Cum se joacă Laboratorul antenelor
- Alege o probă și citește frecvența de pe fișă: MHz înseamnă 10⁶ Hz, GHz înseamnă 10⁹ Hz.
- Folosește λ = c ÷ f cu c = 3 × 10⁸ m/s; o antenă este λ ÷ 4, iar punctele fierbinți ale cuptorului sunt la λ ÷ 2.
- Scrie predicția ta și apasă Pornește. Undele se redau încetinite cu un factor egal cu frecvența lor.
- Compară semnele portocalii cu crestele, cu antena sau cu punctele topite și cu scara din dreapta.
Unde pe care nu le poți vedea
Radioul, televiziunea, telefoanele mobile, Wi-Fi-ul, cuptoarele cu microunde și lumina sunt toate unde electromagnetice: ondulații ale câmpurilor electric și magnetic care nu au nevoie de un mediu și se deplasează toate cu viteza luminii, c = 3 × 10⁸ m/s. Ce le deosebește este frecvența, deci lungimea de undă, λ = c ÷ f. Un post AM pe 1 MHz trimite unde de 300 m; radioul FM pe 100 MHz, de 3 m; Wi-Fi-ul pe 2,4 GHz, de 12,5 cm; lumina vizibilă are lungimi de undă de aproximativ o jumătate de milionime de metru. Antenele sunt dimensionate în consecință: o simplă tijă lungă cât un sfert de lungime de undă rezonează cu unda, de aceea antenele mașinilor au sub un metru, iar stâlpii AM au zeci de metri. Într-un cuptor cu microunde undele ricoșează încolo și încoace între pereții metalici și formează o undă staționară, cu puncte fierbinți la o jumătate de lungime de undă și puncte mai reci între ele. De aceea mâncarea se rotește pe un platou și de aceea o tabletă de ciocolată lăsată nemișcată se topește în puncte pe care le poți măsura.
Un model de învățare țintit
Undele se deplasează cu exact 3 × 10⁸ m/s (în aer lumina este foarte puțin mai lentă). Fiecare undă este încetinită cu un factor egal cu frecvența ei, deci o oscilație durează o secundă pe ecran; unda pleacă de la antenă și nimic nu se reflectă. În cuptor unda staționară este perfectă, iar punctele fierbinți stau exact la o jumătate de lungime de undă unul de altul. Răspunsurile în limita a 2% sunt corecte.