο, όπλο κατευθυνόμενης ενέργειας, σαρωτής κυμάτων χιλιοστών |
| Terahertz ή εξαιρετικά υψηλή συχνότητα | THz ή THF | 12 | 300–3, 000 GHz1 mm – 100 μm | Απεικόνιση Terahertz – μια πιθανή αντικατάσταση των ακτίνων Χ σε ορισμένες ιατρικές εφαρμογές, εξαιρετικά γρήγορη μοριακή δυναμική, φυσική συμπυκνωμένης ύλης, φασματοσκοπία πεδίου χρόνου terahertz, υπολογιστές/επικοινωνίες terahertz, τηλεπισκόπηση υπο-mm, ερασιτεχνικό ραδιόφωνο |
[Πηγή:
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ Light Wave και Radio Wave;
• Τα ραδιοκύματα και το φως είναι και τα δύο ηλεκτρομαγνητικές ακτινοβολίες.
• Το φως εκπέμπεται από μια σχετικά υψηλότερη πηγή/μετάβαση ενέργειας από τα ραδιοκύματα.
• Το φως έχει υψηλότερες συχνότητες από τα ραδιοκύματα και έχει μικρότερα μήκη κύματος.
• Τόσο το φως όσο και τα ραδιοκύματα εμφανίζουν συνήθεις ιδιότητες των κυμάτων, όπως ανάκλαση, διάθλαση και ούτω καθεξής. Ωστόσο, η συμπεριφορά κάθε ιδιότητας εξαρτάται από το μήκος κύματος/συχνότητα του κύματος.
• Το φως είναι μια στενή ζώνη συχνοτήτων στο φάσμα ΗΜ ενώ το ραδιόφωνο καταλαμβάνει μεγάλο μέρος του φάσματος ΗΜ, το οποίο χωρίζεται περαιτέρω σε διαφορετικές περιοχές με βάση τις συχνότητες.
