واقعیت‎هایی درباره امواج رادیویی

موج رادیویی آن قسمت از طیف امواج الکترومغناطیس است که فرکانس آن بین 3 کیلوهرتز تا 300 گیگاهرتز باشد. اطلاعات بیشتر در مورد این امواج را می‎توانید در این مقاله پیدا کنید.
امواج رادیویی امواج الکترومغناطیسی هستند که با سرعت 186000 مایل در ثانیه در فضا حرکت می‎کنند.

امواج انتقال!

امواج رادیویی در سال 1867 توسط یک فیزیکدان اسکاتلندی به نام جیمز کلرک ماکسول کشف شد که کشف مهمی در زمینه انتقال داده و ارتباطات محسوب می‎شود.
آیا تا به حال متوجه شده‎اید که بسیاری از وسایلی که ما در طول روز با آنها کار می‎کنیم براساس مفهوم انتقال داده از طریق امواج رادیویی کار می‎کنند. آنتن تلویزیون امواج الکترومغناطیس را از ایستگاه‎های تلویزیونی دریافت کرده، و به نوبه خود به کانالهای مختلف منتشر می‎سازد. از اجاق مایکروویو گرفته تا تلفن، تقریباً تمام دستگاه‎ها برای انتقال اطلاعات و یا کار، احتیاج به امواج رادیویی دارند.
امواج رادیویی بطور عمده اطلاعات را از طریق فضا رد و بدل می‎کنند. عملکرد اصلی آن برمبنای انتقال داده از طریق مدولاسیون است. آنها نسبت به بسیاری از سیگنال‎های دیگر برتری دارند زیرا وقتی در خلأ حرکت می‎کنند سرعت آنها با سرعت نور برابر است. این سرعت بالا سبب می‎شود که فرآیند انتقال داده بسیار سریع صورت گیرد. با این وجود هنگامی که این امواج از خلأ عبور می‎کنند سرعت آنها از عواملی مانند میزان نفوذپذیری تأثیر می‎پذیرد.

امواج رادیویی چگونه کار می‎کند؟

مخابراتی که از طریق رسانه‎های بی‎سیم کار می‎کند عموماً با استفاده از امواج الکترومغناطیس، در شکلهای مختلف، صورت می‎گیرد. سیگنال حامل، یکی از این اشکال امواج الکترومغناطیس است که برای انتقال اطلاعات در فضا مورد استفاده قرار می‎گیرد. سیگنال حامل مدوله شده است تا بتواند انواع مختلف داده را حمل کند. Am و Fm نمونه‎هایی از این مدولاسیون هستند که برای پخش امواج رادیویی استفاده می‎شوند. اجازه بدهید یک مورد ملموس را درنظر بگیریم تا این مفهوم را بهتر درک کنیم. در رادیو حتماً لازم است که یک آنتن رادیویی داشته باشیم تا سیگنال را از ایستگاه‎های Am و Fm دریافت کند. آنتن کاری می‎کند که رادیو بتواند سیگنال‎های متعددی را بطور همزمان دریافت کند. با تنظیم‎کننده موجی که در رادیو تعبیه شده است می‎توان فرکانس موج را روی فرکانس دلخواه کوک کرد. رادیو این امواج دریافتی را برای شنونده تبدیل به امواج صوتی می‎کند.
مدولاسیون دامنه یا Am به معنای آن است که داده‎ها با کمک دامنه موج رمزگذاری می‎شوند. در این نوع مدولاسیون، فرکانس و فاز ثابت نگه داشته می‎شوند و فقط دامنه مدوله می‎شود. بازه فرکانس در مدولاسیون دامنه بین 535 تا 1705 کیلوهرتز است.
مدولاسیون فرکانس یا Fm یعنی داده‎ها با کمک فرکانس رمزگذاری می‎شوند. در این نوع مدولاسیون، دامنه و فاز ثابت نگه داشته می‎شوند و فقط فرکانس مدوله می‎شود. بازه فرکانس در مدولاسیون فرکانس بین 88 تا 108 مگاهرتز است.

