Hvordan virker Radio Waves?

EM eller elektromagnetisk stråling består af et magnetfelt og et elektrisk felt. Disse felter rejser i bølger vinkelret på hinanden og kan klassificeres baseret på deres bølgelængde, hvilket er afstanden mellem to bølgernes toppe. Den type EM-stråling med længste bølgelængde er radiobølger. Når partikler accelererer eller ændrer hastighed eller retning, afgiver de EM-stråling langs spektret, herunder radiobølger med lang bølgelængde. Der er fem generelle måder at dette sker.

Blackbody Radiation

Et blackbody er et objekt, der absorberer, og genudsender derefter stråling. Når en genstand opvarmes, bevæger dens atomer og molekyler sig, hvilket forårsager frigivelse af EM-stråling, og spidser på et andet punkt langs EM-spektret afhængigt af temperaturen. For eksempel vil et opvarmet metal først føle sig varm eller infrarød, og derefter gløde, da den kommer ind i spektrumets synlige lysområde. Ved meget lavere temperaturer udsendes stråling ved radioens bølgelængder.

Fri-emissionstråling

Når elektroner i gasatomer bliver dislodged eller strippet, ioniseres de. Dette er som en anden form for termisk emission, som for eksempel blackbody-stråling. Dette får ladede partikler til at bevæge sig i den ioniserede gas, hvilket accelererer elektronerne. Accelererede partikler frigiver EM-stråling, og nogle gasskyer frigiver det ved radiobølgelængder, såsom tæt på stjernedannende regioner eller aktive galaktiske kerner. Dette kaldes også "fri-fri" emission og "bremsstrahlung."

Spektral linieemission

Den tredje type termisk emission er spektrallinjemission. Når elektroner i atomer omdanner fra høj til lavt energiniveau, frigives en foton - en masseløs energienhed, der kan betragtes som ækvivalent med en bølge. Fotonet har den samme energi som forskellen mellem de høje og lave niveauer, som valget flytter fra og til. I nogle atomer, såsom hydrogen, udsendes fotoner i radioområdet i EM-spektret - 21 centimeter, når det drejer sig om hydrogen.

Synkrotronemission

Dette er en ikke-termisk form af emission. Synkrotronemission forekommer, når partikler accelereres af et magnetfelt. Typisk oplades en elektron, da den har mindre masse end protoner og derfor accelereres lettere. Dette gør det lettere at reagere på magnetfelter. Elektronen drejer rundt om magnetfeltet og giver energi som det gør. Jo mindre energi det har forladt, jo bredere cirkel rundt om feltet og jo længere bølgelængden af ​​EM-stråling det udsender, herunder radiobølgelængder.

Masers

Masere er en anden type ikke-termisk stråling. Ordet "maser" er faktisk et akronym for mikrobølgeforstærkning ved stimuleret emission af stråling. Det ligner en laser, bortset fra at en maser er forstærket stråling ved længere bølgelængder. En maser dannes, når en gruppe af molekyler er energi og derefter udsat for en bestemt strålingsfrekvens. Dette får dem til at udsende radiofotoner. Hvis en energikilde genaktiverer molekylerne, nulstilles processen, og en maser udsendes igen.