En iyi cevap için Olli'ye selamlar. Tabii ki "radyo dalgalarının nasıl göründüğünü" - veya daha doğrusu - uzayda yayılan elektrik (ve / veya manyetik) alan bozukluklarının şeklini - doğrudan göremememize rağmen - hayal etmek mümkündür. Ama onlar hakkında biraz bilgiye ve gerçekten zengin hayal gücüne sahip olmanız gerekiyor.
Kuantumu unut ve fotonları unut. Bu, çoğu kişinin algısal bir şekilde "hayal edebileceği" bir fizik seviyesi değildir. Fotonlardan bahseden herkes yukarıdaki soruları anlamıyor ya da cevabı bilmiyor ve insanların bugünün kapsamının ötesinde bir şeyin sınırını geçerek ondan kaçmıyorlar. Atomun şekli hakkında konuşacağımız gibi. Tek bir atomun şekli nedir? Ve tek bir protonun şekli nedir? İnsanların ne olduğu hakkında hiçbir fikri yok ve büyük olasılıkla okul resimlerinde olduğu gibi küçük bir yuvarlak top değil. Atomun tam şeklini bilmediğimiz sürece, kuantum fiziğinin ele aldığı klasik elektromanyetik dalga ile temel parçacıklar, yani fotonlar arasındaki ilişkiyi anlamayacağımızı söyleyebiliriz.
Öyleyse klasik fiziğe ve onun elektromanyetik radyasyon olarak adlandırılan bir fenomeni anlamasına bağlı kalalım. Bu kesin olarak "kucaklanabilir", bizim ölçekte olur (ortak radyo dalgaları 1 cm ve üstü uzunlukları vardır) ve onlarca yıldır tam olarak ölçülebilir.
Bununla birlikte, şaşırtmak, elektromanyetik dalgaları hayal etmek, önce 'deşifre' etmek ve akustik dalgaların yayılmasını hayal etmek çok iyi bir fikirdir. Anlamak oldukça kolaydır. Tek bir ses dalgasını (tek bir darbesi) doğal (normal) hava ortamında ve aynı zamanda ortasındaki 'normal' hava ile yüksek basınçlı yuvarlak bir küresel kabarcık olarak düşünün. Küresel kabarcık içinde düzenlenmiş basınçlı havanın sadece bir "katmanı". Bu katman çok keskin bir şekilde başlamaz ve keskin bir şekilde bitmez. Hava basıncı değerleri arasındaki geçiş yumuşaktır (dalga gibi :). Tabaka yaklaşık 34 cm kalınlığındadır (1kHz dalga için), ancak dediğim gibi çevreye düzgün bir şekilde bakar ve (iç tarafta) da pürüzsüzce biter. Çapı 1 metre diyelim. Ve şimdi bu kabarcık uzayda her yöne doğru genişliyor. O' sadece gittikçe büyüyor, ancak katman kalınlığı değişmiyor - sürekli 34 cm. Sadece çapı tüm yönlerde büyüyor. Genliği (hava basıncı farkı) yavaş yavaş zayıflar ve sonunda mevcut durur, kaybolur. Fakat bu sadece tek bir 'katman', akustik dalganın tek bir darbesiydi. Şimdi aynı kabarcığın büyüdüğünü hayal edin ama bundan sonra (bundan tam olarak 34 cm daha derin) diğeri görünür ve küresel olarak büyüyerek ve diğerini ve diğerini takip eder, böylece tüm salvoları birbiri ardına ilerler, hareket eder seri hava basıncı boşluk boyunca her yöne karışıyor.
Şimdi radyo dalgalarına geçelim. Şekilleri ve yayılımları aslında aynı doğaya sahiptir. Bunlar, uzayda birbiri ardına uzayda yayılan küresel kabarcıklardır (kavisli katmanlar). Ses dalgalarından en önemli fark, radyo dalgalarının gerçekte ne olduğudur (hangi fenomeni taşırlar). Söylediğimiz gibi ses dalgaları seri hava basıncı artışlarını taşır. Genlikleri, tepe noktalarındaki ve oluklardaki hava basıncı değerleri arasındaki farktır. Bu kadar. Elektromanyetik dalga elektrik alan artışlarını taşır. Bir "katmanı" (veya nabzı) elektrik alanının büyütülmüş bir mukavemetine sahiptir. Bu darbeler arasında elektrik alan değeri sıfıra eşittir. Böylece, alan boyunca seyahat ederken, elektrik alanı maksimum değer ve sıfır arasında değişir. Maks - sıfır - maks - sıfır - maks - sıfır - vb.
