Напомним, что праздник День радио отмечается в России 7 мая. Именно в этот день (25 апреля по старому стилю) в 1895 году русский физик Александр Попов представил первый в мире радиоприёмник на заседании Русского физико-химического общества в Санкт-Петербурге.
Профессор кафедры общей физики ПНИПУ, доктор физико-математических наук Виктор Криштоп накануне праздника открыл не всем известные детали про радио.
Радио – это свет, только невидимый
Задумывались ли вы когда-нибудь, что радио – это, по сути, тот же свет, рентген, инфракрасное и ультрафиолетовое излучения? Все они относятся к одному и тому же физическому явлению – электромагнитным волнам, имеющим длину и частоту.
По словам Виктора Криштопа, мы не видим свет радиоволн только потому, что они гораздо длиннее световых, то есть находятся за пределами видимого диапазона волн, который составляет от 380 до 750 нанометров.
Длина имеет значение
Радиоволны, по словам Криштопа, могут быть размером с бактерию или протяженностью с целый город.
Самые длинные – от 10 до 100 километров распространяются на большие расстояния, они «умеют» огибать массивные препятствия, к примеру, гору Эверест. Это делает их незаменимыми для дальней связи. А вот самые короткие (от 1 до 10 миллиметров) уже ничего не огибают, а летят прямо, с высокой частотой, что позволяет «упаковывать» в них большие блоки информации. Именно такие короткие радиоволны используют в Wi-Fi, сотовой связи 5G, спутниковом телевидении и радарах.
Как работа радио зависит от времени года
Слабее всего радио работает летом, причем в дневное время суток. Связано это с тем, что ультрафиолетовые солнечные лучи вызывают столкновения электронов с нейтральными молекулами, что приводит к преобразованию энергии радиоволн в тепловую энергию. Это и создаёт трудности для дневной радиосвязи на средних волнах. Ночь – время повышения их активности, а зимой в ночное время вообще наступает период наилучших условий для прохождения радиосигнала.
Как радио помогает «видеть» дальние звезды
Радиоволны, излучаемые многими космическими объектами, улавливают на Земле специальные приемники. Но их тепловое излучение создает помехи для работы с основным сигналом. Поэтому ученым приходится охлаждать приборы до значений в -258 градусов Цельсия, практически замораживая колебания, чтобы определить местоположение далеких астрономических объектов.
Радио и теория Большого взрыва
Нобелевская премия по физике за ключевое подтверждение теории Большого взрыва была присуждена ученым в 1978 году благодаря радио. Оно уловило и передало через динамики необъяснимый фоновый шум, который не менялся от изменения направления антенны. Этот сигнал оказался реликтовым излучением, то есть слабыми электромагнитными волнами, которые равномерно распространяются по всей Вселенной после Большого взрыва.
Радио помогает улучшить слух и поддержать сердце
Многие медицинские приборы работают благодаря радиоволнам. Например, людям с тяжелой потерей слуха помогает кохлеарный имплант, который состоит из микрофона, радиопередатчика и приемника, введенного в ухо пациента.
При помощи радиоволн работает и кардиостимулятор, анализируя сердечную деятельность и своевременно подавая посредством радиосигнала импульс для ее коррекции.
Новый стандарт связи – 6 G
Он позволит передавать большие массивы данных на очень высокочастотных радиоволнах, говорит Виктор Криштоп. А чтобы они легко проходили, к примеру,
сквозь бетонные преграды, ученые решили вешать на стены зданий плоские панели, перенаправляющие сигналы пользователям.
