Características de las Ondas
Una vez visto lo que es una onda, vamos a estudiar sus características, pues según varían estas nos permiten unas posibilidades u otras en el campo de la radio.
La forma de una onda
Ya dijimos que gracias a las matemáticas, de acuerdo a los valores de intensidad y diferencia de potencial, sabemos que la energía radiada se propaga en forma de ondulaciones. Esto nos lleva a imaginar la onda como una ola viajando por el cielo.
Esto realmente no es así. El motivo es que al igual que la corriente eléctrica en un conductor, la energía radiada crea un campo inducido, por lo que realmente si viéramos a las ondas desplazarse veríamos una forma esférica. De todos modos lo que más nos interesa a efectos de este trabajo es la corriente principal. Vamos a estudiarla. Lo haremos a partir del siguiente esquema:
Representación gráfica de una onda
Δ Es la longitud de Onda
Υ Es la amplitud de Onda
El gráfico nos ayudará a definir varios términos que usaremos constantemente:
Cresta: Es el punto más elevado de la onda; por el contrario el punto más bajo se denomina Valle
Longitud de onda: distancia medida en la dirección de propagación entre dos puntos de perturbación (dos crestas o dos valles) Se expresa en metros e indica el tamaño de una onda.
Periodo: Es el tiempo en el que se produce una vibración o ciclo.
Frecuencia: Es el número de vibraciones u oscilaciones completas que se realizan en un segundo. Se expresan en Hertz en honor de Heinrich Hertz que demostró la existencia de las ondas de radio en 1888.
Amplitud: Es la distancia vertical entre una cresta y el punto medio de una onda. Pueden existir ondas cuya amplitud sea variable.
Clasificación de las ondas
Existen varias clasificaciones considerando diferentes aspectos:
-En función del medio por el que se propagan se clasifican en mecánicas y electromagnéticas. Las ondas mecánicas requieren de un medio elástico para propagarse (agua). Las ondas electromagnéticas sin embargo viajan por el vacío.
-Según cómo se desplazan con respecto al foco de origen en transversales y en longitudinales. Son ejemplos de ondas transversales las ondas electromagnéticas estas se propagan de modo circular a partir del origen. Las ondas longitudinales lo hacen de un modo más directo. Un ejemplo de este tipo de onda es el sonido.
-Clasificación según la frecuencia y la longitud de onda Es la es la clasificación que vamos a utilizar para conocer el mundo de la radio.
Está probado que las ondas electromagnéticas se propagan a la misma velocidad que la luz, esto es a 300.000Km/s. La velocidad se relaciona con las magnitudes de frecuencia y longitud de onda. Así a una frecuencia determinada, dada igual velocidad, le corresponde una longitud de onda determinada.
Dependiendo de la frecuencia/longitud de onda las ondas tienen unas características diferentes. La clasificación por frecuencias es lo que se denomina espectro electromagnético.
El espectro electromagnético
Para cerrar el presente capítulo vamos a ofrecer una visión general del espectro electromagnético del que las ondas de radio son solo una parte. En el próximo capítulo nos centraremos en diseccionar la parte del espectro electromagnético destinado a la radio y aprenderemos algo sobre modulación (la conocida AM y FM)
Iniciamos nuestro viaje siguiendo una de las características, que como hemos visto, definen las ondas: La frecuencia.
Empezamos por las frecuencias más bajas donde nos encontramos las ondas sonoras.
Recordemos que estas ondas no son electromagnéticas. Recordemos también que el Hertzio es el número de vibraciones por unidad de tiempo.
Las frecuencias que capta un oído humano están entre los 20 y 20000Hz, Es decir son frecuencias inferiores a las que son habituales en las ondas electromagnéticas aunque hay corrientes eléctricas de baja tensión que funcionan en valores similares a las ondas de sonido.
Para movernos con comodidad por las ondas electromagnéticas utilizaremos los múltiplos del Hertzio (Hz) que son:
KiloHertz(KHz).............................1000 Hz
MegaHertz(MHz)............1.000.000 Hz o 1000 Khz
GigaHertz (GHz).......................1000Mhz
Teraherz (THz)............................1000Ghz
Vistas estas nociones empezamos nuestro viaje. Las corrientes eléctricas de baja tensión (las que nos suministran las baterías o transformadores) oscilan sobre los 60 Hz.
De aquí que, como explicamos antes, una de las tareas que realizan emisores y receptores es en los emisores crear una onda en las frecuencias en que viajan las ondas de radio y en los receptores volver a transformar estas en vibraciones de baja frecuencia.
Recordemos que la corriente a su paso genera un campo electromagnético. En estas bajas frecuencias es más limitado, por eso no se suele considerar al definir el espectro electromagnético.
El espectro electromagnético empieza precisamente con las ondas de radio que van desde 10 KHz hasta los 10 THz (longitudes de ondas que van desde 100 kilómetros hasta los 100 micrómetros.
Las ondas de radio pueden ser creadas por medios naturales. Los relámpagos, auroras y objetos astronómicos crean ondas que puede captar un receptor. Es lo que se denomina la radio natural y que tiene sus aficionados. Escuchar los sonidos de una aurora boreal nos dejará gratamente sorprendidos.
Las ondas generadas por el hombre se utilizan para comunicaciones, radiodifusión, radar, redes telemáticas y otros.
Seguimos explorando el espectro. Entendiendo que nos hallamos ante frecuencias altísimas y longitudes de onda microscópicas, por conveniencia, vamos a omitir sus valores pues no son relevantes para nuestro objeto.
Siguen las microondas que aún están dentro del sector de las ondas de radio.
Tras estas, vienen los rayos infrarrojos. Utilizados en dispositivos de visión nocturna, mandos a distancia y otros.
Estas ondas son de luz, pero la frecuencia en la que se mueven está por debajo de la frecuencia de onda de luz más baja que es capaz de ver el ojo humano y que corresponde al color rojo. Recordemos que la luz es también una radiación. A cada color corresponde una frecuencia. Sigue la luz visible para el ojo humano. Los colores que percibimos tienen su frecuencia más baja en el rojo y la más alta en el violeta.
Consecuentemente las ondas que siguen son las ultravioleta Estas ondas están en los rayos solares. Se utilizan en dermatología, cosmética y otras aplicaciones industriales.
Siguen los rayos X. Estos rayos tienen la capacidad de atravesar cuerpos opacos y de imprimir placas fotográficas. Su aplicación principal es en medicina para ver partes internas del cuerpo humano. También par ver en el interior de maletas en zonas de control de aeropuertos y, en general, ver interiores de objetos.
Acabamos nuestro recorrido en los rayos gamma. Esta radiación está constituida por fotones producidos por elementos radioactivos o por procesos subatómicos como la aniquilación de un par positrón/electrón. Pueden atravesar tejidos celulares. Se utilizan para esterilizar.
