भौतिकी की पाठ्यपुस्तकों में चतुर सूत्र होते हैंरेडियो तरंगों की श्रेणी के विषय पर, जिन्हें कभी-कभी विशेष शिक्षा और कार्य अनुभव वाले लोगों द्वारा भी पूरी तरह से नहीं समझा जाता है। लेख में, हम कठिनाइयों का सहारा लिए बिना सार का पता लगाने की कोशिश करेंगे। रेडियो तरंगों का पता लगाने वाला पहला निकोला टेस्ला था। अपने समय में, जहां कोई उच्च तकनीक वाला उपकरण नहीं था, टेस्ला को पूरी तरह से समझ नहीं आया कि यह घटना क्या थी, जिसे उन्होंने बाद में ईथर कहा। एक वैकल्पिक वर्तमान कंडक्टर एक रेडियो तरंग की उत्पत्ति है।
रेडियो तरंगों के प्राकृतिक स्रोतों में शामिल हैंखगोलीय पिंड और बिजली। रेडियो तरंगों का एक कृत्रिम रेडिएटर एक विद्युत कंडक्टर है जिसमें एक वैकल्पिक विद्युत प्रवाह होता है। उच्च-आवृत्ति जनरेटर की कंपन ऊर्जा को रेडियो एंटीना के माध्यम से आसपास के अंतरिक्ष में वितरित किया जाता है। रेडियो तरंगों का पहला काम करने वाला स्रोत पोपोव का रेडियो ट्रांसमीटर-रेडियो रिसीवर था। इस उपकरण में, एक हाई-फ़्रीक्वेंसी जेनरेटर का कार्य ऐन्टेना से जुड़े हाई-वोल्टेज स्टोरेज द्वारा किया जाता था - हर्ट्ज़ वाइब्रेटर। कृत्रिम रूप से निर्मित रेडियो तरंगों का उपयोग स्थिर और मोबाइल रडार, रेडियो प्रसारण, रेडियो संचार, संचार उपग्रह, नेविगेशन और कंप्यूटर सिस्टम के लिए किया जाता है।
रेडियो संचार में उपयोग की जाने वाली तरंगें आवृत्ति रेंज 30 kHz - 3000 GHz में होती हैं। तरंग, प्रसार विशेषताओं की तरंग दैर्ध्य और आवृत्ति के आधार पर, रेडियो तरंग रेंज को 10 उप-बैंडों में विभाजित किया जाता है:
रेडियो तरंग स्पेक्ट्रम पारंपरिक रूप से वर्गों में विभाजित है। आवृत्ति और लंबाई के आधार पर, रेडियो तरंगों को 12 उप-बैंडों में विभाजित किया जाता है। रेडियो तरंगों की आवृत्ति रेंज वैकल्पिक वर्तमान सिग्नल की आवृत्ति से संबंधित है। अंतरराष्ट्रीय रेडियो नियमों में रेडियो तरंगों की आवृत्ति रेंज 12 नामों द्वारा दर्शाई जाती हैं:
एक रेडियो तरंग की आवृत्ति में वृद्धि के साथ, इसकी लंबाई कम हो जाती है, एक रेडियो तरंग की आवृत्ति में कमी के साथ, यह बढ़ जाती है। इसकी लंबाई के आधार पर प्रसार एक रेडियो तरंग की सबसे महत्वपूर्ण संपत्ति है।
रेडियो प्रचार 300 MHz - 300 GHzउनके उच्च आवृत्ति के कारण अल्ट्रा माइक्रोवेव माइक्रोवेव आवृत्तियों को कहा जाता है। यहां तक कि उप-बैंड बहुत व्यापक हैं, इसलिए वे बदले में, अंतराल में विभाजित होते हैं, जिसमें कुछ टेलीविज़न और रेडियो प्रसारण बैंड शामिल होते हैं, जो समुद्री और अंतरिक्ष संचार के लिए, भूमि और विमानन, रडार और रेडियो नेविगेशन के लिए, मेडिकल डेटा के प्रसारण के लिए, और इसी तरह। इस तथ्य के बावजूद कि रेडियो तरंगों की पूरी श्रृंखला क्षेत्रों में विभाजित है, उनके बीच संकेतित सीमाएं सशर्त हैं। भूखंड एक दूसरे का लगातार अनुसरण करते हैं, एक दूसरे में गुजरते हैं, और कभी-कभी ओवरलैप होते हैं।
