Różnica między falami światła i fal radiowych

Fale świetlne a fale radiowe
 

Energia jest jednym z podstawowych składników wszechświata. Jest zachowany w całym fizycznym wszechświecie, nigdy nie stworzony ani nigdy nie zniszczony, lecz przekształcany z jednej formy w drugą. Technologia człowieka opiera się przede wszystkim na znajomości metod manipulowania tymi formami w celu uzyskania pożądanego rezultatu. W fizyce energia jest jedną z podstawowych koncepcji badań, podobnie jak materia. Promieniowanie elektromagnetyczne zostało dokładnie wyjaśnione przez fizyka Jamesa Clarke'a Maxwella w latach 60-tych XIX wieku.

Promieniowanie elektromagnetyczne można uznać za falę poprzeczną, w której pole elektryczne i pole magnetyczne oscylują prostopadle względem siebie oraz w kierunku propagacji. Energia fali znajduje się w polu elektrycznym i magnetycznym, a zatem fale elektromagnetyczne nie wymagają rozprzestrzeniania się medium. W próżni fale elektromagnetyczne przemieszczają się z prędkością światła, która jest stała (2,9979 x 10⁸ ms^-1). Intensywność / siła pola elektrycznego i pola magnetycznego ma stały stosunek i oscylują w fazie. (tj. szczyty i doliny występują jednocześnie w czasie propagacji)

Fale elektromagnetyczne mają różne długości fal i częstotliwości. W zależności od częstotliwości właściwości wyświetlane przez te fale różnią się. Dlatego nazwaliśmy różne zakresy częstotliwości o różnych nazwach. Fale świetlne i radiowe to dwa zakresy promieniowania elektromagnetycznego o różnych częstotliwościach. Kiedy wszystkie fale są wymienione w kolejności rosnącej lub malejącej, nazywamy to widmem elektromagnetycznym.

Źródło: Wikipedia

Fale świetlne

Światło to promieniowanie elektromagnetyczne o długości fali od 380 nm do 740 nm. Jest to zakres spektrum, na który nasze oczy są wrażliwe. Dlatego ludzie widzą rzeczy za pomocą światła widzialnego. Postrzeganie kolorów przez ludzkie oko opiera się na częstotliwości / długości fali światła.

Wraz ze wzrostem częstotliwości (zmniejszenie długości fali) kolory zmieniają się od czerwonego do fioletowego, jak pokazano na schemacie.

Źródło: Wikipedia

Obszar poza światłem fioletowym w widmie EM jest znany jako ultrafiolet (UV). Obszar poniżej czerwonego obszaru jest znany jako podczerwień, a promieniowanie cieplne występuje w tym regionie.

Słońce emituje większość swojej energii w postaci promieniowania UV i światła widzialnego. Dlatego życie rozwinięte na Ziemi ma bardzo bliski związek ze światłem widzialnym jako źródłem energii, mediami do percepcji wzrokowej i wieloma innymi rzeczami.

Fale radiowe

Region jest widmem EM poniżej regionu podczerwieni zwanym regionem radiowym. Ten region ma długości fal od 1 mm do 100 km (odpowiednie częstotliwości wynoszą od 300 GHz do 3 kHz). Region ten jest dalej podzielony na kilka regionów, jak podano w poniższej tabeli. Fale radiowe są zasadniczo wykorzystywane do komunikacji, skanowania i przetwarzania obrazu.

Nazwa zespołu	Skrót	Zespół ITU	Częstotliwość i długość fali w powietrzu	Stosowanie
Niezwykle niska częstotliwość	TLF		> 100 000 km	Naturalny i sztuczny hałas elektromagnetyczny
Bardzo niska częstotliwość	ELF	3)	3-30 Hz 100 000 km - 10 000 km	Komunikacja z okrętami podwodnymi
Super niska częstotliwość	SLF		30–300 Hz 10 000 km - 1000 km	Komunikacja z okrętami podwodnymi
Ultra niska częstotliwość	ULF		300–3000 Hz 1000 km - 100 km	Komunikacja podwodna, komunikacja w kopalniach
Bardzo niska częstotliwość	VLF	4	3-30 kHz 100 km - 10 km	Nawigacja, sygnały czasowe, komunikacja podwodna, bezprzewodowe czujniki tętna, geofizyka
Niska częstotliwość	LF	5	30–300 kHz 10 km - 1 km	Nawigacja, sygnały czasowe, transmisja długofalowa AM (Europa i części Azji), RFID, radio amatorskie
Średnia częstotliwość	MF	6	300-3000 kHz 1 km - 100 m	Audycje AM (średniofalowe), radio amatorskie, sygnalizatory lawinowe
Wysoka częstotliwość	HF	7	3-30 MHz 100 m - 10 m	Transmisje krótkofalowe, obywatelskie radio pasmowe, radio amatorskie i lotnictwo pozahoryzontalne, RFID, radar naziemny, automatyczne ustanawianie łącza (ALE) / Near Vertical Incidence Skywave (NVIS) łączność radiowa, morska i mobilna radiotelefonia
Bardzo wysoka częstotliwość	VHF	8	30–300 MHz 10 m - 1 m	FM, transmisje telewizyjne i łączność ziemia-samolot i linia-samolot. Land Mobile i morska komunikacja mobilna, radio amatorskie, radio pogodowe
Ultra wysoka częstotliwość	UHF	9	300–3000 MHz 1 m - 100 mm	Programy telewizyjne, kuchenki mikrofalowe, urządzenia mikrofalowe / komunikacja, radio astronomia, telefony komórkowe, bezprzewodowa sieć LAN, Bluetooth, ZigBee, GPS i radiotelefony, takie jak radia Land Mobile, FRS i GMRS, radio amatorskie
Super wysoka częstotliwość	SHF	10	3-30 GHz 100 mm - 10 mm	Radio astronomia, urządzenia / komunikacja mikrofalowa, bezprzewodowa sieć LAN, najnowocześniejsze radary, satelity komunikacyjne, telewizja satelitarna, DBS, radio amatorskie
Niezwykle wysoka częstotliwość	EHF	11	30–300 GHz 10 mm - 1 mm	Radioastronomia, przekaźnik mikrofalowy wysokiej częstotliwości, teledetekcja mikrofalowa, radio amatorskie, broń o ukierunkowanej energii, skaner fal milimetrowych
Teraherc lub niezwykle wysoka częstotliwość	THz lub THF	12	300–3 000 GHz 1 mm - 100 μm	Obrazowanie terahercowe - potencjalny zamiennik promieni rentgenowskich w niektórych zastosowaniach medycznych, ultraszybka dynamika molekularna, fizyka materii skondensowanej, spektroskopia w dziedzinie czasu w terahercach, przetwarzanie / komunikacja terahercowa, teledetekcja poniżej mm, radio amatorskie

[Źródło: http://en.wikipedia.org/wiki/Radio_spectrum]

Jaka jest różnica między falą świetlną a falą radiową?

• Fale radiowe i światło są promieniowaniem elektromagnetycznym.

• Światło emitowane jest ze stosunkowo wyższego źródła / przejścia energii niż fale radiowe.

• Światło ma wyższe częstotliwości niż fale radiowe i ma krótsze długości fali.

• Zarówno fale świetlne, jak i radiowe wykazują typowe właściwości fal, takie jak odbicie, załamanie itp. Jednak zachowanie każdej właściwości zależy od długości fali / częstotliwości fali.

• Światło jest wąskim pasmem częstotliwości w widmie EM, podczas gdy radio zajmuje dużą część widma EM, które jest dalej podzielone na różne regiony na podstawie częstotliwości.