Antenneverksted: hvor lang er en radiobølge?

Et pedagogisk simuleringsspill. Forutsi bølgelengden til FM-radio, wifi og AM-radio, hvor lang en bilantenne bør være, og hvor langt fra hverandre de varme punktene i en mikrobølgeovn ligger. Se så bølgene forlate antennen, kraftig bremset ned.

BølgelengdeRadiobølger

ANTENNEVERKSTED

FM-radio

Klar
Slå på JavaScript for å sende bølger fra antennen. Instruksjonene og det gjennomregnede eksemplet kan fortsatt leses.
BølgeAntenne og bølgelengdeForutsigelsen dinLinjal og omhyllingskurve
Bølgerλ = c ÷ f

Tid

0.00 s

t

Frekvens

— MHz

f

Bølgelengde

— m

λ = c ÷ f

Periode

— ns

T = 1 ÷ f

Lysfart

— m/s

c

Forutsi før du starter

Skriv forutsigelsen din for å gjøre alt klart. Start er av til det finnes et svar.

Forutsi hvor lange bølgene er.

Oppdragspoeng—

Hvert svar må være innenfor 2 %: hvert gir 100 poeng. Riktig på første forsøk gir 50 ekstra. Et forsøk teller så snart det starter.

✓ Riktig svar① På første forsøk

Slik spiller du Antenneverksted

  1. Velg et forsøk og les frekvensen på kortet: MHz betyr 10⁶ Hz, GHz betyr 10⁹ Hz.
  2. Bruk λ = c ÷ f med c = 3 × 10⁸ m/s; en antenne er λ ÷ 4, og de varme punktene i ovnen ligger λ ÷ 2 fra hverandre.
  3. Skriv forutsigelsen din og trykk Start. Bølgene spilles bremset ned med sin egen frekvens.
  4. Sammenlign de oransje merkene med toppene, antennen eller de smeltede punktene, og med stigen til høyre.

Bølger du ikke ser

Radio, TV, mobiltelefoner, wifi, mikrobølgeovner og lys er alle elektromagnetiske bølger: krusninger i elektriske og magnetiske felt som ikke trenger noe medium, og som alle går med lysfarten, c = 3 × 10⁸ m/s. Det som skiller dem, er frekvensen og dermed bølgelengden, λ = c ÷ f. En AM-stasjon 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; synlig lys har bølgelengder på omtrent en halv milliondels meter. Antenner lages så de passer: en enkel stang som er en kvart bølgelengde lang, er i resonans med bølgen, og derfor er bilantenner under en meter og AM-master titalls meter høye. I en mikrobølgeovn spretter bølgene fram og tilbake mellom metallveggene og danner en stående bølge, med varme punkter en halv bølgelengde fra hverandre og kaldere punkter imellom. Derfor går maten rundt på en tallerken, og derfor smelter en sjokoladeplate som ligger stille, på steder du kan måle avstanden mellom.

En avgrenset læringsmodell

Bølgene går med nøyaktig 3 × 10⁸ m/s (i luft er lyset bitte litt saktere). Hver bølge bremses ned med sin egen frekvens, slik at én svingning varer ett sekund på skjermen; bølgen forlater antennen, og ingenting reflekteres. I ovnen er den stående bølgen perfekt, og de varme punktene ligger nøyaktig en halv bølgelengde fra hverandre. Svar innenfor 2 % er riktige.

Når du bytter språk, beholdes forsøket, forutsigelsen, forsøkene og forløpet.