Ayrıca, elektrik alanının bir vektör miktarı olduğunu eklemeye değer. Bunun yönü olduğu anlamına gelir. Bu durumda elektrik alanının yönü her zaman dalgaların yayılma (hareket) yönüne diktir. Böylece, elektrik alanının küresel baloncuğu olarak tek bir radyo dalgası darbesi hayal etmek, bu alanın bir eylemi aslında balonumuzun yüzeyi boyunca yönlendirilir. Başka bir deyişle, elektrik alanının hatları, balonun kavisli yüzeyine paralel ve yarıçapına dik olarak kavislidir. Yatay olarak ilerleyen tek bir varsayımsal radyo dalgasını ele alalım. Artık elektrik alan yönünün dikey olduğunu varsayabiliriz. Ve şimdi bir şey geliyor - elektrik alan yönü darbeler arasında değişiyor. Yatay dalgalarımız için - ilk periyottaki alan dikey olarak yükselir ve bir sonraki dalgada iner. Yani bir baloncukta yukarı, diğerinde aşağı doğru yönlendirilir. Yine de kabarcıklar arasındaki yerler sıfır alan değerine sahiptir ve her baloncuğun bitişik balonun alanına zıt yönü vardır. Bunu şu şekilde özetleyebiliriz: max - sıfır - min - sıfır - max - sıfır - min - sıfır. Dalganın genliği, elektrik alanının maksimum ve minimum (veya dediğimiz gibi - negatif) yoğunluğu arasındaki farktır. Tüm ara değerleri hatırlayarak, onu neden yatay bir aksın ortada (alanın yoğunluğunun sıfıra eşit olduğu) ile sinüs dalgası olarak çizdiklerini biliyoruz. Alan yönü yukarı veya aşağı olursa olsun - hala dalganın hareketine dik, değil ' değil mi? Ve bu, elektrik alanının, sonraki dalga darbeleri arasındaki (veya birbiri ardına büyüyen uzamsal kabarcıklar arasındaki) boşlukta tam olarak nasıl kurulduğudur.
Ancak, işleri gerçekten karmaşık hale getiren başka bir bileşen daha var - manyetik alan. Aslında bunu anlamak o kadar da zor değil. Manyetik alan aktivitesi elektrik alanıyla aynı bölgeleri kapsar. Bunlar fazda korelasyon gösterir. Elektrik alanının sıfır olduğu noktalarda - veya uzaysal alanlarda - manyetik alan da sıfırdır. Elektrik alan yoğunluğunun tepe noktaları olduğu alanlarda - manyetik alan yoğunluğunun da tepe noktaları vardır. Elektrik alanının oluklarının olduğu alanlarda - manyetik alanın olukları vardır. Tahmin edersiniz ki manyetik alan aynı zamanda bir vektör miktarıdır çünkü oyunculuk çizgilerinin yönü vardır. Temel fark, manyetik alan yönünün hem dalganın hareketine hem de elektrik alan yönüne dik olmasıdır. Düşündüğümüz gibi, elektrik zirveleri dikey olarak yukarı ve dikey olarak aşağıya doğru elektrikli oluklar manyetik alan çizgileri doğrultusunda, görüş çizgimiz boyunca uzanırdı. Manyetik zirveler daha sonra bize doğru yönlendirilir ve manyetik oluk bizden yönlendirilir. Daha geniş bir alan düşünürsek, manyetik alan çizgileri de bir küre yüzeyi boyunca bir eğri boyunca gitmelidir.
Söylediklerimden ne kadar anlaşılabilir bilmiyorum :) Ancak ana fikir, bunların her ikinci kabarcıkta yönünü değiştiren büyütülmüş elektrik ve manyetik alan kabarcıkları olması ve bu kabarcıkların çok hızlı büyümesidir. Elektrik ve manyetik alanın gücünü zayıflatarak uzayda ilerledikçe (genlik azalır), enerjilerini kaybederler ve bir mesafe kat edildikten sonra nihayetinde yok olurlar (akustik dalgalar ile aynı).
Gerçekte, tüm bu dalgaların (hem akustik hem de elektromanyetik) şekli ve düzeni, yansıma, girişim, kırınım ve kırılma gibi şeyler nedeniyle çok daha karmaşıktır. Kabarcıklar, zemin, binalar, ağaçlar, arabalar, duvarlar, mobilyalar ve benzeri gibi çeşitli nesnelerden yansır. Yansıyan kabarcık doğrudan olanı vurur ve birbirlerinin şeklini ve tam olarak hareket etmesini etkiler, böylece dalgaların ortaya çıkan topolojisi genellikle çok karmaşık ve algısal bakış açısından tahmin edilemezdir.
Açıkçası bildiğimiz ses dalgaları ile ilgili temel fiziksel farklılıkları tamamlamak için: - herhangi bir ortama ihtiyaç duymazlar, kendiliğinden yayılırlar ve hem vakum hem de çeşitli malzemelerden geçebilirler; - dalga boyları çok değişebilir, ancak Wi-Fi için yaklaşık 9-15 cm'dir, bu yüzden tartıştığımız ses dalga boyuna oldukça yakındır; - frekansları son derece yüksektir (örneğin FM radyo için 100 MHz veya Wi-Fi için 2,4 GHz); - seyahat hızları da son derece daha hızlıdır (ışık hızı);