Le onde radio

Le onde radio

La trasmissione del suono a grandi distanze

L'irraggiamento di radiazione elettromagnetica da parte di un'antenna è associato all'esistenza di cariche elettriche oscillanti, cioè di cariche elettriche accelerate o decelerate.

Questa associazione fra carica accelerata e produzione di radiazione è una caratteristica pressoché generale dei fenomeni di emissione radioattiva e la varietà con la quale essa si può produrre fa prevedere l'esistenza di una gamma molto estesa di radiazioni elettromagnetiche. Esse comprendono un'ampia varietà di tipologie di manifestazione, che comprende anche le onde radio, che costituiscono attualmente il mezzo utilizzato per la trasmissione del suono a grandi distanze.

Sono chiamate le radiazioni elettromagnetiche di frequenza inferiore a circa 10 Hz e lunghezza d'onda non inferiore a qualche metro. Sono generalmente prodotte da antenne e vengono impiegate principalmente per le trasmissioni radiofoniche, poiché possono essere riflesse dagli strati ionizzati dell'atmosfera.

La radiazione elettromagnetica

Si definisce radiazione elettromagnetica un campo elettromagnetico che si propaga nello spazio con le modalità tipiche delle onde armoniche. L'esistenza di tale campo fu ipotizzata da Maxwell che descrisse con precise equazioni fisico-matematiche l'interdipendenza in termini quantitativi tra un campo elettrico e un campo magnetico variabili.

Le caratteristiche fondamentali di una radiazione elettromagnetica sono le seguenti:

a)     In un prefissato punto dello spazio raggiunto dalla radiazione elettromagnetica i valori di E e B variano nel tempo, in fase, secondo le relazioni seguenti:

E = E sen (ωt)

B = B sen (ωt)

b)     In un prefissato istante un punto distante x dalla sorgente produttrice della radiazione elettromagnetica è caratterizzato da valori di E e di B espressi dalle relazioni seguenti:

E = E sen (2π x/λ)

B = B sen (2π x/λ)

Dove λ indica la lunghezza d'onda della perturbazione elettromagnetica.

In generale, nel generico punto distante x dal'origine del sistema di riferimento, e nel generico istante t, i valori di E e di B sono dati da:

• E = E sen [2 (t/T - x/
• B = B sen [2 (t/T - x/

Dove con T si è indicato il periodo della radiazione.

Nella figura sono rappresentati i vettori E e B che caratterizzano una radiazione elettromagnetica in un generico tratto 0 - x; essi giacciono in piani perpendicolari fra loro e hanno direzione di vibrazione perpendicolare alla direzione di propagazione. Questa rappresentazione corrisponde al fatto che una radiazione elettromagnetica che si propaga nello spazio si comporta come un'onda trasversale polarizzata. I valori di E e di B variano a seconda dell'intensità della radiazione, del punto x e del tempo t considerati; tuttavia si può dimostrare che essi stanno fra loro sempre nel rapporto seguente:

• E/B = v

Essendo v la velocità di propagazione della radiazione.