Antenneværksted: hvor lang er en radiobølge?

Et pædagogisk simulationsspil. Forudsig bølgelængden for FM-radio, wifi og AM-radio, hvor lang en bilantenne bør være, og hvor langt fra hinanden de varme punkter i en mikrobølgeovn ligger. Se så bølgerne forlade antennen, kraftigt sat ned i fart.

BølgelængdeRadiobølger

ANTENNEVÆRKSTED

FM-radio

Klar
Slå JavaScript til for at sende bølger fra antennen. Vejledningen og det gennemregnede eksempel kan stadig læses.
BølgeAntenne og bølgelængdeDin forudsigelseLineal og indhyllingskurve
Bølgerλ = c ÷ f

Tid

0.00 s

t

Frekvens

— MHz

f

Bølgelængde

— m

λ = c ÷ f

Periode

— ns

T = 1 ÷ f

Lysets fart

— m/s

c

Forudsig, før du starter

Skriv din forudsigelse for at gøre alt klar. Start er slået fra, indtil der er et svar.

Forudsig, hvor lange bølgerne er.

Missionspoint—

Hvert svar skal ramme inden for 2 %: hvert giver 100 point. Rigtigt i første forsøg giver 50 ekstra. Et forsøg tæller, så snart det starter.

✓ Rigtigt svar① I første forsøg

Sådan spiller du Antenneværksted

  1. Vælg et forsøg og læs frekvensen på kortet: MHz betyder 10⁶ Hz, GHz betyder 10⁹ Hz.
  2. Brug λ = c ÷ f med c = 3 × 10⁸ m/s; en antenne er λ ÷ 4, og ovnens varme punkter ligger λ ÷ 2 fra hinanden.
  3. Skriv din forudsigelse og tryk på Start. Bølgerne afspilles sat ned i fart med deres egen frekvens.
  4. Sammenlign de orange mærker med toppene, antennen eller de smeltede punkter og med stigen til højre.

Bølger, du ikke kan se

Radio, tv, mobiltelefoner, wifi, mikrobølgeovne og lys er alle elektromagnetiske bølger: krusninger i elektriske og magnetiske felter, der ikke kræver noget medium og alle bevæger sig med lysets fart, c = 3 × 10⁸ m/s. Det, der adskiller dem, er deres frekvens og dermed deres bølgelængde, λ = c ÷ f. En AM-station på 1 MHz sender bølger på 300 m; FM-radio på 100 MHz bølger på 3 m; wifi på 2,4 GHz bølger på 12,5 cm; synligt lys har bølgelængder på omkring en halv milliontedel meter. Antenner laves, så de passer: en enkel stang, der er en kvart bølgelængde lang, er i resonans med bølgen, og derfor er bilantenner under en meter og AM-master snesevis af meter høje. I en mikrobølgeovn kastes bølgerne frem og tilbage mellem metalvæggene og danner en stående bølge med varme punkter en halv bølgelængde fra hinanden og koldere punkter imellem. Derfor drejer maden rundt på en tallerken, og derfor smelter en chokoladebar, der ligger stille, på steder, hvis afstand man kan måle.

En afgrænset læringsmodel

Bølgerne bevæger sig med præcis 3 × 10⁸ m/s (i luft er lyset en anelse langsommere). Hver bølge sættes ned i fart med sin egen frekvens, så én svingning varer et sekund på skærmen; bølgen forlader antennen, og intet reflekteres. I ovnen er den stående bølge perfekt, og de varme punkter ligger præcis en halv bølgelængde fra hinanden. Svar inden for 2 % er rigtige.

Når du skifter sprog, bevares forsøget, forudsigelsen, forsøgene og forløbet.