रेडियो प्रसार ऊर्जा हस्तांतरण हैअंतरिक्ष के एक क्षेत्र से दूसरे क्षेत्र में एक वैकल्पिक विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र। एक वैक्यूम में, रेडियो तरंगें प्रकाश की गति से यात्रा करती हैं। जब रेडियो तरंगें पर्यावरण के संपर्क में आती हैं, तो रेडियो तरंगों का प्रसार मुश्किल हो सकता है। यह संकेत विकृति में प्रकट होता है, प्रसार की दिशा में परिवर्तन, चरण और समूह वेगों का क्षय।
प्रत्येक प्रकार की तरंगों को लागू किया जाता हैअलग ढंग से। लंबे समय से बाधाएं दूर करने में बेहतर हैं। इसका मतलब है कि रेडियो तरंगों की सीमा पृथ्वी और पानी के विमान के साथ-साथ फैल सकती है। पनडुब्बियों और समुद्री जहाजों में लंबी लहरों का उपयोग व्यापक है, जो आपको समुद्र में कहीं भी संपर्क में रहने की अनुमति देता है। सभी बीकन और बचाव स्टेशनों के रिसीवर को पांच सौ किलोहर्ट्ज़ की आवृत्ति के साथ छह सौ मीटर की लहर लंबाई के लिए ट्यून किया जाता है।
विभिन्न बैंडों में रेडियो तरंगों का प्रसारउनकी आवृत्ति पर निर्भर करता है। लंबाई जितनी कम होगी और आवृत्ति उतनी ही अधिक होगी, लहर पथ पथरीला होगा। तदनुसार, इसकी आवृत्ति जितनी कम होती है और इसकी लंबाई उतनी ही अधिक होती है, यह बाधाओं के आसपास झुकने में अधिक सक्षम होता है। रेडियो तरंग दैर्ध्य की प्रत्येक श्रेणी में प्रसार की अपनी विशेषताएं हैं, हालांकि, पड़ोसी सीमाओं की सीमा पर, विशिष्ट विशेषताओं में तेज बदलाव नहीं देखा जाता है।
अल्ट्रा-लंबी और लंबी लहरें ग्रह की सतह के चारों ओर जाती हैं, जो हजारों किलोमीटर तक सतह की किरणें फैलाती हैं।
मध्यम तरंगें अधिक मजबूत होती हैंअवशोषण, इसलिए, वे केवल 500-1500 किलोमीटर की दूरी तय करने में सक्षम हैं। जब इस सीमा में आयनमंडल को घनीभूत किया जाता है, तो एक संकेत को एक स्थानिक बीम द्वारा प्रेषित किया जा सकता है, जो कई हजार किलोमीटर पर संचार प्रदान करता है।
लघु तरंगें केवल करीबी लोगों को ही प्रचारित करती हैंग्रह की सतह द्वारा उनकी ऊर्जा के अवशोषण के कारण दूरियां। स्थानिक व्यक्ति बार-बार पृथ्वी की सतह और आयनमंडल से परावर्तित होने में सक्षम होते हैं, लंबी दूरी को पार करने के लिए, सूचना के हस्तांतरण को अंजाम देते हैं।
अल्ट्रा-शॉर्ट उच्च मात्रा को संचारित करने में सक्षम हैंजानकारी। इस रेंज की रेडियो तरंगें आयनमंडल से होकर अंतरिक्ष में प्रवेश करती हैं, इसलिए वे स्थलीय संचार के लिए व्यावहारिक रूप से अनुपयुक्त हैं। ग्रह की सतह के चारों ओर झुकने के बिना, इन श्रेणियों की सतह तरंगों को एक सीधी रेखा में उत्सर्जित किया जाता है।
ऑप्टिकल बैंड में ट्रांसमिशन संभव हैभारी मात्रा में जानकारी। सबसे अधिक बार, तीसरे ऑप्टिकल वेवबैंड का उपयोग संचार के लिए किया जाता है। पृथ्वी के वायुमंडल में, वे क्षीणन के अधीन हैं, इसलिए वास्तव में वे 5 किमी की दूरी पर एक संकेत प्रेषित करते हैं। लेकिन ऐसी संचार प्रणालियों का उपयोग दूरसंचार निरीक्षणों से परमिट प्राप्त करने की आवश्यकता को समाप्त कर देता है।