واقعیتهایی درمورد امواج رادیویی

• طول‎موج امواج رادیویی فاصله یک قله تا قله دیگر در میدان الکتریکی موج است. بازه آن محدوده وسیعی را شامل می‎شود و ممکن است از 1 میلی‎متر تا 100 کیلومتر باشد.
• فرکانس موج بیانگر میزان نزدیک بودن امواج به یکدیگر است. فرکانس امواج رادیویی از 3 کیلوهرتز تا 300 گیگاهرتز می‎تواند باشد. دامنه، ارتفاع موج را نشان می‎دهد.
• فرکانس و طول‎موج امواج رادیویی نسبت عکس با یکدیگر دارند.
• برخلاف آنچه اغلب، این امواج را از نوع امواج صوتی می‎پندارند، امواج رادیویی یکی از اقسام امواج الکترومغناطیسی است.
• امواج رادیویی می‎تواند با کسب توان کوچکی مسافتهای طولانی را طی کند.
• تنها درحدود 8 دقیقه طول می‎کشد تا موج رادیویی از زمین به خورشید برسد.
• مدولاسیون Fm نسبت به Am کیفیت صدای بهتری دارد.
• مدولاسیون Am نسبت به Fm ارزان‎تر تمام می‎شود و موج مدوله شده Am می‎تواند بدون اینکه دستخوش تغییری شود فواصل طولانی را طی کند.
• طول امواج رادیویی حدود 100 هزار برابر امواج مرئی است.
• این امواج می‎توانند در اطراف سیاره زمین، نزدیک ابرها و لایه‎های مختلف جو گردش کنند.
• امواج رادیویی می‎توانند در فرکانسهای مختلفی منتشر شوند.
• امواج رادیویی می‎توانند بطور طبیعی با اجرام سماوی و یا رعد و برق تولید شوند.
• برای استفاده از امواج رادیویی، لازم است قوانین مختلفی رعایت شوند. این قوانین به دلیل این گذاشته می‎شود که فرکانسهای مختلف این امواج با یکدیگر تداخل نکنند.
• امواج رادیویی در تلسکوپ، رادیو، دستگاه‎های پرتو ایکس، تجهیزات پرتودرمانی، گوشی‎های موبایل، اسباب‎بازی‎های کنترل از راه دور استفاده می‎شود.
• فضانوردانی که به ماه می‎روند با استفاده از امواج رادیویی با زمین ارتباط برقرار می‎کنند.
• هواپیماها و کشتی‎های بزرگ برای اینکه هدایت و راهبری ساده‎تری داشته باشند از امواج الکترومغناطیس در محدوده طول‎موج رادیویی استفاده می‎کنند.
• آنتن‎ها و تلسکوپ‎ها نیز برای انتقال و دریافت اطلاعات از امواج رادیویی استفاده می‎کنند.

خطرات امواج رادیویی

تجهیزات الکترونیکی فرکانس رادیویی منتشر می‎کنند. بدن انسان قسمت مشخصی از این امواج را جذب می‎کند. این مقدار با پارامتر SAR، یا "درصد جذبی مشخص" تعیین می‎شود. امواج رادیویی در حجم زیاد، برای بدن انسان مضر بوده و می‎توان سلامت انسان را به خطر اندازد. این عوامل می‎تواند خود را به شکل اختلالات در خواب، سردرد، تومور، سرطان خون و سرطان خود را نشان دهد. تنها قسمت کوچکی از این خطرات در اینجا ذکر شده است.
گذشته از این، برخی از وسایلی که به وفور استفاده می‎شوند، مانند رادیو و تلویزیون، گیرنده‎های GPS، و گوشی‎های موبایل نیز در کارکرد خود از امواج رادیویی استفاده می‎کنند. در این گونه وسایل لازم است که انتقال اطلاعات به درستی و در زمان لازم صورت گیرد. از آنجاییکه سرعت امواج رادیویی برابر با سرعت نور است، این امواج سریعترین ابزار برای انتقال اطلاعات از نقطه‎ای به نقطه دیگر با استفاده از یک رابط بی‎سیم محسوب می‎شوند. بنابراین اصلاً جای تعجب نیست که این امواج در زمینه اختر فیزیک و کاربردهای نجومی نیز جایی برای خود باز کرده‎اند.