ClasiFiCarea undelor eleCtromagnetiCe În baza experienţelor lui Hertz au fost obţinute unde electromagnetice de frecvenţe din ce în ce mai mari și mai mici. S-a constatat că din punctul de vedere al legilor fizicii nu există nicio restricţie care ar limita valoarea frecvenţei undelor electromagne tice. Diapazonul undelor electromagnetice este foarte larg, din care cauză este necesară și o clasificare a lor. Această clasificare se poate face după diferite criterii, însă cea mai uzuală este gruparea radiaţiilor electromagnetice după frecvenţă și lungimea de undă în vid. Spectrul undelor electromagnetice reprezentat în figura 3.8 este împărţit convenţional în opt grupe, intervalul de frecvenţe (lungimi de undă) al cărora nu este strict delimitat. 1. undele de frecvenţă sonoră. Sunt undele de cea mai joasă frecvenţă: de la câţiva herţi până la 2∙104 Hz (cele mai mari lungimi de undă ). Sursa acestor unde este curentul alternativ de frecvenţe corespunzătoare. 2. undele radio. Intervalul de frecvenţe este cuprins între 2∙104 Hz și 109 Hz ( Sursa undelor radio, de asemenea, este curentul alternativ, dar de frecvenţă mai mare, ceea ce face posibilă emisia lor în spaţiul înconjurător, fiind folosite pentru transmiterea informaţiei la distanţe mari (comunicaţii radio și TV). 3. Microundele. Au frecvenţa sau lungimea de undă 30 cm]. Sunt generate în circuite electronice speciale și datorită direcţionării foarte bune cu ajutorul ante nelor parabolice se folo sesc în comunicaţiile prin satelit și radar. 4. Radiaţia infraroșie (IR). ( Aceste radiaţii sunt produse de oscilaţiile atomilor și moleculelor, iar frecvenţa lor depinde de temperatura corpurilor. De aceea radiaţia IR mai este numită deseori și radi
Fig. 3.8
50
reţelelor cristaline, în medicină (radio grafia, fluorografia, tratarea anumitor forme de cancer) și în alte domenii. 8. Radiaţia γ. Repre zintă radiaţia de cea mai înaltă frecvenţă (cele mai mici
3.5. ComuniCaţii prin unde eleCtromagnetiCe Experienţele lui Hertz referitoare la emisia și recep ţia undelor elec tro mag ne ti ce au condus la ideea despre posibilitatea folosirii lor la codificarea și transmiterea in for maţiei. După aproximativ opt ani de la efectuarea acestor experimente cu ajutorul undelor electro mag netice au fost realizate primele comunicaţii la distanţă. Astfel, în anul 1896, fizicianul și inginerul italian Guglielmo Marconi (1874–1937) a obţinut brevetul de invenţie pentru metoda de semnalizare la distanţă cu ajutorul emiţătorului și receptorului radio și a realizat o co mu nicare la distanţa de 3 km. Perfecţio nând aparatele de emisie–recepţie în anul 1901, el a stabilit prima comunicare fără conductoare de conexiune peste Oceanul Atlan tic. Pentru activitatea sa în dezvoltarea tehnicii radio și pentru propagarea radioului în calitate de mijloc de comunicare, în anul 1909 lui G. Marconi i s-a decernat Premiul Nobel. În același timp, independent de Marconi, aparate de emisie–recepţie au fost inventate de fizicianul și inginerul rus Alexandr Popov (1859–1906). Cu regret însă, prima transmisiune radio la o distanţă de 250 m demonstrată de Popov nu a fost înregistrată do cu mentar, iar afirmaţiile martorilor oculari despre acest eveniment erau con tra dic to rii. a. principiile radiocomunicaţiei În funcţie de procedeul folosit la codificarea semnalului transmis, se deosebesc câteva ti puri de comunicaţii radio: radiotelegrafia, radiotelefonia și radiodifuziunea, tele vi ziu nea, radiolocaţia.
lungimi de undă) și este emisă în procesele de dezintegrare a nucleelor și în urma reacţiilor nucleare. Radiaţia γ are o capacitate de penetrare și mai mare decât a radiaţiilor Röntgen fiind, de asemenea, foarte periculoasă.
Primele aparate de emisie–recepţie funcţionau în regim te le grafic. Codificarea sem na lului în acest caz este foarte simplă: emi ţătorul, prin conectare și deco nec tare, tran smite sem nale de durată diferită corespunzătoare alfabetului Morse (fiecare literă sau cif ră repre zin tă o combinaţie de puncte și liniuţe, adică semnale scurte și lungi). Următoarea etapă în dezvoltarea radiocomu nicaţiei a fost transmiterea sem na lelor audio (radiotelefonia și radiodifuziunea) și video (televiziu nea). Întrucât aceste sem nale reprezintă oscilaţii de frecvenţă joasă, iar puterea de emisie a undelor elec tromag netice depinde de frecvenţă, ele practic nu se propagă. De aceea este nevoie de un semnal de frecvenţă înaltă (din domeniul undelor radio), numit semnal purtător, care se com pu ne cu cel de frecvenţă joasă ce trebuie transmis. Acest proces este numit mo dulare și repre zintă modificarea codificată a unuia din parametrii semnalului purtător. Cele mai simple tipuri de modulare sunt: modu larea în amplitudine (AM – din limba engle ză amplitude modu lation) și mo dularea în frecvenţă (FM – frequency modulation). Ele re pre zintă modifi carea codificată a ampli tu dinii și, respec tiv, a frecven ţei sem nalului purtător în func ţie de legea de varia ţie a celui tran smis. În figura 3.9 sunt re pre zen tate semna lele: purtă tor (a); de frec venţă sonoră (b); AM (c) și FM (d). Principiile de trans mi tere atât a semnalelor audio, cât și a celor video sunt aceleași. Diferă doar dis po zi tivele electronice de transformare a acestor semnale în oscilaţii electrice de frecvenţă joasă. Pentru recepţionarea informaţiei transmise de emiţător, aceasta trebuie mai întâi decodificată, adică este nevoie de extragerea semnalului sonor din cel modulat.