सूचना प्रसारित करने के लिए, एक रेडियो तरंगएक संकेत के साथ संशोधित करने की आवश्यकता है। ट्रांसमीटर संशोधित रेडियो तरंगों को संशोधित करता है, अर्थात संशोधित होता है। लघु, मध्यम और लंबी तरंगों को आयाम संशोधित किया जाता है, इसलिए उन्हें एएम कहा जाता है। मॉड्यूलेशन से पहले, वाहक तरंग निरंतर आयाम के साथ यात्रा करती है। ट्रांसमिशन के लिए आयाम मॉडुलन इसे आयाम में बदलता है, सिग्नल वोल्टेज के अनुरूप। रेडियो तरंग का आयाम सिग्नल वोल्टेज के सीधे अनुपात में बदलता है। Ultrashort तरंगों को आवृत्ति संशोधित किया जाता है, यही वजह है कि उन्हें एफएम के रूप में संदर्भित किया जाता है। फ़्रीक्वेंसी मॉड्यूलेशन एक अतिरिक्त फ़्रीक्वेंसी लगाता है जो सूचना वहन करती है। दूरी पर एक संकेत संचारित करने के लिए, इसे उच्च आवृत्ति संकेत के साथ संशोधित किया जाना चाहिए। एक संकेत प्राप्त करने के लिए, आपको इसे उपकार तरंग से अलग करने की आवश्यकता है। आवृत्ति मॉड्यूलेशन के साथ, कम हस्तक्षेप बनाया जाता है, लेकिन रेडियो स्टेशन को वीएचएफ पर प्रसारित करने के लिए मजबूर किया जाता है।
रेडियो तरंग स्वागत की गुणवत्ता और दक्षता परदिशात्मक विकिरण की विधि प्रभावित करती है। एक उदाहरण एक उपग्रह डिश होगा जो एक स्थापित सेंसर के स्थान पर विकिरण को निर्देशित करता है। इस पद्धति ने रेडियो खगोल विज्ञान के क्षेत्र में महत्वपूर्ण प्रगति की अनुमति दी और विज्ञान में कई खोज की। उन्होंने उपग्रह प्रसारण, वायरलेस डेटा ट्रांसमिशन और बहुत कुछ बनाने की संभावनाओं की खोज की। यह पता चला कि रेडियो तरंगें सूर्य से निकलने में सक्षम हैं, हमारे सौर मंडल के बाहर कई ग्रह, साथ ही कॉस्मिक नेबुला और कुछ तारे भी हैं। यह माना जाता है कि हमारी आकाशगंगा के बाहर ऐसी वस्तुएँ हैं जिनके पास शक्तिशाली रेडियो उत्सर्जन है।
रेडियो तरंग दूरी के लिए, प्रचाररेडियो तरंगें न केवल सौर विकिरण से प्रभावित होती हैं, बल्कि मौसम संबंधी परिस्थितियों से भी प्रभावित होती हैं। तो, मीटर की लहरें, वास्तव में, मौसम संबंधी स्थितियों पर निर्भर नहीं करती हैं। और सेंटीमीटर के प्रसार की सीमा दृढ़ता से मौसम संबंधी स्थितियों पर निर्भर करती है। यह इस तथ्य के कारण होता है कि बारिश के दौरान या हवा में नमी के उच्च स्तर के साथ जलीय वातावरण में, छोटी लहरें बिखरी या अवशोषित होती हैं।
इसके अलावा, बाधाएं उनकी गुणवत्ता को प्रभावित करती हैं,रास्ते में ही कर रहे हैं। ऐसे क्षणों में, संकेत लुप्त होती है, जबकि श्रवण काफी बिगड़ा हुआ है या कुछ पल या अधिक के लिए पूरी तरह से गायब हो जाता है। एक उदाहरण एक टीवी के लिए एक हवाई जहाज के लिए प्रतिक्रिया होगी जब एक छवि फ़्लिकर और सफेद पट्टी दिखाई देती है। यह इस तथ्य के कारण है कि लहर विमान से परिलक्षित होती है और टीवी एंटीना से गुजरती है। टेलीविज़न और रेडियो ट्रांसमीटर के साथ ऐसी घटनाएं शहरों में अधिक बार होती हैं, क्योंकि रेडियो तरंगों की सीमा इमारतों, उच्च-वृद्धि वाले टावरों पर परिलक्षित होती है, जिससे लहर पथ बढ़ जाता है।
