Radyo dalgaları

Radyo dalgaları, radyo frekansı ile gerçekleşen elektromanyetik dalgalardır. Tel gibi somut bağlantılar kullanmadan, atmosfer içerisinde veri taşınmasına olanak tanırlar. Radyo dalgalarını diğer elektromanyetik dalgalardan ayıran özellikleri görece uzun dalgaboylarıdır.

Kızılötesi ışınların önemli kullanış yerleri son yıllarda yaygınlaşmıştır. Pek çok maddenin kimyasal analizi bu tür ışınların yardımıyla gerçekleştirilmektedir. Özellikle II. Dünya Savaşı'nda yansıyıp gelen kızılötesi ışınların görünür hâle getirilmesiyle karanlıktaki cisimler fark edilmiştir. Bu tür ışınların ısı etkisini kullanan fırınlar ve cilt hastalıkları tedavisinde kullanılan lambalar yapılmıştır. Geliştirilen yeni hassas filmlerle ışık vermeden sıcak cisimlerin fotoğrafını çekmek mümkün olmaktadır. Bu tür fotoğraflar gün ışığında olabildiği gibi karanlıkta da çekilebilir. Özellikle askerî sahada kullanılması, gün geçtikçe artmaktadır.

Keşfi

Radyo dalgalarıyla ilgili çalışmaların öncüsü James Clerk Maxwell

Radyo dalgaları ilk olarak 1867'de İskoç matematiksel fizikçi James Clerk Maxwell tarafından yapılan matematiksel çalışmayla tahmin edildi.1887'de Alman fizikçi Heinrich Hertz, Maxwell'in elektromanyetik dalgalarının gerçekliğini laboratuvarında deneysel olarak ilk radyo dalgaları üreterek gösterdi. İtalyan mucit Guglielmo Marconi ilk pratik radyo vericileri ve alıcılarını 1894-1895 yılları arasında geliştirdi. Radyo çalışmalarıyla 1909 Nobel Fizik Ödülü'nü aldı. Radyo iletişimi, 1900'lerde ticari ve askeri bakımdan kullanılmaya başlandı.

Üretimi

Radyo dalgaları yayan bir anten

Radyo dalgaları, ivmeli yüklü parçacıklar (elektron) tarafından yayılır. Radyo dalgaları, metal iletken olan anten üzerinde ileri geri akan elektronlar'dan oluşan, zamanla değişen kıvıl akımlar tarafından yapay üretilir. Radyo vericisi, antene salınımlı kıvıl akım uygular ve anten kıvıl akımı radyo dalgaları olarak yayar. Antenin yaydığı radyo dalgaları bir radyo alıcısına bağlı başka bir anten tarafından alınır. Radyo dalgaları alıcı antene çarptığı zaman, metalden geçen elektronları ileri geri iterek alıcı tarafından algılanan küçük salınımlı akımlar oluşturur.

Hız, dalga boyu ve sıksayı

Boşay içindeki radyo dalgaları ışık hızında hareket ederler. Radyo dalgaları maddesel bir ortamdan geçerken o ortamın özelliklerine göre yavaşlar.

Bir dalga boyu

Dalga boyu, bir dalga örüntüsünün tekrarlanan birimleri arasındaki mesafedir. Dalga boyu sıksayı(frekans) ile ters orantılıdır, dolayısıyla dalga boyu uzadıkça sıksayı azalır. Bir radyo dalgasının boşlukta bir saniyede kat ettiği mesafe 299,792,458 metredir. Bu bir hertz radyo sinyalinin dalga boyu demektir. Bir megahertz radyo sinyali, 299,8 metre dalga boyuna sahiptir.

Temel sayısal değeri

Radyo dalgaları, bir kıvılmıknatıs(elektromanyetik) salınım jeneratörü tarafından yayılan erkeyi(enerji) uzaya taşır. Kıvıl(elektrik) alan değiştiğinde, örneğin yüksek sıksayılı(frekans) alternatif akım geçtiğinde veya uzayda belirsiz sıksayıda(frekans) kısa zayıflatıcı salınımlar yaratan kıvıl(elektrik) boşalmaları meydana gelir.

Kıvılmıknatıs(elektromanyetik) ışınım(radyasyon) sıksayı, dalga boyu, yayılma hızı ve güç ile karakterize edilir. Kıvılmıknatıs dalgaların sıksayısı emitördeki kıvıl akımın yönünü saniyede kaç kez değiştiğini ve dolayısıyla uzaydaki her noktada kıvıl ve mıknastıs(manyetik) alanın büyüklüğünü saniyede kaç kez değiştiğini gösterir. Sıksayı Alman bilim insanı Heinrich Hertz'in adını taşıyan bir birim olan hertz ($Hz$)cinsinden ölçülür. 1 $Hz$, saniyede bir salınımdır. Türev frekans birimleri şunlardır:

1 kilohertz (kHz) = 10³ Hz - saniyede bin salınım (s)

1 megahertz (MHz) = 10⁶ Hz - saniyede 1 milyon salınım

1 GHz (GHz) = 10⁹ Hz - saniyede 1 milyar salınım

1 terahertz (THz) = 10¹² Hz - saniyede 1 trilyon salınım

Radyo dalgaları diğer kıvılmıknatıs dalgalar gibi uzayda(boşluk) ışık hızında yayılır

${\displaystyle v=c=299}{\displaystyle 792}{\displaystyle 458}{\displaystyle m/s}{\displaystyle \approx }{\displaystyle 3.10^{8}}{\displaystyle m/s}.$