Verificaţi-vă cunoştinţele 1. Numiţi grupele convenţionale în care se îm parte spectrul undelor electromagnetice. 2. Care sunt sursele de radiaţie ale undelor de frecvenţă sonoră, radio, ale microun de lor şi ale celor infraroşii? Cum sunt utilizate aceste radiaţii? 3. Poate oare omul să audă undele electromagnetice de frecvenţă sonoră?
4. Cum se împarte domeniul radiaţiilor vizibile şi care sunt limitele lungimilor de undă ce corespund anumitor culori? 5. Care
Fig. 3.8
50
reţelelor cristaline, în medicină (radio grafia, fluorografia, tratarea anumitor forme de cancer) și în alte domenii. 8. Radiaţia γ. Repre zintă radiaţia de cea mai înaltă frecvenţă (cele mai mici
3.5. ComuniCaţii prin unde eleCtromagnetiCe Experienţele lui Hertz referitoare la emisia și recep ţia undelor elec tro mag ne ti ce au condus la ideea despre posibilitatea folosirii lor la codificarea și transmiterea in for maţiei. După aproximativ opt ani de la efectuarea acestor experimente cu ajutorul undelor electro mag netice au fost realizate primele comunicaţii la distanţă. Astfel, în anul 1896, fizicianul și inginerul italian Guglielmo Marconi (1874–1937) a obţinut brevetul de invenţie pentru metoda de semnalizare la distanţă cu ajutorul emiţătorului și receptorului radio și a realizat o co mu nicare la distanţa de 3 km. Perfecţio nând aparatele de emisie–recepţie în anul 1901, el a stabilit prima comunicare fără conductoare de conexiune peste Oceanul Atlan tic. Pentru activitatea sa în dezvoltarea tehnicii radio și pentru propagarea radioului în calitate de mijloc de comunicare, în anul 1909 lui G. Marconi i s-a decernat Premiul Nobel. În același timp, independent de Marconi, aparate de emisie–recepţie au fost inventate de fizicianul și inginerul rus Alexandr Popov (1859–1906). Cu regret însă, prima transmisiune radio la o distanţă de 250 m demonstrată de Popov nu a fost înregistrată do cu mentar, iar afirmaţiile martorilor oculari despre acest eveniment erau con tra dic to rii. a. principiile radiocomunicaţiei În funcţie de procedeul folosit la codificarea semnalului transmis, se deosebesc câteva ti puri de comunicaţii radio: radiotelegrafia, radiotelefonia și radiodifuziunea, tele vi ziu nea, radiolocaţia.
lungimi de undă) și este emisă în procesele de dezintegrare a nucleelor și în urma reacţiilor nucleare. Radiaţia γ are o capacitate de penetrare și mai mare decât a radiaţiilor Röntgen fiind, de asemenea, foarte periculoasă.
Primele aparate de emisie–recepţie funcţionau în regim te le grafic. Codificarea sem na lului în acest caz este foarte simplă: emi ţătorul, prin conectare și deco nec tare, tran smite sem nale de durată diferită corespunzătoare alfabetului Morse (fiecare literă sau cif ră repre zin tă o combinaţie de puncte și liniuţe, adică semnale scurte și lungi). Următoarea etapă în dezvoltarea radiocomu nicaţiei a fost transmiterea sem na lelor audio (radiotelefonia și radiodifuziunea) și video (televiziu nea). Întrucât aceste sem nale reprezintă oscilaţii de frecvenţă joasă, iar puterea de emisie a undelor elec tromag netice depinde de frecvenţă, ele practic nu se propagă. De aceea este nevoie de un semnal de frecvenţă înaltă (din domeniul undelor radio), numit semnal purtător, care se com pu ne cu cel de frecvenţă joasă ce trebuie transmis. Acest proces este numit mo dulare și repre zintă modificarea codificată a unuia din parametrii semnalului purtător. Cele mai simple tipuri de modulare sunt: modu larea în amplitudine (AM – din limba engle ză amplitude modu lation) și mo dularea în frecvenţă (FM – frequency modulation). Ele re pre zintă modifi carea codificată a ampli tu dinii și, respec tiv, a frecven ţei sem nalului purtător în func ţie de legea de varia ţie a celui tran smis. În figura 3.9 sunt re pre zen tate semna lele: purtă tor (a); de frec venţă sonoră (b); AM (c) și FM (d). Principiile de trans mi tere atât a semnalelor audio, cât și a celor video sunt aceleași. Diferă doar dis po zi tivele electronice de transformare a acestor semnale în oscilaţii electrice de frecvenţă joasă. Pentru recepţionarea informaţiei transmise de emiţător, aceasta trebuie mai întâi decodificată, adică este nevoie de extragerea semnalului sonor din cel modulat.
Verificaţi-vă cunoştinţele 1. Numiţi grupele convenţionale în care se îm parte spectrul undelor electromagnetice. 2. Care sunt sursele de radiaţie ale undelor de frecvenţă sonoră, radio, ale microun de lor şi ale celor infraroşii? Cum sunt utilizate aceste radiaţii? 3. Poate oare omul să audă undele electromagnetice de frecvenţă sonoră?
4. Cum se împarte domeniul radiaţiilor vizibile şi care sunt limitele lungimilor de undă ce corespund anumitor culori? 5. Care
Niciun comentariu:
Trimiteți un comentariu