¿Cómo funcionan las ondas de radio?

La radiación electromagnética está formada por un campo magnético y un campo eléctrico. estos campos viajan en ondas perpendiculares entre sí y pueden clasificarse según su longitud de onda, que es la distancia entre los picos de dos ondas. El tipo de radiación em con la longitud de onda más larga son las ondas de radio. cuando las partículas aceleran, o cambian de velocidad o dirección, emiten radiación em a lo largo de todo el espectro, incluidas las ondas de radio de onda larga. Hay cinco maneras generales en que esto sucede.

un cuerpo negro es un objeto que absorbe, luego emite, la radiación. cuando un objeto se calienta, sus átomos y moléculas se mueven, lo que provoca la liberación de radiación em, llegando a un punto diferente a lo largo del espectro em, dependiendo de la temperatura. por ejemplo, una pieza de metal calentada primero se sentirá caliente o infrarroja, luego brillará cuando ingrese a la porción de luz visible del espectro. A temperaturas mucho más bajas, se emite radiación a las longitudes de onda de radio.

cuando los electrones en los átomos de gas se desprenden o se eliminan, se ionizan. Esto, como la radiación del cuerpo negro, es otra forma de emisión térmica. esto hace que las partículas cargadas se muevan en el gas ionizado, que acelera los electrones. las partículas aceleradas liberan la radiación em, y algunas nubes de gas la liberan en longitudes de onda de radio, como las regiones cercanas a la formación de estrellas o los núcleos galácticos activos. esto también se conoce como emisión "libre-libre" y "bremsstrahlung".

El tercer tipo de emisión térmica es la emisión de líneas espectrales. cuando los electrones en los átomos se transforman de niveles de energía altos a bajos, se libera un fotón, una unidad de energía sin masa que puede considerarse equivalente a una onda. El fotón tiene la misma energía que la diferencia entre los niveles alto y bajo desde el que se mueve la elección. En algunos átomos, como el hidrógeno, los fotones se emiten en la región de radio del espectro em - 21 centímetros, en el caso del hidrógeno.

Esta es una forma de emisión no térmica. La emisión de sincrotrón ocurre cuando las partículas son aceleradas por un campo magnético. Por lo general, un electrón está cargado, ya que tiene menos masa que los protones y, por lo tanto, acelera más fácilmente. Esto hace que responda más fácilmente a los campos magnéticos. el electrón gira alrededor del campo magnético, emitiendo energía a medida que lo hace. cuanto menos energía le queda, más amplio es el círculo alrededor del campo y más larga es la longitud de onda de la radiación em que emite, incluidas las longitudes de onda de radio.

Los masers son otro tipo de radiación no térmica. La palabra "maser" es en realidad un acrónimo de amplificación de microondas por emisión estimulada de radiación. es similar a un láser, excepto que un maser es una radiación amplificada a una longitud de onda más larga. un maser se forma cuando un grupo de moléculas se energiza, y luego se expone a una cierta frecuencia de radiación. esto hace que emitan radio fotones. Si una fuente de energía vuelve a energizar las moléculas, esto restablece el proceso y se emite nuevamente un maser.